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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2121246

Verfahren zur Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme
UND DER WÄRME

Name des Erfinders: Viktor Kukushin Panteleevich
Der Name des Patentinhabers: Kukushin Victor Panteleevich
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1997.04.16

Das Verfahren wird durchgeführt unter Verwendung als Heizelement oder mehr als eine geschlossene Leiterwindungen von elektrischem Strom eine elektrische Transformator-Sekundärwicklung bilden, und Einführen des Kühlmittels in Kontakt mit den Führungsflächen. Die Erfindung verbessert die Zuverlässigkeit der elektrischen Energieumwandlung während des Wärmeaustausches.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Umwandlung von elektrischer Energie in thermische Energie und Wärme erzeugen. Es kann in Heizungsanlagen in der Flüssigkeit verwendet werden Vorwärmen Verbrennungsmotoren, Heizung und Warmwasserversorgung von Industriebetrieben und Wohngebäuden, das Plasma und anderen Substanzen zu erhitzen.

Bekannter Weise elektrische Energie in Wärmeenergie umwandeln und Wärmeübertragung basiert auf einem direkten elektrischen Strom erzeugen wird das Kühlmittel durch Zuführen von Netzspannung an den Elektroden über Stromleiter (siehe. Altgauzen AP et al., "Niedrig-Temperatur elektrische Heizung", Moskau erzeugt durchlaufen, Energie, 1968). Es wird verwendet, um das Fluid, Beton, Erde Auftauen, Erz, Sand und andere Substanzen zu erhitzen. Die Hauptnachteile dieses Verfahrens sind die elektrischen erhöhte sich aufgrund der relativ hohen Spannungen (380 V oder 220 V), und die Abhängigkeit der Wärmeübertragung von der elektrischen Heizung und dem elektrischen Widerstand des Kühlmittels. Insbesondere führte das erwärmte Wasser spezielle Additive einen vorbestimmten elektrischen Widerstandswert zu liefern.

Bekannter Weise elektrische Energie in thermische Energie umzuwandeln und Wärme zwischen dem Heizelement und der Wärmeübertragung schaffen, wobei die Stromversorgung des Heizelements Anordnung, die ein Metallrohr ist, in dessen Innerem sich eine Heizspule ist, in einem speziellen Fahrzeug kompaktiert, um einen elektrischen Strom durch die Heizwendel (sm verläuft. A. Altgauzen P. et al., "Niedrig-Temperatur elektrische Heizung", Moskau, Energie, 1968). Ein solches Verfahren ist in verschiedenen Bereichen der Volkswirtschaft eingesetzt. Eine rohrförmige elektrische Heizung (Heizeinrichtung) in dem Wasser, Salz, flüssiges Metall, einer Form, einem Verbrennungsmotor Kurbelgehäuse usw. angeordnet werden Jedoch auf der beheizten Wendel elektrische Spannung direkt aus dem Netz zugeführt wird, und die angelegte Spannung zu reduzieren, verhindert, dass eine relativ hohe elektrische Widerstand der Spirale, die die Notwendigkeit für die Isolierung spiral für die elektrische Sicherheit bedeutet, und das wiederum reduziert die thermische Leitfähigkeit zwischen der Spule und dem Metallrohr und folglich verschlechtert sich die Wärmeübertragung zwischen dem Heizer (ohm) und im allgemeinen gekühlt. Elektrische Spirale schließt nicht die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls und elektrischen Kontakt mit dem Metallrohr Erhitzer (a) einem hohen elektrischen Potential, das an die Notwendigkeit seiner Masse führt. Darüber hinaus haben die Heizung (n) eine begrenzte Lebensdauer aufgrund Burnout - Spirale.

Bekannte Verfahren der elektrischen Energie in thermische Energie umgewandelt und erzeugen Wärme, die so genannte "Widerstandsschweißen" (siehe NS Kabanov, "Schweißmaschinen auf Kontakt", McGraw "High School", 1985; .. Und YN Bobrinsky NP Sergeev, " der Bau und die Inbetriebnahme von Widerstandsschweißmaschinen", McGraw "Engineering", 1967. V. Gevorgyan, "Grundlagen der Schweiß", McGraw "High School", 1991) .. In diesem Verfahren wird das Heizelement abgekühlt und das geschweißte Metall, die der Sekundärseite des Schweißtransformators Wicklung schließt, wodurch in einem geschlossenen Kreislauf durch elektrischen Strom, der durch ausreichendes Erwärmen und Schweißen. Darüber hinaus ist jeder Transformator-Sekundärwicklungsspule eine separate Energiequelle, da sie die gleichen erzeugten Magnetfluß in dem Magnetkreis der Primärwicklung des Transformators umfasst.

Diese Methode ist der Prototyp. Der Nachteil des Verfahrens ist, dass es nur für die Wärmeübertragung mit dem relativ niedrigen elektrischen Widerstand ist. Im Falle von Flüssigkeiten, wie Wasser, hätte es die Spannungsreduktion unter Verwendung eines Transformators, und einen Weg zu verlassen ein erstes betrachtet zu werden, mit all ihren Nachteilen.

Die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Umwandlung elektrischer Energie in Wärme, Wärmeaustauscheffizienz des vorgeschlagenen Verfahrens werden durch die Verwendung als Heizelement eines geschlossenen Schleifenleiter des elektrischen Stroms oder mehr Spulen Bildung der Transformatorsekundärwicklung, erreicht und die Kühlflüssigkeit in Kontakt mit den Führungsflächen einführt. Wenn Magnetkreis des Transformators Leiterschleife geschlossen umlauf es induzierte elektromotorische Kraft kleiner als an dem Eingang zu dem primären zu der Anzahl seiner Wicklungen, die Strom stark ansteigt aufgrund der geringen elektrischen Spulenwiderstand durch die geschlossene Spule elektrische und fließt liefert und dessen Erwärmung führt unabhängig von der elektrischen Kühlmittelbeständigkeit. Zur gleichen Zeit, den direkten Kontakt mit dem Kühlmittel eines geschlossenen Leiterschleife Oberflächen erhöht die Wärmeaustauscheffizienz durch Wärmeverluste drastisch reduziert. Bedingungen können die Möglichkeit der Burnout-Spule geschaffen werden, ohne die zuverlässige Umsetzung zur Verfügung stellt.

Die Zeichnung zeigt ein Beispiel der Hardware des vorgeschlagenen Verfahrens.

VERFAHREN ZUR elektrische Energie in Wärme und der Wärme umgewandelt wird. Russische Föderation Patent RU2121246

Das Verfahren ist wie folgt. Mit dem Schalter K Transformator - Primär auf die Anzahl der Wicklungen W 1 an das Stromnetz angeschlossen ist. Der Magnetkern 1 befindet sich ein magnetischer Wechselfluss, der eine Spannung in den Spulen der geschlossenen Leiter 2 und 3 darin und führt einen elektrischen Strom , der sie aufheizt induziert. Der Leiter 2 ist als Rohrleiter 3 gebildet - Bündel von Kupferdrähten geschlossen. Der Eingang A kalte Wärmeträgermedium eingebracht wird, beispielsweise Wasser, die Leiter 2 und Leiter 3 wäscht die Außenseite innerhalb der fällt. Durch die Schnittstelle zwischen den Leitern 2 und 3 und der Kühlmittelwärmeaustausch, der Wärmeträger erwärmt durch Konvektion auftritt, und ist mit dem Ausgang B. In einem bestimmten Fall geliefert, der Leiter 3 es kann weggelassen werden (es ist notwendig, wenn der elektrische Widerstand des Leiters 2 nicht mit dem Leistungstransformator ist). In einem anderen speziellen Fall Isolierrohr zu verhindern Wärmeableitung von der äußeren Oberfläche des Leiters 2, der Leiter 2 stattdessen verwendet werden kann und dann Wärme an den Kühlmittelstrom nur des Leiters 3. Im dritten Fall kann der Leiter Kühlmittel selbst, in einer isolierenden Röhre angeordnet werden oder andere Formen innerhalb des Umfangs und umfasst Magnetkreis.

Beispiele für spezifische Implementierung wird ein Verfahren

Stahlheizkoerper gestempelt Marke 2M3-500 wurde genommen (siehe Seite 189, Handbuch der Werke herausgegeben von NA Kokhanenko, Moskau, veröffentlichte Literatur über den Bau von 1964 ...) mit der äquivalenten Heizfläche 3,53 CME (entspricht 11 - Schnitteisen Heizkörper M-140 GOST 8690-58) mit einer Kapazität von 13,3 Litern. Von einem Stahlrohrdurchmesser von 3/4 '' Es war ein Teufelskreis, für den Magnettransformatorleistung 1,5 kW hergestellt. Log Spule A wurde mit dem Auslass (Auslass am Boden des Kühlers vertikal installiert ist) verbunden, und der Ausgangsspule B - mit dem Kühler Eingang (der obere Teil des Rohres) von Gummischläuchen. Im oberen Teil des Heizkörpers Ausdehnungsgefäß wurde Kapazität von 0,25 Liter installiert. Dann wird das System (radiator - rund) wurde mit Wasser gefüllt und der Primärwicklung des Transformators ist in dem Netzwerk mit einer Spannung von 220 V enthalten. Die Temperatur rund um den Kühlkörper , bevor sie auf dem Transformator drehen, war 4,5 ° C in einem Volumen von 300 m 3 Zimmer. Nach dem Einschalten wurden auf der Transformatorspannung an der Spule von 0,8 V und ein elektrischer Strom durch die Spule fließt, gemessen , die bis 1875 A. betrugen Nach 20 Minuten wurde die Wassertemperatur in den Kühler auf 96 ° C erhöht (Anfangswassertemperatur 12 ° C war) und dann über die Thyristorsteuerung Systemverbrauch von Netzkapazität wurde auf 800 W reduziert zunächst, die bei 82 ° C Wassertemperatur Wartung zur Verfügung gestellt und dann nach 2 Stunden bis 500 W, vorausgesetzt , die halten die Wassertemperatur bei 60 o C. Als Ergebnis erreicht die 4-Stunden - Test die Raumtemperatur 18 o C. Am nächsten Tag wurde das System auf den Stromverbrauch von 1,5 kW aktiviert. Nach 4 Stunden wurde die Raumtemperatur 23 ° C erreicht ist , wonach das System zu dem Verbrauch von 500 Watt betrieben und innerhalb von 1 Monat als Heizeinrichtung überführt.

Heizung Tests beim Erhitzen wurden mit 150 Litern Fassungsvermögen nach dem vorgeschlagenen Verfahren mit 800 Watt Stromverbrauch durchgeführt. Während des Tests wurde 7 Stunden zwischen 16 ° C bis 58,5 ° C heißem Wasser eingestellt, wonach das System in einen Modus versetzt wurde , um die Temperatur auf 58 o C bei 500 Watt Leistungsaufnahme.

Tests wurden durch Einbringen in einen geschlossenen Kreislauf von Stahlrohrbündel aus Kupferdrähten durchgeführt, die durch Löten (Leitung 3) geschlossen sind. Die Tests, die von einem Leiter 3 gefunden möglich, die äquivalente elektrische Widerstand von geschlossenen Schleifen in praktisch allen Grenzen und erhöhen den Stromverbrauch an den Transformator Volllast zu reduzieren.

Tests haben die Möglichkeit der Verringerung der verbrauchten Leistung 1,5 -2 mal angezeigt , wenn das vorgeschlagene Verfahren im Vergleich mit der herkömmlichen Verwendung.

FORDERUNGEN

  1. Verfahren zur Umwandlung von elektrischer Energie in Wärmeenergie und eine Wärmeübertragung zwischen dem Heizelement erzeugen und abgekühlten Verwendung als Heizelement ein sekundäres eines elektrischen Transformators in einem geschlossenen Kreisleiter mit dem Einlass und Auslass des Kühlmittels in einem Rohr gebildet Wicklung, gekennzeichnet durch eine Konvention Wärmeübertragungsmedium durch das Heizelement Bereitstellen Verbindung ihre Eingabe von der Ausgabe des Kühlmittels aus dem Kühler und dem Kühlmittelaustritt des Heizelementes - an den Eingang des Kühlers führen die Verbindungen Schläuche, Heizkörper so installiert vertikal dass der Kühlmittelauslass des Kühlers in seinem unteren Teil ist der obere Teil des Kühlers montiert Ausgleichstank und alle das System mit Kühlmittel und schließen Sie den Transformator an das Netz gefüllt.

  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene Spule aus einem Rohr aus isolierendem Material hergestellt und montiert im Inneren eine oder mehrere geschlossene Leiterwindungen.

Druckversion
Erscheinungsdatum 03.12.2006gg