Система теплоснабжения здания

 

Изобретение относится к бытовым отопительным системам и может быть использовано для обогрева бытовых и производственных помещений, индивидуальных жилых домов, гаражей, дачных домов, а также в сельском хозяйстве для обогрева теплиц, фермерских хозяйств и коттеджей. Система теплоснабжения здания содержит котел, источник питания, электролизер, подключенный к источнику питания, водородную горелку, устройство розжига и электроклапан. Устройство розжига выполнено с управляющим датчиком. Вход накопителя водорода связан с электролизером, а выход - с водородной горелкой через электроклапан. Регулятор электрического тока, электроклапан, накопитель водорода и управляющий датчик электрически связаны с блоком управления. Накопитель водорода может быть выполнен на основе жидких обратимых гидратов, на основе металлогидридов, инкапсулирования. Изобретение позволяет повысить надежность, экономичность, уменьшить энергоемкость, а также встраивать предложенную систему теплоснабжения в уже существующие системы отопления помещений. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к отопительным системам и может быть использовано для обогрева бытовых и производственных помещений, индивидуальных жилых домов, гаражей, отопления дачных домов, коттеджей, а также в сельском хозяйстве для обогрева теплиц и фермерских хозяйств.

Известна система для получения тепловой энергии, содержащая источник питания, электролизер, подключенный к источнику питания, электроклапан, накопитель водорода (см. патент RU N 2094925 опубл. 27.10.1997).

Недостатком известной системы является сложность конструкции, громозкость накопителя водорода, высокие затраты на изготовление системы и, как следствие, невозможность использования этой системы для отопления бытовых и производственных помещений, в частности коттеджей.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является система теплоснабжения здания, содержащая котел, электролизер, источник питания электролизера, водородную горелку, устройство розжига и электроклапан (см. патент US N 3784096 опубл. 08.01.1974).

Недостатками известной системы являются ее повышенная энергоемкость из-за невозможности регулирования величины электрического тока в электролизере, повышенная взрыво- и пожароопасность из-за отсутствия накопителя водорода, обеспечивающего надежное хранение водорода.

Задача изобретения и достигаемый технический результат заключаются в создании экологически чистой системы теплоснабжения, при этом обеспечиваются повышение надежности, экономичности, уменьшение энергоемкости, возможность встраивания в уже существующие системы отопления помещений.

Задача изобретения достигается за счет того, что система теплоснабжения здания, содержащая котел, электролизер, источник питания электролизера, водородную горелку, устройство розжига и электроклапан, снабжена электронным блоком управления, накопителем водорода, регулятором электрического тока источника питания, устройство розжига выполнено с управляющим датчиком, вход накопителя связан с электролизером, а выход - с горелкой через электроклапан, причем регулятор электрического тока, электроклапан, накопитель водорода и управляющий датчик связаны с электронным блоком управления.

Накопитель водорода может быть выполнен на основе жидких обратимых гидратов, на основе металлогидридов, инкапсулирования.

На чертеже изображена схема системы теплоснабжения здания.

Система теплоснабжения здания содержит котел 1, источник питания 2 с регулятором электрического тока 3, электролизер 4, подключенный к источнику питания 2, водородную горелку 5, устройство розжига 6 с управляющим датчиком 7, электроклапан 8, электронный блок управления 9, накопитель водорода 10 с входом 11 и выходом 12. Вход 11 накопителя 10 связан с электролизером 4, а выход 12 - с горелкой 5 через электроклапан 8. Регулятор электрического тока 3, управляющий датчик 7, электроклапан 8 и накопитель водорода 10 связаны с электронным блоком управления 9.

Накопитель водорода 10 может быть выполнен на основе жидких обратимых гидратов, на основе металлогидридов, инкапсулирования.

Система работает следующим образом.

Котел 1, установленный в помещении, соединяется с системой отопления (не показана) и заполняется теплоносителем, в частности водой. После включения источника питания 2 на анод и катод электролизера 4 подается напряжение и начинает вырабатываться водород и кислород. Водород поступает в накопитель 10, а кислород сбрасывается в атмосферу (тем самым улучшая экологию). При сгорании водорода выделяется тепло, которое передается теплоносителю, вследствие чего в системе отопления устанавливается естественная циркуляция теплоносителя и тепло передается в отапливаемое помещение. Количество тепла, производимое котлом 1, регулируется автоматически с помощью датчиков температуры теплоносителя и воздуха в отапливаемом помещении (не показаны). Электронный блок управления 9 обрабатывает информацию, поступающую от вышеуказанных датчиков, и по определенному алгоритму включает электроклапан 8, подавая водород в горелку, посылает сигнал посредством управляющего датчика 7 устройству розжига 6 на поджиг горелки 5 и управляет величиной электрического тока при помощи регулятора электрического тока 3.

В частном случае выполнения накопитель водорода на основе металлогидридов представляет собой гидридный бак, позволяющий хранить водород в интерметаллических порошкообразных соединениях, абсорбирующих водород в больших количествах (до 900 объемов сорбента или 9% его массы). В этом случае гидридный бак заряжается прокачкой через него водорода, поступающего из электролизера. Наибольший эффект можно ожидать от применения в качестве сорбента соединений из железа и титана FeT₂ и TiFe, лантана и никеля LaNi₅, магния и меди MgCu₂ и MG₂Cu, магния и никеля Mg₂Ni. При подводе теплоты к гидридному баку, частично отбираемой от теплоносителя, гидрид разлагается с выделением газообразного водорода. При запуске системы начальный нагрев гидридного бака обеспечивается электрическим нагревателем по сигналу электронного блока управления.

Таким образом, за счет применения накопителя водорода, электронного блока управления и регулятора электрического тока достигнут технический результат, заключающийся в создании экономичной универсальной и безопасной системы теплоснабжения здания, в частности коттеджа, при этом экономичность системы теплоснабжения достигается за счет возможности накопления водорода в часы сниженного тарифа стоимости электроэнергии.

Формула изобретения

1. Система теплоснабжения здания, содержащая котел, электролизер, источник питания электролизера, водородную горелку, устройство розжига и электроклапан, отличающаяся тем, что снабжена электронным блоком управления, накопителем водорода, регулятором электрического тока источника питания, устройство розжига выполнено с управляющим датчиком, вход накопителя водорода связан с электролизером, а выход - с водородной горелкой через электроклапан, причем регулятор электрического тока, электроклапан, накопитель водорода и управляющий датчик электрически связаны с блоком управления.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что накопитель водорода выполнен на основе жидких обратимых гидратов.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что накопитель водорода выполнен на основе металлогидридов.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что накопитель водорода выполнен на основе инкапсулирования.

РИСУНКИ

Рисунок 1