Электрогенерирующий отопительный прибор

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам теплоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий. Электрогенерирующий отопительный прибор содержит две трубы верхнего и нижнего коллекторов, вертикальные трубы круглого сечения, связывающие полости верхнего и нижнего коллекторов по всей их длине, прижатые к фронтальной и тыльной поверхности вертикальных труб вертикальные термоэлектрические секции, каждая из которых состоит из вертикальной П–образной опорной рамки, выполненной из материала с высокой теплопроводностью, вертикальные торцы которой выполнены с двумя резьбовыми отверстиями, снабженной на продольных торцах вертикальными фланцами, концы которых выполнены с крепежными отверстиями, через которые пропущены стягивающие болты, на наружную поверхность каждой П–образной опорной рамки уложены n плоских элементов Пелтье. Изобретение обеспечивает создание наиболее надежного и эффективного отопительного прибора. 7 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике, а именно, к системам тепло– и электроснабжения жилых, общественных и промышленных зданий.

Известен отопительный прибор «Битермо», включающий два коллектора из труб с некруглым поперечным сечением, две трубы, связывающие полости коллекторов и установленные по одной на каждом конце между близлежащими сторонами коллекторов, ряд вертикальных труб ]-образной формы, связывающих полости коллекторов, несколько оребренных труб, установленные между крайними трубами и сообщенные с ним полостями и панель между оребренными и ]-образными трубами, образующая дополнительную теплопередающую поверхность [Патент РФ №2130569, F24 D19/06, F24 H3/06, 1999].

Основными недостатками известного отопительного прибора являются сложная конструкция поверхностей теплообмена, увеличивающая гидравлическое сопротивление прибора и невозможность попутной утилизации тепла для получения электрической энергии, что снижает его надежность и эффективность.

Более близким к предлагаемому изобретению является комплексный электрогенерирующий отопительный прибор, содержащий две трубы верхнего и нижнего коллекторов, связывающие их вертикальные трубы овального сечения, фронтальный и тыльный ряды вертикальных пластин прямоугольной формы, расположенных напротив вертикальных труб, закрывая их по всей их высоте, снабженных вертикальными щелями, высота которых равна длине вертикальных труб, в каждую из которых вставлен вертикальный прямоугольный термоэлектрический преобразователь (термоэлектрическая секция), выполненный из материала с высокой теплопроводностью и присоединенный тыльным торцом своего корпуса к стенке вертикальной трубы, в массиве которого помещены термоэлектрические элементы, представляющих собой парные проволочные отрезки, выполненные из разных металлов М1 и М2, спаянные на концах между собой таким образом, что сами проволочные отрезки расположены параллельны друг другу, образуя П–образные ряды, которые соединены между собой, выходными коллекторами, соединенными с накопительным блоком [Патент РФ №2630069, H05 B1/00, F24 D13/04, F24 H3/12, F28 F13/16, 2017].

Основными недостатками известного устройства являются выполнение вертикальных труб овального сечения, сложная конструкция термоэлектрических преобразователей и недостаточная площадь контакта горячих спаев термоэлектрических элементов с горячей поверхностью отопительного прибора, что снижает надежность и эффективность устройства.

Технической задачей, на которую направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности и эффективности электрогенерирующего отопительного прибора.

Техническая задача решается электрогенерирующим отопительным прибором, содержащим две трубы верхнего и нижнего коллекторов, вертикальные трубы круглого сечения, связывающие полости верхнего и нижнего коллекторов по всей их длине прижатые к фронтальной и тыльной поверхности вертикальных труб вертикальные термоэлектрические секции, каждая из которых состоит из вертикальной П–образной опорной рамки, вертикальных торцы которой выполнены с двумя резьбовыми отверстиями, снабженной на продольных торцах вертикальными фланцами, концы которых выполнены с крепежными отверстиями, через которые пропущены стягивающие болты, на наружную поверхность каждой П–образной опорной рамки уложены n плоских элементов Пелтье, соединенных токовыводами с одноименными выходными коллекторами, причем на наружную поверхность элементов Пелтье каждой П–образной опорной рамки термоэлектрической секции наложены радиаторы, выполненные из материала с высокой теплопроводностью, представляющие собой вертикальные прямоугольные каналы с вертикальными внутренними перегородками, наружной стороной, выполненной с вертикальными прорезями, снабженные на торцах двумя проходными отверстиями и прижатые к наружной поверхности элементов Пелтье крепежными болтами, полости между вертикальными трубами и П–образными опорными рамками заполнены кварцевым песком, а выходные коллекторы соединены с накопительным блоком.

На фиг. 1–7 представлен электрогенерирующий отопительный прибор (ЭГОП): фиг. 1– общий вид ЭГОП; фиг. 2–7– основные узлы и разрезы ЭГОП.

Предлагаемый электрогенерирующий отопительный прибор (ЭГОП) включает две трубы верхнего и нижнего коллекторов 1 и 2, вертикальные трубы круглого сечения 3, связывающие полости коллекторов 1 и 2 по всей их длине и прижатые к фронтальной и тыльной поверхности вертикальных труб 3 вертикальные термоэлектрические секции (ТЭС) 4, каждая из которых состоит из вертикальной П–образной опорной рамки 5, вертикальные торцы которой выполнены с двумя резьбовыми отверстиями 6, снабженной на продольных торцах вертикальными фланцами 7, концы которых выполнены с крепежными отверстиями 8, в которых расположены стягивающие болты 9, на наружную поверхность каждой П–образной опорной рамки 5 уложены n плоских элементов Пелтье 10, соединенных токовыводами 11, 12 с одноименными выходными коллекторами 13 и 14. На наружную поверхность элементов Пелтье 10 каждой рамки 5 ТЭС 4 наложены радиаторы 15, выполненные из материала с высокой теплопроводностью, представляющие собой вертикальные прямоугольные каналы с вертикальными внутренними перегородками 16, наружной стороной, выполненной с вертикальными прорезями 17, снабженные на торцах двумя проходными отверстиями 18 и прижатые к наружной поверхности элементов Пелтье 10 крепежными болтами 19, причем полости между вертикальными трубами 3 и П–образными рамками 5 заполнена кварцевым песком 20, а выходные коллекторы 13 и 14 соединены с накопительным блоком (на фиг. 1–7 не показан).

ЭГОП работает в период отопительного сезона следующим образом. Количество ТЭС 4, входящих в него, определяется в зависимости от его тепловой мощности, его размеров, числа и длины вертикальных труб 3. Сборку ЭГОП осуществляют перед монтажом системы отопления, после чего токовыводы 11 и 12 всех элементов Пелтье 10 соединяют электропроводкой через коллекторы одноименных зарядов 13 и 14, ЭГОП соединяют с накопительным блоком и потребителем (на фиг.1–7 не показаны). При движении горячей воды в верхнем коллекторе 1 и вертикальных трубах 3 с температурой tГ происходит нагрев массы кварцевого песка 20, обладающего высокими теплотехническими свойствами (коэффициенты теплопроводности, λ=0,3 Вт/м×К и теплоемкости, с=0,8 кДж/кг×К [Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с.] и П–образной рамки 5, выполненной из материала с высокой теплопроводностью, в связи с чем на ее поверхности устанавливается практически та же температура tГ, за счет чего происходит равномерный нагрев внутренней поверхности элементов Пелтье 10. Так как наружная поверхность элементов Пелтье 10 снабжена радиаторми 15, а в помещении температура воздуха значительно ниже и равна tС создается значительная разность температур между температурой наружной поверхности трубопровода 1 tГ и температурой воздуха (tГ- tС),в результате чего между ними происходит процесс теплообмена. При этом, происходит нагрев через стенки труб 3, кварцевый песок 20 и стенку П–образной опорной рамки 5 зоны нагрева элементов Пелтье 10 и одновременное быстрое охлаждение их наружной поверхности за счет контакта радиаторов 15 за счет высокой теплопроводности их материала, канальной конструкции с внутренними перегородками 16 и щелями 17, плотно прижатых к наружной поверхности элементов Пелтье 10 [И. Н. Сушкин. Теплотехника. – М.: «Металлургия», 1973, с. 195–198]. Создаваемая разность температур между зонами нагрева и охлаждения элементах Пелтье 10 вызывает в них эмиссию электронов и возникновение в ТЭС 4 термоэлектричества [С.Г. Калашников. Электричество. – М: «Наука», 1970, с. 502–506]. Полученное термоэлектричество каждой ТЭС 4 через коллекторы 13, 14 поступает в накопительный блок и потребителю (на фиг.1–7 не показаны).

Величина разности электрического потенциала и силы тока на токовыводах 13, 14 зависит от разности температур (tГ– tС), количества и характеристик элементов Пелтье 10 в ТЭС 4, их числа в ЭГОП, массы и теплотехнических характеристик кварцевого песка 20 и радиаторов 15. Требуемые напряжение U и силу тока I в зависимости от расхода горячей воды и величины разности температур (tГ– tС) регулируют и аккумулируют в накопительном блоке. Полученное электричество используется, например, для освещения и работы бытовых приборов (на фиг. 1-7 не показаны).

Таким образом, предлагаемый электрогенерирующий отопительный прибор за счет использования элементов Пелтье, конструкции П–образной опорной рамки, заполненной кварцевым песком, конструкции канальных радиаторов обеспечивает получение электрической энергии при работе системы отопления, а конструкция термоэлектрических секций позволяет заменять вышедшие из строя элементы Пелтье и ТЭС на действующей системе отопления, что повышает его надежность и эффективность.

Электрогенерирующий отопительный прибор, включающий две трубы верхнего и нижнего коллекторов, вертикальные трубы, связывающие полости верхнего и нижнего коллекторов по всей их длине, и установленные на их фронтальных и тыльных сторонах вертикальные термоэлектрические преобразователи, связанные с накопительным блоком, и дополнительные теплообменные поверхности с вертикальными щелями, выполненные из материала с высокой теплопроводностью, отличающийся тем, что вертикальные трубы имеют круглое сечение, дополнительная теплообменная поверхность выполнена в виде фронтального и тыльного рядов вертикальных термоэлектрических секций, каждая из которых состоит из вертикальной П–образной опорной рамки, вертикальные торцы которой выполнены с двумя резьбовыми отверстиями, снабженной на продольных торцах вертикальными фланцами, концы которых выполнены с крепежными отверстиями, через которые пропущены стягивающие болты, на наружную поверхность каждой П–образной опорной рамки уложены n плоских элементов Пелтье, соединенных токовыводами с одноименными выходными коллекторами, причем на наружную поверхность элементов Пелтье каждой П–образной опорной рамки термоэлектрической секции наложены радиаторы, выполненные из материала с высокой теплопроводностью, представляющие собой вертикальные прямоугольные каналы с вертикальными внутренними перегородками, наружной стороной, выполненной с вертикальными прорезями, снабженные на торцах двумя проходными отверстиями и прижатые к наружной поверхности элементов Пелтье крепежными болтами, полости между вертикальными трубами и П–образными опорными рамками заполнены кварцевым песком.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники. Силовое и управляющее устройство (1) для средневольтного оборудования содержит силовой и управляющий модуль (2), имеющий первый порт (21) питания, выполненный с возможностью электрического соединения с источником (60) электропитания; первое управляющее устройство (3), электрически соединенное в рабочем режиме с первым портом питания и источником электропитания, причем первое управляющее устройство выполнено с возможностью предотвращения подачи электропитания на силовой и управляющий модуль через первый порт питания, если рабочая температура силового и управляющего устройства ниже первого порогового значения (ТН1), отражающего минимальную рабочую температуру, предусмотренную для силового и управляющего модуля.
Изобретение относится к областям электротермии и космического машиностроения и может быть использовано при изготовления гибких, плоских, гибко-плоских электронагревателей, поддерживающих в работоспособном состоянии радиоэлектронную аппаратуру космического аппарата при воздействии условий космического пространства.

Изобретение относится к схемам управления электронных систем предоставления пара, предназначено для остановки подачи электрической энергии на нагреватель при возникновении неисправности.

Изобретение относится к табачной промышленности, более конкретно к электронным сигаретам с электрическим нагревом и их контейнерам для образующего аэрозоль субстрата.

Изобретение относится к табачной промышленности, более конкретно к электронным сигаретам с электрическим нагревом и их контейнерам для образующего аэрозоль субстрата.

Группа изобретений относится к антиобледенительным системам для летательного аппарата и способу удаления или предотвращения образования льда на лопастях летательного аппарата с несущим винтом.

Термонагревательный чехол для инструментов духового оркестра, содержащий внешнюю ткань, сшитую в форме цилиндра по размерам духового инструмента с отверстиями для клавиш вывода конденсата, опор для пальцев и клавиш помпово-вентильной машинки, отличающийся тем, что в него дополнительно введены нагревательный элемент, прикрепленный по всей внутренней поверхности внешней ткани, датчик температуры, непосредственно контактирующий с помпово-вентильной машинкой, регулируемое реле с устройством управления и аккумуляторная батарея, подключенная через регулируемое реле к нагревательному элементу, при этом упомянутое подключено к датчику температуры.

Устройство транспортного средства включает в себя стеклянное ветровое стекло и систему стеклоочистителей. Щетка стеклоочистителя имеет зону покоя на ветровом стекле.

Изобретение относится к способу и аппарату для определения информации о размере пищевых ингредиентов. Способ содержит этап приложения (110) к пищевым ингредиентам электрического поля, имеющего заданную радиочастоту, причем это электрическое поле генерируют посредством источника, расположенного в непосредственной близости к пищевым ингредиентам, первый этап измерения (120) отношения между энергией электрического поля, отраженного от пищевых ингредиентов, и энергией электрического поля, сгенерированного упомянутым источником и приложенного к пищевым ингредиентам.

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для генерирования многофазной системы напряжений с заданной частотой и заданным числом фаз на основе использования импульсной техники.

Изобретение относится к термоэлектрической технике. Устройство состоит из термоэлектрической батареи, составленной из идентичных по размерам и физическим свойствам термоэлементов, питаемой источником электрической энергии, обе поверхности которой находятся на некотором расстоянии (зазоре) от стенок транспортных зон с движущимися в них средами.

Изобретение относится к термоэлектрической технике. Устройство состоит из термоэлектрической батареи, составленной из идентичных по размерам и физическим свойствам термоэлементов, обе поверхности которой находятся на некотором расстоянии (зазоре) от стенок транспортных зон с движущимися в них средами.

Изобретение относится к термоэлектрической технике. Устройство состоит из термоэлектрической батареи, составленной из идентичных по размерам и физическим свойствам термоэлементов, питаемой источником электрической энергии, обе поверхности которой находятся на некотором расстоянии от стенок транспортных зон с движущимися в них средами.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам теплоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий. Комплексный электрогенерирующий отопительный прибор, который включает в себя две трубы верхнего и нижнего коллекторов, вертикальные трубы овального сечения, связывающие полости верхнего и нижнего коллекторов, фронтальный и тыльный ряды вертикальных пластин прямоугольной формы, расположенных напротив вертикальных труб овального сечения, закрывая их по всей их высоте, снабженными вертикальными щелями, высота которых равна длине вертикальных труб, в каждую из которых вставлен вертикальный прямоугольный термоэлектрический преобразователь, выполненный из диэлектрического материала с высокой теплопроводностью и присоединенный тыльным торцом своего корпуса к стенке вертикальной трубы, в массиве которого помещены термоэмиссионные элементы, представляющие собой парные проволочные отрезки, выполненные из разных металлов М1 и М2, спаянные на концах между собой таким образом, что сами проволочные отрезки расположены параллельно друг другу, образуя П–образные ряды, крайние проволочные отрезки каждой пары П–образных рядов термоэлектрических преобразователей соединены снизу между собой перемычками, а сверху каждая пара термоэлектрических преобразователей соединена между собой и с выходными коллекторами через электрические конденсаторы, а сами выходные коллекторы, в свою очередь, соединены с накопительным блоком.

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, касается конденсаторов воздушного охлаждения и может найти применение в воздушных теплообменниках; Целью изобретения является интенсификация теплообмена.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в экономайзерах , испарителях, рекуператорах и т. .

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и м.б. .

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам теплоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий. Электрогенерирующий отопительный прибор содержит две трубы верхнего и нижнего коллекторов, вертикальные трубы круглого сечения, связывающие полости верхнего и нижнего коллекторов по всей их длине, прижатые к фронтальной и тыльной поверхности вертикальных труб вертикальные термоэлектрические секции, каждая из которых состоит из вертикальной П–образной опорной рамки, выполненной из материала с высокой теплопроводностью, вертикальные торцы которой выполнены с двумя резьбовыми отверстиями, снабженной на продольных торцах вертикальными фланцами, концы которых выполнены с крепежными отверстиями, через которые пропущены стягивающие болты, на наружную поверхность каждой П–образной опорной рамки уложены n плоских элементов Пелтье. Изобретение обеспечивает создание наиболее надежного и эффективного отопительного прибора. 7 ил.

Наверх