AT501680B1 - Wärmegenerator - Google Patents

Description

2 AT 501 680 B1

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erwärmung eines aus dipolaren Teilchen, wie Molekülen oder Molekülclustern, bestehenden Fluids, nach dem das Fluid in einem Wärmegenerator einem elektrischen Feld ausgesetzt wird und dabei dessen Teilchen entsprechend ihrer Ladung ausgerichtet werden, wobei die Teilchen zusätzlich mit Spannungspulsen beaufschlagt werden, 5 einen Wärmegenerator zur Durchführung des Verfahrens zur Erwärmung eines Fluids mit einem Gehäuse aus einem dielektrischen Material, umfassend einen Gehäusemantel, einen Gehäuseboden und einen Gehäusedeckel, wobei an dem Gehäuse zumindest eine Öffnung für den Zulauf und zumindest eine Öffnung für den Ablauf für das Fluid angeordnet sind, wobei weiters in dem Gehäuse zumindest eine Anode und zumindest eine Kathode in einem Abstand io zueinander angeordnet sind, und wobei die zumindest eine Anode und die zumindest eine Kathode mit je einem Pol zumindest eines Pulsgenerators elektrisch leitend verbunden sind, eine Heizungsanlage umfassend zumindest eine Fördereinrichtung für ein erstes Fluid, zumindest einen Wärmegenerator zur Erwärmung des Fluids, zumindest einen Wärmetauscher, in dem die erzeugte Wärme vom Fluid auf ein weiteres Fluid übertragen wird, sowie die Verwen-is düng des Wärmegenerators zur Heizung eines Gebäudes.

Verfahren zur Elektroheizung sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Sie können unterteilt werden in Widerstandsheizungen, Lichtbogenheizungen, Induktionsheizungen, Dielek-trizitätsheizungen, Elektronenheizungen, Laserheizungen und Mischheizungen. So ist z.B. aus 20 der RU 21 57 861 C eine Anlage zur Gewinnung von Wärmeenergie, Wasserstoff und Sauerstoff bekannt, die auf physiko-chemischer Technologie basiert. Diese Vorrichtung umfasst ein Gehäuse aus einem dielektrischen Material, das mit einer angegossenen zylindrisch konischen Nocke mit durchgehender Öffnung versehen ist, welche zusammen mit dem Gehäuse den Anoden- bzw. Kathodenraum bildet. Die Anode ist als flacher Ring mit Öffnungen ausgeführt, 25 liegt im Anodenraum und ist mit dem Pluspol der Versorgungsquelle verbunden. Die stangenförmige Kathode besteht aus hitzebeständigem Material und ist in eine dielektrische Ausgewindestange eingesetzt, mit der sie durch ein Gewindeloch im Gehäuse in die Zwischenelektrodenkammer, im Deckeldurchgangsloch zentriert und mit dem Minuspol der Versorgungsquelle verbunden, eingesetzt werden kann. Der Zulaufstutzen für die Arbeitslösung befindet sich im 30 Mittelteil des Anodenraums.

Der Nachteil an den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Elektroheizung von Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen liegt in der hohen Energieintensität des Heizprozesses. Dies zeigt sich vor allem in den schlechten Wirkungsgraden. D.h. mit anderen Worten, dass 35 sehr viel elektrische Energie für die Heizung eingesetzt werden muss, ohne den entsprechenden Nutzen durch Umwandlung in Wärmeenergie zu haben, also eine entsprechende Verlustleistung vorhanden ist. Außerdem haben diese bestehenden Verfahren und Vorrichtungen die Möglichkeiten zur Senkung ihres Energieverbrauches für die Erhitzung von Wasser und anderer Wärmeträger vollends ausgeschöpft. 40

Die US 3,315,681 A beschreibt eine Heizeinrichtung in der Elektroden angeordnet sind, wobei diese Elektroden mit einer Energiequelle verbunden sind. Diese Heizeinrichtung dient vornehmlich der schnellen Erwärmung von Blut, wozu zwischen den Elektroden ein elektrisches Wechselfeld durch Verwendung einer A.C. Energiequelle aufgebaut wird. Die Verwendung eines 45 Wechselfeldes ist insbesondere von Bedeutung, als durch die Anwendung von Gleichstrom das Problem der Polarisierung der Elektroden auftritt, wodurch das Blut nicht nur ungleichmäßig erhitzt wird, sondern eine Ausgasung des Blutes auftritt. Die Frequenz des Wechselfeldes muss aus diesem Grund oberhalb von 60 Hz, insbesondere oberhalb von 200 Hz, bevorzugt im Bereich zwischen 400 Hz und 800 Hz liegen. Anstelle einer sinusförmigen Schwingung können 50 auch Pulse oder wiederkehrende Kondensatorentladungen verwendet werden.

Die CH 658 507 A beschreibt einen Elektrodenkessel mit einem Behälter, in dem mindestens eine zylindrische Elektrode und mindestens eine weitere, diese koaxial umgebende Elektrode untergebracht sind, wobei die unterschiedliche Polarität aufweisenden Elektroden vollständig in 55 Wasser getaucht und an eine Wechselstromzufuhr angeschlossen sind. 3 AT 501 680 B1

Die Elektroden sind zueinander unbeweglich angeordnet. In der Wechselstromzufuhr ist mindestens eine die Leistungsaufnahme der Elektroden regelnde Steuereinheit vorgesehen. Mit dieser Steuereinheit soll die Leistung des Elektrodenkessels stufenlos zwischen 0 % und 100 % geregelt werden. Das Wasser wird in Folge dessen elektrischen Widerstandes aufgeheizt, 5 sodass zwischen den Elektroden eine Dampfentwicklung stattfindet. In einer bevorzugten Möglichkeit erfolgt die Steuerung über eine so genannte Schwingungspaketsteuerung, bei der der sinusförmig verlaufende Wechselstrom während einer bestimmten Anzahl stromführender Pulse von den Thyristoren durchgelassen und während einer gleichen oder verschiedenen Anzahl stromsperrender Pulse von den Thyristoren unterbrochen wird. Es wird damit eine lineare Ab-io hängigkeit der Leistung von der Anzahl der Pulse erreicht. Daneben besteht auch die Möglichkeit einer so genannten Phasenanschnittsteuerung, bei der der Wechselstrom abwechselnd während eines stromführenden Teilpulses durchgelassen und während eines stromsperrenden Teilpulses unterbrochen wird. Der Druckbehälter selbst kann geerdet oder isoliert aufgestellt werden. 15

Die US 4,613,779 A beschreibt einen elektrischen Pulsgenerator mit einer Anzahl von Magneten auf einer Scheibe, wobei zwischen den Magneten eine Spule angeordnet ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Erzeu-20 gung von Wärmeenergie anzugeben, sowie einen hierfür geeigneten Wärmegenerator zu schaffen.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch das eingangs erwähnte Verfahren zur Erwärmung eines Fluids gelöst, bei dem zur Erwärmung Gleichstrom verwendet wird, wobei der den Gleich-25 ström verursachenden Gleichspannung Spannungspulse mit einer steilen Anstiegsflanke überlagert sind, wobei ein Winkel der Anstiegsflanke zur Basis größer 45° ist sowie eigenständig durch den Wärmegenerator bei dem zwischen der zumindest einen Anode (14) und der zumindest einen Kathode (16) ein Element (30) aus einem dielektrischen Material angeordnet ist und der Pulsgenerator (20) zur Abgabe von Spannungspulsen mit einer steilen Anstiegsflanke aus-30 gebildet ist, wobei ein Winkel der Anstiegsflanke zur Basis größer 45° ist, sowie eigenständig durch eine Heizungsanlage bei der zumindest ein Wärmegenerator erfindungsgemäß ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Erhitzung des Fluids mit Spannungspulsen erfolgt, die der Gleichspannung überlagert sind. Damit wird der Energieverbrauch für das Aufbrechen der Nahordnung der Teilchen, also beispielsweise von Dipol-Dipolwechselwirkungen oder chemi-35 sehen Bindungen, verringert, wodurch in der Folge die Energieaufnahme aus einer primären Spannungsquelle gesenkt werden kann und somit der Wirkungsgrad des Wärmegenerators erhöht wird.

Die Spannungspulse werden mit einer steilen Anstiegsflanke erzeugt, insbesondere zumindest 40 annähernd Rechteckpulse, wodurch die Zerstörung der Nahordnung sehr rasch bewirkt wird und dabei geringere Energieverluste, welche ansonsten unter Umständen durch den Abbau der eingebrachten Energie in Form von Schwingungsenergie auftreten, vermindert werden können.

Um das Verfahren mechanisch schonender für den Wärmegenerator bzw. die Heizungsanlage 45 ausführen zu können, ist es auch möglich zumindest annähernd dreiecksförmige Pulse in das Fluid einzubringen, sodass also die Energiedichte in dem Fluid langsamer zunimmt als bei der Verwendung von Rechteckpulsen und damit die Zerstörung weniger „explosionsartig“ erfolgt.

Gemäß einer Ausführungsvariante werden Spannungspulse mit einer, zumindest im unteren so Drittel, flach abfallenden Flanke verwendet wodurch ein langsam abfallender Spannungsverlauf ermöglicht wird und damit nicht nur die Rekombination bzw. Reorganisation der Teilchen erleichtert wird, sondern auch die Beanspruchung der Komponenten des Wärmegenerators vermindert werden kann, sodass dieser über längere Zeiträume zumindest annähernd wartungsfrei betrieben werden kann. 55 4 AT 501 680 B1

Vorteilhafterweise wird als Fluid Wasser verwendet, weil damit im Störfall eine möglichst geringe Beeinflussung der Umwelt gegeben ist. Darüber hinaus besteht durch die zahlreichen unterschiedlichen Tetraederanordnungen, also der Nahordnung der einzelnen Wassermoleküle, ein sehr breites Spektrum zur Verfügung um die Wärmeenergiegewinnung an den jeweiligen 5 Verbraucher abgestimmt zu gestalten.

Es ist dabei von Vorteil, wenn das Wasser mit einer Lauge versetzt wird, insbesondere Natronlauge, Kalilauge, Calziumhydroxid, Calziumcarbonat, wobei gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ein pH-Wert des Wassers eingestellt werden kann, ausgewählt aus einem Be-io reich mit einer unteren Grenze von 9 und einer oberen Grenze von 12, da durch diese Maßnahmen die Reaktivität des Wassers erhöht wird und somit die Zerstörung der Nahordnung bzw. von Bindungen der Wassermoleküle erleichtert werden und folglich auch der Energieverbrauch aus der Primärquelle gesenkt werden kann. 15 Gemäß einer Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Fluid im Kreislauf geführt und nach dem Wärmegenerator einem Wärmetauscher zugeführt wird, sodass in einem geschlossenen System gearbeitet werden kann und damit insbesondere Vorteile in Hinblick auf ein chemisch aufbereitetes Fluid erhalten werden können, insbesondere im Hinblick auf die sehr basischen Laugen. 20

Der Wärmetauscher kann gemäß einer Ausführungsvariante als Radiator einer Raumheizung ausgebildet sein, um damit eine großflächige Wärmeübertragung vom Fluid auf ein Trägermedium zu begünstigen. 25 Der Pulsgenerator kann elektromechanisch ausgebildet sein und einen Elektromotor, zumindest einen Spannungspulsgenerator und zumindest eine Pumpe, insbesondere eine Hydraulikpumpe, auf einer gemeinsamen Welle umfassen, wodurch dieser sehr robust für extreme Einsatzbedingungen ausgestattet werden kann. 30 Andererseits ist es möglich den Pulsgenerator elektronisch auszubilden, wobei dieser insbesondere zumindest einen Transformator, zumindest einen Gleichrichter, für den Fall dass Wechselspannung eingespeist wird, zumindest einen IGPT sowie zumindest einen Kondensator umfassen kann, wodurch dieser Pulsgenerator sehr kompakt gestaltet werden kann und damit beispielsweise für Kleinanlagen besonders geeignet ist. Darüber hinaus ist es damit möglich 35 sehr schnelle Schaltvorgänge zu realisieren, wobei diese eine hohe Gleichförmigkeit aufweisen.

Zur weiteren Miniaturisierung des Wärmegenerators kann der elektronische Impulsgenerator zumindest großteils als Platine ausgeführt sein mit entsprechenden Halbleiterbausteinen. 40 Dem Impulsgenerator kann zumindest ein Steuer- und/oder Regelmodul zugeordnet sein, zur Steuerung und/oder Regelung einer Temperatur des Fluids und/oder einer Pulsbreite und/oder Pulsdauer und/oder einer Pulsfrequenz, wodurch die Genauigkeit des Verfahrens, gesteigert werden kann und es ist zudem damit möglich, dass Verfahren derart zu steuern, dass der Wärmeentzug, z.B. für die Raumheizung, nicht zu groß wird und dadurch letztendlich der Verbrauch 45 an Primärenergie zumindest optimiert, jedoch vorzugsweise auch minimiert werden kann.

Von Vorteil ist es auch, wenn zumindest eine Zulauföffnung für das Fluid im Gehäuseboden und eine Ablauföffnung im Gehäusedeckel angeordnet sind, insbesondere axial, wobei es insbesondere vorteilhaft ist, wenn die Zulauföffnung und die Ablauföffnung koaxial zueinander aus-50 gebildet sind, weil damit andernfalls auftretende Wärmeverluste reduziert bzw. vermieden werden können und somit der energetische Wirkungsgrad der Anlage, d.h. des Wärmegenerators, erhöht werden kann.

Weiters kann vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen der zumindest einen Anode und der 55 zumindest einen Kathode veränderbar ist, bevorzugt stufenlos einstellbar ist, beispielsweise 5 AT 501 680 B1 über eine entsprechende Schraubverstellung, weil damit der Wärmegenerator universeller ersetzbar ist, indem je nach verwendetem Fluid bzw. je nach dem Gesamtkonzept einer Anlage, in der der Wärmegenerator betrieben wird, dieser Abstand, welcher im Sinne der Erfindung als so genanntes dielektrisches Spiel bezeichnet wird, optimiert werden kann ohne zusätzliche konstruktive Maßnahmen. Zur Einstellung des Abstandes zwischen der zumindest einen Anode und der zumindest einen Kathode ist die zumindest eine Anode und/oder die zumindest eine Kathode von einer Höhenverstelleinrichtung gehaltert.

Diese Höhenverstelleinrichtung besteht bevorzugt aus einem dielektrischen Werkstoff, um Energieverluste durch Energieeintrag in diese Verstelleinrichtung zu vermeiden.

Die zumindest eine Anode oder die zumindest eine Kathode können die Höhenverstelleinrichtung teilweise umgeben, um damit den Anodenraum bzw. Kathodenraum bei gleichzeitig ausreichender Höhenverstellbarkeit und ausreichender Oberfläche der Anode bzw. Kathode möglichst gering zu halten.

Von Vorteil ist es wenn die Höhenverstelleinrichtung in dem Gehäusedeckel und/oder in dem Gehäuseboden einschraubbar ist, bzw. wenn diese im Gehäusedeckel oder im Gehäuseboden verschiebbar gehaltert ist, da damit eine konstruktiv einfache Maßnahme für die Verstellbarkeit gesetzt wird, indem lediglich die Höhenverstelleinrichtung selbst und nicht ein Teil an der selben über einen entsprechenden Mechanismus höhenverstellbar ausgebildet sein muss.

Die Höhenverstelleinrichtung kann in Strömungsrichtung des Fluids hinter der Zulauföffnung für das Fluid ausgebildet sein, wobei besonders vorteilhaft ist, wenn die Zulauföffnung in der Höhenverstelleinrichtung ausgebildet ist, weil damit die Herstellkosten des Wärmegenerators durch Reduzierung von Einzelbauteilen ermöglicht wird und andererseits das Volumen im Wärmegenerator möglichst gering gehalten werden kann, wodurch sich wiederum der Energieverbrauch für die Erwärmung des Fluids senken lässt.

Es ist aber auch möglich, dass in der Verstelleinrichtung zumindest eine radial angeordnete Öffnung zum Austritt des Fluids in den Anodenraum im Bereich der zumindest einen Anode angeordnet ist, wodurch eine Querströmung im Bereich des dielektrischen Spiels - quer in Bezug auf die Achse des Wärmegenerators - erzeugt wird, sodass also das Fluid quer in Bezug auf das zwischen Anode und Kathode ausgebildete elektrische Feld eintritt, und damit einen möglichst langen Weg im elektrischen Feld zurücklegen muss. Um die Verstellbarkeit, insbesondere die manuelle Verstellbarkeit, dieses Abstandes zwischen Anode und Kathode zu erleichtern, ist es vorteilhaft die die Verstelleinrichtung außerhalb des Gehäuses über den Gehäusedeckel oder dem Gehäuseboden vorragt.

Wie bereits erwähnt, ist zwischen der zumindest einen Anode und der zumindest einen Kathode ein Element aus einem dielektrischen Material angeordnet.

Dieses Element kann dabei als Umlenkeinrichtung für das Fluid ausgebildet sein, um die besagte Querströmung zu erzielen, also insbesondere über die radial angeordneten Öffnungen in der Verstelleinrichtung radial vorragen.

In der erfindungsgemäßen Heizanlage, können mehrere Wärmegeneratoren seriell angeordnet werden um die Heizleistung zu erhöhen.

Die Wärmetauscher der Heizungsanlage können als herkömmliche Heizkörper ausgebildet sein, sodass diese Heizungsanlage in Form einer kleinen stationären Anlage, beispielsweise nur für einen Raum, ausgebildet sein kann.

Dabei ist jedoch von Vorteil, wenn der Heizkörper als Heizpaneel ausgebildet ist, wodurch die Wärmeübertragung in den Raum effektiver gestaltet werden kann. 6 AT 501 680 B1

Es ist aber auch möglich die Heizungsanlage generell als Zentralheizung auszubilden.

Es ist weiters möglich die Teilchen des Fluids vor dem Eintritt in den Wärmegenerator mit Hilfe einer energetischen Strahlung vorzuordnen, wodurch der Energieverbrauch im elektrischen 5 Feld zwischen Anode und Kathode gesenkt werden kann um jenen Anteil der nicht für die Ordnung der Dipole der Teilchen des Fluids aus den Spannungsimpulsen benötigt wird.

Dabei ist von Vorteil, wenn die Teilchen zumindest annähernd linearisiert werden, um deren Ausrichtung im elektrischen Feld zwischen Anode und Kathode zu erleichtern. 10 Für die Ausrichtung wird vorteilhafterweise hochenergetische, monochromatische Strahlung verwendet, die insbesondere eine Laserstrahlung sein kann, da damit die für die Ausrichtung erforderliche Energie sehr gezielt abgestimmt auf die jeweiligen Moleküle des Fluids sowie deren Energiebedarf für diverse Schwingungs- und Rotationszustände eingebracht werden 15 kann.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. 20 Es zeigen dabei jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:

Fig. 1 eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Wärmegenerators;

Fig. 2 die Anordnung des Wärmegenerators in einer Kleinheizungsanlage mit einem herkömmlichen Heizkörper; 25 Fig. 3 die Ausbildung eines elektromechanischen Pulsgenerators;

Fig. 4 ein Blockschema eines elektronischen Pulsgenerators.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer-30 den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Ein-35 zelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Wärmegenerator 1 dargestellt. Dieser umfasst ein Gehäuse 40 2, bestehend aus einem Gehäusemantel 3, sowie einem Gehäuseboden 4 und einem Gehäu sedeckel 5. Das Gehäuse 2, d.h. der Gehäusemantel 3 und/oder der Gehäuseboden 4 und/oder der Gehäusedeckel 5 können aus einem dielektrischem Material gefertigt sein, beispielsweise aus einem Kunststoff, wie z.B. PE, PP, PVC, PS, Plexiglas etc. 45 Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind sowohl der Gehäuseboden 4 als auch der Gehäusedeckel 5 über je ein Innengewinde im Gehäusemantel 3 - je ein Gewinde 6 ist je einem der beiden Endbereiche 7, 8 des Gehäusemantels 3 zugeordnet - bzw. ein entsprechendes Außengewinde am Gehäuseboden 4 sowie am Gehäusedeckel 5 mit dem Gehäusemantel 3 verschraubt, sodass der Gehäuseboden 4 bzw. der Gehäusedeckel 5 entfernbar aus dem Gehäusemantel 3 in so diesem angeordnet sind. Anstelle der Verschraubung ist es selbstverständlich möglich, diese Entfernbarkeit über das einfache Einschieben des Gehäusebodens 4 oder des Gehäusedeckels 5 in den Gehäusemantel 3 zu bewerkstelligen, wobei bei dieser Ausführungsvariante darauf geachtet werden soll, dass die entsprechende Dichtheit, z.B. durch Anordnung von Dichtringen oder dgl., wie z.B. O-Ringen, erzielt wird. Daneben ist es aber auch möglich, dass der Gehäu-55 seboden 4 und/oder der Gehäusedeckel 5 mit einem Presssitz im Gehäusemantel 3 angeordnet 7 AT 501 680 B1 sind. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass nur der Gehäuseboden 4 oder nur der Gehäusedeckel 5 vom Gehäusemantel 3 entfernbar ist.

Bei der Ausführungsvariante des Wärmegenerators 1 nach Fig. 1 ist das Gehäuse 2 zylinder-5 förmig ausgebildet. Selbstverständlich besteht aber auch die Möglichkeit - wenngleich die zylinderförmige Ausbildung eine Verringerung des Strömungswiderstandes, der einem durch den Wärmegenerator 1 geförderten Fluids 9 entgegengesetzt wird, ermöglicht -, dass das Gehäuse 2 sämtliche beliebigen Raumformen, wie z.B. kubisch, etc., aufweisen kann. io Der Gehäuseboden 4 weist bei der Ausführungsvariante Zylinder nach Fig. 1 entlang einer Längsmittelachse 10 eine Ausnehmung, z.B. in Form einer Bohrung auf, die als Einlauföffnung 11 für das Fluid 9 in den Wärmegenerator 1, d.h. in einem Reaktionsraum 12 des Wärmegenerators 1, dient. 15 Auch der Gehäusedeckel 5 ist mit einer Öffnung 13 in Form einer Axialbohrung versehen, um damit den Ablauf des Fluids 9 aus dem Reaktionsraum 12 zu gewährleisten.

Sowohl die Zulauföffnung als auch die Ablauföffnung können aber auch an einer anderen Stelle des Wärmegenerators 1 im Gehäuse 2 situiert sein, beispielsweise im Gehäusemantel 3, oder 20 radial im Gehäuseboden 4 oder Gehäusedeckel 5, um damit dem eintretenden Fluid 9 bereits eine Tangentialströmung zu verleihen, sollte dies der Wärmeerzeugung förderlich sein.

Gegebenenfalls können auch mehr als eine Zulauföffnung bzw. mehr als eine Ablauföffnung angeordnet werden. 25

Im Reaktionsraum 12 ist zumindest eine Anode 14 in einem Anodenraum 15 und zumindest eine Kathode 16 in einem Kathodenraum 17 angeordnet. Die zumindest eine Anode 14 ist dabei mit einem Pluspol 18 und die zumindest eine Kathode 16 mit einem Minuspol 19 eines Pulsgenerators 20 verbunden. 30

Wie Fig. 1 zeigt, ist bei gegenständlicher Ausführungsvariante die Anode 14 beabstandet zum Gehäuseboden 4 im Reaktionsraum 12 angeordnet. Um diese Beabstandung herbeizuführen, ist am Gehäuseboden 4 im Bereich der Öffnung 11, also der Zulauföffnung für das Fluid 9 in den Reaktionsraum 12, ein domförmiger Aufsatz 21 vorgesehen, der als Höhenverstelleinrich-35 tung (47) für die zumindest eine Anode 14 dienen kann. Insbesondere ist dieser Aufsatz 21 wiederum rotationssymmetrisch, bolzenförmig ausgebildet und in einer zentrischen Bohrung 22 im Gehäuseboden 4 gehaltert.

Dieser Aufsatz 21 kann aber wiederum auch andere geometrische Formen aufweisen, bei-40 spielsweise prismenartig, sodass diese Bohrung 22 dem äußeren Umfang des Aufsatzes 21 entsprechend gestaltet sein kann.

Des weiteren ist es möglich, dass dieser Aufsatz 21 nicht bis in den Gehäuseboden 4 ragt, sondern auf diesem aufgesetzt ist, z.B. mit diesem verklebt ist, oder über anders artige Verbin-45 dungstechniken, wie z.B. Schweißen, mit dem Gehäuseboden 4 verbunden ist. Beim gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist dieser Aufsatz 21 mit einem Außengewinde 23 versehen, welches in ein Innengewinde 24 der Bohrung 22 eingreift. Damit ist eine gewisse Höhenverstellbarkeit dieses Aufsatzes 21 möglich, sodass ein Abstand 25 zwischen der Anode 14 und der Kathode 16 einstellbar wird. 50

Neben dieser Einschraub- und Ausschraubbarkeit des Aufsatzes 21 ist es auch möglich, diesen in der Bohrung 22 verschiebbar auszubilden und damit ebenfalls die Einstellbarkeit des Abstandes 25 zu erreichen. 55 Im Verlauf der Längsmittelachse 10 weist der Aufsatz 21, der bevorzugt ebenfalls aus einem 8 AT 501 680 B1 dielektrischen Werkstoff besteht, eine nicht in Richtung der Längsachse 10 durchgehende Öffnung 26 auf, welche in Strömungsrichtung des Fluids 9 hinter der Öffnung 10 im Gehäuseboden 4 angeordnet ist. 5 Im Bereich der Anode 14, d.h. des Anodenraumes 15, sind in dem Aufsatz 21 Radialbohrungen 27 vorgesehen, über die das Fluid 9 in den Reaktionsraum 12 eintreten kann, wodurch sich dessen Strömungsrichtung ändert.

In einer Ausführungsvariante hierzu ist es möglich, dass der Gehäuseboden 4 und der Aufsatz io 21 einstückig ausgebildet sind, wobei gegebenenfalls die Höhenverstellbarkeit und dadurch die Verstellbarkeit des Abstandes 25 durch die Einschraubbarkeit des Gehäusebodens 4 in den Gehäusemantel 3 erreicht werden kann.

Die Anode 14 ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zylindrisch ausgebildet und umgibt den 15 Aufsatz 21 von einem oberen Endbereich 28 ausgehend in Richtung auf den Gehäuseboden 4 teilweise. Nach unten, d.h. in Richtung des Gehäusebodens 4, kann die Anode 14 über eine entsprechende Befestigungseinrichtung 29, z.B. eine Mutter oder einen umlaufenden Steg oder dgl., in ihrer Höhenlage fixiert werden. Auf dieser Befestigungseinrichtung 29 liegt im einfachsten Fall die Anode 14 entfernbar auf. Letztere kann aber selbstverständlich mit dieser Befesti-20 gungseinrichtung 29 verbunden sein.

In dem oberen Endbereich 28 ist der Aufsatz 21 mit einem scheibenförmigen Element 30 versehen, wodurch die Bewegungsfreiheit der Anode 14 nach oben hin, d.h. in Richtung auf den Gehäusedeckel 5, ebenfalls begrenzt wird. Dieses scheibenförmige Element 30 weist dabei 25 bevorzugt einen größeren Durchmesser auf, als der Aufsatz 21 und ragt bevorzugt radial über die Anode 14 hinaus.

Es ist selbstverständlich wiederum möglich, dass das Element 30 mit dem Aufsatz 21 einstückig ausgebildet ist, wobei die Anordnung der Anode 14 auf dem Aufsatz 21 durch die entfernbare 30 Befestigungseinrichtung 29, z.B. in Form einer Mutter, gewährleistet wird. ·

Der Anode 14 in Strömungsrichtung des Fluids 9 nachgeordnet ist die Kathode 16 angeordnet. Diese ist bei gegenständlicher Ausführungsvariante ebenfalls zylindrisch ausgebildet. Gehaltert wird die Kathode 16 ebenfalls in einer Axialbohrung 31 des Gehäusedeckels 5, wobei diese 35 Axialbohrung 31 naturgemäß einen größeren Durchmesser aufweist als die Öffnung 13 zum Ablauf des Fluids 9.

Bevorzugt ist diese Kathode 16 in die Axialbohrung 31 einschraubbar ausgebildet bzw. kann diese einsteckbar sein. Andererseits ist es selbstverständlich möglich, die Kathode 16 bewe-40 gungsfest mit dem Gehäusedeckel 5 zu verbinden.

Um den Austritt des Fluids 9 aus dem Reaktiönsraurh 12 zu ermöglichen, kann diese Kathode 16 eine zentrische, durchgehende Bohrung 32 in Strömungsrichtung des Fluids 9 vor der Öffnung 13 aufweisen. 45

Es sei an dieser Stelle bemerkt, dass, für den Fall, dass in gegenständlicher Beschreibung eine Bohrung an sich angesprochen ist, es selbstverständlich möglich ist, bei anderen Geometrien der darin eingesetzten Gegenstände diese Bohrungen generell als Ausnehmungen zu bezeichnen mit entsprechend angepassten Querschnitten. 50

Im Gehäusedeckel 5 ist weiters in Strömungsrichtung des Fluids 9 vor der Axialbohrung 31 der Kathode 16 eine entsprechende Bohrung bzw. Ausnehmung mit wiederum größerem Durchmesser als die die Axialbohrung 31 vorgesehen, um damit den Kathodenraum 17 im Bereich der Kathode 16 auszubilden. 55 9 AT 501 680 B1

Bevorzugt überragt der Gehäusedeckel 5 die Kathode 16 in Richtung auf den Reaktionsraum 12. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, dass umgekehrt hierzu die Kathode 16 den Gehäusedeckel 5 in Richtung auf den Reaktionsraum überragt bzw. dass diese dieselbe Höhenlage aufweisen. 5

Wie bereits angedeutet, ist es möglich, dass mehrere einzelne Anoden 14 sowie mehrere einzelne Kathoden 16 im Reaktionsraum 12 angeordnet sind, wobei diese gegebenenfalls Pakete bilden können. io Des weiteren ist es möglich, dass der Gehäuseboden 4 und/oder Gehäusedeckel 5 nicht in einer Innenbohrung des Gehäusemantels 3 angeordnet sind, sondern umgekehrt hierzu diesen Gehäusemantel 3 außen übergreifend ausgebildet sind in Art eines Steck- oder Schraubdeckels 5. 15 Die Größe des Reaktionsraumes 12 ist variierbar, insbesondere im Hinblick auf die gewünschte erzeugte Wärmeenergie.

Des Weiteren kann damit auch die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids 9 im Reaktionsraum 12 selbst beeinflusst werden. 20

Der Gehäuseboden 4 und/oder der Gehäusedeckel 5 können an ihren äußeren Enden stutzenförmige Fortsätze aufweisen, um beispielsweise das Anschließen des Wärmegenerators 1 an einen Heizkreislauf oder dgl. zu vereinfachen. Dazu können diese stutzenförmigen Fortsätze des Gehäusebodens 4 und des Gehäusedeckels 5 mit entsprechenden Gewinden ausgestattet 25 sein. Eine übliche Verschraubung mit Überwurfmuttern oder dgl., z.B. eine Holländerverschraubung, wie diese aus dem Heizungsbereich bekannt sind, ist selbstverständlich möglich.

Des weiteren ist es gemäß einer Ausführungsvariante hierzu möglich, dass der Aufsatz 21 durch den Gehäuseboden 4 hindurchragt und damit von Außen, d.h. außerhalb des Reaktions-30 raums 12, bedienbar ist, um z.B. die Nivellierung des Abstandes 25 zwischen Anode 14 und Kathode 16 im Nachhinein zu korrigieren bzw. um die Einsteilbarkeit auch von außerhalb zu ermöglichen.

Dabei sei erwähnt, dass die Verstellbarkeit selbstverständlich motorbetrieben sein kann, also 35 nicht nur manuell erfolgen muss, wozu dieser Aufsatz 21 z.B. mit einem entsprechenden Antrieb versehen sein kann. Dieser Antrieb kann mikroelektronisch ausgebildet sein, da üblicherweise die Absolutbeträge der Verstellung im Betrieb des Wärmegenerators 1 nicht allzu groß sind, sondern lediglich als Nachjustierungen zu verstehen sind, sofern beim Erstbetrieb bereits der richtige Abstand 25 zwischen der Anode 14 und der Kathode 16 eingestellt wurde. Es sollen 40 damit lediglich Wärmausdehnungen, die gegebenenfalls auftreten können, ausgeglichen werden, sodass die Effizienz des Wärmegenerators 1 weiter gesteigert bzw. optimiert werden kann.

Zwischen der Anode 14 und der Kathode 16 bildet sich das sogenannte „dielektrische Spiel“ durch den durch den Abstand 25 definierten Spalt aus, insbesondere dem Spalt zwischen dem 45 Element 30 und der Kathode 16. Dieses Element 30 kann wiederum aus einem dielektrischen Material, beispielsweise aus oben genannten Materialien, bestehen.

Der Abstand 25 zwischen der zumindest einen Anode 14 und der zumindest einen Kathode 16 kann ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,1 mm und einer obe-50 ren Grenze von 10 cm bzw. mit einer unteren Grenze von 0,5 mm und einer oberen Grenze von 5 cm, wobei die Energieausbeute in diesem Bereich überraschend groß ist. Üblicherweise sind sowohl die Anode 14 als auch die Kathode 16 aus einem metallischen Werkstoff. 55 10 AT 501 680 B1

Aus Fig. 2 ist eine mögliche Anwendung des erfindungsgemäßen Wärmegenerators 1 schematisch angedeutet ersichtlich. Der Wärmegenerator 1 ist im Strömungskreislauf einer Anlage zum Heizen, im speziellen eines Heizkörpers 34, angeordnet. Der Heizkörper 34 kann aus einem beliebigen Material, insbesondere rostfreien Stahl, Kupfer, oder dgl. gebildet sein. 5

In diesem Strömungskreislauf ist des Weiteren der Pulsgenerator 20, der in Falle der Ausführung nach Fig. 2 elektromechanisch ausgebildet ist, wie in Fig. 3 dargestellt, angeordnet, sowie in an sich bekannter Weise ein Ausdehnungsgefäß 25 zum Abbau von allfällig entstehenden Überbrücken mit gegebenenfalls einem Gasabsorber 36 darin. Des Weiteren können in diesem io Heizungskreislauf selbstverständlich auch weitere Regelaggregate, wie dies im Folgenden zu Fig. 4 noch näher erläutert wird, enthalten sein. In Fig. 2 soll verdeutlicht werden, dass eine erfindungsgemäße Heizanlage 37 sehr kompakt gehalten werden kann und sich damit diese insbesondere auch für den nachträglichen Einbau in Räume eignet. 15 Fig. 3 zeigt den Aufbau des elektromechanischen Pulsgenerators 20 nach Fig. 2. Dieser besteht aus einem Elektromotor 38, einem Spannungspulsgenerator 39 und einer Pumpe 40, insbesondere einer Hydraulikpumpe, wobei diese Elemente des Pulsgenerators 20 in der angegebenen Reihenfolge auf einer gemeinsamen Welle 41 hintereinander situiert sind. Die Strömungsrichtung des Fluids 9 wird wiederum mit Pfeil 26 angedeutet, wobei die Strömung durch 20 die Pumpe 40 erzeugt wird.

Zum Unterschied zum elektromechanischen Pulsgenerator 20 nach Fig. 3 zeigt Fig. 4 das Blockschema eines elektronischen Pulsgenerators 20. 25 Bevorzugt ist dieser modulartig aufgebaut, wobei in einem ersten Energieeinspeisungsmodul 42, z.B. einem Trafo, die vom Netz oder anderen Energiequellen, wie z.B. Akkumulatoren, etc., eingespeiste elektrische Energie galvanisch vom erdbezogenen Energiesystem getrennt wird. Für den Fall der Wechselstromeinspeisung, erfolgt gegebenenfalls in einem Gleichrichtermodul 30 43, z.B. mit herkömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Gleichrichterelementen, die erdfreie Gleichrichtung der eingespeisten Energie.

Mit dem Energieeinspeisungsmodul 42 bzw. dem Gleichrichtermodul 43 teitungsverbunden ist ein Versorgungsmodul 44, mit welchem die kontinuierliche Gleichspannung in eine pulsierende 35 Gleichspannung erdfrei umgewandelt wird. Diese pulsierende Gleichspannung wird in der Folge in den Wärmegenerator 1 eingespeist, d.h. auf dessen Anode 14 und Kathode 16, sodass diese Pulse über diese speziell angeordneten Elektroden in dem Wärmegenerator 1 in das Fluid 9 transformiert werden. 40 Zur Regelung und/oder Steuerung ist bevorzugt ein Regel- und/oder Steuermodul 45 vorgese-• hen, dass aus einzelnen Kondensatoren, Transistoren, zumindest einem IGPT aufgebaut ist und beispielsweise in einer Ausführungsvariante in Form einer Platine ausgeführt sein kann. Mit Hilfe dieses Regel- und/oder Steuermoduls 45 ist beispielsweise die Regelung und/oder Steuerung von Pulsbreiten, Pulsdauern sowie der Wiederholfrequenz der Pulse möglich. Als Regelkri-45 terium kann dabei eine Temperatur gemäß einem Temperaturregelkreis 46 herangezogen werden, wobei dieser Temperaturregelkreis seine Daten aus der Temperatur des Fluids 9, insbesondere der Solltemperatur des Fluids 9 in der Heizanlage 37 (Fig. 2) erhält. In dieser Heizanlage 37 ist es möglich, wie an sich bekannt, z.B. Thermostaten als Temperaturmessfühler vorzusehen. 50

Andere Regelkriterien können z.B. chemische und physikalische Parameter sein, beispielsweise der pH-Wert des Fluids 9 oder ein Druck bzw. eine Konzentration an einem chemischen Zuschlagsstoff für das Fluid 9, beispielweise eine Lauge. 55 Es sind somit die Pulse sowohl in der Pulsform als auch in der Amplitude einstellbar, wobei 1 1 AT 501 680 B1 insbesondere auch die Steilheit der Flanken (dU/dt) der Pulse aus dem Pulsgenerator 20 eingestellt bzw. geregelt werden kann, insbesondere die Anstiegsflanke und/oder die abfallende Flanke. Es sind damit Pulse mit steil aufsteigender und flach bzw. sanft abfallender Flanke einstellbar, beispielsweise aber auch Rechteck- bzw. Dreieckpulse. 5

Dieser elektronische Pulsgenerator 20 kann, wie bereits erwähnt, mit Primärenergie, d.h. elektrischem Strom, direkt aus dem Versorgungsnetz des Elektroversorgungsunternehmens gespeist werden. Ebenso ist es aber möglich, über einen Zwischenkreis aus einer beliebigen Stromquelle auch unterschiedliche Signalformen mit unterschiedlichen Frequenzen einzuspei-io sen und sind hierfür im elektronischen Pulsgenerator 20 aus dem Stand der Technik bekannte Transistoren etc. im Einsatz, um die letztendlich gewünschte Pulsform zu erhalten.

Um eine Überhitzung des Pulsgenerators 20 zu vermeiden, kann in diesem ein entsprechendes Kühlmodul vorgesehen sein (in Fig. 4 nicht dargestellt), beispielsweise in Form von Kühlrippen, 15 z.B. aus Aluminiumprofilen.

Dass die Erzeugung von Wärmeenergie mit dem erfindungsgemäßen Wärmegenerator 1 möglich und vorteilhaft ist, wurde anhand von Versuchen, wie dies später noch näher dargestellt wird, nachgewiesen. Allerdings ist die Wirkungsweise selbst bislang noch nicht geklärt, sodass 20 nach einer kurzen Beschreibung des Verfahrensablaufes lediglich eine theoretische Vorstellung der Wirkungsweise gegeben werden kann. Es hat sich aus den Versuchen jedoch gezeigt, dass mit dem erfindungsgemäßen Wärmegenerator 1 eine bedeutende Steigerung des Wirkungsgrades bei der elektrischen Wärmeerzeugung möglich ist. 25 Die Funktionsweise des Wärmegenerators 1 kann wie folgt zusammengefasst werden. Der Pulsgenerator 20 wird in das Versorgungsnetz, d.h. das Stromnetz, geschaltet. Die von diesem erzeugten Spannungspulse werden über die Anode 14 und die Kathode 16 auf das Fluid 9 im Strömungskreislauf der Heizanlage 37 übertragen und erzeugen dort in dem Fluid 9 die gewünschte Wärme. Dabei wird das Fluid 9 mit der Pumpe 40 in Strömung gehalten, welche 30 einerseits das Bauteil des elektromechanischen Pulsgenerators 20 nach Fig. 3 sein kann bzw. bei Verwendung eines elektronischen Pulsgenerators als gesonderter Bauteil der Heizanlage 37 ausgeführt sein kann. Das Fluid 9 wird bevorzugt in einem geschlossenen Kreislauf durch die Strömungseinrichtungen der Heizanlage 37 und damit auch durch den Wärmegenerator 1, insbesondere dessen Reaktionsraum 12 geführt. 35

Es sei an dieser Stelle bemerkt, dass es möglich ist, auch andere Wärmetauscher zu verwenden, beispielsweise großflächige Plattenwärmetauscher, Schlangenwärmetauscher, etc., bei denen die Wärme von dem primär, durch den Wärmegenerator 1 erwärmten Fluid auf ein sekundäres Fluid in an sich bekannter Weise übertragen wird, um beispielsweise Häuser, Indust-40 rieanlagen oder dgl. Zu beheizen. Ebenso ist es möglich, auch Solarmodule etc. als Wärmetauscher einzusetzen. Diese größeren Anlagen sind insbesondere auch dazu geeignet, beispielsweise als Zentralheizanlagen zu wirken bzw. generell zur Erwärmung eines Stoffes, wobei dieser sowohl fest als auch fluidisiert, also eine Flüssigkeit oder ein Gas sein kann. 45 Es hat sich dabei als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Fluid 9 mit einer Base versetzt wird, sodass dieses einen basischen pH-Wert aufweist. Dabei kann der pH-Wert aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 7,1 und einer oberen Grenze von 14 bzw. insbesondere bevorzugt mit einer unteren Grenze von 9 und einer oberen Grenze von 12 ausgewählt sein. Zur Herstellung des basischen pH-Wertes kann prinzipiell jede Base verwendet werden, so besonders bevorzugt sind jedoch Natronlauge, Kalilauge, Calziumhydroxyd oder Calziumcarbonat.

Als Pulsfrequenzen haben sich als besonders vorteilhaft Frequenzen herausgestellt, ausgewählt aus einem Bereich mit einer oberen Grenze von 1000 Hz und einer unteren Grenze von 55 10 Hz, insbesondere mit einer oberen Grenze von 750 Hz und einer unteren Grenze von 50 Hz, 12 AT 501 680 B1 vorzugsweise einer oberen Grenze von 650 Hz und einer unteren Grenze von 75 Hz, wodurch die Pulse sehr rasch hintereinander in das Fluid eingebracht werden und damit den Teilchen des Fluids nicht die Möglichkeit gegeben wird, die eingebrachte Energie zumindest teilweise in andere Energieformen als die gewünschte Wärmeenergie umzusetzen, wie beispielsweise Schwingungsenergien oder Rotationsenergien innerhalb einzelner Moleküle.

Die Pulsdauer kann ausgewählt werden aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,1 ns und einer oberen Grenze von 100 ns, insbesondere aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,4 ns und einer oberen Grenze von 50 ns, vorzugsweise aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,7 ns und einer oberen Grenze von 25 ns.

Die Pulsamplitude kann ausgewählt werden aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 V und einer oberen Grenze von 1500 V, insbesondere aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 50 V und einer oberen Grenze von 500 V, vorzugsweise aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 100 V und einer oberen Grenze von 250 V.

Des Weiteren ist es, wie bereits im einleitenden Teil gegenständlicher Beschreibung dargestellt, vorteilhaft, wenn Spannungspulse mit steiler Anstiegsflanke verwendet werden, sodass der Energieeintrag sehr rasch, beinahe „explosionsartig“, erfolgt. Dabei können diese Spannungspulse beispielsweise als Recheckimpulse oder Dreieckimpulse ausgebildet sein.

Energieverbrauchssenkend wirkt sich aus, wenn die abfallende Flanke der Spannungspulse zumindest im unteren Drittel flach gestaltet wird, also mit einem Winkel zu Basis, der kleiner als 45 0 ist.

Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse einer experimentellen Messung des energetischen Wirkungsgrades der Wärmeerzeugung mit dem erfindungsgemäßen Wärmgenerator 1.

Kennwerte 1 2 3 Mittel Masse m der Lösung, die die Zelle passiert hat, kg. 0,138 0,154 0,392 0,228 Temperatur der Lösung beim Eintritt in die Zelle tu Grad. 21 21 22 21,33 Temperatur der Lösung beim Austritt aus der Zelle t2, Grad. 71 71 75 72,33 Lösungstemperaturdifferenz Af = t2 - U, Grad. 50 50 53 51 Dauer des Experiments Ar, sec. 300 300 300 300 Voltmeterstände V, B 5,60 5,60 4,50 5,23 Ampermeterstände /, A 0,51 0,51 2,00 1,00 Verbraucher an el. Energie laut Voltmeter- und Ampermeteranzeigen ΕΛ = / x V x Δτ, kJ 0,86 0,86 2,70 2,43 Energie der erhitzten Lösung, E2 = 4,19 x m x Af, kJ 27,53 30,72 87,05 48,43 Wirkungsgrad der Zelle laut Voltmeter- und Ampermeteranzeigen K = Es/E, 32,01 35,70 32,24 33,32

Claims (32)

1 3 AT 501 680 B1 Um die Bildung eines Plasmas zu verhindern, wird das Verfahren derart gesteuert, dass gebildete Wasserstoffatome nicht in den Bereich der Kathode 16 selbst gelangen, sondern zwischen Anode 14 und Kathode 16 verbleiben. Bezugszeichenaufstellung 1 Wärmegenerator 36 Gasabsorber 2 Gehäuse 37 Heizanlage 3 Gehäusemantel 38 Elektromotor 4 Gehäuseboden 39 Spannungspulsgenerator 5 Gehäusedeckel 40 Pumpe 6 Gewinde 41 Welle 7 Endbereich 42 Energieeinspeisungsmodul 8 Endbereich 43 Gleichrichtermodul 9 Fluid 44 Versorgungsmodul 10 Längsmittelachse 45 Steuermodul 11 Öffnung 46 T emperaturregelkreis 12 Reaktionsraum 47 Höhenverstelleinrichtung 13 Öffnung 14 Anode 15 Anodenraum 16 Kathode 17 Kathodenraum 18 Pluspol 19 Minuspol 20 Pulsgenerator 21 Aufsatz 22 Bohrung 23 Außengewinde 24 Innengewinde 25 Abstand 26 Pfeil 27 Radialbohrung 28 Endbereich 29 Befestigungseinrichtung 30 Element 31 Axialbohrung 32 Bohrung 33 Bohrung 34 Heizkörper 35 Ausdehnungsgefäß Patentansprüche: 1. Verfahren zur Erwärmung eines aus dipolaren Teilchen, wie Molekülen oder Molekülclustern, bestehenden Fluids (9), nach dem das Fluid (9) in einem Wärmegenerator (1) einem elektrischen Feld ausgesetzt wird und dabei dessen Teilchen entsprechend ihrer Ladung ausgerichtet werden, wobei die Teilchen zusätzlich mit Spannungspulsen beauf- 14 AT 501 680 B1 schlagt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erwärmung Gleichstrom verwendet wird, wobei der den Gleichstrom verursachenden Gleichspannung Spannungspulse mit einer steilen Anstiegsflanke überlagert sind, wobei ein Winkel der Anstiegsflanke zur Basis größer 45° ist. 5

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest annähernd Rechteckpulse verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest annähernd Dreieck- io pulse verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Spannungspulse mit einer zumindest im unteren Drittel flach abfallenden Flanke verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluid (9) Wasser verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser mit einer Lauge versetzt wird. 20

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauge ausgewählt wird aus einer Gruppe umfassend Natronlauge, Kalilauge, Calziumhydroxid, Calziumcarbonat.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Lauge ein pH- 25 Wert des Wassers eingestellt wird, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Gren ze von 9 und einer oberen Grenze von 12.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (9) im Kreislauf geführt und nach dem Wärmegenerator (1) einem Wärmetauscher 30 zugeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmetauscher ein Radiator zur Raumheizung verwendet wird. 35

11. Wärmegenerator (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Erwärmung eines Fluids (9), mit einem Gehäuse (2) aus einem dielektrischen Material, umfassend einen Gehäusemantel (3), einen Gehäuseboden {4) und einen Gehäusedeckel (5), wobei an dem Gehäuse zumindest eine Öffnung (11) für den Zulauf und zumindest eine Öffnung (13) für den Ablauf für das Fluid (9) angeordnet sind, wobei weiters in dem Ge-40 häuse (2) zumindest eine Anode (14) und zumindest eine Kathode (16) in einem Abstand (25) zueinander angeordnet sind, und wobei die zumindest eine Anode (14) und die zumindest eine Kathode (16) mit je einem Pol zumindest eines Pulsgenerators (20) elektrisch leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zumindest einen Anode (14) und der zumindest einen Kathode (16) ein Element (30) aus einem dielektri-45 schem Material angeordnet ist und dass der Pulsgenerator (20) zur Abgabe von Span nungspulsen mit einer steilen Anstiegsflanke ausgebildet ist, wobei ein Winkel der Anstiegsflanke zur Basis größer 45° ist.

12. Wärmegenerator (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator 50 (20) elektromechanisch ausgebildet ist, mit zumindest einem Elektromotor (38), zumindest einem Spannungspulsgenerator (39) und zumindest eine Pumpe (40), insbesondere eine Hydraulikpumpe, auf einer gemeinsamen Welle (41).

13. Wärmegenerator (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator 55 (20) elektronisch ausgebildet ist, mit zumindest einem Transformator, zumindest einem 1 5 AT 501 680 B1 Gleichrichter, zumindest einem IGPT sowie zumindest einem Kondensator.

14. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem Pulsgenerator (20) zumindest ein Regel- und/oder Steuermodul (45) zugeordnet ist, 5 zur Steuerung und/oder Regelung einer Temperatur des Fluids (9) und/oder einer Pulsbrei te und/oder einer Pulsdauer und/oder einer Pulsfrequenz.

15. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (11) für den Zulauf im Gehäuseboden (4) und die Öffnung (13) für den Ablauf io im Gehäusedeckel (5) angeordnet sind.

16. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (25) zwischen der zumindest einen Anode (14) und der zumindest einen Kathode (16) veränderbar ist, bevorzugt stufenlos einstellbar ist, und zur Einstellung des Abis Standes (25) zwischen der zumindest einen Anode (14) und der zumindest einen Kathode (16) die zumindest eine Anode (14) und/oder zumindest eine Kathode (16) von einer Höhenverstelleinrichtung (47) gehaltert ist.

17. Wärmegenerator (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenverstell- 20 einrichtung (47) aus einem dielektrischen Werkstoff besteht.

18. Wärmegenerator (1) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Anode (14) oder die zumindest eine Kathode (16) die Höhenverstelleinrichtung (47) teilweise umgibt. 25

19. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenverstelleinrichtung (47) in den Gehäusedeckel (5) oder in den Gehäuseboden (4) einschraubbar ist. 30

20. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenverstelleinrichtung (47) im Gehäusedeckel (5) oder im Gehäuseboden (4) verschiebbar gehaltert ist.

21. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass 35 die Höhenverstelleinrichtung (47) in Strömungsrichtung des Fluids (9) hinter der Öffnung (11) für den Zulauf für das Fluid (9) ausgebildet ist.

22. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (11) für den Zulauf in der Höhenverstelleinrichtung (47) ausgebildet ist. 40

23. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (11) für den Zulauf und/oder die Öffnung (13) für den Ablauf für das Fluid (9) axial im Gehäuse (2) ausgebildet sind. 45

24. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass in der Höhenverstelleinrichtung (47) zumindest eine radial angeordnete Öffnung zum Austritt des Fluids (9) in einen Anodenraum (15) im Bereich der zumindest einen Anode (14) angeordnet ist. so

25. Wärmegenerator (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (30) aus dielektrischem Material als Umlenkeinrichtung für das Fluid (9) ausgebildet ist.

26. Heizungsanlage (37) umfassend zumindest eine Fördereinrichtung für ein erstes Fluid (9), zumindest einen Wärmegenerator (1) zur Erwärmung des Fluids (9), zumindest einen 55 Wärmetauscher, in dem die erzeugte Wärme vom ersten Fluid (9) auf ein weiteres Fluid 16 AT501 680B1 übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 25 gebildet ist.

27. Heizungsanlage (37) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wärme- 5 generatoren (1) seriell angeordnet sind.

28. Heizungsanlage (37) nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher als Heizkörper (34) ausgebildet ist. io

29. Heizungsanlage (37) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (34) als Heizpaneel ausgebildet ist.

30. Heizungsanlage (37) nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Fluids (9) vor dem Wärmegenerator (1) eine Einrichtung zur Abis gäbe einer monochromatischen Strahlung angeordnet ist.

31. Heizungsanlage (37) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zu Abgabe der monochromatischen Strahlung ein Laser ist.

32. Verwendung des Wärmegenerators (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 25 zur Heizung eines Gebäudes. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 25 30 35 40 45 50 55