CZ2006232A3 - Convector-type heating body with autonomous power supply - Google Patents
Convector-type heating body with autonomous power supply Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2006232A3 CZ2006232A3 CZ20060232A CZ2006232A CZ2006232A3 CZ 2006232 A3 CZ2006232 A3 CZ 2006232A3 CZ 20060232 A CZ20060232 A CZ 20060232A CZ 2006232 A CZ2006232 A CZ 2006232A CZ 2006232 A3 CZ2006232 A3 CZ 2006232A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- convector
- housing
- heating medium
- active surface
- heat exchanger
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/008—Details related to central heating radiators
- F24D19/0087—Fan arrangements for forced convection
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
Konvektorové topné teleso s autonomním zdrojem elektrické energie, sestávající ze skríne, ve které je uložen výmeník tepla, upravený pro vnitrní prutok topného média a pro vnejší obtékání ohrívaného vzduchu, a ve které jsou uloženy elektrické spotrebice, a to ventilátor s elektropohonem, a elektronické regulacní ústrojí, nebo elektronické ústrojí,upravené pro dálkovou drátovou ci bezdrátovou komunikaci s programovacím nebo termostatickým ústrojím, a ve skríni (10) konvektorového topného telesaje uložen alespon jeden Peltieruv clánek premenující tepelnou energii na elektrickou pro pohon elektrospotrebice.A convector heater with an autonomous power source consisting of a housing in which a heat exchanger is housed, adapted for the internal flow of the heating medium and for external bypassing of the heated air, and in which the electrical appliances, namely the electric fan, and the electronic control are housed a device, or an electronic device adapted for remote wired or wireless communication with a programming or thermostatic device, and in the housing (10) of the convector heater, there is at least one Peltier cell converting thermal energy into electrical power to drive the electrical appliance.
Description
Konvektorové topné těleso s autonomním zdrojem elektrické energieConvector heater with autonomous power supply
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká konvektorů, provedených jako výměníky tepla, například teplovodní, instalované zpravidla v systému centrálního vytápění budov, kde přenos tepla se děje z teplonosného média, procházejícího výměníkem, přičemž do vytápěného prostoru se teplo přenáší převážně konvekcí, a to s podporou proudění ohřívaného vzduchu pomocí ventilátoru. Jedná se o konvektory, kde ventilátor je opatřen motorickým pohonem, pracujícím s elektrickým napájením. Přitom přednostně jsou předmětem konvektory, zabudovávané do stěn, do podlah, nebo do nábytku.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to convectors in the form of heat exchangers, for example hot water heat exchangers, installed generally in a central heating system of buildings, where heat transfer takes place from a heat transfer medium passing through the heat exchanger. using a fan. These are convectors where the fan is equipped with a motor drive, working with electric power. Convectors which are built into walls, floors or furniture are preferred.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
V současnosti jsou známy konvektory mnoha druhů, tvarů a provedení. Též jsou známy mnohé varianty konvektorů, upravené pro zabudování do stěn, do podlah, nebo i do nábytkových prvků, resp. do mezer, prostorů či otvorů v různých kusech nábytku. Tyto konvektory jsou upraveny pro předávání tepla, tak, že okolo teplosměnných ploch výměníku proudí vzduch, kde toto proudění může být podporováno ventilátorem. Takové ventilátory jsou u většiny známých provedení poháněny elektromotory. Popsané provedení vyžaduje pak napojení na zdroj elektrické energie, což je u většiny známých provedení realizováno připojením na běžnou rozvodnou síť nízkého napětí, která bývá v interiérech běžně k dispozici. Ani příkon elektrické energie není vyžadován příliš silný a tak zařízení není náročné z hlediska ekonomického, a to jak cenou spotřebované elektrické energie, tak i cenou vlastní konstrukce pohonu. Nevýhodou ovšem stále u jmenovaných provedení zůstává nutnost vůbec přívod elektrické energie ke konvektoru technicky vytvářet, tedy instalovat vodiče, připojovat tyto na jedné straně k rozvodné síti, včetně potřebných jističů, zásuvek, odpojovačů, apod., a připojovat tyto vodiče na druhé straně k tělesu, resp. ke skříni konvektoru a uvnitř konvektoru pak navazovat naCurrently, convectors of many kinds, shapes and designs are known. There are also known many variants of convectors adapted for installation in walls, floors or furniture elements, resp. into gaps, spaces or openings in various pieces of furniture. These convectors are adapted to transfer heat so that air flows around the heat exchange surfaces of the exchanger, where this flow can be supported by a fan. Such fans are in most known embodiments driven by electric motors. The described embodiment then requires connection to an electrical power source, which in most known embodiments is realized by connection to a conventional low voltage distribution network, which is usually available in interiors. Neither power input is required too strong and so the device is not demanding from the economic point of view, both the price of consumed electricity and the price of the actual construction of the drive. However, the disadvantage of the above-mentioned embodiments is the necessity to technically create the power supply to the convector, ie to install wires, to connect these on one side to the distribution network, including the necessary circuit breakers, sockets, disconnectors, etc., and to connect these wires on the other , respectively. to the convector case and then to the inside of the convector
2.2.
vnitřní instalaci celého konvektoru. K tomu přistupuje pak často v poslední době i napojení ovládacím propojením na vnější regulační prvky konvektoru, které je provedeno opět drátovým napojením. Pokud se již nyní někdy použije napojení konvektoru na centrální domovní regulaci pomocí bezdrátové komunikace, pak i zde ovšem je nutno připojit konvektor ke zdroji elektrické energie, a to opět zpravidla pomocí napojení na běžnou rozvodnou síť. Co se týče řešení tohoto problému, tedy nezávislosti určitého zařízení vnějším na přívodu elektrické energie, je například známo provedení podle spisu DE 3106742, kde ventilátor ohřívaného vzduchu v konvektoru je poháněn turbínkou, jejíž akční člen je instalován do proudu topné kapaliny. Zde se sice dosahuje nezávislosti na drátovém dálkovém přívodu elektrické energie, ale určitou nevýhodou je jednak mechanická zranitelnost a omezená životnost takové turbínky, jednak její velmi malá výkonnost. Také životnost a spolehlivost popsaného zařízení s turbínkou bude problematická, a to především s ohledem na konstrukci těsnění hřídele. Při delší odstávce, tedy vždy mimo topnou sezónu, bude mít také těsnění tendenci ke slepení pohyblivých a pevných částí, které se pak, při snaze o uvedení do provozu na začátku další topné sezóny, nezačnou bez vnějšího zásahu vzájemně pohybovat. Obecně jsou známa ventilační zařízení, napájená z nezávislých zdrojů, například z baterií, apod. Vedle toho jsou známa zařízení, kde je, jako možný zdroj energie, k dispozici tepelná energie a kde k napájení elektrickým proudem jsou použity tzv. Peltierovy články, které pracují jako generátory s přímou přeměnou tepelné energie na elektrickou energii. Takové zdroje samy o sobě jsou známy již dlouhou dobu, přičemž jejich instalace byla prováděna v souvislosti s generováním elektrické energie pro zařízení s velmi nízkými odběry. Například pro napájení transistorového radiopřijímače, jak je patrné ze spisu WO 00/08692, je jako zdroje tepla pro Peltiérovy články užita petrolejová či benzinová lampa. V jiném známém zařízení se jedná o napájení elektrického zařízení pro přenos informací o místu poruchy elektrického zařízení, jak je patrné ze spisu JP 2004274982, kde zdrojem tepla je transformátor. Je dokonce známo i zařízení, popsané ve spise JP 2001336780, kde u ohřívacího či chladícího zařízení s akumulací je použito Peltiérova článku jako zdroje tepla a chladu a též jako zdroje elektrické energie pro provoz bez vnějšího zdroje po určitou dobu, tedy zřejmě pro pohon ventilátoru v té době, kdy akumulační nádoby nejsou silově, přes Peltiérovy články, nabíjeny na teplo a chlad. Ovšem ani u posledně jmenovaných provedení se neřeší komplexně výbava konvektoru, která by odpovídala všem požadavkům na ·« zásobování elektrickou energií speciálně u zařízení typu konvektoru, příkladně teplovodního, s ventilátorem, kde jednak má být dosaženo, aby základem regulace byla proporcionalita mezi tepelným příkonem výměníku a tepelným přenosem do vytápěného prostoru, ale současně aby regulace byla upravena pro sekundární zásah dalším regulačním prvkem lokálním či vzdáleným, přičemž energetická soustava takového konvektoru by měla být trvale nezávislá na síťovém přívodu a přitom zajišťovat plnohodnotný provoz.internal installation of the whole convector. This is then often followed by a control connection to the external control elements of the convector, which is again carried out by wire connection. If the connection of the convector to the central house control by means of wireless communication is already used, then even here it is necessary to connect the convector to the source of electric power, again usually by connection to a common distribution network. With regard to the solution of this problem, i.e. the independence of a device external to the power supply, for example, an embodiment according to DE 3106742 is known, wherein the heated air fan in the convector is driven by a turbine whose actuator is installed in the heating fluid flow. Here, while independence from the wired long-distance power supply is achieved, a certain disadvantage is both the mechanical vulnerability and the limited life of such a turbine and its very low performance. Also, the durability and reliability of the described turbine device will be problematic, especially with regard to the design of the shaft seal. In the event of a longer outage, ie always outside the heating season, the gasket will also tend to stick together the movable and solid parts, which will then not move relative to each other without external intervention when trying to start operation at the beginning of the next heating season. Ventilation devices powered from independent sources, such as batteries, etc., are generally known. In addition, there are known devices where thermal energy is available as a possible energy source and where so-called Peltier cells that operate as generators with direct conversion of thermal energy into electrical energy. Such sources themselves have been known for a long time and their installation has been carried out in connection with the generation of electrical energy for very low demand devices. For example, a kerosene lamp or a gasoline lamp is used as a heat source for the Peltier cells to power the transistor radio receiver as shown in WO 00/08692. In another known device, it is the power supply of the electrical device for transmitting the location information of the electrical device, as can be seen from JP 2004274982, where the heat source is a transformer. It is even known the device described in JP 2001336780, where a heating or cooling device with accumulation uses a Peltier cell as a source of heat and cold, and also as a source of electricity for operation without an external source for a certain period of time. at a time when the storage tanks are not charged by heat and cold through the Peltier cells. However, even in the latter embodiments, the convector equipment which meets all the requirements for electric power supply, especially for convector-type devices, such as hot water, with a fan, is not solved comprehensively. and by heat transfer to the heated space, but at the same time that the regulation is adapted for secondary intervention by another local or remote control element, the power system of such a convector should be permanently independent of the mains supply while ensuring full operation.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Uvedené nevýhody dosavadních systémů popsaného druhu se redukují a topná jednotka, pracující bez potřeby připojení na vnější elektrickou rozvodnou síť, se získává u konvektorového topného tělesa s autonomním zdrojem elektrické energie, sestávajícího ze skříně, ve které je uložen alespoň výměník tepla, upravený pro vnitřní průtok topného média a pro vnější obtékání ohřívaného vzduchu a ve které jsou uloženy elektrické spotřebiče, a to ventilátor s elektropohonem a/nebo elektrické nebo elektronické regulační ústrojí průtoku topného média a/nebo ohřívaného vzduchu a/nebo elektronické ústrojí, upravené pro dálkovou drátovou či bezdrátovou komunikaci s programovacím a/nebo termostatickým ústrojím, a kde podstata spočívá vtom, že ve skříni konvektorového teplovodního topného tělesa je uložen alespoň jeden Peltiérův článek, jehož první aktivní plocha je připojena tepelně vodivým spojem k alespoň jedné z připojovacích trubek vstupu nebo výstupu topného média do nebo z výměníku tepla, zatímco druhá aktivní plocha je připojena tepelně vodivým spojem k připojovací trubce odvodu topného média z výměníku tepla, to pokud je první aktivní plocha připojena k připojovací trubce přívodu topného média do výměníku tepla, nebo je druhá aktivní plocha připojena k chladiči, nebo ke skříni tělesa, tedy ke skříni konvektoru, nebo je druhá aktivní plocha doplněna tepelně vodivým mostem, vyvedeným ze skříně tělesa do chladnějšího vnějšího prostoru, přičemž výstupní elektrické vývody Peltiérova článku jsou propojeny s elektrickými spotřebiči, uloženými ve skříni tělesa, minimálně však s elektropohonem ventilátoru. S výhodou je druhá aktivní plocha Peltiérova článku připojena tepelně vodivým spojem k chladiči, uloženému v tělese konvektoru, s výhodou v místě přívodu ohřívaného vzduchu do tělesa nebo do výměníku tepla.Said disadvantages of the prior art systems of the kind described are reduced and the heating unit operating without the need for connection to an external power supply network is obtained by a convector heater with an autonomous power source consisting of a housing in which at least a heat exchanger adapted for internal flow and for storing heated air and containing electrical appliances, namely a fan with electric drive and / or an electric or electronic control device for the flow of heating medium and / or heated air and / or an electronic device adapted for remote wired or wireless communication with a programming and / or thermostatic device, and wherein the principle consists in that in the housing of the convector hot water heater there is at least one Peltier element, the first active surface of which is connected by a thermally conductive connection to at least one of the heating medium inlet or outlet connection pipes to or from the heat exchanger, while the second active surface is connected by a heat-conducting connection to the heating medium outlet pipe of the heat exchanger when the first active surface is connected to the heating medium inlet connection pipe heat, or the second active surface is connected to the heatsink, or to the housing, i.e. the convector housing, or the second active surface is supplemented by a thermally conductive bridge led out of the housing into a cooler external space, the output electrical outlets of the Peltier appliances stored in the housing housing, but at least with electric fan drive. Preferably, the second active surface of the Peltier element is connected by a thermally conductive connection to a cooler housed in the convector body, preferably at the point of supply of heated air to the body or heat exchanger.
* · • · · · ·* · · · · · ·
Také je výhodou, jestliže druhá aktivní plocha Peltiérova článku je připojena tepelně vodivým spojem ke skříni tělesa, případně s výhodou v místě blíže vstupu ohřívaného vzduchu do tělesa nebo do výměníku tepla. Dále je výhodné, je-li v propojení Peltiérova článku s elektrickými spotřebiči zařazena baterie solárních článků, zapojená jako paralelní zdroj. Ještě také je výhodné, je-li v propojení Peltiérova článku s elektrickými spotřebiči zařazena akumulátorová baterie, zapojená jako záložní zdroj. Výhodou je dále, jestliže jedna aktivní plocha Peltiérova článku je připojena tepelně vodivým spojem k připojovací trubce přívodu a/nebo odvodu topného média a druhá aktivní plocha Peltiérova článku je připojena k chladiči, provedenému jako vzduchový chladič, uložený v místě proudu ohřívaného vzduchu v tělese konvektoru. V takovém případě je zvláště výhodné, je-li vzduchový chladič uložen ve skříni ve vztahu k uspořádání ventilátoru tak, že se nalézá v místě výstupu části vzduchu z ventilátoru. Tak se totiž dosáhne násobného kladného zpětnovazebního účinku ve vztahu mezi teplotou do výměníku vstupujícího topného média, resp. mezi velikostí rozdílu teplot vstupujícího a vystupujícího topného média, a požadavkem na zvyšování intenzity přenosu tepla do ohřívaného vzduchu s rostoucí teplotou na vstupu do výměníku tepla. S vyšším teplotním rozdílem totiž dodává Peltiérův článek více elektrické energie, tím se především zvyšuje výkon ventilátoru, čímž se ale současně i zvyšuje ofukování druhé aktivní plochy Peltiérova článku, čímž se řetězově zintenzivňuje chlazení této plochy, zvětšuje se tak teplotní rozdíl mezi první a druhou aktivní plochou Peltiérova článku a tím se ještě více zvyšuje množství energie, dodávané tímto Peltiérovým článkem, atd., přičemž se také popsaným intenzivnějším ofukováním současně ještě zlepšuje získávání tepla z této druhé aktivní plochy, a to ve prospěch dalšího zvyšování teploty ohřívaného vzduchu. Ještě dále je pak výhodou, jestliže jako elektronické ústrojí, upravené pro dálkovou bezdrátovou komunikaci s programovacím a termostatickým ústrojím, je použito elektronické ústrojí, provedené jako elektronická regulační jednotka, uložená na připojovacím potrubí přívodu topného média, obsahující průtokový regulační servoventil a obsahující též aktivní plochy Peltiérova článku, upravené k uložení na připojovací potrubí přívodu topného média, přičemž tato elektronická regulační jednotka je propojena alespoň s elektropohonem ventilátoru. V každém případě je také výhodné, jestliže k elektronickému ústrojí, upravenému pro dálkovou drátovou nebo bezdrátovou komunikaci s programovacím a termostatickým zařízením, je připojeno ještě alespoň jedno teplotní čidlo, upravené a umístěné pro snímání teploty topného média na připojovacím potrubí přívodu topného média do výměníku tepla a/nebo na připojovacím potrubí vývodu topného média z výměníku tepla. To může napomoci k proporcionálnější regulaci a nebo sledování činnosti celého topného systému, nebo i jednotlivého topného tělesa. Konečně může být výhodou, jestliže ve skříni je uložen alespoň jeden Peltiérův článek tak, že jeho první aktivní plocha je tepelně vodivým spojem připojena k připojovacímu potrubí přívodu topného média do výměníku tepla a jeho druhá aktivní plocha je tepelně vodivým spojem připojena k připojovacímu potrubí odvodu topného média z výměníku tepla, přičemž současně elektrické vývody tohoto Peltiérova článku jsou propojeny na měřící ústrojí teplotního rozdílu mezi připojovacími potrubími topného média. Touto úpravou, kde může být zařazen další Peltiérův článek, nebo může být vhodným propojením, vytvořitelným běžně průměrným odborníkem v oblasti elektroniky, využit i již v topném tělese existující Peltiérův článek, se dosáhne možnosti monitorovat jedním čidle, nebo i bez přídavného čidla, teplotní rozdíl mezi topným médiem na vstupu a na výstupu z výměníku, což poskytne údaje pro zlepšení regulace topného systému a také i informace o okamžitém stavu funkčnosti příslušného topného tělesa v systému.It is also advantageous if the second active surface of the Peltier element is connected by a thermally conductive connection to the housing of the housing, optionally at a point closer to the inlet of heated air to the housing or to the heat exchanger. It is furthermore advantageous if a solar cell battery, connected as a parallel source, is provided in the connection of the Peltier cell to the electrical consumers. It is also advantageous if an accumulator battery is connected in the connection of the Peltier cell to the electrical appliances, connected as a backup source. It is further advantageous if one active surface of the Peltier element is connected by a thermally conductive connection to the connecting pipe of the heating medium inlet and / or outlet and the other active surface of the Peltier element is connected to a cooler in the convector body. . In such a case, it is particularly advantageous if the air cooler is housed in the housing in relation to the fan arrangement so that it is located at the point where a portion of the air exits the fan. In this way, a multiple positive feedback effect is obtained in relation to the temperature of the incoming heating medium exchanger, respectively. between the magnitude of the difference in temperature of the incoming and outgoing heating medium, and the requirement to increase the intensity of heat transfer to the heated air as the temperature at the inlet to the heat exchanger increases. With a higher temperature difference, the Peltiér cell supplies more electrical energy, which mainly increases the fan output, but at the same time increases the blowing of the second active surface of the Peltiér cell, thereby intensifying chain cooling of the surface, thereby increasing the temperature difference between the first and second active. The amount of energy supplied by the Peltier element, etc. is also increased, while at the same time the heat recovery from the second active area is further improved by the more intensive blowing, in order to further increase the temperature of the heated air. Yet another advantage is that if the electronic device is provided for remote wireless communication with the programming and thermostatic device, an electronic device is provided, which is arranged as an electronic control unit, mounted on the connecting line of the heating medium supply including a flow control servo valve and also containing active surfaces. A Peltier element adapted to be mounted on a connecting line of a heating medium supply, the electronic control unit being connected to at least the electric drive of the fan. In any case, it is also advantageous if at least one temperature sensor is arranged and arranged for sensing the temperature of the heating medium on the connecting line of the heating medium inlet to the heat exchanger to be connected to an electronic device adapted for remote wired or wireless communication with the programming and thermostatic device. and / or on the connecting pipe of the heating medium outlet from the heat exchanger. This may help to more proportionally regulate and / or monitor the operation of the entire heating system, or even of a single heating element. Finally, it may be advantageous if at least one Peltier element is housed in the housing, such that its first active surface is connected to the heat exchanger connection line with a heat conductive connection and its second active surface is connected to the heat outlet connection line with a heat conductive connection. at the same time, the electrical outlets of this Peltier element are connected to a temperature difference measuring device between the heating medium connecting pipes. This modification, where an additional Peltier element can be included, or an already existing Peltier element can be utilized by a suitable connection, which can be made by a conventional electronics expert, can also be monitored by a single sensor or without an additional sensor. between the heating medium at the inlet and at the outlet of the exchanger, which provides data to improve the control of the heating system as well as information on the instantaneous state of operation of the respective heating element in the system.
Tím se dosáhne celkově vytvoření jednotky, která je schopna autonomní činnosti, včetně chodu ventilátoru a případných dalších elektrických spotřebičů pro regulaci této jednotky, a to bez nutnosti připojení k síťovému zdroji elektrické energie. Následnou výhodou je potom možnost montovat takovou jednotku pouze na přívod a odvod topného média, bez nároku na další elektromontážní práce a materiál.This achieves an overall unit capable of autonomous operation, including the operation of the fan and any other electrical appliances for regulating the unit, without having to be connected to a mains power source. The consequent advantage is that such a unit can only be mounted on the heating medium inlet and outlet, without the need for further electrical installation work and material.
Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Předkládaný vynález je dále podrobněji popsán a vysvětlen na příkladných provedeních, též s pomocí přiložených výkresů, kde na obr.1 je schematicky znázorněno jednoduché provedení konvektorového tělesa s Peltiérovým článkem, propojeným přímo s ventilátorem, na obr.2 je totéž provedení, v perspektivním pohledu na část s ventilátorem a Peltiérovým článkem s chladičem, dále pak na obr.3 je schematicky znázorněno provedení s regulátorem průtoku výměníkem a s dálkovým přenosem dat.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is described and explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows a simple embodiment of a convector body with a Peltier cell connected directly to a fan; FIG. 3 shows schematically an embodiment with an exchanger flow controller and remote data transmission.
·· · ·· · ·· ··· ··· ··· • ··· · ··· · · · · · • · ···· · · · ···· · · · · · ··· ··· ······· ······················································· · ··· ····
Příklady provedení vvnálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Topná jednotka v příkladném provedení je sestavena jako konvektor, tedy zařízení, upravené pro předávání tepla do vytápěného prostoru přes proudící médium, kterým je obvykle vzduch. Takový konvektor zde sestává ze skříně 10, ve které je uložen výměník 11 tepla, upravený pro vnitřní průtok topného média, zde vody, a pro vnější obtékání ohřívaného vzduchu a ve kteréžto skříni 10 jsou uloženy elektrické spotřebiče, a to v tomto jednoduchém provedení pouze ventilátor 12 s elektropohonem 121, přičemž podstatné je, že ve skříni 10 konvektorového teplovodního topného tělesa je uložena baterie Peltiérových článků 13, jejichž první aktivní plocha 131 je připojena tepelně vodivým spojem 1310 k jedné z připojovacích trubek 111.112, a sice zde ke trubce 111 vstupu topného média do výměníku H tepla, zatímco druhá aktivní plocha 132 je připojena tepelně vodivým spojem 1320 k chladiči |4. Přitom současně výstupní elektrické vývody 15 Peltiérova článku 13 jsou propojeny s elektrickými spotřebiči, uloženými ve skříni W tělesa, minimálně však s elektropohonem 121 ventilátoru 12, což je právě případ tohoto příkladného provedení. S výhodou je ze druhá aktivní plocha 132 Peltiérova článku 13 připojena tepelně vodivým spojem 1320 k chladiči T4, uloženému ve skříni W tělesa konvektoru, s výhodou zde právě v místě přívodu ohřívaného vzduchu do skříně 10 tělesa konvektoru, resp. k výměníku 11 tepla. Také může být výhodou, jestliže druhá aktivní plocha 132 Peltiérova článku 13 je připojena tepelně vodivým spojem ke skříni 10 tělesa, případně s výhodou v místě blíže vstupu ohřívaného vzduchu do skříně W tělesa nebo do výměníku 11 tepla. Tak potom skříň 10 spolupůsobí jako chladič. Posledně popsané provedení není zde znázorněno, ale lze si jej představit konkrétně tak, že skříň 10 konvektoru je propojena s druhými aktivními deskami 132 Peltiérova článku 13 příkladně masivním měděným nebo hliníkovým blokem. V propojení Peltiérova článku 13 s elektrickými spotřebiči může být zařazena ještě také baterie solárních článků, zapojená jako paralelní zdroj. Takové provedení není zde také znázorněno, ale jedná se o paralelní zapojení takových článků, které v době nečinnosti konvektoru, například mimo topnou sezónu, mohou lehce protáčet ventilátor 12 a bránit tak zatuhnutí v ložiscích a případně, je-li v propojení Peltiérova článku 13 s elektrickými spotřebiči zařazena akumulátorová baterie, zapojená jakoThe heating unit in the exemplary embodiment is configured as a convector, i.e. a device adapted to transfer heat to the heated space via a flowing medium, which is usually air. Such a convector consists here of a housing 10, in which a heat exchanger 11 is arranged for the internal flow of the heating medium, here water, and for the outside flow of the heated air, and in this housing 10 the electrical appliances are stored. 12 with electric drive 121, it is essential that in the housing 10 of the convector hot water heater there is a battery of Peltier elements 13 whose first active surface 131 is connected by a thermally conductive connection 1310 to one of the connecting pipes 111.112, namely to the heating inlet pipe 111 The second active surface 132 is connected by a thermally conductive joint 1320 to the heat sink 14. At the same time, the output electrical outlets 15 of the Peltier cell 13 are connected to the electrical consumers housed in the housing housing W, but at least to the electric drive 121 of the fan 12, as is the case in this embodiment. Preferably, the second active surface 132 of the Peltier element 13 is connected by a thermally conductive connection 1320 to a heat sink T4 housed in the convector body housing W, preferably at the point of supply of heated air to the convector body housing 10, respectively. to the heat exchanger 11. It may also be advantageous if the second active surface 132 of the Peltier cell 13 is connected by a thermally conductive connection to the housing housing 10, optionally at a location closer to the heated air inlet into the housing housing or to the heat exchanger 11. Thus, the housing 10 cooperates as a heat sink. The latter embodiment is not shown here, but can be conceived specifically in that the convector housing 10 is connected to the second active plates 132 of the Peltier cell 13, for example, by a massive copper or aluminum block. A solar cell battery, connected as a parallel source, can also be connected in the connection of the Peltier cell 13 to the electrical consumers. Such an embodiment is also not shown here, but it is a parallel connection of such cells which, when the convector is idle, for example outside the heating season, can easily rotate the fan 12 and prevent the bearing solidification and possibly electric appliances included a rechargeable battery, connected as
7• · záložní zdroj, mohou solární články dobíjet tuto baterii. S výhodou je zde dále první aktivní plocha 131 Peltiérova článku 13 připojena tepelně vodivým spojem 1310 k připojovací trubce 111 přívodu topného média do výměníku 11. tepla a druhá aktivní plocha 132 Peltiérova článku 13 je připojena k chladiči 14, provedenému zde právě jako vzduchový chladič, uložený v místě proudu ohřívaného vzduchu ve skříni 10 tělesa konvektoru, a to tak, že vzduchový chladič je uložen ve skříni 10 tělesa konvektoru ve vztahu k uspořádání ventilátoru 12 tak, že se nalézá v místě výstupu části vzduchu z tohoto ventilátoru 12. Tak se totiž dosáhne násobného kladného zpětnovazebního účinku ve vztahu mezi teplotou do výměníku vstupujícího topného média, resp. mezi velikostí rozdílu teplot vstupujícího a vystupujícího topného média, jak bylo již výše popsáno. V další verzi zařízení, patrné na obr.3, je použito elektronické ústrojí 16, upravené pro dálkovou bezdrátovou komunikaci s programovacím a termostatickým ústrojím, a to v provedení jako elektronická regulační jednotka, uložená na připojovacím potrubí 111 přívodu topného média do výměníku 11 tepla, obsahující průtokový regulační servoventil a obsahující též aktivní plochy 131,132 Peltiérova článku 13, upravené, v případě první aktivní plochy 131, k uložení na připojovací potrubí 111 přívodu topného média, přičemž tato elektronická regulační jednotka je propojena s elektropohonem 121 ventilátoru 12 a dálkovým přenosem je ještě propojena s prostorovým termostatem, zde neznázorněným. Pro dokonalejší regulaci může být také výhodné, jestliže k elektronickému ústrojí, upravenému pro dálkovou drátovou nebo bezdrátovou komunikaci s programovacím a termostatickým zařízením, je připojeno ještě alespoň jedno teplotní čidlo, upravené a umístěné pro snímání teploty topného média na připojovacím potrubí přívodu topného média do výměníku tepla a/nebo na připojovacím potrubí vývodu topného média z výměníku tepla. To může napomoci k proporcionálnější regulaci a nebo sledování činnosti celého topného systému, nebo i jednotlivého topného tělesa. Takové zařízení není zde znázorněno, ale odborník znalý obvyklých zapojení v oboru tepelných regulací je schopen takové zařízení v konkrétních schématech vytvořit.7 • · backup power supply, solar cells can recharge this battery. Advantageously, here further, the first active surface 131 of the Peltier element 13 is connected by a thermally conductive connection 1310 to the connection pipe 111 of the heating medium supply to the heat exchanger 11. and the second active surface 132 of the Peltier element 13 is connected to a cooler 14 located at the point of the heated air flow in the convector body housing 10, such that the air cooler is housed in the convector body housing 10 in relation to the arrangement of the fan 12 so that it is located at the point where some air is discharged from the fan 12. achieves a multiple positive feedback effect in relation to the temperature of the exchanger of the incoming heating medium, respectively. between the magnitude of the difference in temperature of the incoming and outgoing heating medium, as described above. In a further version of the device shown in FIG. 3, an electronic device 16 is provided for remote wireless communication with the programming and thermostatic device, in the form of an electronic control unit, mounted on the connecting pipe 111 of the heating medium supply to the heat exchanger 11. comprising a flow control servo valve and also comprising active surfaces 131, 132 of Peltier 13, adapted, in the case of the first active surface 131, to be mounted on a connecting line 111 of a heating medium supply, this electronic control unit being connected to the electric drive 121 of fan 12 and still connected with a room thermostat, not shown here. For better control, it may also be advantageous to have at least one temperature sensor connected to an electronic device adapted for remote wired or wireless communication with the programming and thermostatic device, adapted and positioned to sense the temperature of the heating medium on the heating medium supply line to the exchanger. and / or on the connecting pipe of the heating medium outlet from the heat exchanger. This may help to more proportionally regulate and / or monitor the operation of the entire heating system, or even of a single heating element. Such a device is not shown here, but one skilled in the art of thermostatic regulation is able to design such a device in specific schemes.
Tím se dosáhne celkově vytvoření jednotky, která je schopna autonomní činnosti, včetně chodu ventilátoru a případných dalších elektrických spotřebičů pro regulaci této jednotky, a to bez nutnosti připojení k síťovému zdroji elektrické energie.This achieves an overall unit capable of autonomous operation, including the operation of the fan and any other electrical appliances for regulating the unit, without having to be connected to a mains power source.
Následnou výhodou je potom možnost montovat takovou jednotku pouze na přívod a odvod topného média, bez nároku na další elektromontážní práce a materiál.The consequent advantage is that such a unit can only be mounted on the heating medium inlet and outlet, without the need for further electrical installation work and material.
• ·• ·
Hospodářská využitelnostEconomic usability
Zařízení podle vynálezu je využitelné jako topné těleso, především pro interiéry, a to v situacích, kdy je třeba dosáhnout vysoké účinnosti topení při minimálních požadavcích na zastavěný prostor a při minimálních požadavcích na montážní a instalační práce. Minimalizace montážních prací je totiž přínosem, získaným díky plné autonomii topného tělesa ve vztahu k potřebě elektrického příkonu, takže je k dispozici topné těleso typu konvektoru, které pro instalaci nepotřebuje žádné elektricky propojovací prvky a není třeba jej připojovat elektricky na vnější zdroj pomocí elektrických vodičů, neboť zdrojem pro vlastní výrobu elektrické energie je tepelná energie, přiváděná do tělesa jako ohřáté topné médium. Z hlediska možné využitelnosti je třeba říci, že zařízení je plně analogicky použitelné i pro ochlazování vzduchu, namísto jeho ohřívání, kde pak topná voda, nebo i jiné médium, bude chladícím médiem, budou též adekvátně zapojeny a umístěny aktivní spoje, resp. aktivní desky Peltiérových článků a přiměřeně připojeny a nastaveny regulační a ovládací prvky.The device according to the invention can be used as a heater, especially for interiors, in situations where high heating efficiency is required with minimum space requirements and minimum assembly and installation work. The minimization of assembly work is a benefit of the full autonomy of the heater in relation to the electrical power requirement, so that a convector heater is provided which does not require any electrical interconnectors for installation and does not need to be electrically connected to an external source using electrical wires, since the source for the actual production of electric energy is the thermal energy supplied to the body as a heated heating medium. From the point of view of possible applicability it is necessary to say that the device is fully analogous also for cooling of air, instead of its heating, where the heating water or other medium will then be a cooling medium. active boards of Peltier cells and adequately connected and adjusted regulation and control elements.
PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2006-232A CZ304989B6 (en) | 2006-04-04 | 2006-04-04 | Convector-type heating body with autonomous power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2006-232A CZ304989B6 (en) | 2006-04-04 | 2006-04-04 | Convector-type heating body with autonomous power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2006232A3 true CZ2006232A3 (en) | 2007-10-17 |
| CZ304989B6 CZ304989B6 (en) | 2015-03-18 |
Family
ID=38577587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2006-232A CZ304989B6 (en) | 2006-04-04 | 2006-04-04 | Convector-type heating body with autonomous power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ304989B6 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ304473B6 (en) * | 2007-11-20 | 2014-05-21 | Minib, S. R. O. | Convector heating element with thermoelectric power source |
| IT202000021091A1 (en) * | 2020-09-07 | 2022-03-07 | Orazio Fiume | METHOD AND SYSTEM OF POWER SUPPLY OF A FAN COIL |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3106742C1 (en) * | 1981-02-24 | 1982-11-11 | Heinrich Franke | Radiator, in particular underfloor convector, with a fan for generating an air current |
| DE19537121C2 (en) * | 1995-10-05 | 2000-12-21 | Bernklau Reiner | Device for obtaining electrical energy from radiation energy |
| DE19707644A1 (en) * | 1997-02-26 | 1998-08-27 | Curtis Schulze | Heating system for caravan or mobile home or skip or similar |
| JP2001336780A (en) * | 2000-05-29 | 2001-12-07 | Kenji Azuma | Thermobattery system of cold/hot air device |
-
2006
- 2006-04-04 CZ CZ2006-232A patent/CZ304989B6/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ304473B6 (en) * | 2007-11-20 | 2014-05-21 | Minib, S. R. O. | Convector heating element with thermoelectric power source |
| IT202000021091A1 (en) * | 2020-09-07 | 2022-03-07 | Orazio Fiume | METHOD AND SYSTEM OF POWER SUPPLY OF A FAN COIL |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ304989B6 (en) | 2015-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7284709B2 (en) | System and method for hydronic space heating with electrical power generation | |
| JP6234595B2 (en) | Solar air conditioning system | |
| KR101690615B1 (en) | Heat pump | |
| CA2646820C (en) | Heat tracing apparatus with heat-driven pumping system | |
| US20050098643A1 (en) | System and method for warm air space heating with electrical power generation | |
| RU101163U1 (en) | THERMOELECTRIC GENERATOR | |
| EP2745371A2 (en) | Solar synchronized loads for photovoltaic systems | |
| JP6930844B2 (en) | Compressed air storage power generator | |
| ES2609433T3 (en) | Solar installation and procedure the operation of a solar installation | |
| DK2795199T3 (en) | Heat Supply System and heat supply process | |
| JP2011217590A (en) | Air conditioning system | |
| CZ2006232A3 (en) | Convector-type heating body with autonomous power supply | |
| EP1746352B1 (en) | Heating system | |
| CZ16627U1 (en) | Convector-type heating body with autonomous electric power source | |
| CZ304473B6 (en) | Convector heating element with thermoelectric power source | |
| CZ18314U1 (en) | Convector heating element with thermoelectric power source | |
| RU2367855C2 (en) | Thermoelectric heat pump for domestic heating | |
| KR200197898Y1 (en) | Thermocouples electric power generating system by utiliting waste energy of cooling and heating system. | |
| RU2723653C1 (en) | Thermoelectric generator for heat supply system | |
| Shelekhov et al. | Backup thermoelectric sources of electric energy | |
| KR20240037600A (en) | Cooling and Waste Heat Recovery System | |
| SK252014A3 (en) | Thermoelectric heat pump | |
| KR20240011295A (en) | Energy Storage System | |
| KR20240009566A (en) | Energy Storage System | |
| SK8541Y1 (en) | Thermoelectric heat pump |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20210404 |