CZ2009611A3

CZ2009611A3 - Tepelné svítidlo

Info

Publication number: CZ2009611A3
Application number: CZ20090611A
Authority: CZ
Inventors: Šimka@Pavel
Original assignee: Šimka@Pavel
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2009-09-16
Publication date: 2011-03-23
Also published as: EP2320487A2; US20110155200A1; EP2320487A3

Abstract

Zarízení k výrobe svetla obsahuje nejméne jeden termoelektrický element (1), který je v tepelné komunikaci se zdrojem tepelné energie (5), pricemž elektrina k výrobe svetla je generována tepelným pusobením na povrchu elementu (1) tepelným cerpáním (2), pri kterém dochází k premene tepelné energie na elektrickou energii. Elektrický proud vyrobený v nejméne jednom termoelektrickém elementu nebo clánku je veden do regulátoru nabití a nebo vybití (14), a nebo do nejméne jednoho akumulátoru (22), pricemž regulátor nabití a nebo vybití je propojen elektrickým vedením (15) s nejméne jedním svetlotvorným elementem (16), který zajištuje premenu elektrické energie na energii svetelnou a dále je propojen s nejméne jedním vypínacem (17) a vede do regulátoru nabití a nebo vybití. Prochází-li nejméne jedním svetlotvorným elementem (16) elektrický proud, pak zarízení vyrábí svetelnou energii nebo-li svítí.

Description

TEPELNÉ SVÍTIDLO

Oblast techniky

Předložené technické řešení se týká využití tepelné energie jedné nebo k termoelektrické výrobě elektřiny prostřednictvím nejméně jednoho termoelektrického článku nebo elementu a k jejímu následnému využití zejména k výrobě světla anebo k napájení ostatních spotřebičů.

Tepelné energie a teplotní rozdíly využitelné pro výrobu elektřiny a dále zejména pro výrobu světla podle tohoto vynálezu vznikají obecně energetickým působením, keré je bud’ přirozené lze říci přírodní neboje uměle vyvolané, například působením a činnostmi lidí.

U přirozených tepelných energií jde zejména o využití přímého slunečního záření nebo o akumulovanou tepelnou energii ze slunce anebo ze zemského jádra ve vzduchu, ve vodě, v zemi a v různých látkách, věcech a předmětech , které jsou takovému energetickému působení vystavené.

Vyvolané tepelné energie vznikají například systémovým provozem různých přístrojů, strojů a zařízení, ve kterých zjednodušeně dochází ke vzniku tepla anebo chladu. Příkladem může být tepelné přečerpávání u různých vytápěcích anebo chladicích zařízení, tepelných čerpadel, tepelných motorů, spalovacích motorů, elektrických přístrojů, strojů a zařízení, elektrických generátorů, různých tepelných okruhů a tepelných cyklů, atd..

Protože tepelná energie proudí vždy z teplejšího prostředí do chladnějšího prostředí je možné vložením nejméně jednoho termoelektrického elementu, článku nebo termoelektrické fólie mezi tato prostředí generovat elektřinu. Takto vyrobená elektrická energie může být dále přímo využita anebo může být uskladněna v zásobním akumulátoru pro následné využití.

Dosavadní stav techniky

V dosavadním stavu techniky je elektrická energie určená pro osvětlení distribuována rozvodnými sítěmi na místa její spotřeby, zejména do domácností, do podniků a do objektů státní správy. Do rozvodných distribučních sítí je dodávána ze zdrojů jako jsou různé tepelné elektrárny, jaderné elektrárny, z obnovitelných zdrojů pak zejména vodní, větrné a fotovoltaické elektrárny. Je známá i výroba elektřiny pomoci turbín umístěných na povrchu, přičmž tepelná energie je jímána ze zemních vrtů hlubokých obvykle 5 až lOkm a má původ od zemského jádra.

Je zřejmé, že uvedené způsoby výroby elektřiny jsou finančně náročné na výstavbu a většinou i na následné udržování dlouhodobého provozuschopného stavu. V budovách a domech jsou používány různé zdroje tepla anebo chladu. Tyto zdroje jsou často připojeny na elektrickou distribuční síť anebo vyrábí teplo jinými způsoby, například spalováním. Spalováním plynu, propanu, oleje, uhlí, dřeva, koksu, biomasy a podobně. Zdrojem tepla jsou dnes také stále častěji solární systémy. V budovách a v prostorách s výskytem takových zdrojů teplaje osvětlení realizováno denním světlem anebo elektrickým napájením svítidel z distribuční elektrické soustavy.

Osvětlení interiérů a exteriérů je dnes realizováno zejména klasickými žárovkami, mini a mikro žárovkami, halogenovými vysokonapěťovými nebo nízkonapěťovými žárovkami a výbojkami, úspornými žárovkami - zářivkami, trubicovými a tělesovými zářivkami, nověji pak osvětlovacími tělesy se svítivými diodami LED a podobně. Obor osvětlovací techniky se poměrně rychle vyvíjí. Zatímco klasická 100W žárovka spotřebuje za 1000 hodin provozu lOOkWh elektrické energie, úsporná 20W žárovka - zářivka se stejnou svítivostí 20kWh a 4W LED svítidlo 4kWh. Klasická žárovka má vysokou spotřebu elektrické energie a krátkou životnost. Úsporné žárovky - zářivky mají vysokou energetickou účinnost, menši spotřebu energie, delší životnost, ale vyšší hmotnost a musí se likvidovat jako nebezpečný odpad. Svítidlo s LED má nesrovnatelně nižší spotřebu energie, několika násobně delší životnost a minimální výdej tepla.

Před elektrifikací se svítilo plynovými a petrolejovými lampami. Historicky první model žárovky byl předveden roku 1879, přičemž žhavený vodič byl vytvořen ze zuhelnatělých bavlněných vláken.

I β ·

Podstatou elektrické žárovky je silné rozžhavené vlákno, které vysílá světlo. Při rozsvícení prochází vláknem proud, vlákno se zahřívá a dochází k vývinu tzv. Jouleova tepla. Vzrůstá-li proud, roste i teplota vlákna a v určitém intervalu i hospodárnost žárovky. Při počátečních nízkých teplotách se značná část energie mění v teplo a část ve světlo. Tyto důvody vedly k vývoji žárovky se skleněnou baňkou naplněnou netečným plynem, který také zabraňuje vypařování. Například wolframový drát je možno zahříval až na teploty kolem 2800°C aniž by se vlákno vypařilo. Teplota tání wolframu je 3400°C. Postupně se od rovného vlákna žárovky přešlo k vláknu stáčenému do spirály. Důvodem bylo sníženi tepelných ztrát, vlákna na sebe tak mohla lépe sálat teplo a vzájemně se ohřívat, čímž se zvýšila účinnost žárovky. I nejdokonalejší žárovky však mají stále nevýhodu v poměrně malé účinnosti, protože část elektrické energie se přemění v teplo. V některých státech je doplňování klasických elektrických žárovek do prodeje pro běžné spotřebitele již dokonce zakázáno.

V úspornějších výbojkách a zářivkách se využívá vybuzování elektrického výboje poměrně nízkým napětím ve velmi zředěném plynu. U tohoto anodového světla nastává výboj, když napětí připadající na jednotku délky dosáhne dostatečné hodnoty. Skleněné stěny trubice jsou zevnitř pokryty vrstvou fluorescenční látky, která sama při nasvícení vydává světlo. Tím se zvýší účinnost zářivky, která velkou část zářivé energie vydává v ultrafialovém světle. Ultrafialové světlo se při fluorescenci mění ve viditelné světlo. Katodové světlo se zase používá v tzv. doutnavkách, které jsou plněny neonem pod malým tlakem. Výhodou je, že k jejich rozsvícení postačí velmi malý proud. Dále máme obloukové lampy, které jsou prakticky bodovým zdrojem světla. Mezi wolframovými elektrodami se vytváří elektrický oblouk v parách sodíku nebo rtuti. Lampa vysílá světlo, které se využívá k osvětlování veřejných prostranství a podobně. Nevýhodou anodových a katodových světel a obloukových lamp je vyšší hmotnost a skutečnost, že se musí likvidovat jako nebezpečný odpad.

Je zřejmé, že světelná pohoda je velmi důležitým faktorem spokojenosti lidí při bydlení, při pracovních a jiných činnostech. Uvádí se, že roční spotřeba energie na osvětlení v běžné domácnosti činí kolem 1,8 GJ. Velké množství energie je spotřebováváno dále při osvětlení komunikací a obytných aglomerací.

Z důvodů šetření přírodních zdrojů a menšího znečišťování životního prostředí splodinami z tradičních energetických zdrojů je pro budoucnost důležité vyšší využití obnovitelných zdrojů pro vytápění a chlazení a také pro alternativní výrobu elektřiny. Důležitý je také vývoj elektrických spotřebičů a svítidel. Elektrické spotřebiče s nízkým příkonem a světla, lampy a svítidla nových konstrukcí umožní lépe využít nezávisle vyrobenou elektřinu v každé domácnosti, oblasti lidské činnosti nebo v okolí a v přírodě, Tím dojde ke snížení zátěže elektráren a rozvodných sítí.

Na Zemi dopadá ze Slunce sluneční záření. Sluneční tepelná energie je zde akumulována do různých látek, věcí a předmětů. Nad Zemí je tepelná energie obsažena ve vzduchu a v atmosféře. Tok energie ze Slunce na Zemi činí asi 1,4 kW.m'². Jen malý podíl má tepelná energie směřující k povrchu od zemského jádra. Energie slunečního zářeni pohání téměř všechny procesy, které na Zemi probíhají. Na sluneční energii je závislé podnebí, teploty, změny počasí, podílí se na přílivu a odlivu. Slunce pomáhá udržet na zemském povrchu vodu v kapalném skupenství a světlo je klíčové pro fotosyntézu rostlin a umožňuje živočichům vidět.

V okolí akumulovaná nebo ze slunce dopadající tepelná energie nebo energie vzniklá druhotně jako zbytková nebo odpadní z domácností, z různých průmyslových provozů a tepelných cyklů může být účinně jímána a přímo nebo přes její akumulaci využita k výrobě tepla anebo chladu, ale také elektřiny například prostřednictvím termoelektrických článků. Takový systém jímání a předávání tepelné energie s termoelektrickým generátorem je navržen v patentové přihlášce Simka - W02008/014726. Tato přihláška popisuje alternativní výrobu elektřiny využitím termoelektrických jevů, které vznikají působením tepelných energií na termoelektrický článek, články anebo fólie. S výhodou lze využít pracovních okruhů tepelných čerpadel, chladicích a klimatizačních zařízení, různých topných systémů, chladicích systémů, tepelných okruhů, tepelných cyklů, přímého slunečního anebo akumulovaného záření, zejména obnovitelných zdrojů energie a podobně. Takto vyrobená elektřina může být použita také k osvětlování, jak je uvedeno v příkladech využití ve zmíněném dokumentu.

» * · « · » * · V · ♦

Tento vynález dále řeší právě světelný zdroj nebo-li svítidlo, které je napájeno přednostně elektřinou vyrobenou v termoelektrických vrstvách při režimu vytápění nebo chlazení. Světelný okruh muže byt připojen i na jiný zdroj elektřiny, například na elektřinu z distribuční sítě anebo může také odebírat elektřinu vyrobenou z fotovoltaických článků, z větrných anebo z vodních elektráren a podobně. Tepelná energie transformovaná termoelektrickými vrstvami na elektřinu a dále přeměněná na světelné záření, původem z nejméně jednoho tepelného čerpacího cyklu a nejlépe z obnovitelného přírodního zdroje tak představuje nový způsob osvětlení a přinese konstrukčně i nový typ svítidel.

Podstata vynálezu

Nedostatky zmíněné u stávajících světelných zdrojů zejména jako jsou klasické žárovky a úsporné žárovky - zářivky a způsob jejích dálkového zásobení elektřinou nutnou pro činnost do značné míry odstraňuje „tepelný zdroj světla' podle tohoto vynálezu. Takový zdroj světla může být navržen jako přenosný nebo jako stacionární, zabudovaný. Zabudované uspořádáni přitom předpokládá zejména trvalejší spojení termoelektrického generátoru s tepelným zdrojem, například s kondenzátory různých typů tepelných čerpadel, chladicích zařízení anebo i jiných běžných zdrojů tepla.

Podstatou vynálezu je využití tepelné energie jedné nebo více látek či materiálů tepelným čerpáním, které zajišťuje energetický potenciál využitelný k výrobě elektřiny prostřednictvím nejméně jednoho termoelektrického článku anebo vrstvy anebo fólie a k následnému využití takto získané elektřiny zejména pro výrobu světla ve zdrojích světla podle tohoto vynálezu anebo k jiným elektrickým aplikacím.

K tepelnému působení na nejméně jeden termoelektrický článek, vrstvu a nebo fólii lze s výhodou vyžít uzavřené anebo otevřené teplotní cykly. Přenos tepelné energie, tepla anebo chladu ze zvoleného energetického zdroje může být také realizován za využití efektu vypařování anebo kondenzace vhodné pracovní teplonosné látky. Takovými látkami mohou být zejména nejrůznější chladivá, tzv. přírodní chladivá, například C0₂, voda, směsi vody a různých aditiv, plyny, vzduch, jejich různé směsi a podobně

Při průchodu proudu vodičem nastává přeměna elektrické energie v tepelnou. Cím větší proud prochází vodičem, tím větší teplo se vyvíjí. Při velkém vývinu tepla je možné vodič rozžhavit až do stavu, kdy vydává světelné záření. Tohoto principu se využívá v žárovkách a v obloukových lampách.

Spojime-li dva vodiče z různých kovů a jeden zahříváme, pak vzniká mezi spoji tzv. termoelektrické napětí. Tento jev se nazývá termoelektrický jev. V termoelektrickém článkuje při rozdílných teplotách na obou stranách článku generována elektřina. Termoelektrické články je možné spojovat. Nejvýznamnější jsou zde zejména tzv. Secbcckův a Peltierůvjev, které jsou si reciproké.

Je zřejmé, že na obou stranách termoelektrického článku může svými rozdílnými teplotami působit jedno teplonosné médium nebo látka Dále pak dvě rozdílná teplonosná média nebo látky každé z jedné strany článku. Dále pak dvě anebo více médií nebo látek na jedné straně článku anebo na druhé straně článku. Různá působení mohou nastat u většího počtu termoelektrických článků anebo fólií. Ty mohou být umístěny v ploše vedle sebe anebo mohou být vrstveny na sebe, přičemž se mohou vzájemně překrý vat anebo mohou být vzájemně posunuté. Důležitá je kvalita všech materiálových spojení uvnitř článků i tepelných přechodů mezi vnějšími plochami článků. Teplo se šíří ve smyslu druhého zákona termodynamiky. U většiny případů v praxi se teplo v prostoru šíří v důsledku konečného rozdílu teplot třemi způsoby současně. Je to vedením nebo-li kondukcí, prouděním nebo-li konvekci a sáláním ncbo-li radiací. Jeden způsob při sdílení tepla většinou převažuje.

Jednoduchý termoelektrický generátor získáme umístěním termoelektrického článku mezi dvě misky, které mají z tepelně vodivého materiálu přizpůsobenou tcplosmčnnou stěnu. Například z mědi nebo z hliníku. Mezi kovovými stěnami je umístěn nejméně jeden termoelektrický článek. Jednu nádobu naplníme teplou vodou a do druhé dáme studenou vodu a led, abychom získali dostatečný teplotní rozdíl obou látek. Velmi zjednodušeně, čím větší bude teplotní spád na článku, tím větší tepelný tok půjde přes termoelektrickou vrstvu a tím větší bude vyrobený elektrický proud, který může být dále veden přes *

regulátor nabíjení do akumulátoru anebo do zásuvky či patice anebo na svorky vhodného spotřebiče. Takovým spotřebičem může být také světelný spotřebič jako například úsporná žárovka, zářivka, diodové svítidlo, světelná fólie a podobně.

V dokumentu W02008/014726 je podrobně popsána možnost využití tepelných energií kondenzátorů anebo výpamíků nebo jiných zdrojů tepla anebo chladu k termoelektrické výrobě elektřiny, která může být doplněna elektřinou vyrobenou fotovoltaickými články a vrstvami anebo elektřinou z větrného anebo z vodního generátoru a podobně. V dokumentu je uveden podrobný výklad podstaty přeměny tepelné energie na elektrickou prostřednictvím termoelektrické transformace, proto zde nejsou vztahy a platnosti podrobně osvětlovány.

Je zřejmé, že elektřinou z kombinovaného elektrického generátoru podle zmíněného dokumentu může být napájen celý okruh osvětlení v domácnostech, na pracovištích, v restauracích, v místech aktivního nebo pasivního odpočinku nebo všude tam, kde je takový zdroj v dosahu. Osvětlení je vyzdviženo proto, že světlo je důležité pro všechny živočichy, aby mohli vidět. Je vysledováno, že spotřeba elektřiny na osvětlení činí v běžné domácnosti asi 2,5 až 3% z celkové spotřeby. Takové množství elektřiny je možné generovat v termoelektrickém generátoru z topných výkonů vytápěcích systémů. Důležité pro životní prostředí je, aby tyto systémy využívaly v co nejvyšší míře obnovitelné energie.

Přenosným nebo stacionárním elektrickým zařízením k výrobě světla, které je založeno na způsobu napájení z termoelektrických vrstev jsou tepelné zdroje světla nebo-li tepelná svítidla podle tohoto vynálezu. Jejich design je možné přizpůsobit vzhledu tradičních úsporných žárovek, lampiček, zářivkových osvětlovacích těles, lamp, světelných těles a podobně. Součástí tohoto vynálezu je také již řešený modulární generátor elektřiny, zde dále rozšířený o další ekologické zdroje elektřiny se základním výčtem spotřebičů, které mohou být vyrobenou elektřinou napájeny.

Zařízení podle tohoto vynálezu umožňuje bezpečnou výrobu světla nebo-li světelné energie k osvětlení. Princip kompaktního světelného zařízení je založen na přeměně tepelné energie získané tepelným čerpáním ze vhodného zdroje tepla anebo chladu, její přeměnou v elektrickou energii v nejméně jednom zabudovaném termočlánku a další následnou přeměnou takto získané elektrické energie na energii světelnou. Charakteristické přitom je, že všechny přeměny energie se mohou dít v jednom kompaktním světelném zařízení nebo-li svítidle a nebo v zařízení s oddělenou světelnou vrstvou nebo s oddělenými světelnými elementy. Při oddělené konstrukci tepelného svítidla je nejméně jeden světlotvomý element vždy vodivě propojen s termoelektrickou vrstvou anebo s elektrickou částí zařízení. K vytvoření světelného efektu zde slouží průchod elektrického proudu zejména nízkého napětí a nebo jeho elektrické působení například světelnými anebo obrazovými elementy, svítivými diodami, elementy technologií LED, LCD, OLED, světelnými fóliemi, fóliemi OLED, kapalnými krystaly, světelnými elektroluminiscenčními fóliemi, světelnými kabely, různými minižárovkami, výbojkami, zářivkami atd.. Například technologie OLED by měly pomoci vytvářet světelné fólie, které půjdou aplikovat na zařízení různých tvarů.

Pro dobrou funkci „tepelného svítidla“ je výhodné, aby byl v zařízení zapojen regulátor nabíjení a akumulátor elektrické energie. Regulátor může sloužit jako spínací centrála mezi termoelektrickým generátorem a akumulátorem elektrické energie. Regulátor nabíjení/vybíjení zajišťuje správné nabití akumulátoru a může v sobě mít integrovány další funkce a zařízení. Akumulátor udržuje na svých svorkách elektrické napětí, kterým se při zapnutí vypínače umístěného na svítidle nebo na tepelné žárovce způsobí elektrický proud. Zapnutím vypínače dojde k propojení pólů, vznikne uzavřený okruh a světelnými elementy začne pohybem elektronů procházet elektrický proud a elementy se rozsvítí. Zapojení je provedeno tak, aby na každý světelný element například na diodu připadlo napětí, na které je určena. Zapojení jednotlivých světelných elementů v nejméně jednom okruhu může být sériové anebo paralelní.

Je-li použito v akumulátoru zařízení více článků, pak mohou být mezi sebou vzájemně propojeny do série nebo paralelně. Při sériovém zapojení je výsledné napětí akumulátoru dáno součtem jednotlivých článků.

* 4

Při paralelním zapojení bude napětí stejné jako u jednotlivých článků, může se však odebírat větší proud. Jednotlivé články musí mít při paralelním zapojení stejné napětí a stejný vnitřní odpor.

Pohyb elektrického náboje uvnitř akumulátoru je udržován na újmu tepelné energie působící na nejméně jeden termočlánek. Na újmu tepla je na svorce akumulátoru doplňován elektrický náboj a proud dále prochází spojeným elektrickým okruhem. Přestane-li při sepnutém okruhu působit tepelný zdroj respektive tepelné čerpání, zanikne na termočlánku tepelný tok a svítidlo bude svítit z elektrického zdroje nebo-li z akumulátoru až do jeho vybití. Stupeň vybití může být kontrolován regulátorem nabíjení/vybíjení. Takového způsobu provedení zařízení lze s výhodou využít k překlenutí doby, po kterou je z nějakého důvodu vyřazen tepelný zdroj. Může jít například o vypnutí tepelného čerpadla nebo jiného zdroje tepla po natopení prostoru na požadovanou teplotu. Po určitou dobu bude ještě fungovat tepelná setrvačnost otopné soustavy a jejích částí. Do zařízení je možné vestavět i tepelnou pojistku anebo zařízení na kontrolu a regulaci teploty.

Do zařízení je možné podle tohoto vynálezu vestavět i vhodný akumulátor tepelné energie. Takový akumulátor tepelné energie je využitelný k zajištění fungování termoelektrického generátoru v kratším období, kdy by byl odpojen zdroj tepla. Teplo je pak čerpáno z tepelného akumulátoru například tepelným čerpáním prostřednictvím chladivá anebo tekutiny při využití jevů jako je vypařování a kondenzace, při kterých dochází kjímání a k uvolňování tepelné energie. K tepelnému čerpání může také sloužit tepelná trubice na principu termosifonu. Vlastní tepelný akumulátor je tvořen látkou, která má dobrou tepelnou vodivost a dobré tepelně absorpční vlastnosti a následně také dobré uvolňování akumulovaného tepla.

Je přirozené, že pro zvýšení univerzálnosti zařízení podle tohoto vynálezu může být tepelné svítidlo nebo tepelná žárovka vybaveno svorkami respektive zásuvkou pro připojení kabelu s vodiči k elektrickému napájení z jiného elektrického zdroje. To je možné využít není-li aktuálně k dispozici žádný tepelný zdroj. Je zřejmé, že takové zařízení bude konstrukčně uspořádáno zejména jako přenosné. Náhradním zdrojem elektřiny může být například domácí elektrická zásuvka, na kterou je přivedena elektřina z distribuční elektrické sítě. V takovém provedení bude tepelné svítidlo obsahovat i zdroj zajištění konstantního proudu pro daný počet například světelných diod. Napájení s nízkým odběrem proudu s napětím v požadovaném rozsahu se docílí osazením desky různými rezistory. Takový napájecí zdroj může být přímo integrován do regulátoru nabíjení/vybíjení.

Jiným zdrojem elektřiny, který je připojitelný prostřednictvím vodičů na svorky tepelného svítidla je větrný generátor anebo solární generátor anebo vodní generátor elektřiny. Elektřina může být přivedena ze záložního akumulátoru, na který jsou takové generátory připojené. Takové alternativní zdroje mohou mít různé konstrukce, design a uspořádání. Mohou fungovat jako samostatné moduly a vzájemně se doplňovat.

Pro zvýšení komfortu ovládání tepelného svítidla podle tohoto vynálezu může být svítidlo vybaveno na svém povrchu ručním dotykovým minivypínačem anebo vestavěným přijímačem a vypínačem pro příjem signálu z dálkového ovladače. Při takovém provedení může být tepelné svítidlo vypínáno i na dálku. Funkce ovládání svítidla může být integrována do univerzálního domácího dálkového ovladače, který slouží také pro ovládání například televizoru anebo jiných zařízení. Dálkovým ovladačem mohou být ovládány další funkce svítidla jako je stmívání, přepínání pro napájení z jiného zdroje a podobně. Je-li to žádoucí, je možné tepelná svítidla a světelné okruhy ovládat signálem z mobilního telefonu, z počítače a nebo přes internet.

Z budoucího pohledu jsou významné také světelné fólie, které mají minimální elektrický příkon a dobrou svítivost. Bude je možné dobře integrovat do anebo na různé povrchy.

Univerzálnost využití tepelných svítidel a systémů fungujících na uvedeném principu je zřejmá a velmi široká, protože v obydlených oblastech se v budovách a v domech běžně používá zdrojů vytápěni anebo chlazení anebo klimatizace. Tyto zdroje tepla a chladu dosud nebyly využívány k výrobě elektřiny a světla pro osvětlení. Další způsoby využití jsou například osvětlení automatů na nápoje, osvětlení

chladicích skříní a boxu na nápoje a na potraviny. Široké muže být využití kondenzačních a výpamvch tepelných energií u chladicích systému a klimatizací k výrobě termoelektřiny pro následné využití k osvětlení anebo k dalším elektrickým aplikacím.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů, na kterých znázorňuje obrázek 1 princip výroby elektřiny prostřednictvím nejméně jednoho termoelektrického článku, vrstvy, fólie, přičemž elektřina jc generována v termoelektrické vrstvě průchodem tepelné energie nebo-li čerpáním tepla z okolí článku a vyrobená elektřina zde slouží zejména pro výrobu světla v různých typech světelných zářičů a elementu anebo světelných fólií. Na obrázku jsou dále znázorněny různé tvary termoelektrických článků, možnost jejich vrstveni a skládáni do plochy vedle sebe.

Obrázek 2 osvětluje přenosné nebo stacionární tepelné svítidlo podle tohoto vynálezu, u kterého je tepelná energie po průchodu nejméně jedním termoelektrickým elementem odvedena z jeho okolí, z teplo vodivého materiálu vhodným tepelným vodičem anebo tepelnou trubicí s funkcí termosifonu na druhý konec svítidla, kde může být předána dalším termoelektrickým elementům anebo může být odvedena do okolí, například vysálána do ovzduší. Z obrázku jc patrné, že chladič může být zejména na jednom konci svítidla nebo na obou jeho koncích. Jsou možné různé konstrukce a umístění chladiče na svítidle.

Ve druhé části obr. 2 je k odvádění tepla využit uzavřený potrubní cirkulační okruh. Takový cirkulační okruh může fungovat jako pasivní, kdy jc oběh tekutiny uvnitř okruhu zajištěn gravitačními účinky nebo může být řešen jako aktivní s nuceným oběhem, kdy je teplonosná tekutina nebo kapalina poháněna mini čerpadlem, které je napájeno z akumulátoru zařízení.

Obrázek č. 3 osvětluje jednoduché provedení zejména přenosného tepelného svítidla nebo tepelné žárovky podle tohoto vynálezu s chladičem, který je v tepelném kontaktu s horní vrstvou nejméně jednoho termoelektrického elementu a zajišťuje z něj odvod tepla. Tepelná svítidla na obrázcích č.2 a 3 je možné vybavit zásuvkou pro připojení prostřednictvím vodičů a adaptéru na jiný typ elektrického zdroje, například na běžnou elektrickou zásuvku. Toho se využije neni-li k dispozici tepelný zdroj a akumulátor svítidla je vybit. Svítidla jsou vybavena vypínačem pro odpojení světla od zdroje. Z obrázku 2 je patrné, žc kryt žárovky anebo svítidla může mít různý tvar s umístěním světelných elementů uvnitř krytu nebo může být světelná fólie umístěna na povrchu krytu.

Obrázek č. 4 osvětluje alternativní systém výroby elektřiny nebo-li modulový generátor s vyznačením napájení okruhu svítidel anebo ostatních spotřebičů v domácnosti. V jednom energetickém systému jsou spojeny zdroj tepla anebo chladu, dále pak termoelektrický generátor, anebo fotovoltaický generátor, anebo větrný generátor, anebo vodní generátor elektřiny, přičemž generátorem je myšlen vždy nejméně jeden jc-li v systému zapojen. Dašími ekologickými zdroji, které je výhodné připojit jsou například, kogenerační jednotky, zdroje s palivovými články, energetické vodíkové systémy podobně. Systém neboli celkový generátor umožňuje napájení ncjruznčjších spotřebičů na stejnosměrný anebo na střídavý elektrický proud. Systém jc napojen na distribuční elektrickou síť prostřednictvím jednocestné nebo dvouccstné komunikace, přičemž může být provozován i jako odpojený od takové sítě a jc vybaven záložním akumulátorem.

Obrázek č. 5 osvětluje nový typ tepelných svítidel podle tohoto vynálezu, která mohou být v různém tvarovém provedení s povrchově integrovanými světlotvornými vrstvami nebo mohou být tyto vrstvy umístěné se vzduchovou mezerou pro cirkulaci vzduchu mezi termoelektrickou vrstvou umístěnou na topné desce nebo pásu. Termoelektrická vrstva může být umístěna na stavební konstrukci za topnou deskou nebo před topnou deskou, kdy jc ochlazována vzduchem nebo může být ochlazována jiným tcplonosným médiem, které by v tomto případě proudilo na druhé straně TE vrstvy. Topné desky a nebo pásy, termoelektrické vrstvy anebo pásy a světelné vrstvy anebo fólie mohou být různých tvarů a profilů. Zakreslen je zdroj tepla anebo chladu, například tepelné čerpadlo, které odebírá obnovitelné energie a v termoelektrickém generátoru je vyráběna elektřina pro osvětlení anebo pro další vhodné spotřebiče.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Zařízení 6, podle obr. 2 sestává z nejméně jednoho termoelektrického elementu 1, který je umístěn na straně zařízení, zde na ieho spodní anebo na horní části, která je v kontaktu s ohřívaným anebo s ochlazovaným povrchem jako zdroje tepla anebo chladu 5. Charakteristické pro toto provedení je, že součástí takového zařízení 6 je nejméně jeden tepelný vodič 7, který zajišťuje účinný odvod tepla z povrchu elementu 1 a sice ze strany, která není v přímém kontaktu se zdrojem tepla 5 a optimálně je od jeho působení izolována. Nejméně jeden element Ije tedy umístěn takovým způsobem, aby plocha, která je v teplosměnném kontaktu se zdrojem tepla nebyla v kontaktu s druhou stranou elementu, která je v teplosměnném kontaktu s vodičem tepla anebo s chladičem pro odvod tepla. Tepelné oddělení 25 může být provedeno tepelně izolačním materiálem anebo štěrbinou. Vhodným provedením vodiče tepla 7 je například kov nebo slitiny kovů, v jiném provedení to může být například tekutina, která se vypařuje a kondenzuje přímo v těle zařízení 6 pod krytem 24.

Jiným zvláště výhodným provedením je tepelný vodič tvořený nejméně jednou tepelnou trubicí 9, která funguje na principu termosifonu. Uvnitř vnějšího pláště 10 trubice je vloženo například pletivo 11, čímž je částečně rozdělen vnitřní prostor trubice 9. Uvnitř trubice je vhodná teplonosná náplň, například malé množství destilované vody nebo chladivo, které se pří příjmu tepla ve spodní části vypařuje a proudí trubicí vzhůru 12, přičemž při odevzdávání tepla prostupuje pletivem, a kondenzuje vlivem rozdílu teplot prostředí, respektive vlivem účinku chladu přicházejícího z horní části stěny trubice 9. Kondenzovaná tekutina padá směrem dolů 13 zpět do výpamé části termosifonu. Tímto způsobem je účinně odváděno teplo ze druhé strany termoelektrického elementu ]_. Povrch tepelného vodiče 7 může být v úseku mezi chladičem 18 a spodní částí zařízení tepelně izolován izolací 19. Spodní část zařízení 6 může být alternativně také vybavena chladičem. Střední část zařízení 6 je uzavřena povrchem 24, pro který je charakteristické, že velmi dobře propouští světlo anebo světelné záření ještě zesiluje. Šipka 2 na obr. 1 a 2 znázorňuje tepelné čerpání při tepelném působení na povrchy termoelektrického článku 1. Prostupuje-li termoelektrickou vrstvou tepelná energie, pak se v takové vrstvě vytváří elektřina. Čím účinnější je odvádění tepla ze druhé strany elementu 1, respektive, čím větší je rozdíl teplot na obou jeho stranách, tím větší je vyrobený elektrický proud. Elektřina je vedena zakreslenými vodiči z elementu 1 do regulátoru nabíjení/vybíjení 14, ze kterého je napojen i akumulátor. Případný akumulátor jako zdroj energie zde není pro zjednodušení zakreslen. Z regulátoru 14 pokračuje elektrický obvod vedením 15, které vhodným způsobem propojuje nejméně jeden světlotvomý element 16. Světelné elementy mohou mít nejrůznější provedení, například jako nízkonapěťové diody, světelné fólie, zářivky, minižárovky, OLED fólie, LED elementy, kapalné krystaly, atd,. V elektrickém obvodu je zapojen vypínač 17. Je-li vypínačem 17 obvod propojen, pak z akumulátoru protéká obvodem proud a světelné elementy jeho průchodem svítí. Teplo je odváděno do horní části zařízení 6, kde je umístěn chladič 18. Z chladiče je teplo odváděno sáláním do chladnějšího okolí, například do ovzduší. Chladič 18 může být alternativně v provedení jako kombinovaný, kdy teplo přivedené vodičem 7 nebo tepelnou trubicí 9 zahřívá další nejméně jeden termoelektrický element 1, respektive jeho jednu stranu. Druhá strana elementu je v tepelné komunikaci právě s materiálem chladiče 18, který je například takto kombinován a odvádí přivedené teplo, které je vysáláno do okolí. Je zřejmé, že takové chladiče mohou být vybaveny motorkem a vrtulkou pro zajištění proudění vzduchu a pro účinnější odvod tepla ze zařízení. Jinou možností je tekutinový odvod tepla ze zařízení, který je také realizovatelný. Takový odvod tepla je účinnější než odvod tepla sáláním anebo prouděním vzduchu.

Působí-li na elementy 1 teplo, které je dostatečně odváděno pak je v zařízení vyráběna elektřina, která je při sepnutém vypínači 17 přeměňována na světlo k osvětlování. Přestane-li působit zdroj tepla a vypínač je sepnutý, pak je elektřina pro svícení dodávána z akumulátoru. Elektřina bude dodávána až do vybití akumulátoru. Stupeň vybití akumulátoru může být kontrolován regulátorem vybití/nabití 14, ve kterém mohou být integrované další elektrické části zařízení.

Zařízení podle tohoto vynálezu může být vybaveno zásuvkou nebo kontakty 20, které slouží pro připojení kabelu nebo vodičů 21 pro napájení zařízení z jiného zdroje elektřiny. Toho bude využito, zejména není-li k dispozici tepelný zdroj anebo je-li tento zdroj nedostatečný. Zdrojem elektřiny může být v takovém případě například běžná elektrická zásuvka s elektřinou z distribuční sítě nebo elektřina vyrobená jiným alternativním způsobem, například větrným generátorem, anebo vodním generátorem, anebo chemickým

«· ««	* ··
• « * ·		•		»	• *	• ·
• ·	•	•		•	* ·	• ·
• · «	•	9		*	4 * ·	• ··
	•	V		•	* ·	*
	t · ·		* ·		• *	• p

generátorem atd.. Vodič 21 může být vybavený elektrickým adaptérem, který zde není zakreslen. Zařízení může být takto provozováno jen za účelem nabití akumulátoru anebo i trvaleji. Je zřejmé, že zdroji tepla mohou být tepelná čerpadla, různá domácí nebo průmyslová chladicí a klimatizaní zařízení, různé tradiční zdroje vytápění, kotle na biomasu, na pelety, nejrůznější topidla a ohřívače, solární systémy a jiné obnovitelné zdroje a veškerá zařízení, věci, látky a materiály, které produkují nebo obsahují teplo anebo chlad nebo zjednodušeně tepelné energie o vhodném množství a intenzitě.

Ve druhé části obr. 2 je v zařízení 6 teplo z povrchu nejméně jednoho termoelektrického elementu 1 odváděno prostřednictvím vestavěného potrubního cirkulačního okruhu 26, u kterého tekutina uvnitř okruhu cirkuluje pasivně, tj. bez použití pohonu neboje cirkulace teplonosné tekutiny zajištěna aktivním pohonem 27, například miničerpadlem, které je napájeno z akumulátoru. Je zřejmé, že v jiném provedení zařízení 6 podle tohoto vynálezu může být tekutinový cirkulační okruh 26 vyveden k aktivnímu ochlazení i mimo zařízení 6. Cirkulace může být zajištěna pohonem nebo pasivně s přirozenou cirkulací oběžného média.

Příklad 2

Zařízení 8, podle obr. 3 sestává nejméně z jednoho termoelektrického elementu 1, který je umístěn na straně zařízení 8, zde na jeho spodní části, která je v kontaktu s ohřívaným anebo s ochlazovaným povrchem zdroje tepla 5 anebo zdroje chladu 5. Charakteristické pro toto provedení je, že součástí takového zařízení 8 není tepelný vodič 7 jako v zařízení 6 na obr. 2. Odvod tepla z druhé strany elementu 1 je realizován zejména vedením tepla do materiálu chladiče jS, ze kterého je teplo předáváno do okolí zejména sáláním. Realizovat lze i aktivní odvod tepla za použití minimotorku a vrtulky. Uložení elementu 1 je řešeno opět tepelným odizolováním obvodu elementu 1 štěrbinou 25 anebo tepelně izolačním materiálem. Zařízení je vybavené nejméně jedním termoelektrickým elementem 1, který je propojen s regulátorem nabití/vybití 14. ten je elektricky propojen s akumulátorem 22. Dále je regulátor nabití/vybití 14 propojen vedením 15 s nejméně jedním světlotvomým elementem 16 a vypínačem 17, ze kterého se obvod uzavírá na regulátoru 14. Z regulátoru 14 je napojena zásuvka 20 nebo kontakty pro připojení kabelu 21 pro náhradní napájení akumulátoru anebo nejméně jednoho světlotvomého elementu 16 a ostatních elektrických částí elektřinou z jiného zdroje. Zařízení takové nebo podobné konstrukce je možné umístit i v jiné libovolné poloze nebo i na strop vhodným fixováním, například na závit, magnetem, zavěšením atd.. Zařízení 8, tepelné svítidlo anebo tepelná žárovka je vybaveno krytem 24, který propouští vyrobené světlo anebo jeho svítivost ještě zvyšuje. Kryt může mít libovolný tvar.

Příklad 3

Zařízení 8, podle obr. 3 lze v jiném provedení realizovat i jako zařízení s termosifonem, který by byl přímo tvořen alespoň z části průsvitnou trubicí 24 a z části teplovodivým pouzdrem. Provedení trubice 24 je pak dostatečně dlouhé vzhledem k jejímu průměru a k funkcí termosifonu. Uvnitř v prostoru 23 přímo cirkuluje s vypařováním a kondenzací teplonosné médium, například chladivo. Před plněním zařízení je prostor uvnitř evakuován. Odvod tepla funguje obdobně jako u vnitřního termosifonu v provedení podle obr. 2. V dolní části dochází k vypaření tekutiny a v horní ke kondenzaci.

Příklad 4

Zařízení 28, podle obr. 4 sestává z termoelektrického modulu výroby elektřiny, který je tvořen zejména jednotlivými termoelektrickými elementy 1 nebo vrstvami 7, 8 s teplosměnnými povrchy 29 a 30 pro odvod anebo pro přívod tepelné energie při tepelném čerpání 2. Jednotlivé povrchy elementů mají rozdílnou teplotu TI a T2 anebo může být odvod tepelné energie z elementů zajištěn tepelným čerpáním termosifonem, cirkulací chladivá, přestupem tepla při styku různých materiálů, přičemž se uplatňuje sdílení tepelné energie vedením, anebo prouděním, anebo sáláním. Jednotlivé termoelektrické elementy obsahují termoelektrické vrstvy 31 a jsou vodivě propojeny vodiči 32 do slučovacího zařízení 33 systému. Do slučovače a hlídače polarity mohou být dále napojeny nejméně jeden fotovoltaický generátor elektřiny 34, anebo nejméně jeden větrný generátor elektřiny 35, anebo nejméně jeden vodní generátor elektřiny 36, anebo nejméně jeden kogenerační generátor elektřiny, anebo nejméně jeden generátor

s palivovými články, anebo nejméně jeden generátor využívající vodík, anebo jiný ekologický generátor elektřiny 37. Slučovač 33 systému je propojen s regulátorem napětí 38, dále systém sestává zejména z akumulátoru 39, ochranou před hlubokým vybitím 40. monitorem funkcí 41 zařízeni, možností připojení okruhu osvětlení ncbo-li svítidel či světlotvomých elementů 42, anebo ostatních elektrických spotřebičů na stejnosměrný proud 43 s vypínači 48, měřením teplot 44 s čidly 45 a. b. c. ..., dále s možností připojení spotřebičů na střídavý proud 46 s vypínači 48 a s připojením na elektrickou distribuční síť 47 Způsob provozování takového systému na generováni elektřiny je popsán v části průmyslová využitelnost. Oproti dokumentu W02008/014726, kde je systém také popsán, je v tomto vynálezu rozšířena možnost napájení konkrétních elektrických spotřebičů na stejnosměrný anebo na střídavý proud jako jsou zejména televizory, přijímače televizního signálu, rádia, přehrávače zvuku a videa, svítidla a osvětlení, mikrovlnné trouby, počítače, tiskárny, mobilní telefony, telefony, skartovačky, faxy, telefony, mixery, šlehače, kuchyňské roboty, rychlovamc konvice, elektrické sporáky a pečící trouby, indukční varné desky, baterie, dobiječky baterií, různé opékače, grily, ventilátory, žehličky, vysavače, elektrické ruční nebo stacionární nářadí, pohony nástrojů, myčky, pračky, sušičky, fény, šicí a pletací stroje, sekačky, tlaková mycí zařízení, svářečky, chladničky, mrazáky, kopírky, přenosné a stacionární klimatizace a topidla, zdroje tepla a chladu, ohřívače, váhy, měřiče, kompresory, motory, vodní a tekutinová čerpadla, různé elektrické topné vložky a spirály, zařízení pro úpravu teploty a kvality vzduchu, a nebo další spotřebiče, zjednodušeně pak jen domácí anebo kancelářské a průmyslové elektrické spotřebiče.

Průmyslová využitelnost

Univerzálnost využití tepelných svítidel a tepelných žárovek fungujících na principu elektřiny vyrobené integrovanými termoelektrickými články je zřejmá a velmi široká. Zařízení podle vynálezu lze využít všude tam, kde se používá vytápění, chlazení, klimatizace, různé druhy ohřevu anebo ochlazování. Například v obydlených oblastech se v budovách a v domech běžně používá různých zdrojů vytápění, chlazení a klimatizací. Využíván je také stále častěji solární ohřev Takové zdroje tepla anebo chladu dosud nebyly využívány k výrobě elektřiny a světla pro osvětlení.

Dalšími konkrétními způsoby využití jsou například osvětlení automatů na nápoje, chladicích skříni a boxů na nápoje a na potraviny. Obecně může být široké využití kondenzačních a výpamých tepelných energií u chladicích systémů a klimatizací k výrobě termoelektřiny pro následné využití k osvětlení anebo k dalším elektrickým aplikacím. Využít pro tento účel sc však dají nejrůznéjší tepelné zdroje a otopné soustavy. Je zřejmé, že využitelnými zdroji tepla pro výrobu elektřiny v termoelektrických vrstvách mohou být kotle na nejrůznčjší paliva jako jsou tuhá paliva, kapalná paliva, plynná paliva, teplo ze spaloven, z různých kotelen, systémy centrálního zásobování teplem a podobně. Jako zdroje tepelné energie jsou však optimální zejména tepelná čerpadla protože se jedná o tzv. obnovitelné zdroje energie. Z dalších ekologických zdrojů tepla jsou to například kotle na spalování biomasy, pelet, solární systémy, systémy využívající geotermální energie, kogenerační jednotky, palivové články, vodíkové systémy atd..

V tomto vynálezu popsaný generátor elektřiny využívající termoelektrického generátoru může být doplněn o fotovoltaický modul výroby elektřiny, anebo o větrné generátory, anebo o vodní generátory' elektřiny, anebo o jiné generátory jako jsou například generátory s palivovými články, vodíkové systémy, kogenerační jednotky a podobně. Systém obsahuje akumulátor a může být jednocestně anebo dvojccstnč propojen s místní elektrickou distribuční sítí, která múze systém energeticky podporovat. Při případném nedostatku elektřiny vyrobené popsaným alternativním generátorem jc automaticky doplňována elektřina z distribuční sítě. Jiný způsob provozování takového energetického systému jc takový, při kterém sc vyrobená elektřina odprodává do rozvodné sítě a spotřebiče jsou částečně nebo zcela napájeny elektřinou z distribuční sítě. Takový způsob provozování je závislý na výkupní ceně vyrobené elektřiny.

Při dostatečném vyrobeném elektrickém výkonu takového alternativního generátoru anebo v kombinaci s místní distribuční elektrickou sítí mohou být napájena nejen svítidla a osvětleni, ale i ostatní elektrické spotřebiče, které se běžně používají v domácnostech nebo na pracovištích, zjednodušeně domácí, kancelářské a průmyslové elektrické spotřebiče.

Claims

Patentové nároky

1. Zařízení k výrobě světla vyznačující se tím, že takové zařízeni obsahuje nejméně jeden termoelektrický element, a nebo pás, a nebo fólii s nejméně jednou termoelektrickou vrstvou (31), zjednodušeně nejméně jeden termoelektrický element (1), který je v tepelné komunikaci s nejméně jedním zdrojem tepelné energie (5), přičemž elektřina k výrobě světla je generována tepelným působením na povrchy (29, 30) nejméně jednoho elementu (1) v nejméně jedné termoelektrické vrstvě (31) tepelným čerpáním (2), při kterém dochází k přeměně tepelné energie ze zdroje energie na elektrickou energii.
2. Zařízeni podle nároku 1, vyznačující se tím, že elektrický proud vyrobený v nejméně jednom termoelektrickém elementu (1), vrstvě, a nebo pásu, a nebo fólii zařízení je veden do regulátoru nabiti a nebo vybití (14, 40), a nebo do nejméně jednoho akumulátoru (22, 39), přičemž regulátor nabiti a nebo vybití (14, 40), je propojen elektrickým vedením (15, 32) s nejméně jedním světlotvomým elementem (16, 42), který zajišťuje přeměnu elektrické energie na energii světelnou a dále je propojen s nejméně jedním vypínačem (17, 48) a vede na desku regulátoru nabití a nebo vybití (14, 40), a nebo do regulátoru napětí a proudu (38), a nebo je v elektrickém obvodu zapojeno zařízení konstantního zdroje proudu, a nebo nejméně jedno vinuti, přičemž charakteristické pro zařízeni je, že prochází-li nejméně jedním světlotvomým elementem (16, 42) elektrický proud, pak zařízení vysílá světelnou energii nebo-li svítí.
3. Zařízeni podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že tepelné energetické působení a tepelné čerpání (2) na nejméně jeden termoelektrický element (1), vrstvu, a nebo pás, a nebo fólii se děje vedením, a nebo prouděním, a nebo sáláním, a nebo je zajištěno nejméně jedním chladičem (18), a nebo nejméně jedním tepelným vodičem (7), a nebo nejméně jedním principem termosifonu (9, 23), a nebo nejméně jedním pasivním tepelným cirkulačním okruhem (26), anebo je zajištěno nejméně jedním aktivním cirkulačním okruhem (26) v provedení s pohonem (27), a nebo je pohonem nejméně jedno čerpadlo (27), a nebo je tepelné čerpání zajištěno motorkem s vrtulkou pro proudění vzduchu
4. Zařízení podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že v zařízení na výrobu světla může být napojena nejméně jedna zásuvka, a nebo kontakty pro připojení kabelu, a nebo vodičů pro náhradní napájeni akumulátoru (22, 39), a nebo nejméně jednoho svčtlotvomého elementu (16, 42) a ostatních elektrických částí zařízení elektřinou z jiného elektrického zdroje.
5. Zařízení podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že zařízeni na výrobu světla je konstruováno k umístění na nejméně jeden zdroj tepelné energie (5), a nebo do zóny energetického působení nejméně jednoho zdroje tepelné energie (5) zejména kontaktním spojením jedné strany nejméně jednoho termoelektrického elementu (1), vrstvy, a nebo pásu, a nebo fólie se zdrojem (5), a nebo se zdroji (5), a nebo je nejméně jeden termoelektrický element (1), vrstva, a nebo pás, a nebo fólie vystaven účinkům energetického sáláni a nebo prouděni ze zdroje (5), a nebo ze zdrojů (5).
6. Zařízení podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že zařízení na výrobu světla (6, 8) je k umístění na nejméně jeden zdroj tepelné energie (5), a nebo do zóny energetického působení nejméně jednoho zdroje tepelné energie (5) konstruováno jako přenosné.
7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že zařízení na výrobu světla (6, 8) je konstruováno k umístěni na nejméně jeden zdroj tepelné energie (5), a nebo do zóny energetického působeni nejméně jednoho zdroje tepelné energie (5) zejména jeho položením na takový zdroj, a nebo zdroje, a nebo jeho postavením, a nebo závitovým spojením, a nebo spojením magnetickým, a nebo spojením mechanickým, a nebo spojením svěrným, a nebo je na takový zdroj a nebo zdroje umístěno zavěšením, a nebo je umístěno zasunutím do nejméně jedné tvarové drážky, a neboje umístěno jiným vhodným způsobem tak, aby jej bylo možné jednoduše a zejména bez porušení a poškození odejmout a přenést.
8. Zařízení podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že zařízení na výrobu světla (6, 8) je při umístění na nejméně jeden zdroj tepelné energie (5), a nebo do zóny energetického působení nejméně jednoho zdroje tepelné energie (5) fixováno zejména lepením, a nebo pájením, a nebo svařováním.
9. Zařízeni podle nároku 1 až 5 nebo 8, vyznačující se tím, že k umístění na nejméně jeden zdroj tepelné energie (5), a nebo do zóny energetického působení nejméně jednoho zdroje tepelné energie (5) je zabudováno trvale.
10. Zařízení k výrobě elektrické energie ncbo-li elektrický generátor, vyznačující se tím, že obsahuje jako celek (28) nejméně jeden zdroj tepelné energie (5), a nebo nejméně jeden termoelektrický element, a nebo vrstvu, a nebo pás, a nebo fólii (1), připojovací a propojovací izolované kovové a nebo optické vodiče (32), a nebo slučovací kontrolní zařízeni (33) na změnu polarity, a nebo nejméně jeden fotovoltaický generátor elektřiny (34), a nebo nejméně jeden větrný generátor elektřiny (35), a nebo nejméně jeden vodní generátor elektřiny (36), a nebo nejméně jeden kogenerační generátor elektřiny, a nebo nejméně jeden generátor s palivovými články, a nebo nejméně jeden generátor využívající vodík, a nebo jiný ekologický generátor elektřiny (37), a dále obsahuje regulátor napětí (38), nejméně jeden akumulátor (39) pro ukládáni vyrobené elektřiny s ochranou proti hlubokému vybití (40), dále může obsahovat zejména monitor funkcí (41) zařízení, měřič teplot (44) s čidly (45 a,b,c,..), a dále může obsahovat okruh osvětlení a nebo svítidel (42), a nebo elektrických spotřebičů (43) na stejnosměrný proud, dále možnost připojení elektrických spotřebičů (46) na střídavý proud, a nebo připojení na rozvodnou distribuční síť (47), přičemž jednotlivé elektrické spotřebiče, které je možné připojit a napájet elektřinou z generátoru (28) jsou zejména televizory, přijímače televizního signálu, rádia, přehrávače zvuku a obrazu, kamery, fotoaparáty, hlídací a výstražná zařízení, svítidla a osvětlení, mikrovlnné trouby, počítače, monitory, tiskárny, mobilní telefony, telefony, skartovačky, faxy, mixery, šlehače, kuchyňské roboty, rychlovamc konvice, elektrické sporáky a pečící trouby, indukční vamé desky, baterie, dobij ečky baterií, různé opékače, grily, ventilátory, žehličky, vysavače, elektrické ruční nebo stacionární nářadí, pohony nástrojů, myčky, pračky, sušičky, fény, šicí a pletací stroje, sekačky, tlaková mycí zařízení, svářečky, chladničky, mrazáky, kopírky, přenosné a stacionární klimatizace a topidla, zdroje tepla a chladu, ohřívače, váhy, měřiče, kompresory, motory, vodní a tekutinová čerpadla, různé elektrické topné vložky a spirály, zařízení pro úpravu teploty a kvality vzduchu, a nebo další elektrické spotřebiče, zjednodušeně pak domácí, a nebo kancelářské, a nebo průmyslové elektrické spotřebiče, zařízení a systémy.