CZ2016136A3 - Způsob výroby tepelné energie, zařízení k tomu určená a systémy tepelné generace - Google Patents
Způsob výroby tepelné energie, zařízení k tomu určená a systémy tepelné generace Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2016136A3 CZ2016136A3 CZ2016-136A CZ2016136A CZ2016136A3 CZ 2016136 A3 CZ2016136 A3 CZ 2016136A3 CZ 2016136 A CZ2016136 A CZ 2016136A CZ 2016136 A3 CZ2016136 A3 CZ 2016136A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- heating
- heater
- thermal energy
- temperature
- reaction
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 116
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 626
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 202
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 118
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 117
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 91
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 91
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 90
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 54
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 52
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 80
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 79
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 77
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 58
- 239000012280 lithium aluminium hydride Substances 0.000 claims description 24
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 24
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 23
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 18
- -1 lithium aluminum hydride Chemical compound 0.000 claims description 18
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 14
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 229910010082 LiAlH Inorganic materials 0.000 claims description 3
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 105
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 13
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 11
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 79
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 45
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 37
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 29
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 25
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 23
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 23
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 21
- 238000013461 design Methods 0.000 description 16
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 description 12
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 12
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 11
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 10
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 9
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 9
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 9
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 9
- 230000004044 response Effects 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 8
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 7
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 7
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 6
- 239000003570 air Substances 0.000 description 6
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 description 5
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 3
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N Hydrogen atom Chemical compound [H] YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010084 LiAlH4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000000155 isotopic effect Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-BJUDXGSMSA-N nickel-58 Chemical compound [58Ni] PXHVJJICTQNCMI-BJUDXGSMSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-OUBTZVSYSA-N nickel-60 atom Chemical compound [60Ni] PXHVJJICTQNCMI-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-NJFSPNSNSA-N nickel-61 Chemical compound [61Ni] PXHVJJICTQNCMI-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-AKLPVKDBSA-N nickel-62 Chemical compound [62Ni] PXHVJJICTQNCMI-AKLPVKDBSA-N 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 2
- 238000007725 thermal activation Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- 229910052778 Plutonium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical class [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- VJYFKVYYMZPMAB-UHFFFAOYSA-N ethoprophos Chemical compound CCCSP(=O)(OCC)SCCC VJYFKVYYMZPMAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003863 metallic catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910000623 nickel–chromium alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21B—FUSION REACTORS
- G21B3/00—Low temperature nuclear fusion reactors, e.g. alleged cold fusion reactors
- G21B3/002—Fusion by absorption in a matrix
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F24V30/00—Apparatus or devices using heat produced by exothermal chemical reactions other than combustion
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21B—FUSION REACTORS
- G21B3/00—Low temperature nuclear fusion reactors, e.g. alleged cold fusion reactors
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Description
Předložený vynález se týká oblasti výroby tepelné energie na principech nízkoenergetické jaderné fúze, tzv. Low Energy Nuclear Reaction (LENR). Dále se vynález týká topného zařízení, které takové reakce vykonává. Specifičností reakcí je nízká spotřeba energie topnými zařízeními při dostatečně vysokém výkonu generované tepelné energie. Zařízení jsou adaptovaná pro použití uhlovodíkových zdrojů pro tepelnou inicializaci, nebo elektrické energie, a dále dochází ke zvýšení účinnosti zařízení na principech složené konstrukce topných zařízení.
Dosavadní stav techniky
Vývoj technologie zařízení na principech LENR, realizovaných v poslední době jako alternativní energetické systémy na výrobu tepelné energie, nachází využití v projektech, zveřejněných výzkumnými společnostmi a výrobci energetických zařízení. Nicméně, dosud nebyla realizována zařízení pro plné komerční využití, a to kvůli náročnosti udržení činnosti reaktorů v provozním režimu, udržení kontroly parametrů průběhu procesu jaderné syntézy a teplotního režimu v prostředí palivové směsi.
Cílem tohoto vynálezu jsou způsoby, implementující technologii LENR zařízení - topných článků a topných zařízení - zajišťující požadovanou spolehlivost, ovládání průběhu reakce a zvýšení účinnosti zařízení, praktické využití, využití elektrické energie a široké škály energetických zdrojů pro inicializační tepelný účinek, jako jsou uhlovodíková paliva.
Uvedené způsoby, topné články a topná zařízení, jakož i řídicí systém jsou určené pro výrobu tepelné energie a založené na využití tepelné energie uvolňující se během katalytické exotermní LENR reakce v reakčním materiálu skládajícím se z katalyzátoru - prášku přechodných kovů desáté skupiny periodické tabulky prvků, přednostně niklu (Ni) a palivové směsi vodík obsahujících chemických sloučenin hliníku (Al) a lithia (Li) s realizací topných zařízení v podobě Tepelného energetického reaktoru TER (Thermo Energy reactor TER) s řízeným procesem průběhu reakce, a rovněž systémy předurčené pro jejich použití.
Charakteristickými znaky nárokovaného způsobu výroby tepelné energie, spočívajícího v použití chemických prvků podílejících se na exotermní LENR (Low Energy Nuclear Reaction) reakci a jeho variantách, uvedených v tomto patentu, je neustálá kontrola teploty
9 >
9*9
«9 9 9 9 * ’ *» ί · » Ο » »* • ··· 9· 9 9 ·* • 4 9 9 9 ♦ *· • 9 9 9 ·» 9 9 99 reakčního materiálu, skládajícího se z jemně disperzního katalyzátoru prášku přechodných kovů desáté skupiny periodické tabulky prvků, například niklu (Ni) a palivové směsi, například z hydridu hlinito lithného (LÍAIH4 lithium aluminium hydride), a udržení teploty procesu reakce v rozsahu 5 až 10 % stanovených výkyvů teplot do zahájení procesu tavení a slinování prášku katalyzátoru, k čemuž se používá topný článek, zhotovený jako porézní keramický elektricky vodivý trubkový článek, v jehož pórech je rozmístěn reakční materiál, dochází k ohřevu jeho vnitřní plochy, přičemž tepelná energie je odváděna z jeho vnější plochy, na protilehlých koncích jsou umístěné kovové kontakty, které jsou připojené na vstup řídicího systému ke kontrole elektrického odporu uvnitř topného článku, k čemuž je na kontakty dodáno napětí a měřena hodnota proudu, a pro řídicí proces je proveden výpočet první a/nebo druhé derivace proudu, na jehož základě je stanovena teplota, při které probíhá proces LENR, a která se udržuje odpojením přívodu nebo dodáním tepelné energie na topný článek a reakční materiál v rozsahu 5 až 10 % pod počáteční teplotou tavení katalyzátoru, k čemuž jsou na výstup řídicího systému připojeny ovládací prvky přívodu/odvodu tepelné energie. Varianty způsobu zahrnují výrobu tepelné energie spalováním uhlovodíkového paliva, například topného plynu a tepelná energie může být přijímána na vnitřní plochu a odváděna z vnější plochy topného článku, nebo alternativně, tepelná energie je přijímána na vnější plochu a odváděna zjeho vnitřní plochy, a rovněž přijímá tepelnou energii tak, že topným článkem prochází elektrický proud vedený kovovými kontakty.
Stejně jako charakteristickými znaky zařízení, pro realizaci nárokovaného způsobu: topný článek, vytvořený jako porézní keramický elektricky vodivý trubkový článek z keramického materiálu SiC, ZrC>2, AI2O3 v jehož pórech je rozmístěn reakční materiál a na protilehlých koncích jsou umístěné kovové kontakty, ke kterým jsou připojené elektrické vodiče z vysokoteplotního kovu a dále topné zařízení, obsahující uvedený topný článek, který získává vnější tepelnou energii ohřevu při spalování uhlovodíkového paliva, například topného plynu, s pokovenými (stykovými) kontakty, které jsou na protilehlých koncích připojené k elektrickým vodičům z vysokoteplotního kovu, topný článek je umístěný v hermetickém cylindrickém kovovém pouzdře z vysokoteplotního kovu, přednostně slitiny niklu (Ni), které má keramickou izolační vložku pro vývod kontaktů v oblasti upevňovací příruby a tepelně izolované plochy ohřevu a odvádění tepelné energie, jakož i varianty zařízení realizované pro získání vnější tepelné energie ohřevu při elektrickém napájení;
Stejně jako způsobu, při kterém je k získání dodatečné tepelné energie a zvýšeni účinnosti použitý složený porézní keramický elektricky vodivý článek, v jehož pórech je rozmístěn a » i »
J i · · > » >*
9 9 9 · 9 · » · ·*
-» 9 » β * · · »·
3 » » 9 9 9 «9 19 9 » 9· reakční materiál, zhotovený jako dvě elektricky izolovaná koaxiální cylindrická tělesa tvořící inicializační topný článek a emisní topný článek, inicializační topný článek přijímá vnější energii ohřevu a ohřívá emisní topný článek, a získaná tepelná energie je odváděná z vnější plochy emisního topného článku, na jejich protilehlých koncích jsou umístěné kovové kontakty, které jsou připojené na vstup řídicího systému. Ke kontrole elektrického odporu uvnitř topných článků je na kontakty dodáno napětí a měřena hodnota proudu, a pro řídicí proces je proveden výpočet první a/nebo druhé derivace proudu, na jehož základě je stanovena teplota, při které se udržuje proces LENR, a která se udržuje odpojením přívodu nebo dodáním tepelné energie na topné články a reakční materiál v rozsahu 5 až 10 % pod počáteční teplotou tavení katalyzátoru, k čemuž jsou na výstup řídicího systému připojeny ovládací prvky vnějšího tepelného zdroje. Varianty způsobu provedení zahrnují výrobu tepelné energie spalováním uhlovodíkového paliva, například topného plynu, a mohou přijímat tepelnou energii na vnitřní plochu a tepelná energie je odváděna z vnější plochy topného článku, nebo alternativně, tepelná energie je přijímána na vnější plochu a tepelná energie je odváděna z vnitřní plochy topného zařízení. Topné články rovněž přijímají tepelnou energii tak, že skrz ně prochází elektrický proud vedený kovovými kontakty; Způsob, při kterém jsou pro plynulou regulaci výstupního výkonu inicializační topný článek a emisní topný článek rozděleny na dvě nebo více sekcí; Způsob, při kterém v počáteční fázi, k urychlení spuštění LENR reakce, inicializační topný článek a emisní topný článek, nebo jejich sekce přijímají tepelnou energii tak, že skrz ně prochází elektrický proud vedený kovovými kontakty;
Stejně jako zařízení pro realizaci nárokovaného způsobu: topné zařízení obsahující inicializační topný článek, který přijímá vnější tepelnou energii ohřevu elektrickým napájením, nebo při spalování uhlovodíkového paliva, například topného plynu a emisní topný článek, zhotovené jako dvě elektricky izolovaná koaxiální cylindrická tělesa s pokovenými (stykovými) kontakty, na protilehlých koncích připojenými k elektrickým vodičům z vysokoteplotního kovu, například slitiny niklu (Ni) a chrómu (Cr), na jedné straně jsou konce inicializačního topného článku a emisního topného článku sloučené a mají jeden společný vývod procházející středem inicializačního topného článku, umístěné v cylindrickém kovovém pouzdře z vysokoteplotního kovu, přednostně slitiny niklu (Ni), které má keramické izolační vložky pro vývod kontaktů v oblasti upevňovací příruby a tepelně izolované povrchy ohřevu a odvádění tepelné energie;
· < · ♦ « < * ι « V· *·« * « t « <· « t « · · · ’ < ‘ «· • · ’ * · « « *!
«···»« t · f 1 · · ·*
Varianta: topné zařízení, obsahující inicializační topný článek, který je rozdělený na dvě, tři nebo čtyři sekce, z nichž každá má kovové kontakty, které jsou připojené k řídicímu systému, přijímající vnější tepelnou energii ohřevu a emisní topný článek, který je rozdělený na dvě, tři nebo čtyři sekce, z nichž každá má kovové kontakty, které jsou připojené k řídicímu systému, zhotovené jako dvě elektricky izolovaná koaxiální cylindrická tělesa;
Varianta topného zařízení, jehož inicializační topný článek přijímá vnější tepelnou energii ohřevu při spalování uhlovodíkového paliva, například topného plynu, pomocí dvou, tří, nebo čtyř hořáků, a vnitřní plocha emisního topného článku vytvoří průtokovou komoru a její koncové výstupy jsou opatřeny závity k připojení nátrubků pro přívod a odběr ohřívané kapaliny (topného média);
Varianta topného zařízení, ve kterém sekce inicializačního topného článku přijímají vnější tepelnou energii ohřevu elektrickým napájením, a vnitřní plocha emisního topného článku vytvoří průtokovou komoru a její koncové výstupy jsou opatřeny závity k připojení nátrubků pro přívod a odběr ohřívané kapaliny;
Varianta topného zařízení, jehož kovové pouzdro je pokryté porézním keramickým materiálem a je opatřené závitem pro jeho připevnění.
Rovněž otopné systémy podle patentu, ve kterých jsou použita topná zařízení, například: KonvekČní trubkový elektrický ohřívač s vertikálním tepelně vodivým panelem a na něm připevněným dvojlamelovým radiátorem s rozvinutým povrchem a úhlem mezi lamelami 951^ až 110°, trubkový Článek je umístěný na tepelně vodivém panelu pod úhlem 15^ až 25° k vodorovné rovině a topné zařízení, jehož kovové pouzdro je pokryté porézním keramickým materiálem a opatřené závitovým spojem je hermeticky upevněné na závit ve spodní části uvedeného trubkového článku, jehož druhý konec je hermeticky uzavřen, uvnitř trubkového článkuje naplněna kapalina s teplotou varu od 95 H do 115 °C, do úrovně zakrývající povrch topného zařízení; Varianta konvekčního trubkového elektrického ohřívače, která obsahuje čtyřlamelový radiátor připevněný na trubkovém článku s úhlem sklonu mezi lamelami 95^ až 110°;
A také otopný systém pro ohřev kapaliny akumulačního typu, obsahující hermetickou konstrukci naplněnou kapalinou, nátrubky pro přívod a odběr kapaliny, hořák s uzavíracím ventilem, připojeným ke zdroji uhlovodíkového paliva, jakož i topné zařízení, obsahující inicializační topný článek, přijímající vnější tepelnou energii ohřevu při spalování uhlovodíkového paliva, například topného plynu, a emisní topný článek, zhotovené jako dvě ϊ » elektricky izolovaná koaxiální cylindrická tělesa, umístěné uvnitř cylindrického výměníku tepla s radiálními deskami uvnitř konstrukce a odvodní potrubí pro odvádění zplodin spalování paliva, řídicí systém, ke kterému je připojené uvedené topné zařízení, čidlo teploty kapaliny umístěné na plášti výměníku tepla, regulátor přívodu plynného paliva ovládající hořák a uzavírací ventil, uzavírající přívod uhlovodíkového paliva při zvýšení teploty kapaliny nad 95 °C a elektronický regulátor teploty, kterým jsou stanoveny požadované hodnoty teploty ohřevu kapaliny;
A také otopný systém pro ohřev kapaliny průtokového typu, který obsahuje zdroj plynného paliva s uzavíracím ventilem, spalovací komoru a odvodní potrubí pro odvádění zplodin spalování paliva, topné zařízení, jehož inicializační topný článek přijímá vnější tepelnou energii ohřevu při spalování uhlovodíkového paliva, například topného plynu, pomocí čtyř hořáků a vnitřní plocha emisního topného článku vytvoří průtokovou komoru, kjejímž závitům jsou připojené nátrubky pro přívod a odběr ohřívané kapaliny; jakož i čtyři plynové kombinované hořáky umístěné zvnějšku topného zařízení, řídicí systém, ke kterému jsou připojené čtyři regulátory ovládající hořáky ke čtyřem kanálům přívodu uhlovodíkového paliva, teplotní čidlo kapaliny umístěné na výstupním nátrubku, a uzavírací ventil, uzavírající přívod plynného paliva při zvýšení teploty kapaliny nad 95 °C, a také přívodní čerpadlo regulující rychlost přívodu ohřívané kapaliny a elektronický regulátor teploty, kterým jsou stanoveny požadované hodnoty teploty ohřevu kapaliny;
A také otopný systém pro ohřev kapaliny akumulačního typu s možností plynulé regulace topného výkonu, obsahující hermetickou konstrukci naplněnou kapalinou, nátrubky pro přívod a odběr kapaliny, čidlo teploty kapaliny umístěné na výměníku tepla, topné zařízení, obsahující inicializační topný článek rozdělený na čtyři sekce, z nichž každá má kovové kontakty připojené k řídicímu systému, přijímající vnější tepelnou energii ohřevu a emisní topný článek rozdělený na čtyři sekce, z nichž každá má kovové kontakty připojené k řídicímu systému, zhotovené jako dvě elektricky izolovaná koaxiální cylindrická tělesa, umístěné uvnitř cylindrického výměníku tepla s radiálními deskami uvnitř konstrukce, řídicí systém, ke kterému jsou připojená topná zařízení a čidlo teploty kapaliny, na základě jehož signálu dochází k přerušení přívodu elektrické energie do topného zařízení při zvýšení teploty kapaliny nad 95 °C a elektronický regulátor teploty, kterým jsou stanoveny požadované hodnoty teploty ohřevu kapaliny;
A také otopný systém pro ohřev kapaliny průtokového typu, jehož inicializační topný článek přijímá vnější tepelnou energii ohřevu při spalování uhlovodíkového paliva, například
19 9
9» 9 9 · · · «· ·· »99 «99»4« » » * ί» » *· » · » * ** topného plynu, pomocí čtyř hořáků, nebo sekce inicializačního topného článku přijímají vnější tepelnou energii ohřevu při elektrickém napájení a vnitřní plocha emisního topného článku vytvoří průtokovou komoru, k jejímž závitům jsou připojené nátrubky pro přívod a odběr ohřívané kapaliny, tepelná izolace na vnějším povrchu topného článku a řídicí systém, ke kterému jsou připojená topné zařízení, čidlo maximální teploty povrchu pláště topného zařízení, čidlo teploty kapaliny umístěné na vstupním a výstupním nátrubku, na základě jejichž signálů dochází k přerušení přívodu elektrické energie při zvýšení teploty pláště nebo teploty kapaliny nad 95 °C, a také přívodní čerpadlo regulující rychlost přívodu ohřívané kapaliny a elektronický regulátor teploty, kterým jsou stanoveny požadované hodnoty teploty ohřevu kapaliny;
A také konvekční radiátor, skládající se z rámu, uvnitř kterého je připevněn konvekční trubkový elektrický ohřívač s vertikálním tepelně vodivým panelem a na něm připevněným dvojlamelovým radiátorem s rozvinutým povrchem, výstupního a vstupního deflektoru, a řídicího systému, ke kterému je připojené topné zařízení a čidlo teploty umístěné na radiátorové desce, které přerušuje přívod elektrické energie při zvýšení teploty nad 75 °C, čidlo teploty na vnějším povrchu konvekčního radiátoru k měření vnější teploty, elektronický regulátor teploty, kterým jsou stanoveny požadované hodnoty teploty a také elektrický ventilátor regulující rychlost proudění vzduchu na konvekční povrch; Varianta konvekčního radiátoru, uvnitř kterého je připevněný konvekční trubkový elektrický ohřívač se čtyřlamelovým radiátorem upevněným na trubkovém článku a řídicí systém, ke kterému je připojené topné zařízení a teplotní čidlo, umístěné na radiátorové desce, které přerušuje přívod elektrické energie při zvýšení teploty nad 75 °C, teplotní čidlo na vnějším povrchu konvekčního radiátoru k měření vnější teploty a elektronický regulátor teploty, kterým jsou stanoveny požadované hodnoty teploty.
A také univerzální řídicí systém na bázi mikropočítače, jako hlavního řídicího zařízení se specializovaným softwarem, pro řízení způsobů výroby tepelné energie a pro řízení konvekčních trubkových ohřívačů, otopných systémů pro ohřev kapalin akumulačního nebo průtokového typu, nebo konvekčních radiátorů, využívajícími energii ze zdroje uhlovodíkového paliva nebo elektrického zdroje, a který obsahuje koncové skupiny kontaktů pro připojení od 1 do 8 kontaktů ze sekcí inicializačního topného článku a emisního topného článku k měřící jednotce skládající se z 8 rezistorů pro měření elektrického odporu sekcí topných článků, které jsou připojené k osmikanálovému PWM modulátoru výkonu, který je připojen k napájecímu zdroji řídicího systému a mikropočítači, zmíněných 8 segmentů i
· ♦ »
Φ · topného zařízení má společný kontakt, elektrické napětí, naměřené na měřicích odporech se přivádí na vstup osmikanálového analogového multiplexeru připojeného k mikropočítači, na jehož výstupu naměřené hodnoty napětí jsou následně přivedeny na vstup ADC převodníku, jehož výstup je rovněž připojen na vstup mikropočítače, dále obsahuje koncové skupiny kontaktů pro připojení až čtyř teplotních čidel pro stanovení teploty topného zařízení, kapaliny a vzduchu, uvedená čidla jsou připojené k ADC převodníku, z něhož naměřené hodnoty jsou přivedeny na vstup mikropočítače, čidlo průtoku kapaliny, připojené na vstup bloku digitalizace signálů a dále na vstup do mikropočítače, a skupina kontaktů pro připojení uzavíracích ventilů a jednotku řízení výkonu plynových hořáků, připojených na výstup mikropočítače pomocí čtyřkanálového DAC převodníku, a čtyři skupiny reléových kontaktů pro připojení čerpadel, ventilátorů a/nebo dalších analogických zařízení potřebných při provozu topného systému. Řídicí systém má k mikropočítači rovněž připojená taková zařízení, jako je elektronický regulátor teploty, kterým jsou stanoveny požadované hodnoty teploty plochy ohřevu kontrolovaných zařízení, ohřevu kapaliny nebo objemu okolního vzduchu, napájecí zdroj řídicího systému, mikropočítače a ostatních zařízení a standardní počítačová komunikační rozhraní (interface) pro připojení externích zařízení na programování, kontrolu a zaznamenání informací.
Teoretické zdůvodnění, analogy a prototypy vynálezu:
Vynález se týká výroby tepelné energie na bázi exotermní LENR reakce (Low Energy Nuclear Reaction). Zveřejnění informace nárokovaného patentu se týká způsobů výroby tepelné energie, zařízení Tepelného energetického reaktoru (TER) (Thermo Energy Reactor (TER)), fungujících v souladu se způsoby, jakož i systémů používajících zařízení TER.
V současné době existuje několik teorií procesu uvolnění abnormální endotermní tepelné energie během katalytické reakce na povrchu kovů desáté skupiny periodické tabulky prvků s vodík (H) nebo deuterium (D) obsahujícími chemickými sloučeninami hliníku (Al) a lithia (Li) při aktivaci vnějším tepelným působením nebo v kombinaci s elektromagnetickým působením. Teoretické předpoklady podněcují výzkum a vývoj zařízení pro využití jako lokální zdroje tepla a elektrické energie.
Avšak, primárním zdrojem energie v realizovaných zařízeních jsou elektrické odporové topné články, což výrazně omezuje sféru jejich použití pro varianty lokální a mobilní výroby tepelné a elektrické energie.
J » »
• « * '» 9 β » '5 ♦ *· >9 » <, 9 94 ·« 9*
Λ g · 9 4 94 ·· » * 9 9 9 < » ’ · · · »·
Ο
Jsou známé výzkumy zařízení pro ohřev palivové směsi v jádru (v aktivní zóně) ve formě krystalické kovové struktury nebo jemného dispersního prášku kovů přechodné skupiny, například niklu v patentech vynálezce této technologie Francesca Piantelli.
V Patentu EP 0 767 962 Bl, 27.01.1995 a WO 95/20816, 3.8.1995 Inventor/Vynálezce: Erancesco Piantelli ENERGY GENERATION AND MEANS OF ANHARMONIC STIMULATED FUSION jsou zveřejněné způsob výroby energie a zařízení pro realizaci termogenerace prostřednictvím anharmonické stimulované jaderné fúze izotopů vodíku, adsorbovaných na krystalickou mřížku kovů přechodné skupiny.
Vynález se týká výroby energie jadernou syntézou a, konkrétněji, způsobu výroby energie prostřednictvím anharmonické stimulované jaderné syntézy izotopů vodíku adsorbovaných na krystalickou mřížku katalyzátoru. Kromě toho je předmětem vynálezu generátor energie, který tento proces provádí. Proces výroby energie a generátor energie, založené na anharmonické stimulované jaderné syntéze izotopů vodíku adsorbovaných katalyzačním kovem, zahrnuje: etapu zavádění izotopů vodíku H a deuteria D do kovového jádra; etapu ohřevu, ve které je uvedené jádro zahřáté na teplotu vyšší, než je Debyeova teplota materiálu palivové směsi tohoto jádra; etapu spuštění, kdy vzniká vibrace s délkou impulsu kratší než 0,1 sekundy, aktivující jadernou syntézu uvedených izotopů vodíku; stacionární etapu, během které dochází k uvolnění tepla z jaderné syntézy vodíku a deuteria (H + D), probíhající v jádru v důsledku kontinuálního udržování koherentního multimodálního systému stacionárních oscilací. Zajišťuje se proces výroby energie schopný zabezpečit průběh jaderné syntézy izotopů vodíku, adsorbovaných kovem, zajišťuje se reprodukce v průmyslovém měřítku bez vysokých nákladů, proces se snadno aktivuje a deaktivuje.
Podle patentu je realizován způsob výroby energie prostřednictvím anharmonické stimulované jaderné syntézy izotopů vodíku, adsorbovaných krystalickým, kovovým jádrem, zahrnující zavedení izotopů vodíku do kovového jádra a zahřívání jádra s jeho následným spuštěním, při které dodatečně dochází k proniknutí do kovového jádra zavedením izotopů vodíku H a deuteria D, adsorbovaných na krystalické mřížce jádra, přičemž podíl obsahu izotopů D- mezi H- izotopy je větší než 1/80000, v závěrečné fázi etapy zavedení koncentrace izotopů H a D, adsorbovaných kovem, přesahuje hodnota početního poměru izotopů vodíku a atomů kovu, rovná 0,3, dochází k ohřevu jádra nasyceného izotopy vodíku na teplotu vyšší než je prahová teplota odpovídající konstantní teplotě Debye pro daný materiál, tvořící jádro, přičemž je tato teplota nižší než hodnota, při které kov jádra ztrácí krystalickou strukturu, spuštění jádra se provádí pomocí vibrace s délkou impulsu kratší než 0,1 sekundy, která · · · « · • · · · · • » · · · « *
aktivuje jadernou syntézu izotopů vodíku s následným zabezpečením stacionární etapy, kontinuálního udržování koherentního multimodálního systému stacionárních oscilací krystalické mřížky, adsorbující vodík.
Prahovou teplotou, která ve fázi ohřevu musí být bezpodmínečně překročena, je teplota Debye pro použitelné kovy s materiálem palivové směsi. Pro vyšší pravděpodobnost spuštění reakce musí být tato prahová teplota překročena, minimálně na hodnotu T, v rozmezí od několika stupňů až do několika desítek stupňů, v závislosti na druhu materiálu tvořícího jádro. V každém případě, konstanta Debye může být vypočtena teoreticky, protože je rovna To=h/kcr, kde h je Planckova konstanta, k je Boltzmannova konstanta a cr je specifická frekvence pro každý materiál.
K zavedení do uvedeného jádra je vhodný přírodní vodík, s poměrem obsahu izotopů D a H, rovným přibližně 1/6000. Nicméně, aktivace reakce je také možná s přírodním vodíkem s ochuzeným nebo obohaceným obsahem deuteria, kde poměr obsahu izotopů D a H je v každém případě vyšší než 1/80000, a její upřednostňované rozmezí je mezi 1/10000 a 1/1000. Předpokládá se, že v průběhu zaváděcí etapy, ohřevu, spuštění a stacionární etapy se k uvedenému jádru připojuje vliv magnetického pole s intenzitou indukce vyšší než 0,1 Tesla. Po ukončení stacionární etapy dojde k zastavení syntézy ochlazením jádra pod prahovou hodnotu teploty, nebo vytvořením dodatečného rezonančního napětí, které naruší koherentní multimodální systém stacionárních oscilací, přičemž zastavení zahrnuje, po vyvolání dočasného vakua, zavedení polyatomového plynu do komory obsahující jádro, způsobující dodatečné rezonanční napětí.
Spouštěcí etapa se provádí prostřednictvím tepelných napětí, získaných zavedením do komory, obsahující jádro, polyatomového plynu s hodnotou poklesu tlaku od 1 mbar až do 4 bar.
Jako polyatomový plyn se používají H2, D2, HD, HT, C2H4, NH3, N2, 02, nebo jejich směs. Spouštěcí etapa se provádí také pomocí mechanických, torzních, tažných nebo tlačných impulzů, dodávaných ke koncům uvedeného jádra s délkou impulzu kratší než 0,1 sekundy, nebo aplikací elektrických proudových impulzů k jádru, nebo pomocí impulzů laserového paprsku zaměřeného na jádro, nebo vystavením jádra rádiovým impulzům, jejichž frekvence odpovídá frekvenci plazmy volných elektronů krystalické mřížky jádra, nebo působením na jádro rádiových impulzů, jejichž frekvence odpovídá rezonanční frekvenci spinů izotopů vodíku, nebo působením impulzů ultrazvukových oscilací na jádro umístěné v rezonanční · « , ί ί ? »* >
♦ * « ·» · * · *
9 » · 8-> >
»8 9»· · '* ·· « · » * · · » i»»» -Z * » ♦· » dutině, nebo použitím reverzního piezoelektrického jevu dodáním impulzů střídavého napětí na konce kovového jádra, s frekvencí rovnající se vlastní frekvence jádra, nebo použitím magnetostrikčního účinku vytvořením magnetického pole s vrcholovými hodnotami vyššími než intenzita magnetického nasycení, a délkou impulzů kratší než 0,1 sekundy podél kovového jádra.
Generátor energie, jehož fungování je založené na anharmonické stimulované jaderné syntéze izotopů vodíku adsorbovaných kovem, provádějící uvedený způsob, zahrnuje krystalické, kovové jádro, na jehož povrchu jsou adsorbovány izotopy vodíku, generující komoru obklopující jádro, prostředky tepelné výměny, umístěné uvnitř nebo kolem generující komory, ve které proudí kapalina odvádějící teplo, prostředky k vytvoření rezonančního napětí v jádru s délkou impulsů kratší než 0,1 sekundy, prostředek zavedení izotopů vodíku do kovového jádra, a prostředek pro ohřev jádra na teplotu vyšší než je teplota Debye a nižší, než je hodnota, při které kov jádra ztrácí krystalickou strukturu.
Aktivní zóna - jádro je kovová vrstva nanesena na měděný nebo keramický základ galvanizací, nebo kovovým práškem, umístěným v generující komoře, a prostředky pro vytváření rezonančního napětí v jádru obsahují piezoelektrickou elektrodu připevněnou k jádru.
Silnou stránkou teorie je závěr o teplotě Debye, při které probíhá reakce s abnormálním uvolněním tepla. Domníváme se, že teplota Debye v tomto případě by měla být stanovena nejen pro reakční materiál katalyzátoru, ale v souhrnu i s materiálem palivové směsi, což může překročit tabulkovou hodnotu, používanou ve výpočtech uvedených v daném patentu. Nicméně, zařízení k provádění způsobu uvedeného v patentu nepředpokládá detailní kontrolu teploty v zóně průběhu jaderné syntézy, čímž proces kontroly teploty Debye v jádru nebyl plně proveden. Zároveň, praktická realizace zařízení podle patentu obsahovala ohřívaný vnější článek s nízkou reaktivitou, ten byl vyhotoven jako externí elektrický rezistivní ohřívač s pomalou odezvou na změny v procesu ohřevu, což v praxi neumožňuje praktickou realizaci teoretických závěrů.
Vývojem teorie Francesca Piantelli byly zveřejněny i další jeho patenty, které rozšiřují teoretický základ a praktickou implementaci termogeneračních zařízení.
US Patent 2011/
Al 10.13,2011 Inventor/vynálezce Francesco Piantelli METHOD
FOR PRODUCING ENERGY AND APPARATUS THEREFOR - Způsob výroby energie a zařízení k tomu určené.
• * -» · »
·
4 9 · 4 i · ♦♦ • 9 > · > · · ·· 9· »·· · · * ·94 « 9 t * a » 39 9 9 9*9·
V souladu se způsoby uvedenými v patentu jsou popsané technologie získání abnormální tepelné energie při reakci jaderné syntézy jadernou fúzní reakcí mezi atomem vodíku (H‘) protonem nebo (H‘ iont) a reakčním kovem ve formě nanoprášku krystalické struktury, který vytváří klastrové systémy s předem stanoveným množstvím atomů kovu, například niklu (Ni) a/nebo jeho izotopů. Pro spuštění reakce jaderné syntézy musí klastrové systémy reakčního kovu reagovat s atomy vodíku v určitých podmínkách: dosažení předem stanovené tepelné energie a tlaku plynného vodíku, stejně jako úrovně inicializační teploty od 200 £4 do 450 °C. Kromě toho je vyznačena podmínka upřesňující hodnotu kritické teploty, která musí být vyšší než teplota Debye pro reakční kov. A také inicializace a udržování reakce jaderné syntézy s abnormálním uvolněním tepelné energie při působení bistabilních impulzních klopných obvodů, jako je teplotní šok proudění plynného vodíku směrovaný na povrch klastrových reakčních zón, působení mechanickým impulzem, ultrazvukovým impulzem, laserovým paprskem, elektromagnetickým polem s frekvenčním rozsahem větším než 1 kHz, rentgenovým a gama zářením (1 kHz; X rays; Y rays), impulzním elektrickým proudem, tokem elementárních částic, jako jsou elektrony, protony nebo neutrony, pulzním tokem iontů chemických prvků, jako jsou O; Ar; Ne; Kr; Rn; N; Xe, impulzem napětí získaným na piezoelektrickém prvku, jakož i magnetostrikčním impulzem.
Tento patent, popisující způsob tepelné generace a zařízení k tomu určeného je pokračováním výzkumných metod inicializace a řízení průběhu jaderné syntézy na povrchu kovů při vzájemném působení s atomem vodíku se získáním abnormálního teplotního účinku.
Patent předpokládá, že při katalytických reakcích se používají hlavně kovy, které mají krystalickou otevřenou porézní strukturu, s cílem pomoci iontům H' v adsorpci do klastrů. Nejlépe, když se jedná o přechodný kov nikl. Konkrétně nikl, vybraný ze skupiny sestávající z: přírodního niklu, tedy směsi izotopů jako niklu-58, niklu-60, niklu-61, niklu-62, niklu-64, stejně tak z niklového prášku, který obsahuje pouze jeden izotop vybraný ze skupiny, kterou tvoří: nikl-58, nikl-60, nikl-61, nikl-62, nikl-64. H' ionty, lze za určitých provozních podmínek, získat zpracováním molekuly vodíku H2, které byly dříve adsorbované na povrchu přechodného kovu, na kterém nespárované valenční elektrony tvoří plazmu. Konkrétně, ohřev je potřebný k vyvolání vibrací atomární mřížky, tedy uvolnění fononů, jejichž energie je vyšší než první prahová hodnota aktivační energie, kvůli nelineárním a anharmonickým účinkům.
Za takových okolností mohou nastat následující situace: disociace molekul vodíku adsorbovaného na povrchu, vzájemné působení s valenčními elektrony a tvorbou iontů H adsorpce iontů H’ do klastrů, konkrétně klastrů vytvářejících dvě nebo tři krystalické vrstvy,
4 »
které jsou nejblíže povrchu. H' ionty mohou jednoduše fyzicky interagovat s kovem, nebo s ním reagovat chemicky, v tomto případě může dojít k tvorbě hydridů. H' ionty se mohou rovněž adsorbovat do mezer mřížky, v důsledku adsorpce na okrajích zrn, zachycením iontů ve vadách krystalické mřížky.
Při vývoji technologie jsou posouzeny varianty různých vnějších inicializačních procesních faktorů, avšak strategie základního inicializujícího tepelného působení zůstává vnější, reakční materiál je vystaven vnějšímu tepelnému působení od ohřívaného vnějšího prvku s nízkou reaktivitou, což zůstává hlavní nevýhodou uvedeného vynálezu.
Dalším důležitým zdrojem informací pro definování a vývoj teoretických aspektů jaderné syntézy a zařízení, umožňujících realizovat tento způsob, je patent US
0989l7
Al/05.10,2014 Inventor/vynálezce Francesco Piantelli.
METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING ENERGY BY NUCLEAR REACTIONS OF HYDROGEN ADSORBED BY ORBITAL CAPTURE ON A NANOCRYSTALLINE STRUCTURE OF A METAL
METODY A PŘÍSTROJE PRO VÝROBU ENERGIE JADERNOU REAKCÍ VODÍKU ADSORBOVANÉHO OBĚŽNÝM ZACHYCENÍM NA NANOKRYSTALICKÉ STRUKTUŘE KOVU
Charakteristickým rysem tohoto vynálezu je způsob a varianty, jejichž použitím je dosaženo podmínky získání energie jaderných reakcí mezi vodíkem a přechodným kovem, přičemž způsob zahrnuje etapy: přípravy primárního materiálu, obsahujícího předem stanovený počet klastrů nanostruktur s počtem atomů menším než předem stanovený počet atomů přechodného kovu a udržení vodíku v kontaktu s klastry a ohřev primárního reakčního materiálu při počáteční teplotě procesu, která je vyšší, než kritická teplota, konkrétně, vytvořením stanoveného teplotního gradientu (spádu) v primárním materiálu, jakož i disociace molekul uvedeného vodíku H2 a tvorby iontů H', jako důsledek fáze ohřevu, následného impulzního působení na primární materiál pro oběžnou reakci zachycení iontů H’ klastrem nanostruktur, jako důsledek fáze impulzního působení při zachycení iontů H' atomy klastrů, generujících tepelný výkon jako hlavního tepla této reakce s následným odebráním části tepelné energie, při udržení teploty primárního materiálu na teplotě vyšší než je kritická teplota, kde hlavní osobitostí způsobu je, že je zajištěné připravené množství sekundárního materiálu, množství sekundárního materiálu je rozmístěné před hlavním materiálem a v mezích maximální vzdálenosti od primárního materiálu, sekundární materiál zhotovený s možností interakce s » 9 · * · »» «« i · »« protony uvolňujícími proton-dependentní jadernou reakci primárním materiálem probíhající uvolněním doplňkové tepelné energie ve formě sekundární reakce uvolnění tepla. Tímto způsobem fáze uvolnění tepelné energie zahrnuje tepelnou energii generovanou v primární reakci (Q 1) a rovněž v sekundární reakci uvolnění tepla (Q 2).
Další předností tohoto vynálezu je vytvoření variant zařízení k implementaci těchto způsobů i takových generátorů, které umožňují spolehlivě a přesně regulovat výkon produkovaný generátorem.
Základní materiál obsahuje nikl. Maximální stanovená vzdálenost mezi primárním materiálem a sekundárním materiálem je asi 7,5 cm. V tomto případě, niklem spouštěné protony by mohly dosáhnout energii přibližně 6,7 MeV, a za přítomnosti tlaku vodíku od 150 do 800 mbar absolutního tlaku, se mohou pohybovat nejvíce na vzdálenost asi 7,5 cm do rozpadu na atomární vodík H' z povrchu jádra, na kterém jsou klastry primárního reakčního materiálu.
Sekundární materiál, zhotovený s možností interakce s protony, obsahuje lithium v definovaných skupinách - 6Li h 7Li izotopů a bór v definovaných skupinách 10B a 1 *B izotopů.
Navíc jako alternativa je preferováno využití radioaktivních materiálů, jako jsou například materiály ze čtyř skupin transuranových kovů, jako sekundárního materiálu, tedy 232Th, 236U, U, Pu, což zajišťuje další obnovu energie. Tyto přechodné kovy vyvolávají opakované energetické reakce v zařízeních podle patentu.
Sekundární materiál přednostně obsahuje alespoň jeden kov v amorfním stavu jako krystalická uspořádaná struktura nebo obsahuje slitinu z různých kovů, zejména slitinu v amorfním stavu. Například slitina se může skládat z Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Ni, Zr, Pd, Ag, Cd, Mo, Au, Pt, jakož i Li, Be, B, Mg, Al, Si, P, Ca, K, a také ze skupiny vzácných kovů.
Další specifičností tohoto vynálezu je vytvoření variant zařízení k implementaci těchto způsobů a takových generátorů, které umožňují spolehlivě a přesně regulovat výkon produkovaný těmito zařízeními podle patentu. Z hlediska tohoto vynálezu generátor obsahuje regulátor řízení generovaného tepla, obsahující prostředek regulace množství tohoto sekundárního materiálu, který je nastavený na primární materiál, a který se nachází v mezích maximální vzdálenosti.
Tedy, pro uplatnění způsobu ve variantě realizace zařízení, pouzdro řízení obsahuje štít, umístěný mezi primárním a sekundárním materiálem, tělo štítu s možností posunu mezi prvním umístěním maximální expozice a druhým umístěním minimální expozice.
β » » »
9 9 s ♦· » • ·· • ··♦» • ··
Toto řešení umožňuje, v závislosti na teplotě v reakční komoře, při řízení umístění štítu regulovat výstupní tepelný výkon zařízení.
Nevýhodou takového zařízení je využívání transuranových materiálů, složitost realizace a řízení v reálných zařízeních.
Rozvoj technologie zařízení, které generují tepelnou energii pomocí jaderné syntézy, byl umožněn využíváním konstrukcí tepelných generátorů společnosti INDUSTRIAL HEAT, LLC. US. V patentové přihlášce této společnosti je prezentováno zařízení a jeho varianty.
Patentová přihláška US2Olýoi6897 (WOĚ01^27263) 27.08.2015,
ENERGY-PRODUCING REACTION DEVICES, SYSTEMS AND RELATED METHODS REAKTOROVÉ ZAŘÍZENÍ NA VÝROBU ENERGIE, SYSTÉMY A SOUVISEJÍCÍ METODY
Číslo mezinárodní přihlášky: PCT/US2015/016897, Přihlašovatel: INDUSTRIAL HEAT,
LLC US, Vynálezci: Andrea Rossi and Thomas Barker Dameron. U.S. Provisional Application Seriál No. 61/943,016, filed February 21, 2014, and U.S. Provisional Application Seriál No. 62/060,215, filed October 6, 2014.
Reaktorové zařízení, v souladu s předloženými materiály v přihlášce, obsahující: reakční komoru válcového typu a jeden nebo více topných prvků v tepelném kontaktu s reakční komorou vyhotovený s možností přenosu tepelné energie do reakční komory; a ohnivzdornou vrstvu mezi reakční komorou a jedním nebo více topnými prvky.
Dále jsou prezentovány varianty zařízení, odlišující se přítomností ohnivzdorné vrstvy, nebo existencí jednoho nebo více topných prvků, sestávajících z odporových drátů, napájením topných prvků stejnosměrným nebo střídavým proudem, včetně tří fázového AC, přítomností speciální konfigurace ohnivzdorné vrstvy obsahující vlnitý nebo žebrový povrch, zvyšující tepelnou vodivost reakční komory. Zvláštní pozornost autoři patentu věnují konstrukci reakční komory, která je vyhotovena jako válec, kolem kterého jsou namotány topné prvky, které jsou v kontaktu s reakční komorou pro přenos tepelné energie do reakční komory, komora může být hermeticky uzavřená těsnícími prvky, stejně tak komora může obsahovat teplotní čidla, ovladače, s možností řízení tepelného výkonu jednoho nebo více topných prvků reagujících na teplotu, změřenou čidlem teploty.
Množství neustále vyzařovaného tepla v reaktoru v době, během níž zařízení funkčního reaktoru očividně vylučuje chemickou reakci tkvící v základu jeho fungování s reaktivním materiálem, používaným v experimentech. To podtrhuje skutečnost, že výkon reaktoru je mnohem vyšší než u tradičních energetických zdrojů.
· 9 ♦ i 4
>9· • » •9 a»»·
Reaktivní materiál při generování přebytečného tepla zahrnuje lithium a nikl, který má přirozený obsah izotopového složení před zahájením reakce, ale po uplynutí 32 dnů fungování zařízení, se izotopové složení změnilo jak u lithia, tak i u niklu. K takové změně může dojít pouze prostřednictvím jaderných reakcí. Toto vysvětluje, že k jaderné reakci došlo mimo spalovací proces.
Obecně, zařízení vyrábí tepelnou energii, která je kompatibilní s úrovní jaderných přeměn při vhodném reaktivním materiálu, a funguje na relativně nízké energii a neprodukuje radioaktivní jaderný odpad ani nevylučuje radioaktivní záření. Výsledky experimentálních zkoušek ukazují, že výroba tepla, je vysoko nad úrovní chemického spalování, a že reaktivně způsobilý materiál je vystaven jaderné transformaci. Je prokázáno, že zařízení má velký potenciál a že by mohlo být užitečným zdrojem tepelné energie. Propočtový koeficient tepelné účinnosti (spotřebované elektrické energie k množství využitelného tepla) ve Wattech činil COP = 3,13 ±8%.
Jako nevýhody zařízení lze uvést absenci variant zařízení pro praktické využití, stejně jako přítomnost elektrického topného prvku s nízkou reaktivitou a nedostatkem objektivní teplotní regulace průběhu reakce v hmotě reakčního materiálu.
Největší pokrok v rozvoji metod jaderných reakcí s uvolňováním abnormální tepelné energie dosáhl, díky výzkumné, vědecké a praktické práci na vytvoření reaktorů a systémů s jejich využitím, italský inženýr Andrea Rossi. Praktické uplatnění jeho výzkumů je uvedené i v následujících patentech. Například v Patentu United States Patent Application 2011005506.
METODY A PŘÍSTROJE PRO PROVÁDĚNÍ NIKLOVÉ A VODÍKOVÉ EXOTERMNÍ REAKCE
METHOD AND APPARATUS FOR CARRYING OUT NICKEL AND HYDROGEN EXOTHERMAL REACTION
Current CPC Class: C01B 3/00 20130101; C01B 6/02 20130101; G21B 3/002 20130101; Y02E 60/324 20130101, Intemational Class: F24J 1/00 20060101 F24J001/00
Způsob a zařízení pro získání exotermní reakce z niklu a vodíku.
Zveřejněný způsob a zařízení pro realizaci vysoce efektivní exotermní reakce mezi atomy niklu a vodíku, přednostně v trubce, ne však nutně v kovové trubce, obsahující niklový prášek a při zahřátí na vysokou teplotu, pokud možno, na teplotu od 150 do 500 °C. Ve vyvinutém zařízení je vodík, zavedený do kovového potrubí obsahujícího vysoce komprimovaný niklový prášek pod tlakem, přednostně od 2 do 20 bar.
· · ♦ « 4 »4· •-i 4 * 4·
4·
S · · ·» · ·» · « 4 ** » 44 · • · 9 99 • · ··
99 9
Podle názoru autora patentu v průběhu exotermní reakce se jádra vodíku, díky jejich vysoké schopnosti absorbování niklem, slučují s jádry atomů kovu, zatímco, jak již bylo zmíněno dříve, vysoká teplota vytváří mezijaderné interakce, které jsou zesíleny katalytickou činností přídavných prvků, čímž způsobují ovládnutí protonu práškovým niklem, s následnou transformací niklu na měď a přeměnu beta+, a dále jádro niklu bude mít atomovou hmotnost o jednotku vyšší než, u výchozího niklu.
Podle patentu zařízení obsahuje trubku jako reakční komoru, v níž jsou umístěné prvky reakčního materiálu - práškový nikl a elektrický ohřívač, a k trubce připojený elektromagnetický ventil reguluje tlak a objem přísunu vodíku do reakční komory.
Teplota, kterou je možné regulovat elektrickým napájením, a objem dodávaného vodíku umožňují zajistit nezbytné řízení procesu probíhajícího v reakční komoře s uvolněním tepelné energie, kterou lze odvádět do výměníku tepla s cirkulující tekutinou. Dávky vodíku je vhodné dodávat pod proměnným tlakem a elektrický ohřívač je vhodné pravidelně vypínat při nastavení reakční teploty řízené termostatem, zajišťujíc automatický provoz takového reaktoru. Prezentovaný reaktor je, dle názoru autora, zařízení pro realizaci studené jaderné fúze nebo LTNR v známé terminologii.
Struktura palivové směsi v reaktoru, popsaná v patentu, je uvedena ve formě šupinkovitých zrn práškového niklu v nanokrystalickém stavu, v němž je možná maximální absorpce atomů vodíku jádry niklu.
Nevýhody zařízení podle patentu jsou omezení, spojené s odebíráním tepelné energie pomocí výměníku tepla a použití termostatu, vypínajícího vnější ohřev při aktivaci niklu vodíkem v reakční komoře. K měření teploty přitom nedochází přímo v zóně umístění palivové směsi, ale bezprostředně na plášti reaktoru, což vede k spékání (slinování) nanoprášku niklu a přerušování provozu reaktoru.
Jsou známé také zařízení fungující na principu stimulace průběhu katalytické exotermní reakce nanoprášku niklu a chemické sloučeniny LÍAIH4 - hydridu hlinito lithného vnějším tepelným působením, generovaným topným zařízením rezistivního (odporového) typu.
Existují technická řešení, způsoby a zařízení, jakož i systémy pro komerční využití tepelné energie získané z katalytické reakce krystalického prášku Niklu a hydridu hlinito lithného (L1AIH4).
V souladu s Patentem Fluid heater podle Patentu United States Patent 9115913, Rossi Andrea 09.25, 2015 Current CPC Class: F24J 1/00 (20130101), Current Intemational Class: F24J 1/00 (20060101) je představeno zařízení pro ohřev kapaliny, a ohřívač, využívající elektrický φ · » ♦ s 9 odporový topný článek jako aktivátor průběhu reakce uvolnění tepla v palivové směsi, která se skládá z aktivovaného krystalického prášku niklu a hydridu hlinito lithného (L1AIH4). V tomto patentu se rovněž uvádí, že hydrid hlinito lithný se používá pouze pro zajištění plynným vodíkem exotermické reakce mezi lithiem a atomem vodíku, katalyzované niklem při aktivaci teplotou, při které dochází k aktivnímu uvolňování vodíku. Přitom ohřívač je vyhotovený v podobě desky a je v přímém kontaktu s ostatními deskami na jeho obou stranách, které obsahují uvedenou palivovou směs. K ohřevu kapaliny dochází tak, že topné desky jsou uspořádány v nádrži s ohřívanou kapalinou, se kterou mají bezprostřední kontakt pro zajištění tepelné výměny. Zařízení také obsahuje čidlo teploty kapaliny, zdroj napětí a regulátor řídící ohřívač změnou napětí, které je dodáváno do ohřívače. Použitý efekt je založený na exotermické reakci mezi lithiem a vodíkem, který se podrobuje katalytické reakci niklem, nebo jakýmkoliv jiným prvkem desáté skupiny periodické tabulky prvků, včetně palladia a platiny. Účinek reakce patří mezi procesy s vysokou hustotou vyrobené energie vznikající na základě exotermického procesu, který používá Andrea Rossi ve svém vynálezu, a který podle autora patří do skupiny LENR reakcí.
Uvedené zařízení není bez nedostatků, protože proces aktivace ohřívače a kontrola jeho provozu se provádí kontrolou teploty ohřevu cirkulující kapaliny a samotný ohřívač má velkou setrvačnost a nachází se mimo zónu umístění palivové směsi.
Energy Generation Apparatus and Method
United States Patent Application 20150187444 07.02. 2015,
Current CPC Class: G21B 3/00 20130101; G21B 3/002 20130101, Intemational Class: G21B 3/00 20060101 G21B003/00, Applicant: Brillouin Energy Corp., Inventors: Godes; Robert E.
Nejblíže k realizaci praktického provedení technologie jaderné syntézy pro využití v zařízeních vyrábějících tepelnou energii pro komerční využití je vynález společnosti Brillouin Energy Corp. V Patentu Zařízení Energetického Generátoru a Způsob jsou posouzeny teoretické a praktické aspekty zařízení reaktorů na výrobu tepla a ovládacích zařízení, zajišťujících kontrolu průběhu jaderných reakcí v reakčním materiálu řízením dodání energie aktivace a řízením procesu odběru energie ze zařízení.
V patentuje představen praktický způsob inicializace a řízení syntézy jader v kovové mřížce v realizovaných zařízeních. Reaktor obsahuje zdroj pro emise lehkých jader, které mají být zapojeny do syntézy, krystalickou mřížku, která může absorbovat lehká jádra, zdroj energie fononů a ovládací zařízení pro spouštění a přerušování stimulace energie fononů a/nebo reagentů (činidel). Mřížka předává dostatek energie fononům, aby bylo možné ovlivnit » 9 ♦ kontakt elektron-jádro. Řízením stimulace energie fononů a kontrolou naplnění lehkých jader do mřížky je udržována na určité úrovni energie, uvolňovaná při štěpných reakcích tak, aby došlo k rozptýlení její části ještě před tím, než dojde ke zničení reakční mřížky.
Patent popisuje konstrukci několika výrobních zařízení a způsoby výroby tepelné energie v kombinaci s jejich řízením.
Ve variantách zařízení podle patentu jsou realizované základní principy řízení jaderné syntézy, při které jsou v souladu se způsoby realizovány varianty zařízení reakční komory, obsahující pouzdro, jádro z reakčního materiálu, z látky, schopné šířit fonony; mechanismus pro zavedení reagentů do uvedené zóny; mechanismus pro indukci fononů do jádra tak, že reagenty při zavedení do reakční zóny podstupují jaderné reakce; a systém řízení, propojený s mechanismem pro zavedení reagentů a zmíněným mechanismem pro indukci fononů, pro řízení počtu jaderných reakcí a hloubku jaderných reakcí v uvedeném jádru tak, aby byla zajištěna požadovaná úroveň výroby energie, což umožňuje rozptýlit energii získanou při jaderné reakci takovým způsobem, aby nedošlo k významné destrukci uvedeného jádra. Varianty zařízení se liší, například, reagenty se přidávají z kapalného prostředí, které samo o sobě působí také jako teplonosné médium pro odvádění tepla z uvedeného jádra, případně se reagenty přidávají z plynného prostředí; a zařízení dále obsahuje tepelně vodivý pevný materiál, který je termicky propojen s uvedeným reaktorem pro odvádění tepla, varianta, při které mechanismus pro stimulaci fononů zahrnuje zejména akustický nebo ultrazvukový zdroj, nebo obsahuje zdroj proudových impulsů, a jádro reaktoru je zhotovené v podobě drátu nebo listu, nebo jádro je vytvořené v pseudozkapalněné vrstvě, nebo ve formě nanoprášku, nebo uvedený mechanismus pro řízení zavádění reagentů do jádra reaktoru obsahuje generátor elektrického pole.
Takový reaktor umožňuje implementovat rozšířené způsoby stimulace reakcí jaderné syntézy a způsobů řízení, ve kterých formování fononů v reaktoru zahrnuje zahřátí jádra, nebo předpokládá pronikání rázového proudu skrz jádro obsahující palivové reagenty. Patent má praktický význam a varianty zařízení mohou být realizovány v podobě komerčních zařízení, nicméně, mají vnější zdroj vodíku, což omezuje jejich použití jako samostatných a bezpečných zařízení širokého využití.
Technické problémy, analýza fungování analogů a prototypu:
Jak je patrné z analýzy známých zařízení publikovaných v uvedených patentech - hlavní problém realizace zařízení podle technologie LENR je spojený s ovládáním teploty v reakční • * 9 4 zóně a ovládáním procesu stabilizace teploty v blízkosti hodnoty kritického bodu, při které dochází k roztavení kovového katalyzátoru a přerušení procesu jaderné syntézy. V první řadě to způsobuje schéma realizace ohřevu, které je v podstatě vedlejší, protože ohřev od vnějšího elektrické ohřívače je dostatečně setrvačný a obvykle má ohřívač podobu konstrukce odporové topné spirály navinuté na trubkovém článku, uvnitř kterého je umístěn reakční materiál. Stejně tak, proces ovládání teploty teplotním čidlem umístěným na povrchu trubkového článku nebo jinými způsoby popsanými v patentech nemůže zajistit přesnou hodnotu teploty v reakční zóně a analyzovat proces nástupu fáze tavení kovu katalyzátoru. Neposkytují informace o začátku tavení katalyzátoru, nebo o jiných způsobech měření teploty, které jsou popsány ve výše uvedených patentech.
Konstrukce známých zařízení reaktorů podle technologie LENR používá jako inicializační zařízení elektrické topné prvky, které mají regulátory přívodu tepelné energie v reakční zóně změnou napětí nebo proudu jakož i pulzní šířkové modulátory napájení. Rovněž jsou známé konstrukce zařízení na výrobu tepla využitím uhlovodíkových zdrojů, jako etanol, zemní plyn, lehké kapalné uhlovodíky: benzín, nafta, rostlinný olej, směsi vodíku s kyslíkem, plazmové zdroje ohřevu. Nicméně, vzhledem ke složité konstrukci reaktorů s uzavřenou reakční zónou, nejsou v praxi dosud známé realizované způsoby a zařízení reaktorů podle technologie LENR s využitím jiných zdrojů tepelné energie, kromě elektrické energie, což výrazně snižuje praktické využití, zejména v případě autonomního použití, například v silniční dopravě nebo v ostrovních systémech na výrobu energie. Příklady realizace známých způsobů a zařízení podle technologie LENR však neobsahují informace o možnosti regulace výstupního výkonu reaktorů, kromě dočasného přerušení jaderné syntézy při přerušení přívodu tepelné energie inicializace a při odpojení zařízení ohřevu reakční komory. Jsou známé způsoby, při kterých ovládání výkonu iniciace LENR reakce v reakční zóně je vyvolané impulzním vnějším působením různé fyzikální podstaty v na začátku činnosti reaktoru a při opakovaných iniciacích.
Podstata vynálezu
V předložených materiálech k-wáwkavoqémii patgntujp topný článekf vytvořený jako porézní keramický elektricky vodivý trubkový článek vyrobený z vysokoteplotní keramiky, a reakční materiál, obsahující kovový prášek katalyzátoru, například nikl (Ni), a palivovou směs obsahující chemické prvky lithium (Li) a vodík (H), je proporcionálně rozmístěný uvnitř pórů. Během inicializace a provozu dochází k ohřevu jeho vnitřní plochy a tepelná energie je odváděná z jeho vnější plochy, nebo se ohřívá jeho vnější plochu a tepelná energie se odvádí • * »
* » *
9♦ »»
9· » » »« z jeho vnitřní plochy, na protilehlých koncích jsou rozmístěné kovové kontakty připojené na vstup řídicího systému. Ke kontrole elektrického odporu v topném článku, se na tyto kontakty přivádí napětí a měří hodnota proudu, a pro řídicí proces je proveden výpočet první a/nebo druhé derivace proudu, na jehož základě je stanovena optimální teplota, při které dochází k procesu LENR a která je udržována odpojením přívodu nebo dodáním tepelné energie na topný článek a reakční materiál v rozsahu 5 až 10 % pod počáteční teplotou tavení katalyzátoru, k čemuž jsou na výstup řídicího systému připojené ovládací prvky vnějšího tepelného zdroje.
Varianta provedení topného článku, zhotoveného jako porézní keramický elektricky vodivý trubkový článek vyrobený z vysokoteplotní keramiky, která již ve svém složení obsahuje kovový prášek katalyzátoru, například nikl (Ni) a palivová směs, obsahující chemické prvky lithium (Li) a vodík (H), je proporcionálně rozmístěná uvnitř pórů.
Varianta, při které topný článek přijímá tepelnou energii při spalování uhlovodíkových paliv, například topného plynu, při působení na jeho vnější plochu, a tepelná energie je odváděna z jeho vnitřní plochy.
Varianta, při které může topný článek přijímat tepelnou energii tak, že skrz něj prochází elektrický proud vedený kovovými kontakty z řídicího systému ke kontrole elektrického odporu v topném článku, k čemuž je na ně přiváděno napětí a měřena hodnota proudu, a pro řídicí proces je proveden výpočet první a/nebo druhé derivace proudu, na základě čehož je stanovena optimální teplota, při které dochází k procesu LENR a která je udržována odpojením přívodu nebo dodáním tepelné energie na topný článek a reakční materiál v rozsahu 5 až 10 % pod počáteční teplotou tavení katalyzátoru, k čemuž je regulován proud v samotném porézním keramickém elektricky vodivém trubkovém článku.
Rozšíření možností použití topného článku v důsledku reverzního využití vnitřních i vnějších ploch změnou jejich účelu jako ploch inicializačního ohřevu nebo odvádění tepelné energie. Neustálé provádění měření teploty a řízení procesu uvolnění energie v palivové směsi s přímou regulací teploty v zóně průběhu LENR reakce.
Ve všech provedeních různých způsobů a zařízení podle předloženého patentu dochází během provozu topného článku k soustavnému měření teploty ohřevu reakčního materiálu v porézním tělese keramického elektricky vodivého topného článku a stanovení řídicím systémem bodu reakce - bodu odpojení přívodu vnější tepelné energie do systému a bodu *
♦ « »
6« pl e>Cy obnovení dodání tepelné energie, při kolísání teploty v blízkosti fcedut tavení katalyzátoru, která může být stanovena Debyeovou teplotou.
Kontrola odporu je prováděná v důsledku změny elektrického proudu proudícího topným článkem při jeho měření. V procesu měření proudu je do topného článku dodáváno stálé napětí a měří se proud. Prudký nárůst hodnoty proudu a jeho první, a druhé derivace, je charakteristickým parametrem průběhu LENR procesů v palivové směsi, rozmístěné v porézním keramickém elektricky vodivém článku. Taková změna proudu je charakteristická pro překročení hodnoty teploty Debye v palivové směsi a pro vznik tavících zón krystalického prášku katalyzátoru, což v konečném důsledku vede k přerušení LENR reakce. Pomocí řídicího systému je vypočtená hodnota proudu pro aktuální stav a definuje se soulad jeho hodnoty s hodnotou standardní teploty. Překročí-li hodnota proudu přípustnou hodnotu, nebo roste rychlostí nebo se zrychlením překračujícím normu, pak je zřejmé, že dochází k roztavení kovového katalyzátoru. Systém reaguje snížením úrovně tepelného působení na topný článek, přičemž udržuje provozní režim v předem stanoveném teplotním rozsahu, stanoveném pro daný typ topného článku a jeho provozní režimy. Universální konstrukce topného článku je přizpůsobená pro použití uhlovodíkových zdrojů tepelné inicializace nebo elektrické energie.
Složená konstrukce topného článku a topných zařízení, ve které je k získání dodatečné tepelné energie a zvýšení účinnosti použitý složený porézní keramický elektricky vodivý článek, v jehož pórech je rozmístěný reakční materiál, zhotovený jako dvě elektricky izolovaná koaxiální cylindrická tělesa tvořící inicializační topný článek a emisní topný Článek, inicializační topný článek přijímá vnější energii ohřevu a ohřívá emisní topný článek, a získaná tepelná energie je odváděna z vnější plochy emisního topného článku, na jejich protilehlých koncích jsou rozmístěné kovové kontakty, které jsou připojeny na vstup řídicího systému, ke kontrole elektrického odporu v topných článcích je na kontakty dodáno napětí a měřena hodnota proudu, a pro řídicí proces je proveden výpočet první a/nebo druhé derivace proudu, na základě čehož je stanovena optimální teplota, při které je udržován proces LENR a která je udržována odpojením přívodu nebo dodáním tepelné energie na topné články a reakční materiál v rozsahu 5 až 10 % pod počáteční teplotou tavení katalyzátoru, k čemuž jsou na výstup řídicího systému připojené ovládací prvky přívodu/odvodu tepelné energie.
Více sekční topné články a topná zařízení, ve kterých jsou, pro plynulé řízení výstupního výkonu, inicializační topný článek a emisní topný článek rozdělené na dvě nebo více (tři nebo čtyři) sekce, což umožňuje zajistit plynulou regulaci generovaného tepelného výkonu. Tyto t 4
Η í ♦ možnosti poskytují teoretický základ pro vytvoření kompaktních a mobilních zdrojů výroby tepla s minimální spotřebou elektrické energie.
Konvekční trubkový elektrický ohřívač s vertikálním tepelně vodivým panelem a s na něm připevněným dvojlamelovým radiátorem s rozvinutým povrchem, jehož trubkový článek je umístěný pod úhlem 15^až 25° k vodorovné rovině a topné zařízení, (včetně vícesekčního) je hermeticky upevněné pomocí závitového spoje na spodní konec trubkového článku, jehož druhý konec je hermeticky uzavřen, uvnitř trubkového článku je naplněna kapalina o teplotě varu od 95 do 115 °C do úrovně, zakrývající povrch topného zařízení. Dále je možná varianta konvekčního trubkového elektrického ohřívače, který obsahuje trubkový čtyřlamelový radiátor.
Takové konvekční trubkové elektrické ohřívače mají charakteristické rysy, reprezentované použitím topných zařízení s porézním keramickým pokrytím povrchu tepelné emise. Při jejich používání, přednostně v trubkovém článku, který má sklon k vodorovné rovině 15^až 25° a menší, vodní vrstva pokrývá jejich povrch, a při ohřevu, vzhledem k poréznímu pokrytí, dochází k zesílenému uvolňování bublinek páry. Distribuce páry ve vnitřní ploše trubkového článku způsobuje jeho rychlý a efektivní ohřev. Při přestupu tepla z povrchu lamel trubkového ohřívače dochází kjeho ochlazení, a následně ke kondenzaci vodní páry uvnitř plochy trubkového článku, doprovázené zkapalněním a dále vrácením kapaliny na povrch topného zařízení. Tento princip fungování je mnohem účinnější než u běžného elektrického ohřívače.
Systémy ohřevu kapaliny s možností regulace výkonu pomocí variant topných zařízení akumulačního a průtokového typu s využitím uhlovodíkových energetických zdrojů, nebo elektrické energie, umožňují získat vysoce efektivní topná zařízení s minimálními náklady na výrobu tepla, a při využití tepelné energie ze spalování uhlovodíků - rozšířit rozsah použití LENR zařízení.
Univerzální řídicí systém na bázi mikropočítače umožňuje kontrolovat hodnotu teploty uvnitř reakčního materiálu topného článku a řídit topná zařízení ve složení akumulačních a průtokových systémů pro ohřev kapaliny, stejně jako konvekčních systémů, u nichž se využívá proces LENR, a je udržována odpojením přívodu nebo dodáním tepelné energie na reakční materiál v rozsahu 5 až 10 % pod počáteční teplotou tavení katalyzátoru, jako součásti reakčního materiálu.
Řešení technických problémů prostřednictvím vynálezu:
Deklarované způsoby a varianty zařízení umožňují, s použitím topných zařízení, realizovat různá schémata použití kapalných a vzduchových otopných systémů. Navrhované způsoby, zařízení a jejich varianty, jakož i technická řešení postrádají nevýhody, uvedené u známých zařízení reaktorů dle technologie LENR.
Zařízení dle tohoto patentu jsou realizována v souladu se způsoby a prezentována jako: topný článek, topné zařízení, otopné systémy a řídicí systém.
Hlavní prvek, a to topný článek, je vytvořený jako porézní keramický elektricky vodivý trubkový článek, válec, vyrobený z vysokoteplotní porézní elektricky vodivé keramiky a reakční materiál, který obsahuje kovový prášek katalyzátoru, například nikl (Ni) a palivovou směs, která obsahuje chemické prvky lithium (Li) a vodík (H), je proporcionálně rozmístěný uvnitř plochy pórů. Nebo provedení topného článku, ve kterém porézní elektricky vodivý keramický trubkový článek vyrobený z vysokoteplotní keramiky, která již obsahuje kovový prášek katalyzátoru, například nikl (Ni) a palivová směs, obsahující chemické prvky vodík (H) a lithium (Li) je proporcionálně rozmístěná uvnitř plochy pórů. Na protilehlých koncích topných článků jsou umístěné kovové kontakty, které jsou připojené na vstup řídicího systému. Ke kontrole elektrického odporu v topném článku, a následně teploty reakčního materiálu uvnitř topného článku, je na kontakty přiváděno napětí a měřena hodnota proudu, a pro řídicí proces je proveden výpočet první a/nebo druhé derivace proudu, na základě čehož je stanovena optimální teplota, při které dochází k procesu LENR, a která je udržována odpojením přívodu nebo dodáním tepelné energie na porézní keramický článek a úměrně na reakční materiál v rozsahu 5 až 10 % pod počáteční teplotou tavení katalyzátoru, k čemuž jsou na výstup řídicího systému připojené ovládací prvky přívodu/odvodu tepelné energie. Taková konstrukce topného článku zajišťuje konstantní kontrolu teploty v reakční zóně.
Specifickým prvkem způsobu výroby tepelné energie a konstrukce topného článku, k provádění způsobu, je dříve neznámé použití keramického elektricky vodivého porézního topného článku, ve kterém je rozmístěn reakční materiál, což umožňuje, v rámci způsobů, aktivně kontrolovat a řídit proces průběhu jaderné fúze v reakční zóně na základě hlavního charakteristického znaku, elektrického odporu, měřeného při provozu - při měření a výpočtu rychlosti nebo zrychlení (první nebo druhé derivace) hodnoty proudu, procházejícího skrz topný článek, což je funkcí vnitřní teploty keramického topného článku, při které probíhá LENR reakce.
» < · »
t «i
St »l í* í ♦ ««
Zásadní rozšíření způsobu řízení LENR reakce spočívá v kombinaci ohřevu reakčního materiálu v porézním tělese keramického elektricky vodivého prvku topného článku se současnou konstantní kontrolou teploty a stanovením řídicím systémem bodu reakce - bodu odpojení dodání vnější tepelné energie do systému a obnovení dodání tepelné energie při poklesu teploty.
Topná zařízení mají schopnost stabilní generace tepelného výkonu v důsledku trvalé kontroly teploty průběhu procesu uvolňování energie v palivové směsi přímým měřením elektrického odporu v zóně průběhu reakce jaderné fúze v topném článku. Topná zařízení a varianty zařízení je možné použít ve všech známých zařízeních na výrobu tepelné energie akumulačních a průtokových systémech pro ohřev kapaliny, v konvekčních radiátorech s vysokou účinností (COP) a možností regulování výkonu.
COP (topný faktor) - poměr vyprodukovaného tepla a spotřebované energie.
Účinnost - multifunkční faktor poměru vstupní energie spotřebované na teplenou inicializaci a výstupní tepelné energie generované zařízením v důsledku LENR reakce.
Například hodnota topného faktoru COP pro ohřívače podle LENR technologie má v US^Ol
REACTION DEVICES, SYSTEMS AND RELATED METHODS (REAKČNÍ ZAŘÍZENÍ PRO VÝROBU ENERGIE, SYSTÉMY A SOUVISEJÍCÍ ZPŮSOBY) hodnotu = 3,13 ± gj%, vztaženo na spotřebovanou elektrickou energii k výstupní tepelné energii (tepelnému výkonu) ve wattech.
^)16897 (W $ I
patentové přihlášce z 27.08.2015 ENERGY-PRODUCING
Výpočtový koeficient topného faktoru COP pro varianty topných zařízení obsahujících inicializační topný článek, který získává vnější tepelnou energii ohřevu a emisní topný článek, vyhotovené jako dvě elektricky izolovaná koaxiální cylindrická tělesa může mít výpočtový multiplikovaný koeficient COP na úrovni 9,7969 ± 8 %, což rovněž rozšiřuje rozsah použití zařízení realizovaných podle tohoto patentu.
Pro zvýšení účinnosti (COP) je realizována - varianta topného zařízení, které se skládá z inicializačního topného článku, přijímajícího vnější tepelnou energii ohřevu přívodem elektrického napětí, nebo spalováním uhlovodíkového paliva, například topného plynu, a z emisního topného článku, zhotoveného jako dvě elektricky izolovaná koaxiální cylindrická tělesa; varianta topného zařízení obsahujícího inicializační topný článek, který je rozdělený na dvě, tři nebo čtyři sekce, přičemž každá z nich obsahuje kovové kontakty připojené k řídicímu
9t f i » systému, přijímající vnější tepelnou energii ohřevu a emisní topný článek, který je rozdělený na dvě, tři nebo čtyři sekce, přičemž každá z nich má kovové kontakty připojené k řídicímu systému, zhotovené jako dvě elektricky izolovaná koaxiální cylindrická tělesa; varianta topného zařízení, jehož inicializační topný článek přijímá vnější tepelnou energii spalováním uhlovodíkového paliva, například topného plynu, pomocí dvou, tří nebo čtyř hořáků, a vnitřní plocha emisního topného článku vytváří průtokovou komoru, a jejíž koncové výstupy jsou opatřeny závity k připojení nátrubků pro přívod a odběr ohřívané kapaliny (topného média); varianta topného zařízení, ve kterém sekce inicializačního topného článku přijímají tepelnou energii ohřevu dodáním elektrického napětí a vnitřní plocha emisního topného článku vytváří průtokovou komoru a jejíž koncové výstupy jsou opatřeny závity k připojení nátrubků pro přívod a odběr ohřívané kapaliny (topného média); varianta topného zařízeni, jehož kovové pouzdro je pokryté porézním keramickým materiálem a je opatřeno závitovým spojem pro připojení.
Použití takových topných zařízení umožňuje podstatně šetřit na tepelné energii potřebné pro inicializaci provozu zařízení, stejně tak zajišťuje plynulou regulaci generování výstupního tepelného výkonu.
Všechny konstrukce topných článků mají kovové kontakty na protilehlých koncích propojené s elektrickými vodiči z vysokoteplotního kovu, například známé slitiny niklu a chrómu, stejně tak v topných zařízeních a variantách topných zařízení jsou na jedné straně konce inicializačního topného článku a emisního topného článku spojené a sdílejí jeden společný vývod, elektrické vodiče jsou na druhé straně vyvedeny přes keramickou izolační vložku v oblasti příruby nebo závitového spoje.
Pro rozšíření praktického využití jsou varianty topných článků a topných zařízení adaptované k použití známých uhlovodíkových zdrojů tepelné inicializace, nebo elektrické energie, s minimální spotřebou energie pro známou kategorii zařízení tepelné generace.
Využití působení elektrické energie pro tepelnou inicializaci topným zařízením umožňuje rychlé vyvolání LENR reakce v palivové směsi, a to vzhledem ke krátké době zahřátí porézního keramického elektricky vodivého článku, což umožňuje minimalizovat náklady na spotřebu energie a umožňuje jejich použití v mobilních systémech na výrobu tepla s nízkou spotřebou energie.
Univerzální řídicí systém na bázi mikropočítače umožňuje kontrolovat úroveň teploty uvnitř reakčního materiálu topného článku a řídit zařízení pro ohřev ve skladbě akumulačních, průtokových a konvekčních systémů pro ohřev kapaliny, teploty, při které probíhá proces LENR, a která je udržována odpojením přívodu nebo dodáním tepelné energie na reakční materiál v rozsahu 5 až 10 % pod počáteční teplotou tavení katalyzátoru. A také kontrolovat teplotu ohřívané kapaliny na vstupu a na výstupu otopného systému a tepelnou stabilizaci stanovených parametrů. Řídicí systém na bázi mikropočítače obsahuje počítačová komunikační rozhraní (interface) pro připojení externích počítačových zařízení, čidel teploty, průtokoměrů kapaliny, topných zařízení různých variant, uhlovodíkových hořáku a je maximálně přizpůsobený k funkčním procesům topných zařízení, které fungují na principu řízených LENR reakcí v palivové směsi.
Deklarované způsoby a varianty zařízení umožňují, při použití uvedených topných zařízení, využití různých systémů ohřevu a vytápění pomocí kapalin nebo vzduchu.
—Popis možnosti vynálezu a jehe-novest:
Provádění způsobů, zařízení a jejich variant představují možnosti vynálezu a sféry jejich použití v souladu s tímto patentem.
Topné zařízení v souladu se způsoby obsahuje topný článek, vytvořený jako porézní keramický elektricky vodivý trubkový článek vyrobený z vysokoteplotní keramiky a reakční materiál obsahující kovový prášek katalyzátoru, například nikl (Ni), a palivovou směs, obsahující chemické prvky lithium (Li) a vodík (H), které jsou proporcionálně rozmístěné uvnitř povrchu pórů, v poměru od 10 do 80 % povrchu pórů keramického článku, stejně tak varianta topného článku, jehož porézní keramický elektricky vodivý trubkový článek je vyrobený z vysokoteplotní keramiky, která již obsahuje kovový prášek katalyzátoru, například nikl (Ni), a palivová směs, obsahující chemické prvky lithium (Li) a vodík (H), je proporcionálně rozmístěná uvnitř povrchu pórů článku, na protilehlých koncích topného článku jsou rozmístěné kovové kontakty. Topné články jsou umístěné do hermetického kovového pouzdra, přednostně ze slitiny niklu (Ni) opatřeného přírubou, nebo závitovým spojem, ve spodní části příruby jsou vyvedeny kontakty přes keramickou tepelně izolační a elektroizolační vložku. Hermetické pouzdro topného zařízení zajišťuje dlouhodobé uchování vodíku (H) a zvýšení provozní doby zařízení podle patentu.
Taková konstrukce topného článku umožňuje, při napájení porézního keramického elektricky vodivého trubkového článku proudem z jedné strany, zahřívat vnitřní plochu porézního článku a odevzdávat inicializační teplo do reakčního materiálu. Po dosažení teploty 150 °C se » « « a ·
« « a a c « · * « ·
9 9 a « ·
<
« • · začne hydrid hlinito lithný (L1AIH4) nanesený na póry odpařovat, uvolňuje se vázaný vodík (H), který je rozmístěn po celém objemu topného zařízení. Po dosažení teploty nad 500 °C dochází k iniciaci exotermní katalytické reakce na povrchu katalyzátoru ve formě prášku niklu (Ni), a v důsledku reakce se může uvolněný atomární vodík H' nadále podílet na reakcích jaderné fúze s lithiem (Li), které se nachází v palivové směsi podle známých reakcí a2* teploty až do teploty 1450 rťj -x 1550 °C, do (bódui tavení prášku hliníku (Al), v blízkosti teploty Debye stanovené pro reakční materiál.
LiAlH4-*LijAlH6+2Al+3H2
2Li3AlH6-*6LiH+2Al+3H2
2LiH+2Al-*2LiAl+H2 tepíotu.
Další zvýšení teploty na feedltavení nikluje doprovázeno zvětšením proudu a snížením odporu keramického topného článku s palivovou směsí a slouží jako signál přiblížení se kritickému bodu - teplotě Debye pro reakční materiál reaktoru, při které je nutné odpojit přísun tepelného výkonu do zóny LENR reakce. Při snížení teploty se atomární vodík rekombinuje na povrchu niklu na molekulární vodík. Další snížení teploty do úrovně obnovení odporu keramického topného článku s palivovou směsí v rozsahu přesahujícím 10 % úrovně kritického bodu může být signálem pro řídicí systém k zahájení přísunu energie do zóny LENR reakce.
Předpokládané náklady na tepelnou energii z reverzibilní exotermní katalytické reakce αζ' Λ 2.* rozpadu molekul vodíku na atomy na úrovni 20 z 40 kcal/mol (83 a 116 kJ/mol), a následná rekombinace na stejném povrchu niklu na molekulární vodík probíhá s uvolněním energie 104 aZ.’ ax* kcal/mol (435 kJ/mol), což znamená energetický výkon 60 « 80 kcal/mol (250 λ 335 kJ/mol). Rychlost průběhu reakcí rekombinace při teplotě Debye pro reakční materiál - katalyzátor, a molekuly hydridů hlinito lithného (L1AIH4) palivové směsi je maximální, a může být v čase t = 10’8 sekundy.
Dodatečná tepelná energie jaderné fůze lithia na povrchu katalyzátoru během reakce v palivové směsi se stejným složením reakčního materiálu je předpokládána A. Rossim. Podle jeho teorie proton atomu vodíku vstupuje efektem kvantového tunelu do jádra ÝLi- (tj. jádra lithia s atomovou hmotností 7), vytvářejíc jádro 4Be- (tj. jádro beryllia s atomovou hmotností 8), a následně se rozpadá, během několika sekund, na dvě alfa částice (jádra hélia), což je doprovázeno uvolněním významného množství jaderné energie.
♦ » ♦ ·
“> ÍBe, <17.26 MeV>
Reakční materiál, použitý ve všech variantách topných článků a topných zařízeních, obsahuje az* % prášku niklu s jemností zrna přednostně 2 λ 10 mikronů, a 30 % palivové směsi CU hydridu hlinito lithného (L1AIH4) lithium aluminium hydride) s jemností zrna přednostně 10 e 100 mikronů. Celková hmotnost reakčního materiálu je přednostně 1 gram. Porézní materiál topného článku zajišťuje vysokou difúzi vodíku k povrchu katalyzátoru v reakčním materiálu a jemnost zrna reagentů zajišťuje vysoké pokrytí a vyplnění povrchu pórů keramického topného článku, což zabezpečí rovnoměrné rozdělení palivové směsi po povrchu pórů, a tím zajistí zvýšenou reaktivitu reakčního materiálu.
Teplota Debye reakčního materiálu je charakteristickým energetickým parametrem stavu systému kolektivních interakcí atomů látky, při níž se v uvedených LENR interakcích zúčastňují všechny atomy a molekuly různých látek v pórech topného článku až do” tavení amorfního prášku katalyzátoru, jako obzvláště vysokoteplotního materiálu. Výpočet této teploty je obtížný, protože různé komponenty se nachází v různých agregátních stavech, s různou energetickou úrovní kolektivní interakce. Nicméně, její hodnota může být stanovena pomocí charakteristického parametru teploty v blízkosti teploty Debye, při které vzniká měrný fyzikální komponent - změna elektrického odporu reakčního materiálu a porézního elektricky vodivého keramického materiálu topného článku na úkor prudkého poklesu odporu a růstu proudu, a zaznamenána změna elektrického odporu samotného katalyzátoru na bázi niklu, což svědčí o tom, že byla dosažena teplota tavení krystalů niklu v pórech topného článku. Rychlost změny odporu - první derivace dl/dt nebo zrychlení - druhá derivace d”I/dt2 jsou měřitelnými a kontrolovatelnými fyzikálními veličinami procesu přiblížení charakteristického parametru teploty ke kritickému bodu tavení katalyzátoru. Označení i je zaznamenátelná hodnota proudu v topném článku.
Řídicí systém je vytvořen ke kontrole změn parametrů proudu v topných článcích pomocí měření proudu, probíhajícího topným článkem při jeho inicializaci tepelným působením, a to jak z vnějšku, například, při příjmu tepla z hořáku, tak i při dodání napětí pro ohřev.
Pro typizované topné zařízení může být spotřeba elektrické energie 300 W při ekvivalentním výstupním tepelném výkonu 900 W při hmotnosti reakčního materiálu 1 gram.
Pro topné zařízení typu otopného systému při napájení 300 W na inicializační topný článek může dosáhnout tepelný výkon získaný na emisním topném článku 2700 W při hmotnosti reakčního materiálu 4 gramy.
» * · < · »
.«··
9» *9
9« »« » · »·
Varianty zařízení - topné články a topná zařízení přizpůsobené k použití uhlovodíkových zdrojů tepelné inicializace nebo elektrické energie.
Topná zařízení mají schopnost kontroly generovaného tepelného výkonu a teploty průběhu procesu uvolňování energie v palivové směsi přímou kontrolou teploty v zóně průběhu reakce jaderné fúze.
Univerzální systém řízení na bázi mikropočítače umožňuje kontrolovat teplotu uvnitř reakčního materiálu topného článku a řídit topná zařízení typu akumulačních, průtokových systému pro ohřev kapaliny, jakož i konvekčních systémů, při které probíhá proces LENR a je udržovaná odpojením přívodu nebo dodáním tepelného působení na topný článek a reakční materiál v rozsahu 5 až 10 % pod počáteční teplotou tavení katalyzátoru.
ObjaífiQnú u
U3fehlrd abtázkfi nal vykresteeH
Na obr. laje znázorněná konstrukce topného článku.
Na obr. lb je znázorněno topné zařízení.
Na obr. lc je znázorněn řez A-A topného zařízení z obr. lb.
Na obr. 2a je znázorněno provedení topného zařízení s použitím uhlovodíkového paliva při ohřevu vnitřní plochy topného zařízení.
Na obr. 2b je znázorněno provedení topného zařízení s použitím uhlovodíkového paliva,-při ohřevu vnější plochy topného zařízení ze čtyř stran.
Na obr. 2c je znázorněn řez A-A topného zařízení z obr. 2b.
Na obr. 3a je znázorněno provedení topného zařízení, které přijímá tepelnou energii z elektrického proudu s odběrem tepelné energie z vnější, nebo vnitřní plochy.
Na obr. 3b je znázorněno provedení topného zařízení, které přijímá tepelnou energii z elektrického proudu s odběrem tepelné energie z vnější plochy.
Na obr. 3c je znázorněn řez A-A topného zařízení z obr. 3a.
Na obr. 3d je znázorněn řez A-A topného zařízení z obr. 3b.
Na obr. 4a je znázorněno provedení složeného topného zařízení.
Na obr. 4b je znázorněno provedení složeného topného zařízení, ve kterém inicializační topný článek přijímá tepelnou energii spalováním uhlovodíkového paliva z hořáku uhlovodíkového paliva.
Na obr. 4c je znázorněno provedení složeného topného zařízení, ve kterém inicializační topný článek přijímá tepelnou energii z elektrického proudu.
Na obr. 4d je znázorněn řez A-A složeného topného zařízení z obr. 4a.
Na obr. 4e je znázorněn řez A-A složeného topného zařízení z obr. 4c.
• · · a * » « * • ··» # · « «
«•44-«·4 * • i 4 4 44 « · >9 -» '» 9·
Na obr. 5a je znázorněno provedení složeného topného zařízení, ve kterém jsou, k dodání tepelné energie inicializace na vnější plochu, použity hořáky uhlovodíkového paliva.
Na obr. 5b je znázorněn řez A-A složeného topného zařízení z obr. 5a.
Na obr. 6a je znázorněno provedení složeného topného zařízení s poměrem objemů cylindrických koaxiálních těles tvořících inicializační topný článek a emisní topný článek 1:3, zhotoví v poměru objemů těles stanoveném na 1:3, přičemž při stejné výšce inicializačního topného článku (41) a emisního topného článku (42) je uspořádání poměru tloušťky stěn s vnitřním přívodem tepelné energie < 3 a uspořádání s vnějším přívodem tepelné energie je > 1/3, ve kterém je inicializační topný článek umístěný zevnitř a emisní topný článek zvnějšku.
Na obr. 6b je znázorněno provedení složeného topného zařízení s poměrem objemů cylindrických koaxiálních těles tvořících inicializační topný Článek a emisní topný článek 1:3, přičemž při stejné výšce inicializačního topného článku (41) a emisního topného článku (42) je uspořádání poměru tloušťky stěn s vnitřním přívodem tepelné energie < 3 a uspořádání s vnějším přívodem tepelné energie je > 1/3, ve kterém je inicializační topný článek umístěný zvnějšku a emisní topný článek zevnitř.
Na obr. 7a je znázorněno provedení sekčního topného článku, ve kterém inicializační topný článek přijímá elektrickou energii ohřevu zevnitř, emisní topný článek zvnějšku, rozděleného na dvě sekce.
Na obr. 7b je znázorněno provedení sekčního topného článku, ve kterém inicializační topný článek přijímá elektrickou energii ohřevu zevnitř, emisní topný článek zvnějšku, rozděleného na tři sekce.
Na obr. 7c je znázorněno provedení sekčního topného článku, ve kterém inicializační topný článek přijímá elektrickou energii ohřevu zevnitř, emisní topný článek zvnějšku, rozděleného na čtyři sekce.
Na obr. 7d je znázorněno provedení sekčního topného článku, ve kterém inicializační topný článek přijímá tepelnou energii ohřevu z hořáků zevnitř, emisní topný článek zvnějšku, rozděleného na dvě sekce.
7e je znázorněno provedení sekčního topného článku, ve kterém inicializační topný článek přijímá tepelnou energii ohřevu z hořáků zevnitř, emisní topný článek zvnějšku, rozděleného na tři sekce.
Na obr. 7f je znázorněno provedení sekčního topného článku, ve kterém inicializační topný článek přijímá tepelnou energii ohřevu z hořáků zevnitř, emisní topný článek zvnějšku, rozděleného na čtyři sekce.
Na obr. 7g je znázorněn řez B-B na spodní část sekčního topného článku z obr. 7a.
* » » •ϊ · ϊ *3 >9
4·
-» ♦ »4
Na obr. 7h je znázorněn řez B-B na spodní část sekčního topného článku z obr. 7b.
Na obr. 7ch je znázorněn řez B-B na spodní část sekčního topného článku z obr. 7c.
Na obr. 7i je znázorněn řez B-B na spodní část sekčního topného článku z obr. 7d.
Na obr. 7j je znázorněn řez B-B na spodní Část sekčního topného článku z obr. 7e.
Na obr. 7j je znázorněn řez B-B na spodní část sekčního topného článku z obr. 7e.
Na obr. 7k je znázorněn řez B-B na spodní část sekčního topného článku z obr. 7f.
Na obr. 8a je znázorněno provedení topného zařízení obsahující přírubu základny topného zařízení s otvory pro upevnění topného zařízení.
Na obr. 8b je znázorněno provedení topného zařízení obsahující přírubu základny topného zařízení s otvory pro upevnění topného zařízení, s použitím uhlovodíkového paliva, například topného plynu, při ohřevu vnitřní plochy topného zařízení.
Na obr. 8c je znázorněno provedení topného zařízení obsahující přírubu základny topného zařízení s otvory pro upevnění topného zařízení, s použitím uhlovodíkového paliva, například topného plynu, při ohřevu vnější plochy topného zařízení ze čtyř stran.
Na obr. 8d je znázorněn řez A-A topného zařízení z obr. 8a.
Na obr. 8e je znázorněn řez B-B topného zařízení z obr. 8c.
Na obr. 9a je znázorněno provedení topného zařízení obsahující přírubu základny topného zařízení s otvory pro upevnění topného zařízení, s dodáním vnější tepelné energie ohřevu z elektrického proudu, procházejícího topným článkem.
Na obr. 9b je znázorněno provedení topného zařízení průtokového typu s vnitřní plochou tvořící průtokovou komoru, obsahující přírubu základny topného zařízení s otvory pro upevnění topného zařízení.
Na obr. 9c je znázorněn řež A-A topného zařízení z obr. 9a.
Na obr. 9d je znázorněn řež A-A topného zařízení z obr. 9b.
Na obr. 10a je znázorněno provedení složeného topného zařízení průtokového typu pro akumulační systémy ohřevu kapaliny s vnějším ohřevem uhlovodíkovým palivem, nebo elektrickým ohřevem a obsahující vnitřní plochu.
Na obr. 10b je znázorněno provedení složeného topného zařízení pro akumulační systémy ohřevu kapaliny s vnějším elektrickým ohřevem.
Na obr. 10c je znázorněn pohled na spodní část složeného topného zařízení z obr. 10a.
Na obr. 1 Od je znázorněn pohled na spodní část složeného topného zařízení z obr. 10b.
Na obr. 11a je znázorněno provedení složeného topného zařízení s inicializačním topným článkem zevnitř a emisním topným článkem zvnějšku s elektrickým ohřevem.
« »
j 4 «44» «* « · 4 4 4 ·· ·4 «· ««· ···· ··
32 ·* ·· ·· ··**
Na obr. 11b je znázorněno provedení složeného topného zařízení s inicializačním topným článkem zevnitř a emisním topným článkem zvnějšku s elektrickým ohřevem, rozděleným na dvě sekce.
Na obr. 11c je znázorněno provedení složeného topného zařízení s inicializačním topným článkem zevnitř a emisním topným článkem zvnějšku s elektrickým ohřevem, rozděleným na tři sekce.
Na obr. lid je znázorněno provedení složeného topného zařízení s inicializačním topným Článkem zevnitř a emisním topným článkem zvnějšku s elektrickým ohřevem, rozděleným na Čtyři sekce.
Na obr. 1 le je znázorněn pohled na spodní část složeného topného zařízení z obr. 11a. Na obr. 1 lf je znázorněn pohled na spodní část složeného topného zařízení z obr. 1 lb. Na obr. 1 lg je znázorněn pohled na spodní část složeného topného zařízení z obr. 11c.
Na obr. 1 lhje znázorněn pohled na spodní část složeného topného zařízení z obr. lid.
Na obr. 12a je znázorněno příkladné provedení složeného čtyř sekčního topného zařízení pro průtokové systémy s vnitřní plochou tvořící průtokovou komoru a s vnějším zdrojem tepelné energie s použitím čtyř hořáků uhlovodíkového paliva.
Na obr. 12b je znázorněn řež A-A složeného topného zařízení z obr. 12a.
Na obr. 13a je znázorněno příkladné provedení složeného sekčního topného zařízení pro průtokové systémy ohřevu kapaliny s vnitřní plochou tvořící průtokovou komoru a s elektrickým zdrojem tepelné energie.
Na obr. 13b je znázorněno provedení složeného sekčního topného zařízení pro průtokové systémy ohřevu kapaliny s vnitřní plochou tvořící průtokovou komoru a s elektrickým zdrojem tepelné energie rozděleného na dvě sekce.
Na obr. 13c je znázorněno provedení složeného sekčního topného zařízení pro průtokové systémy ohřevu kapaliny s vnitřní plochou tvořící průtokovou komoru a s elektrickým zdrojem tepelné energie rozděleného na tři sekce.
Na obr. 13d je znázorněno provedení složeného sekčního topného zařízení pro průtokové systémy ohřevu kapaliny s vnitřní plochou tvořící průtokovou komoru a s elektrickým zdrojem tepelné energie rozděleného na čtyři sekce.
Na obr. Beje znázorněn pohled na spodní část složeného topného zařízení z obr. 13a.
Na obr. 13f je znázorněn pohled na spodní část složeného topného zařízení z obr. 13b.
Na obr. 13g je znázorněn pohled na spodní část složeného topného zařízení z obr. 13c.
Na obr. 13h je znázorněn pohled na spodní část složeného topného zařízení z obr. 13d.
» * « * » a 9 9 9 9»
3 »«· · « · · «·
3 * · · »«β ,i · 9 « ·· * · · · « · ··
Na obr. 14a je znázorněno příkladné provedení složeného sekčního topného zařízení pro akumulační systémy ohřevu kapaliny, umístěného v pouzdře pokrytém porézním keramickým materiálem, s elektrickým zdrojem tepelné energie.
Na obr. 14b je znázorněno příkladné provedení složeného sekčního topného zařízení pro akumulační systémy ohřevu kapaliny, umístěného v pouzdře pokrytém porézním keramickým materiálem, s elektrickým zdrojem tepelné energie, rozděleného na dvě sekce.
Na obr. 14c je znázorněno příkladné provedení složeného sekčního topného zařízení pro akumulační systémy ohřevu kapaliny, umístěného v pouzdře pokrytém porézním keramickým materiálem, s elektrickým zdrojem tepelné energie, rozděleného na tři sekce.
Na obr. 14d je znázorněno příkladné provedení složeného sekčního topného zařízení pro akumulační systémy ohřevu kapaliny, umístěného v pouzdře pokrytém porézním keramickým materiálem, s elektrickým zdrojem tepelné energie, rozděleného na čtyři sekce.
Na obr. 14e je znázorněn řež A-A složeného topného zařízení z obr. 14a.
Na obr. 14f je znázorněn řež B-B složeného topného zařízení z obr. 14b.
Na obr. 14g je znázorněn řež C-C složeného topného zařízení z obr. 14c.
Na obr. 14h je znázorněn řež D-D složeného topného zařízení z obr. 14d.
Na obr. 14ch je znázorněn pohled Al na spodní část složeného topného zařízení z obr. 14a.
Na obr. 14i je znázorněn pohled Bl na spodní část složeného topného zařízení z obr. 14b.
Na obr. 14j je znázorněn pohled Cl na spodní část složeného topného zařízení z obr. 14c.
Na obr. 14k je znázorněn pohled Dl na spodní část složeného topného zařízení z obr. 14d.
Na obr. 15a je znázorněno topného zařízení z obr. 14a ve větším měřítku.
Na obr. 15b je znázorněn vnější celkový pohled na topné zařízení z obr. 15a.
Na obr. 15c je znázorněn pohled na spodní část topného zařízení z obr. 15b.
Na obr. 16a je znázorněna montážní pozice topného zařízení v konvekčním trubkovém elektrickém ohřívači s vertikálním vodivým panelem a dvojlamelovým radiátorem.
Na obr. 16b je znázorněno provedení konvekčního trubkového elektrického ohřívače s vertikálním vodivým panelem a dvojlamelovým radiátorem s označením upevňovacího bodu topného zařízení z obr. 16a.
Na obr. 16c je znázorněn boční průřez konvekčním trubkovým elektrickým ohřívačem s vertikálním vodivým panelem a dvojlamelovým radiátorem na začátku radiátoru.
Na obr. 16d je znázorněn boční průřez konvekčním trubkovým elektrickým ohřívačem s vertikálním vodivým panelem a dvojlamelovým radiátorem uprostřed radiátoru.
Na obr. 16e je znázorněn boční průřez konvekčním trubkovým elektrickým ohřívačem s vertikálním vodivým panelem a dvojlamelovým radiátorem na konci radiátoru.
Na obr. 17a je znázorněno provedení trubkového čtyřlamelového ohřívače s čtyřlamelovým radiátorem se čtyřmi sekcemi lamel s vyznačenou montážní pozicí topného zařízení.
Na obr. 17b je znázorněn detail montážní pozice topného zařízení v trubkovém čtyřlamelovém ohřívači z obr. 17a.
Na obr. 17c je znázorněn boční pohled na trubkový čtyřlamelový ohřívač z obr. 17a.
Na obr. 17d je znázorněn čelní pohled na trubkový čtyřlamelový ohřívač z obr. 17a.
Na obr. 17e jsou znázorněné boční průřezy trubkovým čtyřlamelovým ohřívačem z obr. 17a na začátku, uprostřed a na konci.
Na obr. 17f je znázorněno topné zařízení z trubkového čtyřlamelového ohřívače z obr. 17a.
Na obr. 18 je znázorněno příkladné provedení otopného systému akumulačního typu pro ohřev kapaliny s plynovým ohřevem, s použitím topného zařízení.
Na obr. 19 je znázorněno příkladné provedení otopného systému průtokového typu pro ohřev kapaliny s plynovým ohřevem, s použitím topného zařízení.
Na obr. 20 je znázorněno příkladné provedení otopného systému akumulačního typu pro ohřev kapaliny s elektrickým ohřevem, s použitím topného zařízení.
Na obr. 21 je znázorněno příkladné provedení otopného systému průtokového typu pro ohřev kapaliny s elektrickým ohřevem, s použitím topného zařízení.
Na obr. 22a je znázorněno příkladné provedení konvekčního radiátoru s použitím konvekčního trubkového elektrického ohřívače s vertikálním vodivým panelem a dvojlamelovým radiátorem, s použitím topného zařízení.
Na obr. 22b je znázorněn boční pohled na konvekční radiátor z obr. 22a.
Na obr. 22c je znázorněno příkladné provedení konvekčního radiátoru s použitím trubkového čtyřlamelového ohřívače s čtyřlamelovým radiátorem, s použitím topného zařízení.
Na obr. 22d je znázorněn čelní pohled na konvekční radiátor z obr. 22c.
Na obr. 23 je znázorněno příkladné provedení řídicího systému k řízení topných článků a topných zařízení podle tohoto vynálezu.
Příklady provedeni >
Příklad 1. Fungování topného článku, topných zařízení a jejich variant v souladu s tímto vynálezem, ve spojení s řídicím systémem.
Fungování topného článku a topných zařízení v souladu s uvedenými způsoby výroby tepelné energie na bázi exotermické LENR reakce při vzájemném působení reakčního materiálu, skládajícího se z katalyzátoru ve formě prášku kovů desáté skupiny periodické tabulky prvků, * * ♦ · ·
« » S «9 *4 9 • · í4 e ·» « *9
9· aΐ
4*99 například niklu (Ni), a palivové směsi vodík obsahujících chemických sloučenin hliníku (Al) a lithia (Li), například hydridu hlinito lithného (lithium aluminium hydride (L1AIH4)) v podmínkách inicializace vnějším tepelným působením.
Hlavním prvkem topných zařízení, v souladu s nároky podle vynálezu, je topný článek j_ vytvořený jako porézní keramický elektricky vodivý trubkový článek, v jehož pórech je rozmístěn reakční materiál skládající se z katalyzátoru ve formě prášku niklu (Ni) a palivové směsi, například hydridu hlinito lithného (lithium aluminium hydride (L1AIH4)). Topný článek 1_ obsahuje kovové kontakty 2 vrchní části topného článku, umístěné ve vrchní části topného článku a kovové kontakty 3 spodní části topného článku, umístěné ve spodní části topného článku, keramické izolační vložky 6 umístěné na koncích topného článku 1 k upevnění, tepelné izolaci a elektrické izolaci topného článku 1 od pouzdra 10 topného zařízení. Topné zařízení obsahuje vnitřní plochu 7 topného zařízení a vnější pouzdro 10 topného zařízení, elektrickou izolaci 8 vnější a vnitřní plochy topného článku 1 od pouzdra 10 a kanál 9 v topném článku pro vývod kovového kontaktu 2 vrchní části topného článku.
Konstrukčně je topný článek 1 zhotoven jako trubkový článek, na jehož protilehlých koncích jsou umístěné vývod 4 vrchního kontaktu topného článku a vývod 5 spodního kontaktu topného článku, které jsou připojeny na vstup řídicího systému 85.
Pro aktivaci topného článku 1 a zahájení provozu jako Tepelného Energetického Reaktoru (TER) dochází k ohřevu vnitřního objemu topného článku J, a tepelná energie je odváděná z pouzdra 10 topného zařízení, nebo vnitřní plochy 7 topného zařízení, v závislosti na variantě provedení. K aktivaci dochází dodáním elektrické nebo tepelné energie inicializace na topný článek 1.
K elektrické aktivaci dochází dodáním napětí z PWM modulátoru 110, který je řízen mikropočítačem 101 přes měřicí jednotku 104 s osmi rezistory a koncovou skupinu kontaktů 107 pro připojení topných zařízení komunikačním rozhraním 106 (interface) připojení topného zařízení na vstup řídicího systému. Měření činné složky hodnoty proudu procházejícího topným článkem J mezi vývodem 4 vrchního kontaktu topného článku a vývodem 5 spodního kontaktu topného článku probíhá měřením napětí na rezistoru R] měřicí jednotky 104 s osmi rezistory, elektrické napětí získané na tomto rezistoru se přivádí na vstup analogového multiplexeru 108 řízeného mikropočítačem 101, na jehož výstupu naměřené hodnoty napětí jsou přivedeny na vstup ADC převodníku 109, jehož výstup je rovněž připojen na vstup mikropočítače 101. Toto připojení uvedených zařízení umožňuje řídit, v souladu se «99» softwarem, proces dodání tepelné energie inicializace na topný článek 1 a kontrolovat procesy probíhající v zóně LENR reakce pro daný algoritmus.
Řídicí systém 85 během inicializace topného článku 1, v souladu se spouštěcím softwarem, dodává napětí dle programu zrychleného ohřevu s PWM modulací parametrů impulzů proudu, s kontrolou parametrů proudu, proudícího porézním keramickým elektricky vodivým topným článkem 1.
Během tepelné inicializace porézního keramického elektricky vodivého topného článku 1, ve kterém je rozmístěný reakční materiál, při stanovených teplotách od 450 do 900 °C, je v reakční zóně zahájen proces nízkoteplotní jaderné fúze s uvolňováním tepelné energie, a jejím odběrem z pouzdra 10 topného zařízení, nebo vnitřního plochy 7 topného zařízení.
Řídicí systém 85 přitom zajišťuje kontrolu a udržování parametrů provozu topného zařízení na základě hlavního charakteristického znaku, elektrického odporu měřeného v procesu provozu - měření a výpočtu rychlosti nebo zrychlení (první derivace d i/dt, nebo zrychlení, druhá derivace d”i/dt2) z hodnoty elektrického proudu proudícího topným článkem 1, což je funkcí vnitřní teploty keramického topného prvku, při které dochází k LENR reakci.
K prudkému poklesu odporu topného článku 1 dochází v momentě překročení hodnoty teploty Debye v palivové směsi a vzniku zón tavení krystalického prášku katalyzátoru, při které kov katalyzátoru ztrácí krystalickou strukturu, což v konečném důsledku vede k přerušení LENR reakce. Hodnoty první a druhé derivace mohou být analyzovány v každém cyklu přívodu proudu na topný článek 1, a v případě jejich růstu o 10 až 20 % z hodnot předcházejícího měřícího cyklu dochází k automatickému snížení výkonu, dodávaného PWM modulátorem 110 na vývod 4 vrchního kontaktu s kovovým vodičem a vývod 5 spodního kontaktu s kovovým vodičem.
Pomocí řídicího systému 85 je vypočítána hodnota proudu pro aktuální stav topného článku 1 a je definována shoda jeho hodnoty s hodnotou aproximované aktuální teploty. V případě, že hodnota proudu skokově překročí povolenou hodnotu, nebo roste rychlostí nebo zrychlením, převyšujícím normu 20 % předchozího měření, pak zjevně nastává teplota, při které může dojít k roztavení kovu katalyzátoru a odpor porézního keramického elektricky vodivého topného článku 1 s reakčním materiálem klesá, proporcionálně měřenému proudu. Řídicí systém reaguje snížením úrovně tepelného působení na topný článek 1, udržujíc jeho provozní režim v předem stanoveném teplotním rozsahu, vypočítaném pro daný typ topného článku 1 a jeho provozní režimy. Parametry hodnoty proudu a odporu topného článku 1, jako základních podmínek, při kterých došlo k režimu vypnutí, se zaznamenávají do paměti mikropočítače
· « 6 · 9 · * 9 9 « » ♦ • ♦ Λ > · » * 9 9 »· 9 ·
9 · 9 4 ·
«. ♦ » ♦ » i » ·
101 a řídicí systém 85 je používá při výpočtech zahájení režimu vypnutí v následujících cyklech za podmínek, při kterých probíhá kontrolovaný proces LENR odpojením přívodu nebo dodáním tepelné energie na topný Článek a reakční materiál v rozmezí 5 až 10 % pod počáteční teplotou tavení katalyzátoru.
Impulzy napětí z PWM modulátoru 110 nadále proudí na topný článek 1 sníženým výkonem na úrovni 10 % jmenovité hodnoty předchozího cyklu měření ke kontrole růstu odporu a při zvýšení naměřené hodnoty odporu o 10 % její hodnoty na moment odpojení tepelného působení, se proces dodání tepelné energie při dodání elektrického proudu z PWM modulátoru 110 na topný článek z řídicího systému 85 opakuje.
To znamená, že PWM modulátor 110 generuje dva rozsahy výkonu, výkon na úrovni výkonu inicializace, považovaného za jmenovitou hodnotu a na úrovni měrného proudu s hodnotou 10 % jmenovité hodnoty výkonu, v závislosti na softwaru řídicího systému 85.
Při provozu topných zařízení ve skladbě průtokového a akumulačního systému pro ohřev kapaliny nebo konvekčního radiátoru, ke snížení dodání tepelné energie na topné zařízení a úměrně na topný článek 1, dochází dodatečně k připojení externích zařízení recirkulace kapaliny, zvýšení rychlosti přívodního čerpadla 82 kapaliny nebo k ofukování konvekčního radiátoru, což vede ke snížení teploty pouzdra 10 topného zařízení a poklesu teploty v zóně průběhu reakce LENR.
Protože termostatická funkce je při provozu řídicího systému 85 zajišťována při kontrole elektrického odporu v topném článku 1, pro adaptivní proces řízení je fakticky udržována teplota, při které probíhá proces LENR reakce odpojením přívodu nebo dodáním tepelné energie na topný článek 1 a reakční materiál v rozsahu 5 až 10 % pod počáteční teplotou tavení katalyzátoru, k čemuž jsou k výstupu řídicího systému 85 připojené prvky přívodu/odvodu tepelné energie dle výše uvedeného algoritmu.
Vnější tepelná aktivace probíhá dodáním tepelné energie inicializace na topný článek 1, použitím uhlovodíkového paliva, například pomocí hořáku 21 uhlovodíkového paliva. V závislosti na variantách použití topných zařízení, může být tepelná energie dodána na vnitřní plochu 7 topného zařízení nebo vnější pouzdro 10 topného zařízení.
Provoz topného zařízení v tomto případě probíhá analogicky provozu popsanému výše, má však řadu rozdílů, souvisejících s použitím hořáků 21 uhlovodíkového paliva, a s dlouhou dobou relaxace tepelného působení tepelné energie při opakované inicializaci topného článku 1, což se projevuje potřebou přesného měření hodnoty odporu topného článku 1. a výkyvů (fluktuací) hodnot měřeného proudu, což je zajišťované činností řídicího systému 85. Přitom ·
« *
také dochází ke kontrole a udržování parametrů provozu topného zařízení na základě hlavního charakteristického znaku - elektrického odporu měřeného v procesu provozu - měření a výpočtu rychlosti nebo zrychlení (první derivace d i/dt, nebo zrychlení, druhá derivace d”i/dt2) z hodnoty elektrického proudu proudícího topným článkem 1, což je funkcí vnitřní teploty keramického topného prvku, při které dochází k LENR reakci. A protože tepelná energie inicializace je přiváděná z vnějšku, tak funkce kontroly je zajišťována průchodem proudu topným článkem 1 pouze k analýze změny odporu v kritických podmínkách.
Přitom impulsy měrného proudu z PWM modulátoru 110 proudí na topný článek 1 sníženým výkonem na úrovni 10 % jmenovité hodnoty předchozího cyklu měření ke kontrole jeho odporu v zóně průběhu LENR reakce. Při snížení naměřené hodnoty odporu o 10 % její hodnoty naměřené během předchozího měření, dochází k odpojení tepelného působení vypnutím přívodu paliva do hořáku 21 uhlovodíkového paliva z koncové skupiny 120 kontaktů pro připojení uzavíracích ventilů hořáků uhlovodíkového paliva, (až čtyř uzavíracích ventilů), nebo k řízení výkonu při analogickém způsobu činnosti z koncové skupiny 119 kontaktů pro připojení hořáků uhlovodíkového paliva. Dále, při průchodu elektrického proudu z PWM modulátoru 110 na topný článek 1 sníženým výkonem na úrovni 10 % jmenovité hodnoty je zajištěna kontrola růstu odporu topného článku 1 a při zvýšení naměřené hodnoty odporu o 10 % její hodnoty naměřené v momentu vypnutí (odpojení) tepelného působení, se proces dodání tepelné energie na topný článek 1 z řídicího systému 85 opakuje zapojením hořáku 21 uhlovodíkového paliva z koncové skupiny 119 kontaktů pro připojení hořáků uhlovodíkového paliva, nebo z koncové skupiny 120 kontaktů pro připojení uzavíracích ventilů hořáků uhlovodíkového paliva, v závislosti od typu plynového zařízení.
Řízení hořáků 21 uhlovodíkového paliva a uzavíracích ventilů 86 je prováděno podle norem, stanovených pro danou technickou oblast pro otopné systémy pro ohřev kapaliny akumulačního nebo průtokového typu s reléovým typem ovládání z koncové skupiny 120 kontaktů pro připojení uzavíracích ventilů hořáků uhlovodíkového paliva, a analogového typu z koncové skupiny kontaktů pro 4 kanály nezávislého řízení signály přicházejícími z mikropočítače 101 na vstup jednotky 117 řízení hořáků uhlovodíkového paliva a DAC převodníku 118 4^-kanálového a dále k uvedeným hořákům 21 uhlovodíkového paliva z kontaktů koncové skupiny 119 kontaktů pro připojení uzavíracích ventilů hořáků uhlovodíkového paliva.
• · · · « «
• ♦ < · « « · • » « * » · s · ·· ·*· ·
Provoz topných zařízení s dodáním vnější tepelné energie na topný článek 1 z hořáku 21 uhlovodíkového paliva ve variantách provedení s ohřevem vnitřní plochy 7 topného zařízení nebo vnějšího pouzdra 10 topného zařízení se pro řídicí systém 85 zásadně neliší.
Nicméně, pro zrychlenou aktivaci topných zařízení, popsaných výše, je možné získat počáteční tepelnou inicializaci dodáním elektrické energie na topný článek 1 v momentu spuštění společně s činností hořáku 21 uhlovodíkového paliva. Po počáteční tepelné inicializaci z dodání výkonu inicializace z PWM modulátoru 110 přes topný článek 1, a zahájení režimu LENR reakce, je stanovena úroveň dodání výkonu na topný článek j. pouze měřeného proudu s hodnotou 10 % jmenovité hodnoty výkonu inicializace, a následně je vnější tepelná energie inicializace dodána pouze z hořáku 21 uhlovodíkového paliva.
Odlišnosti řízení topných zařízení se složenými topnými články obsahujícími inicializační topné články 41 a emisní topné články 42.
V zásadě platí, že technologie řízení a zpracování informací řídicím systémem 85 v režimu termostatického řízení LENR procesů se ve složeném topném zařízení, realizovaném například zapojením 105 topného zařízení se čtyřmi skupinami inicializačních a čtyřmi skupinami emisních topných článků a společným vodičem, neliší od výše uvedeného režimu pro typové (jednoduché) topné zařízení.
K elektrické aktivaci dochází dodáním napětí z PWM modulátoru HO, který je řízen mikropočítačem 101 přes měřicí jednotku 104 s osmi rezistory na měření napětí topného článku, nebo sekcí topného článku a koncovou skupinu 107 kontaktů pro připojení topných zařízení komunikačním rozhraním (interface) 106 připojení topných zařízení na vstup řídicího systému.
Měření činné složky hodnoty proudu proudícího topným zařízením mezi kontakty: společným vývodem 44 společného kontaktu nebo kontaktem C a vývodem 45 inicializačního topného článku a vývodem emisního topného článku 46 probíhá při měření napětí na rezistorech Ri _ Rs měřicí jednotky 104 s osmi rezistory, elektrické napětí změřené na těchto rezistorech se přivádí na vstup analogového multiplexeru 108 řízeného mikropočítačem 101, na jehož výstupu naměřené hodnoty napětí jsou přivedeny na vstup ADC převodníku 109, jehož výstup je rovněž připojen na vstup mikropočítače 101. Toto připojení uvedených zařízení umožňuje, v souladu se softwarem, řídit proces dodání tepelné energie na inicializační topný článek 41 a kontrolovat procesy probíhající v zóně LENR reakce pro daný algoritmus. Ve variantách použití topných zařízení sekčního typu mohou tato obsahovat jednu, dvě, tři, čtyři sekce, v závislosti od varianty provedení topného zařízení. V závislosti na variantě jsou použity
rezistory Ri R2 R3 R4 R5 R/, R7 R» měřicí jednotky 104 s osmi rezistory, na kterých v průběhu LENR reakce při měření napětí probíhá kontrola odporu inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 a jejich sekcí samostatně a stanovení počátečního momentu bodu tavení katalyzátoru. Pro adaptivní proces řízení je fakticky udržována teplota, při které probíhá proces LENR reakce, v každém sekčním topném článku samostatně, odpojením přívodu nebo dodáním výkonu na inicializační topný článek 41 a reakční materiál v rozsahu 5 až 10 % pod počáteční teplotou tavení katalyzátoru, k čemuž jsou k výstupu řídicího systému 85 připojené prvky přívodu/odvodu tepelné energie dle výše uvedeného algoritmu.
Procesy měření hodnoty proudu v topném článku a jeho výkyvů (fluktuací) v zadaných kontrolovaných parametrech jsou realizovány v řídicím systému 85 v souladu se softwarem mikropočítače 101, který řídí PWM modulátor 110 pro všechny varianty topných zařízení realizovaném například zapojením 105 topného zařízení se čtyřmi skupinami inicializačních a čtyřmi skupinami emisních topných článků a společným vodičem, a dále řídí provoz analogového multiplexeru 108 a ADC převodníku 109, který převádí napětí na měřicích odporech Ri - Rg měřicí jednotky 104 s osmi rezistory, s jejichž pomocí je stanovena úroveň proudu v topných článcích a sekcích topných článků a jejich odpor, což je v důsledku funkcí řízení procesu LENR. Uvedená zařízení jsou v souladu se softwarem adaptovaná pro provoz s topnými zařízeními podle variant jejich provedení a použití.
Řídicí systém 85 přitom zajišťuje kontrolu a udržování parametrů provozu topného zařízení na základě hlavního charakteristického znaku, elektrického odporu měřeného v procesu provozu - měření a výpočtu rychlosti nebo zrychlení (první derivace d i/dt, nebo zrychlení, druhá derivace d”i/dt), z hodnoty elektrického proudu proudícího inicializačním topným článkem 41 a emisním topným článkem 42, nebo jejich sekcemi, což je funkcí vnitřní teploty keramického topného prvku, při které probíhá LENR reakce.
Provoz topného zařízení v tomto případě probíhá analogicky provozu popsanému výše, má však řadu rozdílů, souvisejících s použitím více sekčních topných zařízení sestávajících z dvojic sekcí inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42, což se projevuje potřebou přesného měření hodnoty odporu topných článků při cyklickém postupném připojování sekcí topného článku na přívod výkonu a měření hodnoty odporu topných článků v zóně průběhu LENR reakce při měření hodnot probíhajícího proudu, zajišťované činností řídicího systému 85. Přitom také dochází ke kontrole a udržování parametrů provozu topného zařízení na základě hlavního charakteristického znaku, elektrického odporu sekcí topných článků měřeného v procesu provozu - měření a výpočtu * «
« 4 9 a a ·
J 4 a * · « rychlosti nebo zrychlení (první derivace di/dt, nebo zrychlení, druhá derivace d”i/dt2) z hodnoty elektrického proudu proudícího sekcemi topných článků, což je funkcí vnitřní teploty keramického topného prvku, při které probíhá LENR reakce. A protože je tepelná energie inicializace přiváděna cyklicky, tak je funkce kontroly zajišťována cyklickým průchodem proudu topným článkem v režimech dodání výkonu a měření hodnoty odporu topných článků v zóně průběhu LENR reakce pro analýzu změny odporu v cyklických režimech s frekvencí opakování měření 100 krát za sekundu.
Existence dvou, tří, nebo čtyř složených sekcí inicializačních topných článků 41 a emisních topných článků 42 v topném zařízení se rovněž liší řadou rozdílů od výše uvedených příkladů, protože řídicí systém 85 obsahuje hardware a software přizpůsobený k vícekanálovému měření odporu těchto složených topných článků a ovládání teplotních režimů průběhu LENR reakce v takových topných zařízeních.
Například, u složeného topného zařízení s inicializačním topnými články 41 a emisními topnými články 42 probíhá cyklický režim dodání výkonu a měření hodnoty odporu topných článků v zóně průběhu LENR reakce pro analýzu změny odporu v cyklických režimech s frekvencí opakování měření 100 krát za sekundu po páru měřicích rezistoru Ri R2.
Při variantě topného zařízení se dvěma sekcemi - se taková analýza měření změny odporu provádí na párech měřících odporů (Ri R3); (R2 R4).
Při variantě topného zařízení se třemi sekcemi - se měření změny odporu provádí na párech měřících odporů (Ri -R4); (R2 -R5); (R3 -R^).
Ve složeném čtyř sekČním topném zařízení probíhá kontrola osmi topných článků a řídicí systém 85 provádí kontrolu sekcí topného zařízení s párovými inicializačními topnými články 41 a emisními topnými články 42 - (Ri -R5); (R2-R6); (R3- R7); (R4- Rs) v cyklech postupného dodávání výkonu a kontroly úrovně odporu v zóně LENR reakce v každé sekci složeného topného článku. Toto je prováděno uspořádáním synchronizovaných cyklů dodání výkonu inicializačního ohřevu nebo měření na určeném kanálu od 1 do 8 s dodáním výkonu z PWM modulátoru 110, dodávajíc postupně proud z jeho výstupu na rezistory R], R5, R2, Ró, R3, R7, R4, Re měřicí jednotky 104 s osmi rezistory dle softwaru, přizpůsobeného ke konkrétnímu typu topných zařízení.
Přitom, jakož i ve výše uvedených příkladech, impulzy měrného proudu z PWM modulátoru 110 proudí na topný článek sníženým výkonem na úrovni 10 % jmenovité hodnoty výkonu ke kontrole jeho odporu v zóně průběhu LENR reakce. Při snížení naměřené hodnoty odporu o 10 % její hodnoty naměřené během předchozího měření, dochází k odpojení tepelného působení vypnutím přívodu výkonu z PWM modulátoru 110. Dále, při průchodu elektrického
» ^proudu zPWM modulátoru 110 na topný článek sníženým výkonem na úrovni 10 % jmenovité hodnoty na sekci inicializačního topného článku 41 je zajištěna kontrola růstu odporu topného článku a při zvýšení naměřené hodnoty odporu o 10 % její hodnoty naměřené v momentu vypnutí (odpojení) tepelného působení, se proces dodání výkonu na sekce inicializačního topného článku 41 opakuje tak, jak bylo uvedeno výše.
Pro zrychlenou aktivaci složených topných zařízení popsaných výše je možné získat počáteční tepelnou inicializaci dodáním elektrické energie do inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 v momentu spuštění. Po počáteční tepelné inicializaci z dodání výkonu inicializace z PWM modulátoru 110 na inicializační topný článek 41 a emisní topný článek 42 současně, a zahájení režimu LENR reakce, je stanovena úroveň dodání výkonu na tyto topné články pouze měrného proudu s hodnotou 10 % jmenovité hodnoty výkonu inicializace, a následně pomocí činnosti řídicího systému 85 dochází k dodání elektrického výkonu pouze na inicializační topný článek 41 a emisní topný článek 42 přijímá výkon pouze na úrovni pro měrný proud s hodnotou 10 % jmenovité hodnoty výkonu inicializace.
Vnější tepelná aktivace probíhá při dodání tepelné energie topnému zařízení, použitím uhlovodíkového paliva, například pomocí hořáku uhlovodíkového paliva. V závislosti na variantách použití topných zařízení, může být tepelná energie dodána na vnitřní plochu nebo vnější plochu topného zařízení.
Řízení hořáků a uzavíracích ventilů je prováděno podle norem, stanovených pro danou technickou oblast pro zařízení pro ohřev kapaliny akumulačního nebo průtokového typu s reléovým typem ovládání z koncové skupiny 120 kontaktů pro připojení uzavíracích ventilů hořáků uhlovodíkového paliva a analogového typu z koncové skupiny kontaktů pro 4 kanály nezávislého řízení na základě signálů přicházejících z mikropočítače 101 na vstup 117
hořáky 121 uhlovodíkového paliva s uzavíracími ventily z koncové skupiny 119 kontaktů pro připojení hořáků uhlovodíkového paliva.
Činnost složených topných zařízení s dodáním vnější tepelné energie na tato zařízení z hořáku uhlovodíkového paliva ve variantách provedení s ohřevem vnitřní plochy 27 složeného topného zařízení, nebo pouzdra 10 topného zařízení se pro řídicí systém 85 od výše uvedených příkladů zásadně neliší.
Provoz topného zařízení v tomto případě probíhá analogicky provozu popsanému výše, má však řadu rozdílů, souvisejících s použitím hořáků 21 uhlovodíkového paliva a dlouhou dobou •Μ
94
9'» » * 99 relaxace tepelného působení tepelné energie inicializace při opakované inicializaci topného článku a s použitím více sekčních topných zařízení sestávajících z párů sekcí inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42, což se projevuje potřebou přesného měření hodnoty odporu sekcí topného článku a výkyvů (fluktuací) hodnot měrného proudu sloučeného inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42, zajišťované činností řídicího systému 85. Algoritmy činnosti řídicího systému 85 a variant provedení složených topných zařízení odpovídají algoritmům uvedeným výše.
Příklad 2. Fungování řídicího systému
Řídicí systém 85 znázorněný na obr. 23 se skládá ze standardních elektronických komponentů a je konstruován v souladu s požadavky na elektronické obvody na bázi mikropočítače 101, jako hlavního řídícího zařízení se specializovaným softwarem, podporujícím činnost systému podle nastavených algoritmů. To umožňuje jeho fungování ve skladbě s akumulačními nebo průtokovými systémy pro ohřev kapaliny, nebo konvekčními radiátory. Topná zařízení v provedení podle vynálezu s inicializačními topnými články 41 a emisními topnými články 42 jsou zapojené v souladu se schématem zapojení 105 topného zařízení se čtyřmi skupinami inicializačních a čtyřmi skupinami emisních topných článků a společným vodičem, využívají vnější energii inicializace ze zdroje uhlovodíkového paliva nebo elektrickou energii. Koncová skupina 107 kontaktů pro připojení topných zařízení obsahuje kontakty pro připojení od 1 do 8 kontaktů z topného zařízení i variant provedení složených topných zařízení obsahujících sekce inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 připojené pomocí komunikačního rozhraní (interface) 106 připojení topného zařízení na vstup řídicího systému k měřící jednotce 104 s osmi rezistory na měření napětí sekcí topných článků, které jsou připojené k osmikanálovému PWM modulátoru 110, který je připojen ke napájecímu zdroji 125 a mikropočítači 101, Zmíněných osm segmentů topného zařízení (čtyři skupiny inicializačních a čtyři skupiny emisních topných článků) mají rovněž společný kontakt C. Elektrické napětí, naměřené na měřicích rezistorech se přivádí na vstup osmikanálového analogového multiplexeru 108, připojeného k mikropočítači 101, na jehož výstupu naměřené hodnoty napětí se následně přivádí na vstup ADC převodníku 109, jehož výstup je rovněž připojen ke vstupu mikropočítače 101. Koncová skupina 115 kontaktů pro připojení teplotních čidel, a to až čtyř teplotních čidel 114 pro stanovení teploty topných zařízení, kapaliny a vzduchu, uvedená čidla jsou připojena ke
ADC převodníku 116, z něhož se údaje přivádí rovněž na vstup mikropočítače 101. Čidlo průtokoměru kapaliny 111 připojené na vstup bloku 113 digitalizace signálů a dále na vstup mikropočítače 101. Koncová « «
skupina 119 kontaktů pro připojení hořáků uhlovodíkového paliva je pomocí DAC převodníku 118 4|kanálového připojena k jednotce 117 řízení hořáků uhlovodíkového paliva, na kterou je připojena i koncová skupina 120 kontaktů pro připojení uzavíracích ventilů hořáků uhlovodíkového paliva. Jednotka 117 řízení hořáků uhlovodíkového paliva, je připojena na výstup Mikropočítače 101. Koncová skupina 123 kontaktů pro připojení externích zařízení s reléovými kontakty, ovládání čerpadel, ventilátorů a/nebo dalších analogických zařízení potřebných při provozu topného systému, řídicí systém 85 má k mikropočítači 101 připojená i taková zařízení, jako je elektronický regulátor 70 teploty, kterým se stanovují požadované hodnoty teploty plochy ohřevu kontrolovaných zařízení, ohřevu kapaliny nebo objemu okolního vzduchu, napájecí zdroj 125 řídicího systému a mikropočítače připojený ke skupině kontaktů 103 pro připojení externího elektrického napájení a ostatních zařízení řídicího systému, kromě toho má řídicí systém 85 standardní počítačová komunikační rozhraní 126 pro připojení externích zařízení k programování, kontrole a zaznamenání informací.
Jako příklad je uvedena činnost řídicího systému 85 se složeným topným zařízením v souladu se schématem zapojení 105 topného zařízení se čtyřmi skupinami inicializačních a čtyřmi skupinami emisních topných článků a společným vodičem s vnější tepelnou inicializací ohřevu elektrickým proudem, ve skladbě průtokového systému pro ohřev kapaliny (realizovaný v souladu s nárokem 28).
Stanovená hodnota ohřevu kapaliny je 75 °C, a může být zobrazena na zobrazovací jednotce elektronického regulátoru teploty 70. Průtokový systém pro ohřev kapaliny obsahuje topné zařízení 380 připojené podle schématu zapojení 105 topného zařízení se čtyřmi skupinami inicializačních a čtyřmi skupinami emisních topných článků a společným vodičem, k řídicímu systému 85 přes komunikační rozhraní (interface) 106 připojení topného zařízení na vstup řídicího systému. K závitům vnitřní plochy 27 složeného topného zařízení je připojený nátrubek 81 pro přívod ohřívané kapaliny a nátrubek 84 pro odběr ohřívané kapaliny. Tepelná izolace 92 se nachází na pouzdře 10 topného zařízení. K ohřevu topného zařízení 380 dochází při dodání elektrické energie na inicializační topný článek 41 a emisní topný článek 42 z PWM modulátoru 110 až do úrovně zahájení LENR reakce v inicializačním topném článku 41 a emisním topném článku 42. Software řídicího systému 85 zajišťuje jeho fungování v režimu termostatického regulátoru (kontroléru) a poskytuje přesné měření hodnot odporu topných článků při cyklickém postupném připojování sekcí topného článku dodáním napětí a měření hodnoty odporu topných článků v zóně průběhu LENR reakce měřením hodnot probíhajícího proudu. Přitom se zajišťuje kontrola a udržení parametrů fungování topného zařízení na základě hlavního charakteristického znaku, měřeného elektrického odporu sekcí topných článků během provozu - měření a výpočtu rychlosti nebo zrychlení (první derivace di/dt, nebo zrychlení, druhá derivace d”i/dt2) z hodnoty elektrického proudu proudícího sekcemi topných článků, což je funkcí od vnitřní teploty keramického topného prvku, při které dochází k LENR reakci. A protože tepelná energie inicializace probíhá cyklicky funkce kontroly je zajišťována cyklickým průchodem proudu topným článkem v režimech dodání výkonu (napájení) a měření hodnoty odporu topných článků v zóně průběhu LENR reakce pro analýzu změny odporu v cyklických režimech s frekvencí opakování měření 100 krát za sekundu.
Řídicí systém 85 obsahuje hardware a software přizpůsobený k vícekanálovému měření odporu čtyř složených sekcí inicializačních topných článků 41 a emisních topných článků 42 a řízení teplotních režimů průběhu LENR reakce v takových složených topných zařízeních, zajišťujíc cyklický režim dodání výkonu (napájení) a měření hodnoty odporu topných článků v zóně průběhu LENR reakce pro analýzu změny odporu v cyklických režimech s frekvencí opakování měření 100 krát za sekundu v rezistorech měřicí jednotky 104 s osmi rezistory na měření napětí topného článku, nebo sekcí topného článku. V tomto složeném čtyř sekčním topném zařízení dochází ke kontrole osmi topných článků a činnost řídicího systému 85 spočívá v kontrole sekcí topného zařízení s párovými inicializačními topnými články a emisními topnými články - při měření napětí na rezistorech (Ri -R5); (R2-Ré); (R3- R7); (R4Rg) v cyklech dodání výkonu (napájení) a kontroly úrovně odporu v zóně LENR reakce. Toto je prováděno uspořádáním synchronizovaných cyklů dodání výkonu inicializačního ohřevu nebo změření na stanoveném kanálu od 1 až do 8 s dodáním výkonu (napájení) z PWM modulátoru 110, dodávajíc postupně proud z jeho výstupu na páry odporů R1-R5; R2- Re; R3R7; R4- Rg měřicí jednotky 104, dle softwaru přizpůsobeného konkrétnímu typu topného zařízení.
Přitom impulzy měrného proudu z PWM modulátoru 110 proudí na topný článek sníženým výkonem na úrovni 10 % jmenovité hodnoty výkonu ke kontrole jeho odporu v zóně průběhu LENR reakce. Při snížení naměřené hodnoty odporu o 10% její hodnoty naměřené během předchozího měření, dochází k odpojení tepelného působení vypnutím přívodu výkonu (napájení) z PWM modulátoru 110 na topné zařízení. Dále, při průchodu elektrického proudu z PWM modulátoru 110 na topný článek sníženým výkonem na úrovni 10% jmenovité hodnoty na sekci inicializačního topného článku 41 je zajištěna kontrola růstu odporu topného » » » »9 * ♦ 9 » 99 9 i » · » « · ’ · > · » * 9 9 9» i i 1 9 i 99 $ Μ 1 » * .» i9 » ·»
článku a při zvýšení naměřené hodnoty odporu o 10 % její hodnoty naměřené v momentu vypnutí (odpojení) tepelného působení, se proces dodání výkonu na sekce inicializačního topného článku 41 opakuje, takjakjiž bylo uvedeno výše.
Při zahájení režimu udržení LENR reakce je napájení emisního topného Článku 42 elektrickou energií zPWM modulátoru llO přerušeno a dále probíhá činnost řídicího systému 85 v režimu termostabilizace inicializačního topného článku 41 v rozsahu teplot zajišťujících tepelný výkon pro provoz emisního topného článku 42 a udržování v něm LENR reakce.
Takové cykly řízení topného zařízení jsou zabezpečeny softwarem, a mohou být přizpůsobeny k různým variantám provedení topných zařízení v souladu s principy popsanými výše.
Systém také analyzuje hodnoty teploty přicházející z čidla teploty 23 na výměníku tepla (Í2°C), kterým se zaznamenává teplota na plášti výměníku tepla, z čidla teploty 22 kapaliny na vstupu (ti°C), umístěného na vstupním nátrubku 81 pro přívod kapaliny a z čidla teploty 24 kapaliny na výstupu (t3°C), umístěného na výstupním nátrubku 84 pro odběr kapaliny, na základě jejichž signálů může dojít k vypnutí napájení elektrickou energií sekcí topných článků topného zařízení, při zvýšení hodnot teploty režimu běžného provozu, nebo při zvýšení teploty kapaliny nad 95 °C. Řídicí systém 85 řídí rovněž přívodní čerpadlo 82 kapaliny, které reguluje rychlost přívodu kapaliny a zároveň přijímá na vstup signály z průtokoměru kapaliny 83. Změna parametrů provozu řídicího systému 85 a jeho programování probíhá z externích zařízení přes komunikační počítačová rozhraní (interface) 126 pro připojení externích zařízení.
Dále jsou uvedeny příklady průmyslového využití vynálezu, varianty zařízení s využitím topných zařízení ve složení průtokových a akumulačních systémů pro ohřev kapaliny, konvektorů a topných radiátorů. Zařízení ve variantách provedení systémů pro ohřev kapaliny fungují následujícím způsobem.
Příklad 3. Provedení systémů pro ohřev kapaliny s využitím tepelné energie ze spalování uhlovodíkového paliva. Příklad realizace systému pro ohřev kapaliny akumulačního typu podle nároku 25 znázorněný na obr. 18.
Konstrukce systému splňuje požadavky na daný typ zařízení pro ohřev kapaliny a skládá se ze známých standardních prvků a zařízení, používaných v tomto typu spotřebičů. Hlavním rozdílem je existence složeného topného zařízení, zhotoveného například podle nároku 17 s inicializací vnějšího tepelného působení pomocí hořáku 21 uhlovodíkového paliva, jehož schéma je znázorněno na obr. 10a.
« · 3
Systém pro ohřev kapaliny akumulačního typu a topné zařízení fungují následujícím způsobem:
Při nastavení teploty ohřevu kapaliny elektronickým regulátorem 70 teploty, který je součástí řídicího systému 85, například na hodnotu 75 °C, dochází k dodání tepelné energie na vnitřní plochu 27 složeného topného zařízení 80 upevněného na přírubě 11 základny topného zařízení opatřené otvory 12 v přírubě pro upevnění topného zařízení z hořáku 21 uhlovodíkového paliva, do kterého je přivedeno palivo přes uzavírací ventil 86. Řídicí systém 85 při spuštění iniciuje tepelný ohřev inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 dodáním elektrické energie, jak bylo uvedené výše, a kontroluje ohřev uvedených inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 topného zařízení 80 po sekcích a při dosažení teploty inicializace LENR reakce v topných článcích vypne přívod elektrické energie, a následně reguluje dodání vnějšího tepelného působení na vnitřní plochu 27 složeného topného zařízení pouze z hořáku 21 uhlovodíkového paliva. Činnost hořáku 21 uhlovodíkového paliva je, vypnutím nebo zapnutím uzavíracího ventilu 86 v režimu start/stop, ovládána řídicím systémem 85 při provozu v režimu termostabilizace teploty ohřáté kapaliny uvnitř tepelně izolované akumulační nádoby 87. Stanovení aktuálních teplot přenášených na vstup řídicího systému 85 pochází z čidla 22 teploty kapaliny na vstupu ti°C, čidla 23 teploty na výměníku tepla t2°C, čidla 24 teploty kapaliny na výstupu t3°C. Na vstup řídicího systému 85 přicházejí rovněž data z průtokoměru kapaliny 83 a k jeho vstupu je také připojeno přívodní čerpadlo 82 kapaliny. Za účelem zlepšení sdílení tepla s objemem kapaliny uvnitř tepelně izolované akumulační nádoby 87 je na vnějším pouzdře 10 topného zařízení umístěn výměník 88 tepla. Všechna zařízení zahrnutá do systému pro ohřev kapaliny zajišťují režim termostabilizace teploty nastavené uvnitř tepelně izolované akumulační nádoby 87 dodáním nebo odpojením dodávek tepelné energie na topné zařízení 80 a udržení jeho provozu v stanovených hodnotách teploty v zóně LENR reakce v topných článcích. Existence čtyř sekcí inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 topného zařízení 80 umožňuje využívat jeho samostatné sekce v režimu udržování teploty v objemu kapaliny. Při ohřevu vnitřní plochy 27 složeného topného zařízení pomocí hořáku 21 uhlovodíkového paliva, například topného plynu, vznikají produkty spalování, které jsou vypouštěny do atmosféry.
Příklad 4. Průtokový systém pro ohřev kapaliny s plynovým ohřevem, realizovaný podle nároku 26, znázorněný na obr. 19.
Konstrukce systému splňuje požadavky na daný typ zařízení pro ohřev kapaliny a skládá se ze známých standardních prvků a zařízení, používaných v tomto typu spotřebičů. Je zde rovněž aplikována forma složeného topného zařízení, zhotoveného například podle nároku 20 s inicializací vnějšího tepelného působení, jehož schéma je znázorněno na obr. 12a.
Systém pro ohřev kapaliny průtokového typu a topné zařízení fungují v tomto provedení následujícím způsobem.
Při nastavení hodnoty teploty ohřevu kapaliny elektronickým regulátorem 70 teploty, který je součástí řídicího systému 85, například na hodnotu 75 °C, dochází k dodání tepelné energie inicializace na pouzdro 10 topného zařízení upevněné na přírubě 11 základny topného zařízení opatřené otvory 12 v přírubě pro upevnění topného zařízení ze série připojených hořáků 21 uhlovodíkového paliva, do kterých je přivedeno palivo přes uzavírací ventil 86.
V tomto systému se počítá s řízením hořáků adaptivním režimem, při kterém řídicí jednotka 90 přívodu paliva k hořákům může regulovat výkon dodání tepelné energie na pouzdro JO topného zařízení ovládáním hořáků 21 uhlovodíkového paliva řídicím systémem 85, což zajišťují nástroje hardwaru a softwaru.
V souladu se standardními postupy, řídicí systém 85 při spuštění iniciuje tepelný ohřev inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 dodáním elektrické energie, jak bylo uvedené výše, a kontroluje ohřev uvedených inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 topného zařízení 180 po sekcích a při dosažení teploty inicializace LENR reakce v topných článcích vypne přívod elektrické energie a následně reguluje dodání vnějšího tepelného působení na vnitřní plochu 27 složeného topného zařízení pouze z hořáku 21 uhlovodíkového paliva. Pro tuto variantu provedení systému pro ohřev kapaliny jsou přednostně použity hořáky realizované v podobě série hořáků 21 uhlovodíkového paliva, ohřívajících pouzdro 10 topného zařízení ze čtyř stran v různé výšce, čímž zajišťují prostorový ohřev po jednotlivých sekcích topných článků.
Činnost hořáku 21 uhlovodíkového paliva je, vypnutím nebo zapnutím uzavíracího ventilu 86 v režimu start/stop, a analogické řízení výkonu je prováděno řídicím systémem 85 při provozu v režimu termostabilizace teploty ohřáté kapaliny uvnitř tepelně izolované akumulační nádoby 87 při řízení jednotkou 90 řízení přívodu paliva k hořákům regulací výkonu hořáků 21 uhlovodíkového paliva a tepelného působení na topné zařízení. Stanovení aktuálních teplot přenášených na vstup řídicího systému 85 pochází z čidla 22 teploty kapaliny na vstupu ti°C, čidla 23 teploty na plášti topného zařízení Í2°C, Čidla 24 teploty kapaliny na výstupu t3°C. Na vstup řídicího systému 85 přicházejí rovněž data z průtokoměru 83 kapaliny a k jeho vstupuje * >
také připojeno přívodní čerpadlo 82 kapaliny. Všechna zařízení zahrnutá do systému pro ohřev kapaliny zajišťují režim termostabilizace teploty nastavené uvnitř proudu kapaliny proudící vnitřní plochou 27 složeného topného zařízení dodáním nebo odpojením dodávek tepelné energie na topné zařízení 180 a udržení jeho provozu v stanovených hodnotách teploty v zóně LENR reakce v topných článcích. Existence čtyř sekcí inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 topného zařízení umožňuje využívat jeho samostatné sekce v režimu udržování teploty v objemu proudící kapaliny. Při ohřevu pouzdra 10 topného zařízení pomocí hořáku 21 uhlovodíkového paliva, například topného plynu, vznikají produkty spalování, které jsou vypouštěny do atmosféry.
Příklad 5. Provedení systémů pro ohřev kapaliny s využitím elektrické energie. Příklad realizace systému pro ohřev kapaliny akumulačního typu podle nároku 27 znázorněný na obr. 20.
Konstrukce systému splňuje požadavky na daný typ zařízení pro ohřev kapaliny a skládá se ze známých standardních prvků a zařízení, používaných v tomto typu spotřebičů. Základním rozdílem systému je existence složeného topného zařízení, zhotoveného například podle nároku 19 s inicializací vnějšího tepelného působení pomocí elektrické energie, jehož schéma je znázorněno na obr. lid. Systém pro ohřev kapaliny akumulačního typu a topné zařízení fungují následujícím způsobem:
Při nastavení hodnoty teploty ohřevu kapaliny elektronickým regulátorem teploty 70, který je součástí řídicího systému 85, například na hodnotu 75 °C, dochází k dodání tepelné energie inicializace na topné zařízení 280 upevněné na přírubě 11 základny topného zařízení opatřené otvory 12 v přírubě pro upevnění topného zařízení. Řídicí systém 85 při spuštění iniciuje tepelný ohřev inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 dodáním elektrické energie, jak bylo uvedené výše, a kontroluje ohřev uvedených inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 topného zařízení po sekcích a při dosažení teploty inicializace LENR reakce v topných článcích vypne přívod elektrické energie, a následně reguluje dodání vnějšího tepelného působení na inicializační topný článek 41 nebo jeho sekce pouze z přívodu elektrické energie. Všechny prvky, tvořící otopný systém jsou řízené řídicím systémem 85 při provozu v režimu programu termostabilizace teploty ohřáté kapaliny uvnitř tepelně izolované akumulační nádoby 87. Stanovení aktuálních teplot přenášených na vstup řídicího systému 85 pochází z čidla 22 teploty kapaliny na vstupu ti°C, čidla 23 teploty na výměníku tepla t2°C, čidla 24 teploty kapaliny na výstupu Í3°C. Na vstup řídicího systému 85 přicházejí rovněž data z průtokoměru 83 kapaliny a k jeho vstupuje také .MU
připojeno přívodní čerpadlo 82 kapaliny. Za účelem zlepšení sdílení tepla s objemem kapaliny je uvnitř tepelně izolované akumulační nádoby 87 je na vnějším pouzdře 10 topného zařízení umístěn výměník 88 tepla. Všechna zařízení zahrnutá do systému pro ohřev kapaliny zajišťují režim termostabilizace teploty nastavené uvnitř tepelně izolované akumulační nádoby 87 dodáním nebo odpojením dodávek tepelné energie na topné zařízení a udržení jeho provozu v stanovených hodnotách teploty v zóně LENR reakce v topných článcích. Existence čtyř sekcí inicializačního topného Článku 41 a emisního topného článku 42 topného zařízení umožňuje využívat jeho samostatné sekce v režimu udržování teploty v objemu kapaliny.
Příklad 6. Průtokový systém ohřevu kapalin s elektrickým ohřevem, realizovaný podle nároku 28, znázorněný na obr. 21.
Konstrukce systému splňuje požadavky na daný typ zařízení pro ohřev kapaliny a skládá se ze známých standardních prvků a zařízení, používaných v tomto typu spotřebičů. Je zde také aplikována forma složeného topného zařízení, zhotoveného například podle nároku 21 s inicializací vnějšího tepelného působení, jehož schéma je znázorněno na obr. 13d.
Systém pro ohřev kapaliny průtokového typu a topné zařízení fungují v tomto provedení následujícím způsobem:
Při nastavení hodnoty teploty ohřevu kapaliny elektronickým regulátorem 70 teploty, který je součástí řídicího systému 85, například na hodnotu 75 °C, dochází k dodání tepelné energie inicializace na topné zařízení 380, upevněné na přírubě 11 základny topného zařízení opatřené otvory 12 v přírubě pro upevnění topného zařízení, z řídicího systému 85, což zajišťují nástroje hardwaru a softwaru.
V souladu se standardními postupy, řídicí systém 85 při spuštění iniciuje tepelný ohřev inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 dodáním elektrické energie, jak bylo uvedené výše, a kontroluje ohřev uvedených inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 topného zařízení po sekcích a při dosažení teploty inicializace LENR reakce v topných článcích vypne přívod elektrické energie a následně reguluje dodání vnějšího tepelného působení na vnitřní plochu 27 složeného topného zařízení pouze dodáním elektrické energie na inicializační topný článek 41, nebo jeho sekce. Pro tuto variantu provedení systému pro ohřev kapaliny jsou přednostně použita topná zařízení s tepelnou izolací 92 vnějšího povrchu.
Činnost topného zařízení s vypnutím nebo zapnutím přívodu elektrické energie se provádí řídicím systémem 85 při provozu v režimu termostabilizace teploty kapaliny proudící vnitřní » » « » » ♦ ·
plochou 27 složeného topného zařízení na úrovni tepelného působení na topné zařízení. Stanovení aktuálních teplot přenášených na vstup řídicího systému 85 pochází z čidla 22 teploty kapaliny na vstupu ti°C, čidla 23 teploty na výměníku tepla t2°C, čidla 24 teploty kapaliny na výstupu t3°C. Na vstup řídicího systému 85 přicházejí rovněž data z průtokoměru 83 kapaliny a k jeho vstupuje také připojeno přívodní čerpadlo 82 kapaliny. Všechna zařízení zahrnutá do systému pro ohřev kapaliny zajišťují režim termostabilizace nastavené teploty uvnitř proudu kapaliny procházejícího plochou 27 složeného topného zařízení dodáním nebo odpojením dodávek tepelné energie na topné zařízení 380 a udržení jeho provozu v stanovených hodnotách teploty v zóně LENR reakce v topných článcích. Existence čtyř sekcí inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 topného zařízení umožňuje využívat jeho samostatné sekce v režimu udržování teploty v objemu proudící kapaliny.
Jak je z příkladu patrné, topné zařízení 80, použité ve variantách provedení systémů pro ohřev kapaliny je hermeticky upevněné na upevňovací přírubě 11 topného zařízení opatřené otvory 12 v přírubě pro upevnění topného zařízení, a může být v provozu zaměňované v požadovaném intervalu.
Příklad 7. Příklad realizace konvekčního radiátoru podle nároku 29 s variantou konvekčního trubkového elektrického ohřívače podle nároku 23 znázorněného na obr. 16a, 16b, 16c, 16d a 16e.
Konstrukce konvekčních radiátorů splňuje požadavky na daný typ zařízení pro ohřev vzduchu a skládá se ze známých standardních prvků a zařízení, používaných v tomto typu spotřebičů. Základním rozdílem systému je existence složeného topného zařízení, zhotoveného například podle nároku 22 s inicializací vnějšího tepelného působení pomocí elektrické energie, jehož schéma je znázorněno na obr. 14d.
Konvekční radiátor s trubkovým elektrickým ohřívačem funguje následujícím způsobem:
Při nastavení hodnoty teploty ohřevu vzduchu elektronickým regulátorem 70 teploty, který je součástí řídicího systému 85, v místnosti, kde je umístěný radiátor, například na hodnotu 25 °C, dochází k dodání tepelné energie na topné zařízení 80 upevněné na přírubě 13 základny topného zařízení s vnějším závitem na trubkovém elektrickém ohřívači. Řídicí systém 85 při spuštění iniciuje tepelný ohřev inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 dodáním elektrické energie, jak bylo popsáno výše, a kontroluje ohřev uvedených inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 topného zařízení po sekcích a při dosažení teploty inicializace LENR reakce v topných článcích vypne přívod elektrické energie, a následně reguluje dodání vnější tepelné energie na inicializační topný článek 41 nebo jeho sekce dodáním pouze elektrické energie. Všechny prvky, tvořící otopný systém jsou řízené řídicím systémem 85 při provozu v režimu programu termostabilizace teploty ohřáté kapaliny uvnitř konvekčního trubkového elektrického ohřívače 50 do úrovně 110 °C. Stanovení aktuálních teplot přenášených na vstup řídicího systému 85 pochází z čidla 72 teploty na radiátorové desce ti°C, čidla 73 teploty na vnějším povrchu radiátoru t2°C a čidla 74 teploty v zóně upevnění topného zařízení t3°C. K výstupu řídicího systému 85 je připojen elektrický ventilátor 67 pro zlepšení přenosu tepla s objemem venkovního vzduchu.
Všechna zařízení, která jsou součástí konvekčního radiátoru, zabezpečují režim termostabilizace nastavené teploty uvnitř konvekčního trubkového elektrického ohřívače 50 dodáním nebo odpojením dodávek tepelné energie na topné zařízení 80 a udržují jeho provoz v zadaných hodnotách teploty v zóně LENR reakce v topných článcích topného zařízení 80. Existence čtyř sekcí inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 topného zařízení umožňuje využití jeho samostatných sekcí v režimu udržování požadované teploty v konvekčním trubkovém elektrickém ohřívači 50.
Příklad 8. Příklad varianty konvekčního radiátoru s elektrickým ohřevem trubkového topného Článku realizovaného podle nároku 29, jak je znázorněno na obr. 22a a 22b.
Řídicí systém 85 při spuštění iniciuje tepelný ohřev inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 dodáním elektrické energie, jak bylo popsáno výše, a kontroluje ohřev uvedených inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 topného zařízení po sekcích a při dosažení teploty inicializace LENR reakce v topných článcích vypíná elektrické napájení, a následně reguluje dodání vnější tepelné energie na inicializační topný článek 41 nebo jeho sekce pouze dodáním elektrické energie. Všechny prvky obsažené v otopném systému jsou řízené řídicím systémem 85 při provozu v režimu programu termostabilizace teploty ohřáté kapaliny uvnitř konvekčního trubkového elektrického ohřívače 50 do úrovně 110 °C. Stanovení aktuálních teplot přenášených na vstup řídicího systému 85 pochází z čidla 72 teploty na radiátorové desce, čidla 73 teploty na vnějším povrchu radiátoru a čidla 74 teploty v zóně upevnění topného zařízení. Všechna zařízení, která jsou součástí konvekčního radiátoru, zabezpečují režim termostabilizace nastavené teploty uvnitř konvekčního trubkového elektrického ohřívače 50 dodáním nebo odpojením dodávek tepelné energie na topné zařízení a udržují jeho provoz v zadaných hodnotách teploty v zóně LENR reakce v topných článcích topného zařízení. Existence čtyř sekcí inicializačního topného článku 41 a emisního topného článku 42 topného zařízení umožňuje využití jeho » β *
* ·
» « ♦ » · * * * « ♦ «·
9 9 · 4 99 · > » ί * » «9 » »
samostatných sekcí v režimu udržování požadované teploty v konvekčním trubkovém elektrickém ohřívači 50.
Jak je z příkladu patrné, topné zařízení, použité ve variantách provedení konvekčních radiátorů je hermeticky upevněné pomocí závitového spoje 15 na upevňovací přírubě základny 13 topného zařízení, a může být v provozu zaměňované v požadovaném intervalu.
Priority tohoto vynálezu a jejich výhody v popsaných příkladech jsou možné modifikace a varianty potřebné k zahrnutí do rozsahu připojených patentových nároků.
Výše uvedený popis se může jevit jako zveřejnění tohoto vynálezu, které by nemělo být chápáno jako omezující jeho priority. Předkládané způsoby a varianty provedení předloženého vynálezu byly popsány dostatečně podrobně, a odborníci v oboru pochopí, že jsou možné i další modifikace variant provedení zařízení bez vzdálení se podstaty způsobů uvedených v přihlášce.
V souladu s tímto, všechny takové modifikace mohou být zahrnuty do rozsahu tohoto vynálezu, pokud spadají do definic popsaných v nárocích na ochranu a do uvedených variant realizací.
Proto je potřeba chápat, že výše uvedené je ilustrativním popisem tohoto vynálezu a nemělo by být chápáno jako omezení konkrétními variantami provedení, popsanými v tomto popisu, a že modifikace uvedených variant provedení a také další varianty jsou rovněž předurčené k zahrnutí do rozsahu uvedených nároků na ochranu.
Tento vynález je definován připojenými patentovými nároky, a ekvivalentní nároky, popisující další možné modifikace způsobů a zařízení, by měly zvýšit jeho prioritu.
Seznam vztahových značek — topný článek — kovové kontakty vrchní části topného článku — kovové kontakty spodní části topného článku
- vývod vrchního kontaktu s kovovým vodičem
- vývod spodního kontaktu s kovovým vodičem.
- keramická izolační vložka
- vnitřní plocha topného zařízení
- elektrická izolace
- kanál v topném článku <4 ·
• · « * ·* ····«« ·· » » · W ®· « ♦ ·· «···
- pouzdro topného zařízení
- příruba základny topného zařízení
- otvory v přírubě pro upevnění topného zařízení
- příruba ve spodní části topného zařízení s vnějším závitem
- pouzdro pokryté porézním keramickým materiálem
- závitový spoj
- vnitřní plocha složeného topného článku
- hořák uhlovodíkového paliva
- čidlo teploty kapaliny na vstupu ti°C
- čidlo teploty kapaliny na výměníku tepla Í2°C/čidlo teploty na plášti topného zařízení t2°C
- čidlo teploty kapaliny na výstupu t3°C
- vnitřní plocha složeného topného zařízení
- inicializační topný článek
- emisní topný článek
- kanál pro vývod společného kontaktu
- vývod společného kontakt
V
- vývod inicializačního topného článku/Mývod ze sekcí inicializačního topného článku •v
- vývod emisního topného článku/Xývod ze sekcí emisního topného článku
- konvekční trubkový elektrický ohřívač.
- upevňovací bod topného zařízení v trubkovém ohřívači
- montážní pozice topného zařízení v trubkovém ohřívači
- trubkový čtyřlamelový ohřívač
- trubkový článek
- lamely radiátoru s rozvinutým povrchem
- přední panel radiátoru
- vertikální tepelně vodivý panel
- vrchní deflektor
- montážní úchyty
- elektrický ventilátor
- spodní deflektor.
- zadní panel radiátoru
- elektronický regulátor teploty
- čidlo teploty na radiátorové desce » *
- čidlo teploty na vnějším povrchu radiátoru
- čidlo teploty v zóně upevnění topného zařízení
- topné zařízení
- nátrubek pro přívod kapaliny
- přívodní čerpadlo kapaliny
- průtokoměr kapaliny
- nátrubek pro odběr kapaliny
- řídicí systém
- uzavírací ventil
- tepelně izolovaná akumulační nádoba
- výměník tepla
- konstrukce
- řídicí jednotka přívodu paliva k hořákům
- zachycovač spalin
- tepelná izolace
101 - mikropočítač
103 - kontakty pro připojení externího elektrického napájení
104 - měřicí jednotka s osmi rezistory
105 - zapojení topného zařízení se čtyřmi skupinami inicializačních a čtyřmi skupinami e©/
106 - komunikační rozhraní (interface) připojení topného zařízení na vstup řídicího systému
107 - koncová skupina kontaktů pro připojení topných zařízení
108 - analogový multiplexer
109 - ADC převodník
110 - PWM modulátor
111- čidlo průtokoměru kapaliny
112- kontakty pro připojení čidla průtokoměru
113- blok digitalizace signálů z čidla průtokoměru
114-teplotní čidla
115- koncová skupina kontaktů pro připojení teplotních čidel /•x
116- ADC převodník 4|kanálový
117 - jednotka řízení hořáků uhlovodíkového paliva
118- DAC převodník 4|kanálový
119- koncová skupina kontaktů pro připojení hořáků uhlovodíkového paliva »
• 4 ·»· • · • · · 4*
-» 4 »· i
• 4
120 - koncová skupina kontaktů pro připojení uzavíracích ventilů hořáků uhlovodíkového paliva
121 - hořáky uhlovodíkového paliva s uzavíracími ventily
122 - jednotka řízení externích zařízení
123 - koncová skupina kontaktů pro připojení externích zařízení s reléovými kontakty.
124 - kontakty ovládání externích zařízení
125 - napájecí zdroj
126 - komunikační počítačová rozhraní pro připojení externích zařízení.
180 - topné zařízení
280 - topné zařízení
380 - topné zařízení
Claims (4)
1. Způsob výroby tepelné energie na bázi exotermní Low Energy Nuclear Reaction (LENR) reakce při interakci reakčního materiálu, skládajícího se z katalyzátoru ve formě prášku kovů desáté skupiny periodické tabulky prvků, přednostně niklu (Ni) a palivové směsi z vodík obsahujících chemických sloučenin hliníku (Al) a lithia (Li), například hydridu hlinito lithného (L1AIH4 lithium aluminium hydride), v podmínkách inicializace vnějším tepelným působením, vyznačující se tím, že pro vyvolání řízené LENR reakce se použije topný článek (1), který je vytvořen jako porézní keramický elektricky vodivý trubkový článek, v jehož pórech se rozmístí reakční materiál, jeho vnitřní plocha se ohřívá a tepelná energie se odvádí z jeho vnější plochy, nebo se ohřívá jeho vnější plocha a tepelná energie se odvádí z jeho vnitřní plochy, přičemž na protilehlých koncích článku se rozmístí kovové kontakty (2) vrchní části topného článku a kovové kontakty (3) spodní části topného článku, které se připojí na vstup řídicího systému (85) ke kontrole elektrického odporu topného článku, přičemž se na ně přivádí napětí a měří se hodnota proudu, a pro proces řízení se provádí výpočet první a/nebo druhé derivace proudu, na základě kterého se udržuje teplota, při které probíhá proces LENR^a to tak, že se odpojí přívod tepelné energie nebo se dodá tepelná energie na topný článek (1) a reakční materiál v rozsahu 5 až 10 % pod počáteční teplotou tavení katalyzátoru, přičemž se na výstup řídicího systému (85) připojí prvky řízení přívodu/odvodu tepelné energie.
2. Způsob výroby tepelné energie podle nároku 1, vyznačující se tím, že se na topný článek (1) dodává tepelná energie spalováním uhlovodíkového paliva, přednostně topného plynu.
3. Způsob výroby tepelné energie podle nároku 1, vyznačující se tím, že se na topný článek (1) dodává tepelná energie tak, že skrz něj prochází elektrický proud vedený kovovými kontakty.
4. Způsob výroby tepelné energie na bázi exotermní Low Energy Nuclear Reaction (LENR) reakce při interakci reakčního materiálu, skládajícího se z katalyzátoru ve formě prášku kovů desáté skupiny periodické tabulky prvků, přednostně niklu (Ni) a palivové směsi z vodík obsahujících chemických sloučenin hliníku (Al) a lithia (Li), například hydridu hlinito lithného (LiAlH4 lithium aluminium hydride), v podmínkách inicializace vnějším
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-136A CZ307004B6 (cs) | 2016-03-08 | 2016-03-08 | Způsob výroby tepelné energie, zařízení k tomu určená a systémy tepelné generace |
| EP17762574.6A EP3510600A4 (en) | 2016-03-08 | 2017-03-03 | METHOD FOR GENERATING THERMAL ENERGY, DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION AND HEAT GENERATING SYSTEMS |
| US16/082,936 US20190096535A1 (en) | 2016-03-08 | 2017-03-03 | The method of generating thermal energy, devices of its implementation and heat generation systems |
| PCT/CZ2017/050011 WO2017152889A1 (en) | 2016-03-08 | 2017-03-03 | The method of generating thermal energy, devices of its implementation and heat generation systems |
| KR1020187028989A KR20190021195A (ko) | 2016-03-08 | 2017-03-03 | 열에너지 발생 방법, 상기 방법의 구현 장치, 및 열 발생 시스템 |
| CN201780024026.1A CN109074872A (zh) | 2016-03-08 | 2017-03-03 | 产生热能的方法，其实施装置和发热系统 |
| CA3017034A CA3017034A1 (en) | 2016-03-08 | 2017-03-03 | The method of generating thermal energy, devices of its implementation and heat generation systems |
| RU2018132167A RU2018132167A (ru) | 2016-03-08 | 2018-09-10 | Способ получения тепловой энергии, устройства для его осуществления и системы теплогенерации |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-136A CZ307004B6 (cs) | 2016-03-08 | 2016-03-08 | Způsob výroby tepelné energie, zařízení k tomu určená a systémy tepelné generace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2016136A3 true CZ2016136A3 (cs) | 2017-11-08 |
| CZ307004B6 CZ307004B6 (cs) | 2017-11-08 |
Family
ID=59790051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2016-136A CZ307004B6 (cs) | 2016-03-08 | 2016-03-08 | Způsob výroby tepelné energie, zařízení k tomu určená a systémy tepelné generace |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20190096535A1 (cs) |
| EP (1) | EP3510600A4 (cs) |
| KR (1) | KR20190021195A (cs) |
| CN (1) | CN109074872A (cs) |
| CA (1) | CA3017034A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ307004B6 (cs) |
| RU (1) | RU2018132167A (cs) |
| WO (1) | WO2017152889A1 (cs) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2766684C1 (ru) * | 2018-12-11 | 2022-03-15 | Клин Плэнет Инк. | Система утилизации тепла и теплогенерирующее устройство |
| RU2795145C2 (ru) * | 2018-12-11 | 2023-04-28 | Клин Плэнет Инк. | Система утилизации тепла и теплогенерирующее устройство |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109698033B (zh) * | 2018-11-07 | 2021-11-26 | 张育曼 | 用碳材增强热激发的氢燃料反应器 |
| CN114270451A (zh) * | 2019-03-20 | 2022-04-01 | 宝瓶能源公司 | 用于核聚变的系统和方法 |
| US12291982B2 (en) | 2020-11-30 | 2025-05-06 | Rondo Energy, Inc. | Thermal energy storage systems for use in material processing |
| BR102019006777B1 (pt) * | 2019-04-03 | 2021-06-22 | Vitorio Francisco Rizzotto | dispositivo para economia de combustível via aquecimento e manutenção de temperatura controlada |
| CN111981677B (zh) * | 2019-05-24 | 2022-03-25 | 青岛佰腾科技有限公司 | 一种热水器出水温度的控制方法 |
| US11913361B2 (en) | 2020-11-30 | 2024-02-27 | Rondo Energy, Inc. | Energy storage system and alumina calcination applications |
| CA3200230A1 (en) | 2020-11-30 | 2022-06-02 | John Setel O'donnell | Energy storage system and applications |
| US12146424B2 (en) | 2020-11-30 | 2024-11-19 | Rondo Energy, Inc. | Thermal energy storage system coupled with a solid oxide electrolysis system |
| US11913362B2 (en) | 2020-11-30 | 2024-02-27 | Rondo Energy, Inc. | Thermal energy storage system coupled with steam cracking system |
| CN112922743B (zh) * | 2021-02-01 | 2022-04-08 | 中国科学院力学研究所 | 一种碳氢燃料加热装置 |
| CN113714915A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-11-30 | 徐州方隆工程机械有限公司 | 一种机械零件除锈装置 |
| CN114811247A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-29 | 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 | 一种熔盐管道加热单元、装置及方法 |
| CN116287519B (zh) * | 2023-02-15 | 2024-08-27 | 钢研晟华科技股份有限公司 | 一种纯氢竖炉还原高温氢气电加热装置及方法 |
| CN116768152B (zh) * | 2023-06-27 | 2024-05-28 | 陕西禾顺新材科技有限公司 | 提高低温过热反应性能的方法及装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1282858B1 (it) * | 1994-01-27 | 1998-04-01 | Francesco Piantelli | Termofusore generatore di energia a effetto fasec: fusione anarmonica stimolata con emissione di calore. |
| JP2004527661A (ja) * | 2001-05-30 | 2004-09-09 | エネルゲティックス テクノロジーズ， エル．エル．シー． | パルス電解層 |
| EP1971985B1 (en) * | 2005-12-29 | 2018-09-26 | Brillouin Energy Corp. | Energy generation apparatus and method |
| ITMI20080629A1 (it) * | 2008-04-09 | 2009-10-10 | Pascucci Maddalena | Processo ed apparecchiatura per ottenere reazioni esotermiche, in particolare da nickel ed idrogeno. |
| IT1392217B1 (it) * | 2008-11-24 | 2012-02-22 | Ghidini | Metodo per produrre energia e generatore che attua tale metodo |
| ITPI20110046A1 (it) * | 2011-04-26 | 2012-10-27 | Chellini Fabio | Metodo e apparato per generare energia mediante reazioni nucleari di idrogeno adsorbito per cattura orbitale da una nanostruttura cristallina di un metallo |
| US9115913B1 (en) * | 2012-03-14 | 2015-08-25 | Leonardo Corporation | Fluid heater |
| CZ2012456A3 (cs) * | 2012-07-04 | 2014-01-15 | Gascontrol, Spol. S R. O. | Jednotka nízkoenergetických jaderných zdrojů na bázi exotermické reakce kovu s vodíkem |
| US20140332087A1 (en) * | 2013-02-26 | 2014-11-13 | Brillouin Energy Corp. | Control of Low Energy Nuclear Reaction Hydrides, and Autonomously Controlled Heat |
-
2016
- 2016-03-08 CZ CZ2016-136A patent/CZ307004B6/cs unknown
-
2017
- 2017-03-03 CN CN201780024026.1A patent/CN109074872A/zh active Pending
- 2017-03-03 US US16/082,936 patent/US20190096535A1/en not_active Abandoned
- 2017-03-03 WO PCT/CZ2017/050011 patent/WO2017152889A1/en active Application Filing
- 2017-03-03 KR KR1020187028989A patent/KR20190021195A/ko not_active Ceased
- 2017-03-03 CA CA3017034A patent/CA3017034A1/en active Pending
- 2017-03-03 EP EP17762574.6A patent/EP3510600A4/en not_active Withdrawn
-
2018
- 2018-09-10 RU RU2018132167A patent/RU2018132167A/ru unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2766684C1 (ru) * | 2018-12-11 | 2022-03-15 | Клин Плэнет Инк. | Система утилизации тепла и теплогенерирующее устройство |
| RU2795145C2 (ru) * | 2018-12-11 | 2023-04-28 | Клин Плэнет Инк. | Система утилизации тепла и теплогенерирующее устройство |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3510600A1 (en) | 2019-07-17 |
| CA3017034A1 (en) | 2017-09-14 |
| CZ307004B6 (cs) | 2017-11-08 |
| EP3510600A4 (en) | 2020-08-12 |
| RU2018132167A (ru) | 2020-03-11 |
| RU2018132167A3 (cs) | 2020-03-11 |
| US20190096535A1 (en) | 2019-03-28 |
| WO2017152889A1 (en) | 2017-09-14 |
| CN109074872A (zh) | 2018-12-21 |
| KR20190021195A (ko) | 2019-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ2016136A3 (cs) | Způsob výroby tepelné energie, zařízení k tomu určená a systémy tepelné generace | |
| JP6704958B2 (ja) | 反応器コアの加工方法 | |
| US9115913B1 (en) | Fluid heater | |
| JP6643340B2 (ja) | 原子炉計装システムと、原子力発電システムを監視する方法 | |
| US20200066416A1 (en) | Tabletop reactor | |
| US10274225B2 (en) | Water heater | |
| US20190057781A1 (en) | Reducing the coulombic barrier to interacting reactants | |
| US20130243143A1 (en) | Reactor for energy generation through low energy nuclear reactions (lenr) between hydrogen and transition metals and related method of energy generation | |
| Kitamura et al. | Brief summary of latest experimental results with a mass-flow calorimetry system for anomalous heat effect of nano-composite metals under D (H)-gas charging | |
| US20250022619A1 (en) | Device and process for generating heat energy using low-energy nuclear reaction | |
| Nekoonam et al. | Selection of appropriate configuration for optimal cascaded thermal energy storage system under the effect of outlet threshold temperature constraint | |
| US20230368930A1 (en) | Systems and methods for nuclear fusion | |
| Parkhomov et al. | Nickel-hydrogen reactors: heat generation, isotopic and elemental composition of fuel | |
| EP1222665A1 (en) | A method and apparatus for generating thermal energy | |
| AU2015296800B2 (en) | Fluid heater | |
| JP7390223B2 (ja) | ボイラ | |
| RU154713U1 (ru) | Устройство генерации тепла | |
| CA3063182C (en) | Tabletop reactor | |
| JP7423359B2 (ja) | ボイラ | |
| CA3063178A1 (en) | Reactor using azimuthally varying electrical fields | |
| WO2024241185A2 (en) | Infrared plasma light recycling thermophotovoltaic hydrogen plasma electrical power generator | |
| EP2474501A1 (en) | Energy production device and associated processes | |
| RU2022124053A (ru) | Устройство и способ третичного низкотемпературного управляемого ядерного синтеза | |
| TWI384493B (zh) | Micro - Atomic Energy Power Generators for Military and Civilian Generations and Their Generating Methods | |
| TW201947607A (zh) | 臺式反應器 |