Oblast techniky

Technické řešení se týká teplovodního kotle se zdrojem tepla a výměníkem tepla.

Dosavadní stav techniky

V současné době existuje mnoho druhů kotlů především pro topení, kdy je pomocí pevných kapalných či plynných paliv ohříváno médium pro topení. Teplo zde ohřívá pouze topné médium, u kondenzačních kotlů je využito odpadního tepla pro zvýšení výkonu kotle, jinak po ohřátí topného média je zbytkové teplo odvedeno mimo kotel pomocí komínu či jinak.

Podstata technického řešení

Cílem tohoto technického řešení je teplovodní kotel s vyšším využitím tepelné energie tepelného zdroje. Vytčeného cíle je dosaženo využitím tepelné energie primárně pro výrobu elektrické energie a sekundárně i pro výrobu ohřev topného média. Toto řešení vede také ke zvýšení celkové účinností teplovodního kotle a decentralizací výroby elektrické energie a tepla se všemi jejími výhodami. Vytčeného cíle je dosaženo pomocí termoelektrického generátoru, s výhodou pomocí Peltierova článku zabudovaného v kotli tak, že je ohřívána jeho teplá strana pomocí sálání tepla od zdroje tepla, hořáku či topeniště. Pro předejití poškození článkuje pod teplou stranu článku umístěna izolace o určité tloušťce, která zabraňuje přehřátí článku. Ochlazování generátoru/článku se děje pomocí chladiče umístěného na studené straně článku, který je ochlazován pomocí vody či jiného média vracejícího se zpět ze systému. Proto je výhodné konstrukční uspořádám takové, že generátor (článek) je umístěn mezi hořák (topeniště) ze kterého sálá teplo a výměník pro ohřev vody, případně před komín čí jiný výstup zbytkového tepla. Ohřívání teplé strany článku je s výhodou řešeno pomocí izolace, která reguluje teplotu teplé strany článku. Studená strana článku je pak ochlazována chladičem umístěným na studené straně článku, který je ochlazován médiem, které se vrací z oběhu.

Objasnění výkresu

Technické řešení bude blíže objasněno pomocí výkresu, kde na obr. 1 je schematicky znázorněn řez kotlem se zabudovaným termoelektrickým článkem, označeným zkratkou TEG.

Příklady uskutečnění technického řešení

Mezi zdroj I tepla a výstup z topného systému - výměník 2 je umístěn termoelektrický generátor 3 svojí teplou stranou 4 směrem k zdroji I tepla a studenou stranou 5 směrem k výměníku 2. Studená strana 5 je opatřena chladičem 6 zajištujícím dostatečné ochlazení studené strany 5, k čemuž je využito zpětné vody, vracející se ze systému. Teplá strana 4 je opatřena izolací pro regulací teploty působící na teplou stranu 4 článku 3. Studená strana 5 je rovněž opatřena izolací pro regulaci teploty studené strany 5. Vyrobená elektrická energie je odváděna pomocí vedení 7 mimo kotel a zde je spotřebována, skladována, či distribuována do sítě.

Průmyslová využitelnost

Toto technické řešení je využitelné do všech druhů kotlů pro ohřev média určeného především pro kotle určené k topení, ale také jako ostrovní zdroj tepla a elektrické energie.

NÁROKY NA OCHRANU