CZ34767U1 - Plynový kotel s využitím odpadní energie - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení spadá do oblasti tepelné techniky a vytápění prostorů a týká se plynového kotle s využitím odpadní energie.

Dosavadní stav techniky

Snaha o úsporu energie je v současné době jedním z prvořadých úkolů moderní energetiky, a to jak z enviromentálních důvodů, tak z hlediska ekonomického. K úsporám lze dojít u klasických kotlů jejich konstrukcí jako dvou a třítahových, jejichž účinnost se ovšem v současné době jeví jako nedostačující. Další možností je využití odpadní či zbytkové energie paliv při spalovacích procesech. Jednou z variant tohoto přistupuje využití odpadního tepla spalin, které lze realizovat například zařazením výměníku tepla do odtahu ze spalovacího zařízení, tedy za kotel, čímž dochází k přenosu tepelné energie a snížení teploty spalin. U běžných kotlů se udržuje teplota vratné vody kolem 60 °C, aby nedocházelo ke kondenzaci na stěnách kotlů a aby se zabránilo nízkoteplotní korozi, přičemž spaliny se odvádějí s teplotou 170 °C až 200 °C. V případě instalace výměníků lze tyto realizovat buď jako ekonomizéry, u kterých se teplota spalin sníží nad teplotu rosného bodu na úroveň kolem 100 °C a které bývají zhotoveny z běžných kotlových trubek a jejich cena je tak přijatelná, nebo jako takzvané termokondenzátory, jejichž pořizovací cena je sice vyšší, avšak vyšší je rovněž jejich účinnost. Je-li kotel vybaven termokondenzátorem, pak se jedná o takzvané kondenzační kotle popsané například ve spisech CZ 8413 Ul, US 2017059205 AI, EP 1972864 A2, US 2005039703 AI, EP 2290301 A2 nebo EP 1650505 AI. Teplota spalin se u těchto zařízení pohybuje pod teplotou rosného bodu, a to podle použitého paliva bývá nej častěji v rozmezí 45 °C až 55 °C. Nevýhodou pak může být, že teplota otopné vody je nižší, protože teplota vratné vody by neměla kvůli zachování účinnosti kotle překročit zhruba 45 °C, jelikož kotel by pak přestal pracovat v nejúspomějším kondenzačním režimu. Toto uspořádání pak vyžaduje instalaci kvalitních nízkoteplotních radiátorů nebo systému podlahového vytápění a je zcela nevyhovující pro staré litinové radiátory.

Využití zbytkové, jinak nevyužité, energie je pak možné i jinými způsoby. Například ve spisu DE 3700045 AI je popsána lampa využívající odpadní světelné energie k výrobě energie elektrické použitím fotovoltaických panelů, které jsou součástí jejího stínidla. Není však známo zařízení, které by v plynovém kotli zužitkovávalo odpadní světelnou energii produkovanou spalovacím procesem.

Cílem předkládaného technického řešení je představit plynový kotel, u něhož by byla zužitkována plamenem produkovaná světelná energie.

Podstata technického řešení

Stanoveného cíle je dosaženo technickým řešením, kterým je plynový kotel tvořený tělem obsahujícím spalovací komoru ohraničenou pláštěm, kde ve spalovací komoře jsou usazeny výměník a hořák. Podstatou technického řešení je, že plášť obsahuje bočnice, z nichž alespoň jedna je vyrobena z žáruvzdorného průhledného materiálu a k této bočnici svou pracovní plochou přiléhá alespoň jeden fotovoltaický panel.

Ve výhodném provedení je průhledná žáruvzdorná bočnice vyrobena z dvojitého vakuovaného žáruvzdorného skla.

- 1 CZ 34767 UI

Předkládaným technickým řešením se dosahuje nového a vyššího účinku v tom, že při stabilním spalovacím procesu vznikající světelné záření je využíváno k produkci elektrické energie, čímž se zvyšuje využití energetického potenciálu paliva a tím i ekonomika celého provozu kotle, což ve výsledku znamená i snížení spotřeby fosilních paliv.

Objasnění výkresů

Konkrétní příklad provedení technického řešení je schematicky znázorněn na přiložených výkresech kde:

Obr. 1 je schematický nákres bočního pohledu na řez plynovým kotlem v rovině B-B z obr. 2; a

Obr. 2 je schematický nákres čelního pohledu na řez plynovým kotlem v rovině A-A z obr. 1.

Výkresy znázorňující představované technické řešení a následně popsaný příklad konkrétního provedení v žádném případě neomezují rozsah ochrany uvedený v definici, ale jen objasňují podstatu technického řešení.

Příklad uskutečnění technického řešení

Plynový kotel s využitím odpadní energie je podle přiložených vyobrazení tvořen tělem 1 tvaru plochého čtyřbokého hranolu situovaného na výšku a obsahujícím spalovací komoru 11 ohraničenou pláštěm 12. Plášť 12 zahrnuje bočnice 121. které jsou vyrobeny z průhledného žáruvzdorného materiálu, s výhodou z dvojitého vakuovaného žáruvzdorného skla. V horní části spalovací komory 11 je usazen výměník 2 pro teplosměnné médium, nejčastěji vodu, připojený spojovacím potrubím 21 k neznázoměnému topnému systému budovy. Ve spodní části spalovací komory 11 je uložen hořák 3 opatřený tryskami 31 a plynovým přívodním potrubím 32. Kbočnicím 121 přiléhají svou pracovní plochou fotovoltaické panely 4 připojené spojovací kabeláží 41 k neznázoměné sběrnici elektrické energie.

Při procesu hoření vznikající světelné záření prochází průhlednými bočnicemi 121 a dopadá na fotovoltaické panely 4, které pak generují elektrickou energii.

Průmyslová využitelnost

Předkládané technické řešení je využitelné při konstrukci plynových kotlů jak při vytápění rodinných domů, tak u tepelné techniky v průmyslovém měřítku.

Claims (2)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Plynový kotel, tvořený tělem (1) obsahujícím spalovací komoru (11) ohraničenou 5 pláštěm (12), kde ve spalovací komoře jsou usazeny výměník (2) a hořák (3), vyznačující se tím, že plášť (12) obsahuje bočnice (121), z nichž alespoň jedna je vyrobena z žáruvzdorného průhledného materiálu a k této bočnici (121) svou pracovní plochou přiléhá alespoň jeden fotovoltaický panel (4).

ίο

2. Plynový kotel podle nároku 1, vyznačující se tím, že průhledná žáruvzdorná bočnice (121) je vyrobena z dvojitého vakuovaného žáruvzdorného skla.