DE19711047C2

DE19711047C2 - Eddy current brake

Info

Publication number: DE19711047C2
Application number: DE19711047A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dingel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-03
Filing date: 1997-03-03
Publication date: 1999-07-15
Anticipated expiration: 2017-03-04
Also published as: DE19711047A1

Description

1. Die Erfindung betrifft eine Wirbelstrombremse zur Erzeugung von Wärme aus einer mechanischen Drehbewegung.1. The invention relates to an eddy current brake Generation of heat from a mechanical rotary movement.

2. Der Stand der Technik im bevorzugten Anwendungsfall bei Blockheizkraftwerken (BHKW) ist in dem Aufsatz "Blockheiz krafterke" von H. Jost, in "Klima-Kälte-Heizung" 1988, Heft 2, Seite 83-88 beschrieben. Die einzig mögliche Betriebsart für die Nenndrehzahl des Antriebsmotors wird nach der Polzahl des verwendeten Elektrogenerators (im allgemeinen ca. 1500/mim bzw. 3000/min) und der geforderten Elektroenergieabgabe bestimmt.2. The state of the art in the preferred application Combined heat and power plants (CHP) is in the article "Blockheiz krafterke "by H. Jost, in" Air-conditioning-heating "1988, issue 2, Pages 83-88. The only possible operating mode for the nominal speed of the drive motor is based on the number of poles of the electrical generator used (generally approx. 1500 / min or 3000 / min) and the required electrical energy levy certainly.

Das durch den Betrieb des Antriebmotors abgebbare Leistungs potential an Wärme entsteht dann zwangsläufig. Damit sind die so entstehenden Anlagendaten fest vorgegeben und können nur noch "variiert" werden durch einfaches Ein- und Ausschalten des BHKW.The power that can be output by operating the drive motor potential heat then inevitably arises. With that they are system data created in this way are fixed and can only are "varied" by simply switching on and off of the CHP.

Den BHKW-Systemen fügt man nach dem Stand der Technik zur Verbesserung der Variabilität der Erzeugung von Wärme sogenannte "Spitzenkessel" hinzu, die die Lücke zwischen der Wärmedarbietung des BHKW und des darüberliegenden tatsächlichen Wärmebedarfs schließen.The CHP systems are added according to the state of the art Improve the variability of heat generation so-called "tip kettles" that bridge the gap between the Heat presentation of the CHP and the one above close actual heat requirements.

Der eben nach dem Stand der Technik beschriebene Anlagentypus besitzt im ersten Fall für das BHKW-Modul in der Energiedarbietung für Wärme und Elektroenergie festvorgegebene Anlagengrößen (stets im festen Verhältnis zueinander!), und im zweiten Fall nur eine gewisse Variabilität in der (Wärme-) Energiedarbietung durch ein Hinzufügen von Spitzenkessel und Wärmespeicher.The type of plant just described according to the state of the art owns in the first case for the CHP module in the Energy performance for fixed and electrical energy Plant sizes (always in a fixed relationship to one another!), And in the second case only a certain variability in the (heat) Energy performance by adding top boilers and Heat storage.

Eine Anpassung der Energieerzeugung an die von den Verbrauchern bestimmte Energiebedarfssituation erfolgt hier durch einfaches EIN- und AUS-Schalten der Systemkomponenten BHKW-Modul und Spitzenkessel. Lediglich der Spitzenkessel mit seinem Steuerungssystem gestattet nach seinem Einschalten eine hinreichend exakte Anpassung an eine konkrete Wärmebedarfs situation. In der üblichen Betriebsart wird die Anlage vor rangig nach dem Wärmebedarf geregelt. Vorrausetzung hierfür ist eine uneingeschränkte Abnahmemöglichkeit von elektrischer Energie, z. B. durch Anschluß an das öffentliche Netz.An adjustment of energy generation to that of the Consumers of certain energy requirements take place here by simply switching the system components ON and OFF CHP module and top boiler. Only the top boiler with his control system allows one after switching on sufficiently precise adaptation to a specific heat requirement situation. In the usual operating mode, the system is set up regulated according to the heat demand. Prerequisite for this is an unrestricted option for electrical Energy, e.g. B. by connecting to the public network.

Eine verbesserte Anpassung der Energiedarbietung an die Energiebedarfssituation von Elektroenergie und Wärme wird in dem Aufsatz von H. Jüttemann "Einsatz von Dreimaschinen- Aggregaten mit Verbrennungsmotor, Generator und Wärmepumpen verdichter" in "Klima-Kälte-Heizung", 1982, Heft 3, Seite 485, aufgezeigt. Der Nachteil in dieser technischen Lösung ist die zwingend durch die Polzahl der Elektrogeneratoren vorgegebenen Drehzahlen. Das mögliche Leistungspotential der Antriebs maschine über deren gesamten Drehzahlnutzbereich wird nicht voll ausgenutzt. An improved adaptation of the energy supply to the Energy demand situation of electrical energy and heat is in the essay by H. Jüttemann "Use of three-machine Units with internal combustion engines, generators and heat pumps compressor "in" Air-conditioning-heating ", 1982, Issue 3, page 485, shown. The disadvantage of this technical solution is that mandatory given by the number of poles of the electrical generators Speeds. The possible performance potential of the drive machine over its entire useful speed range is not fully exploited.

Um eine größere Variabilität sowohl bei der elektrischen als auch bei der Wärmeenergieproduktion zu erreichen, ist es bekannt, bei Blockheizkraftwerken zusätzliche Wasserbremsen oder Wirbelstrombremsen einzusetzen, deren Abwärme ebenfalls dem Heizkreislauf zugeführt wird (DE 27 50 894 A1 und DE 27 24 877 A1).To have greater variability in both electrical and It can also be achieved in the production of thermal energy known, additional block brakes in combined heat and power plants or use eddy current brakes, whose waste heat also is supplied to the heating circuit (DE 27 50 894 A1 and DE 27 24 877 A1).

Dauermagnetische Wirbelstrombremsen sind zu Heizzwecken eben falls bekannt (DE 30 09 027 A1). Diese Bremsen haben aber Wellen, die in das Heizwasser eintauchen und abgedichtet werden müssen. Die erfindungsgemäße Wirbelstrombremse nach Anspruch 1 bis 3 besitzt diese Nachteile nicht.Permanent magnetic eddy current brakes are flat for heating purposes if known (DE 30 09 027 A1). But these brakes have Waves that are immersed in the heating water and sealed Need to become. The eddy current brake according to the invention Claims 1 to 3 do not have these disadvantages.

Aus der DE-OS 20 05 803 ist ein magnetisches Getriebe bekannt, bei dem Flußleitstücke (entsprechend den anmeldungsgemäßen Jochstreben) den Fluß von einer permanentmagnetischen Antriebsscheibe in das Innere eines Pumpenraumes übertragen. Die Merkmale a) bis d) des Anspruchs 1 sind somit aus dieser Schrift bekannt. Es handelt sich aber hier um ein magnetisches Getriebe für eine Pumpe, nicht um eine Heizvorrichtung.A magnetic transmission is known from DE-OS 20 05 803, the flow guide (according to the application Yoke struts) the flow of a permanent magnetic Transfer the drive pulley into the interior of a pump room. The features a) to d) of claim 1 are therefore from this Scripture known. But this is a magnetic one Gearbox for a pump, not a heater.

3. Aufgabe der Erfindung ist es, für den Einsatz in Block heizkraftwerken eine robuste Wirbelstrombremse zum Aufheizen eines Wärmetauschmediums zu schaffen, die ohne Abdichtung beweglicher Teile auskommt.3. The object of the invention is for use in block a robust eddy current brake for heating to create a heat exchange medium without sealing moving parts.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale in Anspruch 1 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 5 zeigen zweckmäßige Weiterbildungen der Wirbelstrombremse, sowie ihren vorteilhaften Einsatz in Blockheizkraftwerken.This object is solved by the features in claim 1. Claims 2 to 5 show expedient developments of the Eddy current brake, as well as its advantageous use in CHP plants.

Die Zeichnungen zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es zeigenThe drawings show a preferred embodiment of the Invention. Show it

Fig. 1 die Blockstruktur eines Blockheizkraftwerkes mit der erfindungsgemäßen Wirbelstrombremse Fig. 1 shows the block structure of a combined heat and power plant with the eddy current brake according to the invention

Fig. 2 die Konstruktion der Wirbelstrombremse Fig. 2 shows the construction of the eddy current brake

Fig. 3 ein Diagramm der Betriebsweise eines Blockheizkraft werkes über einen Tag mit der erfindungsgemäßen Wirbelstrombremse Fig. 3 is a diagram of the operation of a cogeneration plant over a day with the eddy current brake according to the invention

In der Fig. 1 wird die "Blockstruktur der Anlage mit der erfindungsgemäßen Wirbelstrombremse angegeben, die die im folgenden beschriebenen Fahrweisen "0", "1", und "2" ermöglicht.In Fig. 1, the "block structure of the system with the eddy current brake according to the invention is specified, which enables the modes of operation" 0 "," 1 ", and" 2 "described below.

Erfolgt zum Beispiel nur eine teilweise Elektroenergieabgabe, so ist es möglich die überschüssige Drehmomentreserve der An triebsmaschine(1) bei der Nenndrehzahl über einen entsprechen den Antriebstrang auf die erfindungsgemäße Wirbelstrombremse (5), umzuleiten. In dieser Fahrweise hat die erfindungsgemäße Wirbelstrombremse (5) die Aufgabe das überschüssige Leistungs potential der Antriebsmaschine (1) in Wärme umzuwandeln, die dann einem Wärmespeicher- und Wärmetauschsystem (6) zugeführt wird. Diese Fahrweise ist im folgenden die "Fahrweise 1". For example, if there is only a partial release of electrical energy, it is possible to redirect the excess torque reserve of the drive machine ( 1 ) at the nominal speed via a corresponding drive train to the eddy current brake ( 5 ) according to the invention. In this mode of operation, the eddy current brake ( 5 ) according to the invention has the task of converting the excess power potential of the drive machine ( 1 ) into heat, which is then fed to a heat storage and heat exchange system ( 6 ). In the following, this driving style is "driving style 1".

Genügt die Energiedarbietung an Wärme von der Antriebsmaschine (1) und die der Elektroenergie vom Elektrogenerator (4) ohne die Benutzung der eben beschriebenen "Fahrweise 1", so wird im folgenden von der "Fahrweise 0" ("normale" BHKW-Fahrweise) gesprochen.If the energy supply of heat from the drive machine ( 1 ) and that of the electrical energy from the electric generator ( 4 ) is sufficient without using the "mode 1" just described, then "mode 0"("normal" CHP mode) is referred to below .

Wird der benötigte Wärmebedarf durch die "Fahrweise 0" oder durch die "Fahrweise 1" nicht gedeckt, so kann die Erzeugung von Wärme durch die Erhöhung der Drehzahl der von der Antriebsmaschine (1) an die erfindungsgemäße Wirbelstrombremse (5) herangeführten Drehbewegung erhöht und der Anforderung aus dem Wärmeverbrauchssystem bedarfsgerecht angepaßt werden. Diese Fahrweise wird im folgenden als "Fahrweise 2" bezeichnet.If the required heat is not covered by "driving style 0" or "driving style 1", the generation of heat can be increased by increasing the speed of the rotary movement brought up by the drive machine ( 1 ) to the eddy current brake ( 5 ) according to the invention, and Requirement from the heat consumption system can be adjusted as required. This mode of operation is referred to below as "mode of operation 2 ".

Die von der Antriebsmaschine (1) herrührende mechanische Drehbewegung wird übertragen auf den Antriebsstrang (18) mit dazwischengeschalteter Kupplung (2) auf ein Verteilergetriebe (11). Von diesem Verteilergetriebe (11) wird die Drehbewegung weiter über den Antriebsstrang (19) auf den Elektrogenerator (4) zur Erzeugung von Elektroenergie geführt. Die erzeugte Elek troenergie wird über das Leitungssystem (16) an den Wechsel richter (8) zur Umformung in die meist von den Verbrauchern geforderte 50 Hz-Wechselspannung weitergeleitet. Die vom Wechselrichter (8) erzeugte Wechselspannung wird dann über das Leitungssystem (12) an den/die Verbraucher abgegeben.The mechanical rotary movement originating from the drive machine ( 1 ) is transmitted to the drive train ( 18 ) with an intermediate clutch ( 2 ) to a transfer case ( 11 ). From this transfer case ( 11 ), the rotary movement is guided further via the drive train ( 19 ) to the electrical generator ( 4 ) for the generation of electrical energy. The generated electrical energy is passed on via the line system ( 16 ) to the inverter ( 8 ) for conversion into the 50 Hz alternating voltage that is usually required by the consumers. The AC voltage generated by the inverter ( 8 ) is then delivered to the consumer (s) via the line system ( 12 ).

Die hier angegebene Verwendung eines Wechselrichters (8) fordert die Benutzung eines Gleichstromelektrogenerators, der im Gegensatz zu Synchron- bzw. Asynchronwechselstrom generatoren keine so exakte Drehzahlregelung für den Elektrogenerator (4) und damit für die Antriebsmaschine (1) benötigt. Es ist aber auch denkbar diese Generatoren mit der entsprechenden Synchronisationseinrichtung einzusetzen.The use of an inverter ( 8 ) specified here requires the use of a direct current electric generator which, in contrast to synchronous or asynchronous alternating current generators, does not require such exact speed control for the electric generator ( 4 ) and thus for the drive machine ( 1 ). However, it is also conceivable to use these generators with the corresponding synchronization device.

Desweiteren wird die von der Antriebsmaschine (1) herrührende Drehbewegung über das Verteilergetriebe (11) auf den Antriebs strang (20), über die Kupplung (3) und den Antriebstrang (7) an den Antriebszapfen (23) der erfindungsgemäßen Wirbelstrom bremse (5) geführt.Furthermore, the rotary motion resulting from the drive machine ( 1 ) via the transfer case ( 11 ) to the drive train ( 20 ), via the clutch ( 3 ) and the drive train ( 7 ) to the drive pin ( 23 ) of the eddy current brake according to the invention ( 5 ) guided.

Das Übersetzungsverhältnis für die Drehbewegung von der Antriebsmaschine (1) über das Verteilergetriebe (11) in Richtung erfindungsgemäße Wirbelstrombremse (5) sollte möglichst 1 : 1 betragen. Die Untersetzungsverhältnisse für die Drehbewegung von der Antriebsmaschine (1) in Richtung Elektrogenerator(4) sollten möglichst mehrstufig ausgelegt sein. Mit dieser mehr stufigen Untersetzung ist es dann auch möglich die "Fahr weise 2 zu realisieren. Diese mehrstufigen Untersetzungver hältnisse müssen von der Meß-, Steuer-, und Regeleinrich tung (10) frei steuerbar sein.The transmission ratio for the rotary movement from the drive machine ( 1 ) via the transfer case ( 11 ) in the direction of the eddy current brake ( 5 ) according to the invention should be 1: 1 if possible. The reduction ratios for the rotary movement from the drive machine ( 1 ) in the direction of the electric generator ( 4 ) should be designed in as many stages as possible. With this multi-stage reduction it is then also possible to implement the "driving mode 2. These multi-stage reduction ratios must be freely controllable by the measuring, control and regulating device ( 10 ).

Grundsätzlich lassen sich die beschriebenen Antriebsstränge auch über Hydrauliksysteme realisieren, die zudem den Vorteil einer stetigen Regelbarkeit besitzen aber gleichzeitig den Nachteil eines schlechten Wirkungsgrades aufweisen. Auch Mischformen von hydraulischen und mechanischen Antriebs strängen sind denkbar. Basically, the drive trains described can also realize via hydraulic systems, which also have the advantage a constant controllability but also have the Disadvantage of poor efficiency. Also Mixed forms of hydraulic and mechanical drives strands are conceivable.

Die mechanische Drehbewegung erzeugt in dem in der erfindungs gemäßen Wirbelstrombremse (5) sich befindenden Wärmetausch körper (33) Wirbelströme, die in ihrer Wirkung Wärme in ihm hervorbringen. Die Wärme wird dann über ein vorzugsweise flüssiges Wärmetransportmedium (35) über den Wärmetransport medienzufluß (34) bzw. dem Wärmetransportmedienabfluß (29) und dem sich anschließenden Leitungssystem (13) zum Wärmespeicher- und Wärmetauschsystem (6) fortgeleitet.The mechanical rotary movement generates in the in accordance with the Invention eddy current brake ( 5 ) located heat exchange body ( 33 ) eddy currents that produce heat in it. The heat is then transferred via a preferably liquid heat transfer medium ( 35 ) via the heat transfer medium inflow ( 34 ) or the heat transfer medium outflow ( 29 ) and the subsequent line system ( 13 ) to the heat storage and heat exchange system ( 6 ).

Das Wärmespeicher- und Wärmetauschsystem (6) erhält desweiteren die von der Antriebsmaschine (1) erzeugte Wärme über das Leitungssystem (14). Die vom Gesamtsystem erzeugte Wärme wird über das Leitungssystem (15) an den/die Verbraucher abgegeben.The heat storage and heat exchange system ( 6 ) also receives the heat generated by the drive machine ( 1 ) via the line system ( 14 ). The heat generated by the overall system is released to the consumer via the line system ( 15 ).

Desweiteren besteht die Möglichkeit den Teil ungenutzter Elektroenergie zur Erzeugung von Wärme im Wärmespeicher- und Wärmetauschsystem (6) mit heranzuziehen. Dazu wird die überschüssige Elektroenergie über das Leitungssystem (12), (16) und der Schalteinrichtung (9) dem Heizwiderstandskörper (21) im Wärmespeicher- und Wärmetauschsystem (6) zugeführt.Furthermore, there is the possibility of using the part of unused electrical energy to generate heat in the heat storage and heat exchange system ( 6 ). For this purpose, the excess electrical energy is supplied via the line system ( 12 ), ( 16 ) and the switching device ( 9 ) to the heating resistor body ( 21 ) in the heat storage and heat exchange system ( 6 ).

Die Meß-, Steuer- und Regeleinrichtung (10) mit dem Daten- und Steuerleitungsystem (17) verarbeitet die von allen Komponenten des Systems in elektrische Signale umgesetzten und ankommenden Informationen und gibt entsprechend dem in ihm abgelegtem Steuer- und Regelalgorithmus die in elektrische Signale umgesetzte Steuer- und Regelinformationen an die Komponenten der Anlage zurück. Der Steuer- und Regelalgorithmus realisiert und steuert die Erzeugung von Wärme und Elektroenergie in Abhängigkeit von dem von den Verbrauchern angemeldeten Bedarf. Dabei kann es auch durchaus so sein, daß die Fahr weisen "1" und "2" zur Erzeugung von Wärme vorrausschauend verwendet werden. Diese Wärme wird im Wärmespeicher- und Wärmetauschsystem (6) zur Befriedigung kommender Wärmebedarfs spitzen gespeichert.The measuring, control and regulating device ( 10 ) with the data and control line system ( 17 ) processes the information converted and received by all components of the system into electrical signals and, in accordance with the control and regulation algorithm stored in it, gives the information converted into electrical signals Control and regulation information back to the components of the system. The control and regulation algorithm realizes and controls the generation of heat and electrical energy depending on the demand registered by the consumers. It may also be the case that the driving modes "1" and "2" are used for generating heat in a forward-looking manner. This heat is stored in the heat storage and heat exchange system ( 6 ) in order to satisfy upcoming heat requirements.

Die erfindungsgemäße Wirbelstrombremse (5), im folgenden auch als "Energiewandler" bezeichnet, wird in ihrer bevorzugten Ausführungsform in Fig. 2-0, Fig. 2-1 und Fig. 2-2 gezeigt.The eddy current brake according to the invention (5), also referred to as "power converter", is shown in its preferred embodiment in Fig. 2-0, Fig. 2-1 and Fig. 2-2.

Bedingt duch die antreibende Drehbewegung wird die mit am Rand mit Permanentmagneten (25) besetzte drehbare Jochstrebe(26), hier als mittig drehbargelagerte kreisrunde Scheibe ausge bildet und im folgenden auch als "Scheibe (26)" bezeichnet, zur Rotation gebracht. Die Permanentmagnete (25) verursachen die größte magnetische Induktion, wenn sie während der Rotation der Scheibe (26) direkt einer der äußeren Jochstreben (27) und nur getrennt durch einen minimalstmöglichen Luftspalt gegenüberstehen.Due to the driving rotary motion, the rotating yoke strut ( 26 ) with permanent magnets ( 25 ) on the edge is formed, here as a centrally rotatable circular disk and hereinafter also referred to as "disk ( 26 )", brought to rotation. The permanent magnets ( 25 ) cause the greatest magnetic induction if they face one of the outer yoke struts ( 27 ) directly during the rotation of the disc ( 26 ) and only separated by a minimal air gap.

Bei gleicher polarer Ausrichtung der Permanentmagnete (25) wird der Magnetfluß beginnend von den Permanentmagneten (25) über die Scheibe (26), deren drehbaren Lagerung (24), der inne ren Jochstrebe (32) mit einem sich anschließenden minimalst möglichen Spaltübergang (31) mit darauffolgenden Durchgang durch den Wärmetauschkörper (33), mit einem weiteren sich anschließenden minimalstmöglichen Spaltübergang (31) und der sich anschließenden äußeren Jochstrebe (27) wieder an den Gegenpol des ebenbetrachteten Permanentmagneten (25) zurückgeführt. Die ortsfesten Jochstreben (27, 32) werden durch den Behälterverschlußdeckel (28) mediendicht hindurchgeführt.With the same polar orientation of the permanent magnets ( 25 ), the magnetic flux starting from the permanent magnets ( 25 ) via the disc ( 26 ), its rotatable mounting ( 24 ), the inner yoke strut ( 32 ) with a subsequent minimal possible gap transition ( 31 ) with a subsequent passage through the heat exchanger body ( 33 ), with a further subsequent minimal possible gap transition ( 31 ) and the subsequent outer yoke strut ( 27 ) are returned to the opposite pole of the permanent magnet ( 25 ) just considered. The stationary yoke struts ( 27 , 32 ) are passed through the container closure cover ( 28 ) in a media-tight manner.

Der Spaltübergang (31) sollte möglichst die elektrischen und magnetischen Eigenschaften von Luft haben. Dies ist in der Praxis angenähert möglich, da dort in der Regel das Wärme transportmedium (35) in zumeißt flüssiger Form mit diesen Eigenschaften sich befindet.The gap transition ( 31 ) should have the electrical and magnetic properties of air if possible. This is approximately possible in practice, since there is usually the heat transport medium ( 35 ) in mostly liquid form with these properties.

Der Einsatz einer wechselnden polaren Ausrichtung der Permanentmagnete (25) ist ebenfalls denkbar.The use of an alternating polar orientation of the permanent magnets ( 25 ) is also conceivable.

Die Permanentmagnete (25) verursachen die minimalstmögliche magnetische Induktion durch den Wärmetauschkorper (33) wenn sie sich während der Rotation der Scheibe (26) in ihrer Umlaufbahn in der geometrischen Mitte zwischen zwei äußeren Jochstreben (27) sich befinden. Sie haben dann die größten Luftspalte zu den äußeren Jochstreben (27).The permanent magnets ( 25 ) cause the minimum possible magnetic induction by the heat exchanger body ( 33 ) if they are in their orbit in the geometric center between two outer yoke struts ( 27 ) during the rotation of the disk ( 26 ). You then have the largest air gaps to the outer yoke struts ( 27 ).

Die Anzahl der Permanentmagnete (25) muß nicht unbedingt exakt mit der Anzahl der äußeren Jochstreben (27) übereinstimmen. Eine ungleiche Anzahl wirkt sich insbesondere auf eine größere Laufruhe der erfindungsgemäßen Wirbelstrombremse (5) aus. Mit dem eben erläuterten Sachverhalt des sich ändernden Magnetflußes durch den Wärmetauschkörper (33) entstehen in ihm nach dem Induktionsgesetz Wirbelströme, die vollständig in ihrer Wirkung in Wärme umgesetzt werden.The number of permanent magnets ( 25 ) does not necessarily have to match the number of outer yoke struts ( 27 ) exactly. An unequal number has a particular effect on the smooth running of the eddy current brake ( 5 ) according to the invention. With the just explained facts of the changing magnetic flux through the heat exchange body ( 33 ), eddy currents arise in it according to the law of induction, which are fully converted into heat in their effect.

Die Anwendung der obenangeführten Fahrweisen "0", "1" und "2", sowie die in Fig. 1 gezeigte bevorzugte "Blockstruktur eines Blockheizkraftwerkes mit der erfindungsgemäßen Wirbelstrombremse" unter Ausnutzung der Patentansprüche 1 bis 5 zeigt Fig. 3.The application of the above operating modes "0", "1" and "2", as well as the preferred shown in FIG. 1 "block structure of a cogeneration plant with the inventive eddy current brake" taking advantage of the claims 1 to 5 Fig. 3 shows.

In Fig. 3 wird mit Hilfe der punktierten und der strichpunk tierten Linien der typische Wärme- und Elektroenergiebedarf einer Wohnsiedlung für einen Tagesverlauf von 0 bis 24 Uhr angenommen. In der Zeit von ca. 4 bis 9 Uhr 30 hat die Befriedigung des Elektroenergiebedarfes durch die Fahrweise "0" Vorrang. Die in diesem Zeitraum anstehende Wärmebedarfs spitze wird durch vorrausschauende Erzeugung von Wärme und deren Speicherung im Wärmespeicherungssystem im Zeitraum von 0 bis ca. 5 Uhr befriedigt. Im Zeitraum von ca. 15 bis 24 Uhr hat wieder die vorrangige Befriedigung von Elektroenergie durch Fahrweise "0" Vorrang. Die ebenfalls in diesem Zeitraum anfallende Wärmebedarfsspitze wird wie eben beschrieben teilweise in den vorhergehenden Nachtstunden und im Zeitraum von ca. 10 bis 15 Uhr durch die vorrausschauende Erzeugung von Wärme und deren Speicherung im Wärmespeichersystem befriedigt.In Fig. 3, with the help of the dotted and dash-dotted lines, the typical heat and electrical energy requirements of a housing estate are assumed for a course of the day from 0 to midnight. In the period from approx. 4 to 9:30 am, the satisfaction of the electrical energy requirement through the driving style "0" has priority. The peak heat demand pending during this period is satisfied by the forward-looking generation of heat and its storage in the heat storage system from 0:00 to approx. 5:00 a.m. In the period from approx. 3 p.m. to midnight, the priority satisfaction of electrical energy by driving style "0" has priority again. The heat demand peak also occurring in this period is satisfied, as just described, in part in the previous night hours and in the period from approx. 10 a.m. to 3 p.m. by the forward-looking generation of heat and its storage in the heat storage system.

4.) Die Vorteile der Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5 ergeben insbesondere im bevorzugten Anwendungsfall im BHKW-Bereich eine exakte Anpassung der Darbietung von Wärme und Elektroenergie an eine konkrete Wärme- und Elektroenergie bedarfssituation.4.) The advantages of the device according to claim 1 to 5 result especially in the preferred application in the CHP sector an exact adjustment of the performance of heat and Electrical energy to a specific heat and electrical energy needs situation.

Die Planungsvorgänge für eine Anlage im konkreten Anwendungs fall werden vereinfacht, denn es sind nur noch Werte für die Elektroenergie- und Wärmedarbietung mit Angaben für das Vorhaltungsvermögen des zu verwendenden Wärmespeicherungs systems nötig.The planning processes for a plant in concrete application case are simplified because there are only values for the Electrical energy and heat supply with information for the Storage capacity of the heat storage to be used systems necessary.

Die Steuerung der Energiedarbietung wird über die Meß-, Steuer- und Regeleinrichtung (10) vorgenommen. Mit Hilfe dieses Systems wird zum Beispiel nach den Regeln der "FUZZY-Logik" beziehungsweise mit Elementen der "künstlichen Intelligenz" die Energiedarbietung an Wärme und Elektroenergie in Verbindung mit einem optimalen Primärenergieeinsatz durchgeführt. Die Einsparung an Primärenergieeinsatz führt zur Senkung der laufenden Betriebskosten und zur Schonung der Umwelt.The control of the energy presentation is carried out via the measuring, control and regulating device ( 10 ). With the help of this system, for example, according to the rules of "FUZZY logic" or with elements of "artificial intelligence", the energy supply of heat and electrical energy is carried out in connection with an optimal use of primary energy. The savings in primary energy use lead to a reduction in running costs and to the protection of the environment.

Im BHKW-Bereich ist es durch Anwendung der erfindungsgemäßen Wirbelstrombremse von Patentanspruch 1 bis 5 möglich sehr kompakte Anlagen in einem sie eng umschließenden Systemgehäuse zu fertigen. Dies hat den Vorteil, daß am Aufstellungsort ein geringerer Platzbedarf für die Anlage benötigt wird.In the CHP area, it is by using the invention Eddy current brake of claim 1 to 5 possible very compact systems in a tightly enclosing system housing to manufacture. This has the advantage of being on site less space is required for the system.

Desweiteren ergeben sich durch die kompakte Unterbringung der Anlage in einem Systemgehäuse und durch den Wegfall des sonst nötigen "Spitzenkessels und seiner Abgasanlage" weitaus geringere Montagekosten. Die Anlage wird dadurch schneller montiert und in Betrieb genommen.Furthermore, the compact housing of the System in a system housing and by eliminating the otherwise necessary "top boiler and its exhaust system" far lower assembly costs. This makes the system faster assembled and put into operation.

Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Wirbelstrombremse (5) wird in der Regel eine kleinere Antriebsmaschine (1) benötigt, sodaß hierdurch die Investitionskosten für die Gesamtanlage ebenfalls verringert werden.The use of the eddy current brake ( 5 ) according to the invention generally requires a smaller drive machine ( 1 ), so that the investment costs for the overall system are also reduced as a result.

Weitere positive Eigenschaften der erfindungsgemäßen Wirbel strombremse (5) nach Anspruch 1 bis 5 ist sein problemloser Betrieb im gefrorenen Zustand des Wärmetauschmediums (35) sowie sein Einsatz als Heizaggregat in explosionsgefährdeten Räumen bei zweckentsprechender konstruktiver Gestaltung.Further positive properties of the eddy current brake ( 5 ) according to the invention as claimed in claims 1 to 5 are its trouble-free operation in the frozen state of the heat exchange medium ( 35 ) and its use as a heating unit in potentially explosive atmospheres with a suitable design.

Claims

1. Eddy current brake for heating a heat transfer medium ( 35 ) with

1. a.) A container ( 30 ) filled with the heat transport medium ( 35 ),
2. b.) A rotatable yoke strut ( 26 ) which is mounted on the outside of the container ( 30 ),
3. c.) Fixed yoke struts ( 27 , 32 ) made of magnetically conductive material, which conduct the magnetic field of permanent magnets ( 25 ) into the interior of the container ( 30 ),
4. d.) Permanent magnets ( 25 ) which are fixedly attached to the rotatable yoke strut ( 26 ).
5. e.) A heat exchange body ( 33 ) made of electrically conductive material at the end of the yoke struts ( 27 , 32 ) inside the container ( 30 )

2. Eddy current brake according to claim 1, characterized in that the rotatably mounted yoke strut ( 26 ) is designed as a disc.

3. eddy current brake according to claim 1 and 2, characterized in that the rotatably mounted yoke strut ( 26 ) consists of magnetically conductive material.

4. Eddy current brake according to claim 1 to 3, characterized in that the rotatably mounted yoke strut ( 26 ) is driven by the drive machine ( 1 ) of a combined heat and power plant.

5. Eddy current brake according to claim 1 to 4, characterized in that a transfer case ( 11 ) is arranged between the drive machine ( 1 ), an electric generator ( 4 ) and the eddy current brake.