DE2753491A1

DE2753491A1 - Direct conversion of heat into electrical energy - by propagating heat through alternating magnetic field so that interference between frequencies amplifies induced currents

Info

Publication number: DE2753491A1
Application number: DE19772753491
Authority: DE
Inventors: Juergen Helmut Springmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-11
Filing date: 1977-12-01
Publication date: 1979-02-22

Abstract

Heat is moved through a.c. magnetic fields by heat radiating bodies. These bodies are of such a type and so built, that electrons in their atomic structure oscillate at the harmonic frequency at which the electromagnetic fields propagate. The electromagnetic fields are generated by electromagnets supplied with a.C. current, so that interference between frequencies of the heat radiation and of the electromagnetic fields tuned to each other amplifies the induction currents collected through the windings on the magnetic cores.

Description

Verfahren zur Umwandlung von WärmeProcess for converting heat

in elektrische Energie Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung von Wärme in elektrische Energie, in dem Wärme durch wechselnde Magnetfelder geführt wird und die Induktionsströme verstärkt.into electrical energy The invention relates to a method for conversion from heat into electrical energy, in which heat is carried by changing magnetic fields and the induction currents are amplified.

Es sind Verfahren bekannt, in denen dl, Kohle und andere Brennstoffe wie Gase zur Wärmeerzeugung verwendet werden, worauf die gewonnene Wärme zur Erzeugung elektrischer Energie eingesetzt wird, z*B.There are known methods in which dl, coal and other fuels how gases are used to generate heat, whereupon the recovered heat is used for generation electrical energy is used, e.g.

indem Wärmekraftmaschinen Dynamos antreiben, es ist aber auch bekannt, den Abbrand der Brennstoffe direkt durch Elektromagnetfelder zu führen, um elektrische Energie zu erzeugen. Es ist ein gemeinsames Merkmal aller dieser Verfahren, daß Brennstoffe benötigt und verbraucht werden, wobei der Nutzungsgrad dieser Energiegewinnung bzw. -umwandlung durch die Abwärme verringert wird, die durch Kühlung verlorengeht, sofern die Abwärme nicht zur Warmwasserversorgung verwendet werden kann.by using heat engines to drive dynamos, but it is also known to lead the burn of the fuel directly through electromagnetic fields to electrical Generate energy. It is a common feature of all of these procedures that Fuels are needed and consumed, with the degree of utilization of this energy production or conversion is reduced by the waste heat that is lost through cooling, if the waste heat cannot be used for hot water supply.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wärme bei einem hohen Nutzungsgrad in elektrische Energie umzusetzen, dabei ist auch gedacht an natürliche Wärmequellen wie die Sonnenstrahlung, die Erdwärme und auch an die Abwärme der Industrie. Je nach Aueführung ihrer Wärmeaufnahmekörper und - bei Verwendung von Brennstoffen - je nach Größe und Beschaffenheit der Abbrandanlagen für die Brennstoffe können nach diesem Verfahren betriebene bmlggen zur Gewinnung elektrischer Energie aus Wärme Verwendung finden in Wohnhäusern, in Industrie- und industriellen Anlagen, in Ländern und Regionen mit starker Sonneneinstrahlung, im Erdinneren zur Energiegewinnung aus Erdwärme.The invention is based on the object of providing heat with a high degree of utilization to convert it into electrical energy, including natural heat sources like solar radiation, geothermal energy and also the waste heat from industry. Ever after execution of their heat absorbing body and - when using fuels - depending on size and condition the combustion systems for the fuels can be operated according to this process to generate electrical energy from heat are used in residential buildings, in industrial and industrial plants, in countries and regions with strong solar radiation, in the interior of the earth for energy generation from geothermal energy.

Ebenfalls können solche Anlagen zur Gerinnung elektrischer Energie verwendet werden in Raumflugkörpern wie Satelliten, Raumstationen und Raumfahrzeugen, wobei nicht nur zu dem bisher bekannten lichtelektrischen Energiegewinn durch die Sonnenbestrahlung ein wärmeelektrischer Energiegewinn gewonnen werden, sondern auch durch gesteuerten Abbrand von Brennstoffen in Brennkammern elektrische Energie zum Betrieb von Photonenstrahlern zum Antrieb der Fahrzeuge ausreichend erzeugt werden kann.Such systems can also be used for the coagulation of electrical energy are used in spacecraft such as satellites, space stations and spacecraft, whereby not only to the previously known photoelectric energy gain through the Solar radiation a heat-electric energy gain can be obtained, but also through controlled burning of fuels in combustion chambers electrical energy for Operation of photon emitters to drive the vehicles can be generated sufficiently can.

Ein weiterer Vorteil nach diesem Verfahren betriebener Anlagen, die z.B. als mit Erdwärme betriebene Kraftwerke eingesetzt werden können, kann darin liegen, daß Warmluft bei der Kühlung der elektrischen Installation entsteht, die zur Erwärmung von Gebäuden, Gewächshäusern und anderen Anlagen verwendet werden kann. In bemannten Raumstationen und Raumfahrzeugen bietet sich diese bei der Kühlung der elektrischen Installation gewonnene Erwärmung der Luft zur Beheizung der Arbeits- und Aufenthaltaräume der Mannschaft, wobei dann die Luft wieder eine Abkühlung erfährt und erneut zur Kühlung der elektrischen Installation der Anlagen eingesetzt wird.Another advantage of plants operated according to this process is that For example, they can be used as geothermal power plants lie that hot air arises when cooling the electrical installation, which used to heat buildings, greenhouses and other facilities can. In manned space stations and spacecraft, this is useful for cooling the heating of the air gained from the electrical installation to heat the work and crew rooms, whereupon the air is cooled down again and is used again to cool the electrical installation of the systems.

Die nachfolgende Beschreibung soll darstellen, wie diese Aufgabe ertindungsgemäß gelöst wird.The following description is intended to illustrate how this task is according to the invention is resolved.

Als physikalische Arbeitsgrtmdlage hat der Erfinder folgende Literatur gelesen: Albert Einstein Die Hypothese der Lichtquanten Ausgabe 1965, Ernst Battenberg Verlag, Stuttgart J. Andrade e Silva, G. Lochak Wellen und Teilchen Ausgabe 1969, Kindler Verlag GmbH, München Das Verfahren, Wärme in elektrische Energie umzuwandeln, beruht darauf, Wärme durch wechselnde Magnetfelder zu leiten, wobei das die Wärme abgebende Metall von der Art und so beschaffen sein muß, daß in der atomaren Struktur des Metalls die Elektronen mit derselben Frequenz oder einer minder- oder mehrfachen, also einer harmonischen Frequenz der Frequenz schwingen, mit der die elektromagnetischen Felder sich ausbreiten.As a physical working basis, the inventor has the following literature had read: Albert Einstein The hypothesis of the light quantum issue 1965, Ernst Battenberg Verlag, Stuttgart J. Andrade e Silva, G. Lochak Wellen and Particle edition 1969, Kindler Verlag GmbH, Munich The process, heat in electrical Converting energy is based on conducting heat through changing magnetic fields, the metal giving off the heat must be of the type and such that in the atomic structure of the metal the electrons with the same frequency or vibrate at a lower or multiple, i.e. a harmonic, frequency of the frequency, with which the electromagnetic fields propagate.

Für die Funktion eines derartigen Verfahrens ist es absolut wichtig, die Frequenz der Wärme strahlung auf die Frequenz der Elektromagnetfelder abzustimmen.For such a procedure to function, it is absolutely essential that adjust the frequency of the heat radiation to the frequency of the electromagnetic fields.

Ein Körper, der Wärme aufnimmt, ist bestrebt, diese Wärme wieder abzugeben. Der Körper gibt die Wärme schrittweise ab, indem er Energiequanten abstrahlt in einem ihm eigenen Rhythmus. Dieser Rhythmus entspricht den Schwingungen der Elektronen in der atomaren Struktur des Stoffes, aus dem der Körper besteht.A body that absorbs heat strives to give off this heat again. The body gradually releases heat by radiating energy quanta into his own rhythm. This rhythm corresponds to the oscillations of the electrons in the atomic structure of the substance that makes up the body.

So haben z.B. voneinander verschiedene Metalle auch voneinander verschiedene Rhythmen, in denen diese Metalle Wärme als Energiequanten abgeben.For example, different metals also have different ones from each other Rhythms in which these metals give off heat as energy quanta.

Wird z. B. ein Metallkörper erwärmt durch Hitze, empfängt er Energiequanten in mischfrequenzierter Wärmestrahlung. Diese mischfrequenzierte Wärmestrahlung setzt der Metallkörper um in Wärmestrahlung mit eigener Frequenz. Unabhangig von der Höhe der Temperatur ist die Warmestrahlungsfrequenz des Körpers konstant gemäß seiner atomaren Struktur.Is z. B. a metal body warmed by heat, it receives energy quanta in mixed-frequency thermal radiation. This mixed-frequency thermal radiation sets the metal body around in thermal radiation with its own frequency. Independent The heat radiation frequency of the body is constant depending on the level of temperature according to its atomic structure.

Dieses ist von Bedeutung zur Umsetzung mischfrequenzierter Wärme auch von geringerer Temperatur in unifrequenzierte Wärme. Dabei ist es für dieses Verfahren unwesentlich, ob die mischfrequenzierte Wärme aus dem Abbrand von Rohstoffen wie Heizöl, Kohle, Gas oder anderen Brennstoffen gewonnen wird oder ob die mischfrequenzierte Wärme Abwärme der Industrie ist oder einen natürlichen Ursprung hat wie Erdwärme oder Sonnenenergie.This is also important for the implementation of mixed-frequency heat from lower temperature into unifrequent heat. It is there for this procedure irrelevant whether the mixed-frequency heat from the burn-up of raw materials like Heating oil, coal, gas or other fuels is obtained or whether the mixed-frequency Heat is waste heat from industry or has a natural origin such as geothermal energy or solar energy.

Begegnen sich die Wellen eines elektromagnetischen Feldes und die Hellen einer unifrequenzierten Wärmestrahlung mit derselben oder einer harmonischen Frequenz, kommt es zur Interferenz der Wellen, die beim Abschalten des Speisestroms für das Elektromagnetfeld sich als Induktionsstromverstärkung niederschlägt, so daß der Induktionsstrom stärker ist als der Speisestrom für das Elektromagnetfeld und somit elektrische Energie gewonnen wird.Meet the waves of an electromagnetic field and the Brightening a unifrequented thermal radiation with the same or a harmonic Frequency, there is interference of the waves when switching off the supply current for the electromagnetic field is reflected as an induction current gain, see above that the induction current is stronger than the feed current for the electromagnetic field and thus electrical energy is obtained.

Zur bestmöglichen Ausbeute an elektrischer Energie ist darauf zu achten, daß die Kerne aus ferromagnetischem Metall, die die Wicklungen zur Erzeugung der Elektromagnetfelder und die Wicklungen zur Abnahme des Induktionsstroms tragen, eine niedrigere Temperatur haben als die Wärmestrahlungskörper, sie sind daher gegen Wärme zu isolieren und mit Luft zu kühlen.For the best possible yield of electrical energy, it is important to ensure that that the cores made of ferromagnetic metal, which the windings to generate the Electromagnetic fields and the windings carry the induction current, have a lower temperature than the heat radiation body, they are therefore against Insulate heat and cool with air.

Ferner ist es wichtig, daß die Elektromagnetfelder keine stehenden Kagnetfelder sind, sondern ihre Pole laufend wechseln. Das wird dadurch erreicht, daß als Speisestrom zur Erzeugung der Elektromagnetfelder ein Wechselstrom verwendet wird, dessen Frequenz wesentlich nedriger ist als die Frequenz der Elektromagnetfelder.It is also important that the electromagnetic fields are not stationary Are magnetic fields, but change their poles continuously. This is achieved by that an alternating current is used as the feed current to generate the electromagnetic fields becomes, whose Frequency is much lower than the frequency of the Electromagnetic fields.

Somit ist die Frequenz des Speisestroms Trägerfrequenz für die Frquenz der Elektromagnetfelder; als Nutzstrom wird der entstehende Induktionsstrom gewonnen, der zwar die gleiche Frequenz, aber eine größere Stromstärke hat als der Speise strom.Thus the frequency of the supply current is the carrier frequency for the frequency the electromagnetic fields; the resulting induction current is obtained as useful current, which has the same frequency, but a higher current than the food current.

Blatt 1 zeigt in der Zeichnung einen Wärmestrahlungskörper (1), in dessen Abmessungen innerhalb einer Wärmeisolation (2) die Kerne (3) und (3.0) für die Elektromagnetwicklungen (3.1) und (3.01) montiert sind und mit ihren Magnetpolen die Wärmeisolation durchbrechen. Die Wicklungen (3.2) und (3.02) dienen zur Abnahme des Induktionsstroms. Die Punkte 4.1 und 4.2 stellen die Anschlüsse fur den Speisestrom, die Punkte 5.1 und 5.2 die Anschlüsse zur Abnahme des Induktionsstromes dar.Sheet 1 shows in the drawing a heat radiating body (1), in whose dimensions within a thermal insulation (2) the cores (3) and (3.0) for the electromagnetic windings (3.1) and (3.01) are mounted and with their magnetic poles break through the thermal insulation. The windings (3.2) and (3.02) are used for acceptance of the induction current. Points 4.1 and 4.2 represent the connections for the supply current, Points 5.1 and 5.2 represent the connections for taking the induction current.

Der Wärmestrahlungskörper (1) ist aus einem Metall gearbeitet, in dessen atomarer Struktur die Elektronen mit derselben oder einer minder- oder mehrfachen Frequenz der Frequenz schwingen, mit der die elektromagnetischen Felder sich ausbreiten.The heat radiating body (1) is made of a metal, in whose atomic structure the electrons with the same or less or multiple Oscillating frequency corresponds to the frequency with which the electromagnetic fields propagate.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Wärmestrahlungskörper zu erwärmen oder zu erhitzen.There are different ways to heat the heat radiating body or to heat.

Das sind die Sonnenbestrahlung zur Verwendung des Verfahrens in Raumflugkörpern, in Gebieten mit starker Sonneneinstrahlung in häuslichen und industrieellen Anlagen, ferner Industrieabwärme und Abwärme von Triebwerken, die Wärme im Erdinneren, außerdem die gezielte Erhitzung durch gesteuerten Abbrand von Brennstoffen.This is the solar irradiation for the use of the method in spacecraft, in areas with strong solar radiation in domestic and industrial facilities, also industrial waste heat and waste heat from engines, the heat in the earth's interior, as well the targeted heating through controlled burning of fuels.

Der Wärmestrahlungskörper gibt die aufgenommene Wärme mit einer Frequenz gemäß seiner atomaren Struktur ab (1). Da diece Frequenz abgestimmt ist auf die Frequenz del- Elestromagnetfelder, die durch (3-3.1) und (3.0-3.01) erzeugt werden, begegnen sich die Wellen der Elektromagnetfelder und die Wellen der unifrequenzierten Wärme strahlung und es kommt zur Interferenz der Wellen und zu einer Assoziation der Wärmeenergieteilchen mit den Energieteilchen der Elektromagnetfelder. So ist diese Assoziation nicht dem Zufall überlaesen, sondern durch das Abstimmen der Frequenz der Wärme strahlung auf die Frequenz der Elektromagnetfelder absichtlich gelenkt. Beim Polwechsel des Speisestroms an 4.1 und 4.2 für die Elektromagnetfelder und den eintretenden Zusammenfall und Wiederaufbau der Magnetfelder entsteht dadurch ein verstärkter Induktionsstrom in den Wicklungen 3.2 und 3.02, der an 5.1 und 5.2 abgenommen wird. Daher findet als Speise strom für die Elektromagneten Wechselstrom Verwendung.The heat radiating body emits the absorbed heat with a frequency according to its atomic Structure from (1). Because the frequency is matched is on the frequency del electromagnetic fields, which are determined by (3-3.1) and (3.0-3.01) are generated, the waves of the electromagnetic fields and the waves meet the unifrequent heat radiation and there is interference of the waves and to an association of the thermal energy particles with the energy particles of the electromagnetic fields. This association is not left to chance, but rather through voting the frequency of the heat radiation on the frequency of the electromagnetic fields on purpose steered. When changing the pole of the supply current to 4.1 and 4.2 for the electromagnetic fields and the collapse and re-establishment of the magnetic fields is caused by it an increased induction current in the windings 3.2 and 3.02, which at 5.1 and 5.2 is removed. Therefore, alternating current is used as the feed current for the electromagnets Use.

Es ist offensichtlich, daß in einer Anlage zur Gewinnung elektrischer Energie nach diesem Verfahren je nach Bedarf und Auslegung der Anlage eine Vielzahl von Elektromagneten und eine Vielzahl von Wärmestrahlungskörpern und -rippen montiert werden kann.It is obvious that in a plant for the generation of electrical Energy according to this process, depending on the needs and design of the system, a large number assembled by electromagnets and a variety of heat radiating bodies and fins can be.

Die elektrische Installation wird mit Luft gekühlt.The electrical installation is cooled with air.

Die Wärmeisolation (2) ist daher als Kanal für die Kühlluft ausgebildet, wie die Zeichnung den Kanal im Querschnitt zeigt.The thermal insulation (2) is therefore designed as a channel for the cooling air, as the drawing shows the channel in cross section.

Die Kühlluft kann bezogen werden: in Haus- und Industrieanlagen wegen eventuell auftretender zu großer Luftfeuchtigkeit und Staubanfall durch ein geschlossenes Kühlluftsystem mit eingebauter Luftumwälzpumpe, die die Kühlluft führenden Rohre sind im kühlsten Gebäudeteil nit Kühlrippen zu versehen, bei zu starker Erwärmung kann über einen Thermostaten eine zeitweise Besprühung dieser Kühl stufe mit Wassernebel geregelt werden; in Raumfehrseugen durch ein geschlossenes Rühlluft-System mit eingebauter Luftumwälzpumpe, da eine Seite der Raumfahrzeuge immer der Sonneneinstrahlung abgewandt liegt, wird eine zusätzliche Kühlung wegen der dort herrschenden Raumkälte nicht notwendig sein.The cooling air can be obtained: in house and industrial plants because of Possible excessively high humidity and dust accumulation due to a closed Cooling air system with built-in air circulation pump that guides the cooling air Tube are not to be provided with cooling fins in the coolest part of the building, in the event of excessive heating a thermostat can temporarily spray this cooling level with water mist be managed; in Raumfehrseugen through a closed cooling air system with built-in Air circulation pump, as one side of the spacecraft is always facing away from solar radiation additional cooling is not required because of the room cold there to be necessary.

Claims

Patent entitlement *! 1. a process for converting heat into electrical energy Energy, characterized in that heat is passed through alternating magnetic fields is by means of heat radiating bodies, the body emitting the heat from the Art and 8o are such that in the atomic structure of their substances the electrons vibrate with a harmonic frequency of the frequency with which the electromagnetic Fields spread and characterized in that the electromagnetic Fields are generated by electromagnets fed with alternating current, so that by the interference of the coordinated frequencies of the thermal radiation and the electromagnetic fields amplify the induction current that is removed by windings over the magnetic cores.

2. a process for converting heat into electrical energy such as Claim 1, characterized in that the electromagnets and magnetic cores by Air can be cooled, and the air used for cooling to protect against moisture and dust is in a closed system.