DE2806947A1

DE2806947A1 - Ausnutzung von abwaerme durch thermosaeule

Info

Publication number: DE2806947A1
Application number: DE19782806947
Authority: DE
Inventors: Jan Dipl Ing Kloos
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-02-16
Filing date: 1978-02-16
Publication date: 1979-08-23

Description

Anwendungsgebiet: Ausnutzung von Abwärme durch Thermosäule
Beschreibung der Anordnung einer Thermosaule in Verbindung mit einem elektrischen Gleichspannungswandler (-transformator) Der Gedanke, die Abwärme, die insbesondere bei Verbrennungskraftmaschinen in hohem Maße anfallt, für die Erzeugung des elektr.
Badestromes für den Bordakkumulator nutzbar zu machen, ist nicht neu.
denn sich in der Praxis die Thermosäule gegenüber der Gleich-oder Drehstrom Lichtmaschine bishcr nicht durchsetzen konnte, so liegt dies insbesondere darin begründet, dass angesichts der vorgegebenen Akkumulatorenspannungen von 6 oder 12 Volt oder gar darüber eine sehr grosse Zahl von Thermoelementen in der Thermosäule erforilerlich wäre, was für sich allein schon unwirtschaftlich wäre.
Andererseits stösst die Fertigung der Vielz-hl rel. kleiner Elemente und deren Unterbringung auf vorgegebenem Raum auf Schwierigkeiten. So ist es einfacher und wirtschaftlicher, eine Thermospule mit einer geringeren Zahl von Elementen, jedoch für gröbere Stromstärken auszulegen, um dann die kleine Spannung in der Grössenordnung von 1 bis zwei Volt, oder auch etwas darüber,die an einer ThermosWiule von sehr geringem inneren iiiderstand liegt, mit Hilfe eines selbsterregten Halbleiter-Schwingkreises mit anschlies ender Gleichrichtung übtr Dioden auf die erforderliche Spannung neraufzutransformieren.
Dieser deg ist gangbar geworden, nachdem Dreipol-halbleiter mit zulässigen Kollektorströmen in der Grössenordnung von 150 bis 2.50 Ämp.
zur Verfügung stehen, wobei angesichts des sehr geringen inneren Widerstandes eines solchen breipols die inneren Verluste gering sind, und eine sehr gute Anpassung des Innenwiderstandes der Schaltung an den Innenwiderstand des Akkumulators möglich ist. - Andererseits lässt sich der Innenwiderstand der Thermosäule bei lamellarer Ausbildung der Schenkel innerhalb des Temperaturgefälles durch Wahl der Lamellenzahl bzw. deren Querschnitte optimal dem inneren Widerstand der Schwingkreisanordnung anpassen.
Pig. 1 zeigt eine Thermosäule von n Thermoelementen bzw. n/2 Doppelelementen der Materialien m1, m2, m1; m3, m4, m3; die Doppelelemente sind so hintereinanderge chaltet, 3 ass die Spannungen der Einzelelemente sich an sich entgegengesetzt sind. . Da sie jedoch auf dem Rohr, das von einem heißen Medium durchströmt wird, auf dem selben Temperaturniveau liegen, addieren sich die Spannzungen der beiden Paarhäften. Beispielsweise sei m1 Kupfer und m2 Konstantan.
Dann kann m3 Konstantan sein und m4 Kupler, oder m3 und m4 bestehen aus einer sonstigen Kombination.
Die äusseren Ringe Ra können Kühlrippen in der erforderlichen Anzahl erhalten, Ra kann auch erforderlichenfalls Borrungen B1, B2, ...
erhalten, um die Kühlung zu verbes ern. insbesondere wenn zur Kühlung nicht eine zirkulierende Flüssigkeit sondern Luft Verwendung findet.
An den Stellen c1, c2, . . sind die Ringabschnitte Ri bzw. Ra durch Pressung, Lötung oder Sch@eissung od. dgl. innig miteinander verbunden.
Um trotz der rel. guten Wärmeleitfähigkeit der Scnenkel das erforderliche Temperaturgefälle sicher zu stellen, werden die Schenkel lammelliert ausgeführt derart, dass eine Parallelschaltung vorliegt, u.
durch den grosseren Abstand der Schenkel voneinander eine grossflächige @@ lung möglich ist. Die Stromstärke wächst mit der Zahl der eingebrachten Lamellen. Die Lamellen können durch Druck auf den erforderlichen abstand eingepresst werden der auch durch Verlöten in ihrer Stellung fixiert werden.
An den Punkten 1, 2, 3 der Th rmosäule in llig.2 werden die Sp-nnungen für die Selbsterregungsschaltung bgegriffen. Diese schwingt bereits bei einer Kollektorspannung von weniger als 1 Volt an. Je nach Wahl der Windungszahl von w3 kann hinter den Dioden die gewünschte Gleichspannung abgegriffen und dem Regler zugeführt werden, wobei die induzierte Leistung des Primärkreises um die Wärmeverluste in der Anordnung grösser als die Leistung des Sekunaarkreises sein muss.
Die Anordnung zeigt nur das Prinzipschaltbild. Je nach den Kenndaten des Halbleiter-Dreipols braucht man sich nicht aud die gezeigte sog.
Emitterschaltung zu beschränken. Denkbar ist auch eine Gegentaktanordnung.
Leerseite

Claims

Anwendungsgebiet: Ausnutzung von Abwärme durch Thermosäule Patentansprüche Hauptanspruch Zur Gewinnung von elektrischer Energie aus Abwärme ist unter Patentschutz zu stellen: Die anordnung einer Thermosäule in Verbindung mit einem elektrischen Gleichspannungswandler (Transformator), dadurch gekennzeichnet, dass die kleine opannung einer Th-rmoskule für grosse Stromstärken mit Hilfe einer Halbleiter-Selbsterregungsschaltung in höhere Spannung ausreichend zum Ladennvon Akkumulatoren, umtransformiert wird.

Unteransprüche Unter Patentschutz ist zu stellen: a) Die verwendung von durch Druck, Lötung oder Schweissung mit einander verbundenen Thermoelementen- p a a r e n, die in sich einander entgegen gesetzte elektrische Vorzeichen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils an er kalten und warmen Lötstelle zwei verschiedene Materialien auf em selben Temperaturniveau liegen.

b) die Verwendung mehrerer parallel geschalteter lamellierter Schenkel innerhalb e i n e s Thermoelementes dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmefluss über den Schenkel im Verhältnis zur Abkühlungsfläche einen günstigeren Wert erhält.