EA032866B1

EA032866B1 - Светящийся микроволновой нагревательный аппарат и способ одновременного отопления и освещения

Info

Publication number: EA032866B1
Application number: EA201690106A
Authority: EA
Inventors: Джанни Черцозо; Рауль Канджеми
Original assignee: Пиццетти, Альберто; Джемма, Роберто; Джанни Черцозо; Рауль Канджеми
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2019-07-31
Also published as: EA201690106A1; WO2014207700A3; EP3014187A2; WO2014207700A2; ITFI20130154A1; BR112015032726A2; CN108337756A; CA2916853A1; CN105580104A; CN105580104B; US20160143093A1; KR20160065805A

Abstract

Светящийся микроволновой нагревательный аппарат содержит по меньшей мере один магнетрон (1), испускающий микроволновое излучение в первой камере (3, 5), непроницаемой, отражающей и экранирующей микроволновое излучение; первая камера (3, 5) заполнена ионизируемым газом и содержит внутри по меньшей мере одну вторую камеру (4), проницаемую для микроволнового излучения и способную содержать жидкость, предназначенную для подачи в радиаторы (6, 7), и поглощающие тепло трубки (6в, 7в); жидкость нагревается за счет трения при облучении микроволновым излучением; светящийся микроволновой нагревательный аппарат содержит трубки (6, 7), соединенные с указанной по меньшей мере одной второй камерой (4) посредством устройств (9, 10), предотвращающих утечку микроволнового излучения из первой камеры (5); ионизируемый газ в состоянии плазмы при возбуждении микроволновым излучением генерирует свет, освещающий, по меньшей мере, внутренность первой камеры (3, 5).

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области систем генерации тепла и, в частности, к светящемуся микроволновому нагревательному аппарату с регенерацией энергии.

Уровень техники

В области нагрева посредством микроволнового излучения известны следующие патентные документы: US 4178494, 10 ноября 1977 г., 11 декабря 1979 г. Bottalico, Frank P. Микроволновый воздухонагреватель (micro-wave air heater); US 4236056, 29 января 1979 г., 25 ноября 1980 г. Allen, Donald D. Микроволновой нагревательный аппарат (Microwave Heater); US4284869, 6 марта 1980 г., 18 августа 1981 Pinkstaff, Leo W. Микроволновой водонагреватель (Microwave water heater); US 4288674, 21 апреля 1980 г., 8 сентября 1981 Councell, Graham D. Возбуждаемый микроволновым излучением парогенератор (Microwave actuated steam generator); US 4310738, 8 февраля 1980 г., 12 января 1982 г. Mccann, Dennis Система микроволнового нагрева жидкостей (Microwave fluid heating system); US 4388511, 20 мая 1981 г., 14 июня 1983 г. Jung Gmbh Микроволновое устройство для нагрева циркулирующей среды (Microwave heating apparatus for circulable media); US 4417116, 2 сентября 1981 г., 22 ноября 1983 г. Black, Jerimiah B. Микроволновый водонагреватель и способ нагрева (Microwave water heating method and apparatus); US 4559429 29 ноября 1984 г., 17 декабря 1985 г. США, представленные Министерством энергетики США, Направленный ответвитель СВЧ-диапазона и принцип действия ответвителя (Microwave Coupler and Method); US 4956534, 29 апреля 1988 г., 11 сентября 1990 г. Martin, William A. Микроволновый теплообменник в форме перевернутого усеченного конуса (Inverted frustum shaped microwave heat exchanger and applications thereof); US 4967052, 21 мая 1990 г., 30 октября 1990 г. Krapf, Edward J. Микроволновая нагревательная система с тепловыми трубками (Microwave heat pipe heating system); US 5064494, 10 июня 1988 г., 12 ноября 1991 rTeroson GMBH Способ по меньшей мере частичного отверждения герметиков и клеев с использованием импульсов микроволнового излучения (Process for the at least partial curing of sealants and adhesives using pulsed microwave energy); US 5314664, 1 апрель 1992 г., 24 мая 1994 г. Bodenseewerk Perkin-Elmer Gmbh Система подачи проб с встроенной дезинтеграцией микроволновым излучением (Sample supply system having integrated microwave disintegration); US 5357088, 4 мая 1992 г., 18 октября 1994 г. Konica Corporation Способ расплавления фотографического геля и преобразования в золь с использованием микроволнового излучения (Method for melting a photographic composition gel to a sol using microwave energy); US 5512734, 20 сентября 1994 г., 30 апреля 1996 г. Microonde Research Corp. Устройство и способ нагрева с использованием микроволнового излучения (Apparatus and method for heating using microwave energy); US 5919218, 30 января 1995 г., 6 июля 1999 г. Микроволновый картридж медицинской системы для встраиваемого в линию микроволнового нагревателя (Microwave Medical Systems Cartridge for in-line microwave warming apparatus); US 6064047, 16 декабря 1996 г., 16 мая 2000 г. Izzo, Daniel R. Микроволновый нагреватель для водогрейного котла (Microwave hot water boiler heating system); US 6121594, 6 ноября 1997 г., 19 сентября 2000 г. Industrial Microwave Systems, Inc. Способ и устройство для быстрого нагрева текучих сред (Method and apparatus for rapid heating of fluids); US 6271509, 3 апреля 1998 г., 7 августа 2001 г. Dalton Robert C. Устройство из искусственного диэлектрика для нагрева газов посредством электромагнитной энергии (Artificial dielectric device for heating gases with electromagnetic energy); US 6380525, 2 июля 2001 г., 30 апреля 2002 г. Dalton Robert C. Держатель из искусственного диэлектрика (Artificial dielectric susceptor); US 6858824, 29 декабря 2003 г., 22 февраля 2005 г. Alfred Monteleone Микроволновая нагревательная система для генерации теплового излучения и горячей воды для бытовых нужд (Microwave heating system to provide radiation heat and domestic hot water); US 6888116, 27 января 2003 г. 3 мая 2005 г. Robert C. Dalton Концентраторы электромагнитного поля для систем и устройств из искусственного диэлектрика (Field concentrators for artificial dielectric systems and devices); US 7022953, 30 июня 2004 г., 4 апреля 2006 г. Fyne Industries, LLC Электромагнитный проточный нагревательный аппарат для текучих сред (Electromagnetic flowing fluid heater); US 7109453, 1 февраля 2005 г., 19 сентября 2006 г. Keith A. Nadolski Микроволновая система горячего водоснабжения (Microwave hot water system); US 7465907, 13 августа 2007 г., 16 декабря 2008 г. Raymond Martino Микроволновый нагреватель для котлов и получения горячей воды (Microwave boiler and hot water heater); DE 4015639 A1, 15 мая 1990 г., 16 мая 1991 ^Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon, Kr Нагреватель с использованием электромагнитных волн (Mit elektromagnetischen Wellen arbeitende heizvorrichtung); EP 1746864 A1, 18 августа 2004 г., 24 января 2007 г. De Ruiter, Remco Система с высокой энергоэффективностью для непрямого нагрева целевой среды электромагнитным излучением (System with high energy efficiency for indirectly heating a target medium using electromagnetic radiation); EP 2239995 A1, 7 апреля 2009 г., 13 октября 2010 г. Christian Zignani Устройство для нагрева текучей среды для бытового или промышленного применения или отопления с использованием микроволнового излучения в качестве источника энергии (Device for heating a fluid for household or industrial use or for heating premises, using microwaves as its energy source); WO 1998046046 A1, 15 октября 1998 г., 3 апреля 1998 г. Robert C. Dalton Устройство с искусственным диэлектриком для нагрева газов посредством электромагнитной энергии (Artificial dielectric device for heating gases with electromagnetic energy); WO 2005067351 A1, 27 декабря 2004 г., 21 июля 2005 H2 Oh Inc. Микроволновая нагревательная система для генерации теплового излучения и горячей воды (Microwave heating system for radiation heat and hot water); WO 2006131755 A1, 9 июня 2006 г., 14 декабря

- 1 032866

2006 г. William Dewhurst Нагревательный аппарат и способ нагрева (Heating apparatus and method).

Отопление помещений и аналогичных пространств сегодня обеспечивается с использованием газов под давлением, поступающих по трубам или поставляемых в контейнерах, и пламени от сгорания этих газов, нагревающего воздух в теплообменниках, через которые циркулирует этот воздух; другая известная нагревательная система для подогрева воды использует резистивный нагревательный котел, проходящие через который трубки соединены с радиаторами, расположенными в различных пунктах одного или нескольких помещений и получающими горячую воду, для нагрева окружающей среды посредством теплового излучения.

Обе системы, описываемые выше, используются для нагрева текущей воды.

Другая система используют инфракрасные лампы, облучающие и нагревающие поверхности, освещаемые инфракрасным излучением.

Среди недостатков этих известных отопительных систем можно указать высокую стоимость строительства, большое потребление энергии, неэффективность и риски, связанные с использованием газа под давлением и факела пламени газа, не говоря уже о выделении загрязняющих веществ.

Однако самый большой недостаток состоит в продолжительности промежутка времени, необходимого для нагрева.

Аналогично описанному выше применительно к отоплению подобные же способы были использованы для освещения: самая старая система использует для освещения пламя, затем стали применять свечение раскаленной нити накала, свечение неона (свечение газа, ионизированного протекающим электрическим током) и, наконец, светодиоды LED самого последнего поколения, также возбуждаемые постоянным электрическим током.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является создание простого, компактного и надежного аппарата с функцией нагрева и освещения, недорогого эффективного, использующего энергию микроволнового излучения для генерации тепла, света, чтобы освещать окружающую среду, и/или света для получения электроэнергии, для нагрева окружающей среды и пространства, как описано выше, адаптируемого для использования, в том числе в сочетаниях, совместно с существующими системами распределения тепла в зданиях и сооружениях и другими подобными системами, а также системами распределения света, такими как волоконные световоды, колбы с концентраторами света и лампы, заполненные инертным газом.

Другой целью настоящего изобретение является создание нагревательного аппарата с улучшенными нагревательными свойствами по сравнению с различного типа нагревательными аппаратами, используемыми сегодня, свободного и незагрязняющего окружающую среду, с замкнутым контуром, не содержащего взрывчатых веществ, не использующего пламени и сберегающего энергию.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание нового микроволнового нагревательного аппарата, универсального и в высокой степени гибкого, чтобы удовлетворить разнообразным требованиям к отоплению и освещению для различных сред, зданий и сооружений и т.п.

Следующей целью настоящего изобретения является создание нового микроволнового нагревательного аппарата, который может быть использован в дополнение к другим нагревательным и отопительным системам, включая солнечные нагревательные системы.

Еще одной целью настоящего изобретения является преобразование энергии микроволнового излучения в световую энергию путем воздействия на инертный газ микроволновым излучением, которое преобразует этот газ в плазму, испускающую свет.

Следующей целью настоящего изобретения является частичная рекуперация затраченной энергии посредством фотогальванических элементов, освещаемых плазмой, находящейся внутри рассматриваемого устройства.

Эти и другие цели, которые станут более ясны ниже, достигаются посредством применения светящегося микроволнового нагревательного аппарата, содержащего один или несколько магнетронов, являющихся источниками микроволнового излучения предпочтительно с частотой выше 1300 МГц и более предпочтительно с частотой 2450 МГц, в непроницаемой металлической камере, отражающей и экранирующей микроволновое излучение; эта камера заполнена ионизируемым газом (например, аргоном) и содержит расположенные внутри этой непроницаемой камеры одну или несколько внутренних камер, проницаемых для микроволнового излучения и заполненных жидким материалом (таким как вода) для подачи в радиаторы, и поглощающее тепло трубки; эта вода будет нагреваться трением при облучении ее микроволновым излучением; такой светящийся микроволновой нагревательный аппарат отличается наличием трубок, соединенных с нагревательным аппаратом посредством таких устройств, как сетчатые фильтры, предотвращающие утечку микроволнового излучения из камеры, нагревательный аппарат способен генерировать люминесцентный свет, испускаемый ионизированным газом, переходящим в состояние плазмы при возбуждении его микроволновым излучением.

Предпочтительно светящийся микроволновой нагревательный аппарат содержит светящиеся элементы (или, более просто, люминесцентные источники света), освещаемые газом, переведенным в состояние с высоким содержанием плазмы под воздействием этого микроволнового излучения; эти светящиеся элементы требуют присутствия сетчатых фильтров для защиты от опасного микроволнового излу

- 2 032866 чения, вытекающего из камеры.

Согласно некоторым предпочтительным вариантам нагревательный аппарат содержит панели солнечных батарей для приема света, генерируемого ионизированным газом, находящимся в плазменном состоянии, преобразования этого света в электрический ток и передачи этого тока на выход, когда нужно, посредством аккумулятора или инвертора.

Нагревательный аппарат реализует сочетание трех эффектов преобразования энергии: взаимодействие микроволнового излучения с текучей средой и с плазмой одновременно, возврат энергии излучаемого тепла и света посредством соответственно поглотителей тепла и фотогальванических элементов, где эти последние погружены в плазму, оптимизация уменьшения рассеяния энергии внутри нагревательного аппарата.

Предпочтительно в нагревательном аппарате газ, превратившийся в высокой степени в плазму под воздействием микроволнового излучения, преобразуют в источник световой энергии, которая может быть частично возвращена посредством одной или нескольких фотогальванических панелей.

Нагревательный аппарат предназначен служить как устройством для нагрева жидкости, которую затем направляют к элементам для обмена теплом с окружающей средой, так и агрегатом, образованным устройством для нагрева жидкости и соединенными с этим устройством элементами для обмена теплом.

Настоящее изобретение относится также к способу одновременного нагрева и освещению, содержащему этап генерации плазмы внутри камеры, предпочтительно металлической, начиная от газа, посредством возбуждения микроволновым излучением, предпочтительно с частотой 2450 МГц;

этап нагрева жидкости внутри камеры как посредством плазмы, так и микроволновым излучением; передача нагретой жидкости пользователям, ответственным за отопление;

генерация света плазмой;

использование света в светящихся элементах, направленного в окружающую среду вне камеры и/или на фотогальванические панели для генерации электрической энергии, внутри камеры.

Физические основы работы устройства.

Для жидкостей.

Проходящая через камеру жидкость, поглощающая и удерживающая энергию микроволнового излучении, нагревается с помощью магнетрона, генератора микроволнового излучения, настроенного на частоту 2450 МГц; когда микроволновая печь включена, ее внутренняя камера заполнена микроволновым излучением. Эта конкретная частота выбрана с целью передачи максимального количества энергии излучения, генерируемого магнетроном, в жидкость без излишних потерь. При необходимости могут быть выбраны другие частоты. Наиболее репрезентативным веществом, присутствующим в циркуляционных системах отопления и способным возбуждаться излучением, является, несомненно, вода. На самом деле именно вода повлияла на выбор рабочей частоты магнетрона. Молекула воды состоит из атомов (кислорода и водорода), обладающих разным сродством к электрону (электроотрицательностью); атом кислорода сильно притягивает электроны, приобретая некоторую долю отрицательного заряда; два атома водорода, менее электроотрицательного элемента, чем кислород, имеют некоторую долю положительного заряда. Вследствие таких долей электрического заряда, а также своей геометрии, молекула воды является поляризованной. При помещении в электрическое поле поляризованная молекула ориентируется так, что ее отрицательный конец обращен к положительному полюсу, тогда как положительный конец обращен к отрицательному полюсу. Если электрическое поле многократно меняет полярность на противоположную, молекула воды вынуждена изменять свое положение при каждой инверсии полярности поля. При частоте 2450 МГц молекула воды переворачивается в положение с противоположной полярностью 2450 миллионов раз в секунду без остановки даже на мгновение; при более высоких частотах вращение молекулы воды будет прерываться прежде, чем молекула успеет завершить переворот на полные 180°; при более низких частотах возможна остановка молекулы воды и пребывание ее какое-то время в покое между завершением одного переворота и началом следующего. Поэтому на частоте 2450 МГц вся энергия излучения магнетрона передается молекулам воды, вследствие чего эта частота называется резонансной частотой. В природе существуют и другие поляризованные молекулы, приводимые в движение (и потому нагреваемые) микроволновым излучением, но имеющие резонансную частоту, отличную от резонансной частоты воды, нагрев этих молекул осуществляется с выходом меньше 100%.

Для газов.

В лабораторных условиях газ может быть нагрет и ионизирован главным образом с использованием трех способов: путем пропускания через газ электрического тока, например, посредством приложения электрического напряжения между двумя электродами (электрический разряд на постоянном токе); путем облучения радиоволнами с подходящей частотой (высокочастотные разряды); как и в предыдущем способе, но с использованием микроволнового излучения (микроволновые разряды). В общем, с микроскопической точки зрения все эти способы формирования электрического разряда (или плазмы) эквивалентны: энергия поступает к связанным с ядрами электронам и в какой-то момент вызывает отрыв этих электронов от ядер с образованием свободных электронов. Свободные электроны сталкиваются с другими нейтральными атомами, освобождая больше электронов, и весь процесс продолжается каскадно до

- 3 032866 тех пор, пока не будет достигнуто некоторое равновесие, которое зависит исключительно от давления газа и от величины приложенного электрического поля.

Краткое описание чертежей

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут более ясны из описания предпочтительных, но не исключительных вариантов настоящего изобретения, иллюстрируемых посредством неограничивающего примера, показанного на прилагаемых чертежах, на которых фиг. 1A представляет упрощенный вид в аксонометрической проекции части нагревательного аппарата согласно настоящему изобретению, отвечающего за нагрев жидкости для передачи ее элементам для обмена теплом с окружающей средой, показанным на фиг. 1D и 1E;

фиг. 1B представляет тот же самый вид, какой показан на фиг. 1A, но с изображением некоторых внутренних элементов, выделенных штриховыми линиями;

фиг. 1C представляет упрощенный вид в плане сечения по линии 1С, показанной на фиг. 1В;

фиг. 1D представляет упрощенный вид в аксонометрической проекции части нагревательного аппарата согласно настоящему изобретению, содержащий как часть, отвечающую за нагрев жидкости для передачи ее элементам для обмена теплом с окружающей средой, так и эти элементы для обмена теплом с окружающей средой;

фиг. 1E представляет упрощенный вид в аксонометрической проекции части нагревательного аппарата, показанной на фиг. 1A, и упрощенное изображение соединенных с этой частью трубок, отвечающих за обмен теплом с окружающей средой.

Осуществление изобретения

Как показано на перечисленных выше чертежах, нагревательный аппарат согласно настоящему изобретению содержит первую часть, отвечающую за нагрев жидкости для передачи ее трубкам или элементам для обмена теплом с окружающей средой и отвечающую за генерацию света, и вторую часть, содержащую трубки или элементы для обмена теплом с окружающей средой.

Первая часть содержит первую камеру 5, предпочтительно металлическую, в которой газ (предпочтительно инертный газ, в рассматриваемом примере аргон, хотя могут быть также использованы другие газы, такие как гелий, неон и т.п. или смеси газов) превращается в светящуюся плазму посредством микроволнового облучения. Поз. 1 обозначает генератор электромагнитных волн, такой как магнетрон, используемый в известных системах для генерации микроволнового излучения, например, с частотой 2450 МГц. Этот магнетрон 1 через антенну 2 излучает в предварительную камеру 3 (которая образует часть первой камеры и волновода) микроволновое излучение для формирования резонанса в этой камере и возбуждения газа, преобразуемого тем самым, как указано, в светящуюся плазму. Эта плазма распределяется в первой камере 5.

Внутри первой камеры 5 находится вторая камера 4, изготовленная из материала, проницаемого для микроволнового излучения, такого как стекло, и содержащая жидкость (предпочтительно воду), которая должна быть нагрета и передана потребителям, т.е. в трубки (или излучающие элементы, радиаторы или в другую централизованную систему; поэтому нагревательный аппарат может быть оснащен подходящим замкнутым гидравлическим контуром и может быть расположен в любой среде) 6 и 7 для обмена теплом с окружающей средой, соединенные со второй камерой. В частности, от второй камеры отходят трубки 6в, 7в для соединения с трубками или радиаторами 6 и 7.

Трубки 6 и 7 или 6в и 7в соединены со второй камерой посредством устройств 9 и 10, предотвращающих утечку микроволнового излучения из первой камеры 5, таких как сетчатые фильтры известного типа.

Предпочтительно с трубками 6 и 7 или 6в и 7в соединены средства для обеспечения циркуляции жидкости, такие как насос, не показанный на чертеже.

Естественно, нагревательный аппарат может быть оснащен подходящим замкнутым гидравлическим контуром, где циркулирует вода (или другая жидкость), которую нужно нагревать, проходя через вторую камеру (предпочтительно оснащенную входными и выходными элементами гидравлического контура) и может быть поэтому помещен в любой среде, либо может быть оснащен гидравлическим контуром, где циркулирует вода (или другая жидкость), которую нужно нагревать, так что этот контур соединяется с другой системой, например с системой, составленной из одного или нескольких других нагревательных аппаратов, для получения системы с последовательным или параллельным соединением нагревательных аппаратов. Гидравлический контур светящегося нагревательного аппарата может быть также соединен с системой центрального отопления дома или комплекса домов.

Более того, согласно настоящему изобретению становится также возможным расположить часть, отвечающую за нагрев и освещение (т.е. первую камеру, вторую камеру и магнетрон) в первой среде, а радиаторные отопительные элементы расположить во второй среде, соединив их со второй камерой длинными трубками 6 и 7. Кроме того, в других средах светящиеся элементы также могут располагаться на расстоянии от первой камеры, например, в третьей среде, используя световоды или оптоволокно или другие подобные компоненты, способные передавать свет от первой камеры к светящимся элементам, находящимся в третьей среде.

Первая камера 5 функционально связана, т.е. связана жидкостной связью, со светящимися элемен

- 4 032866 тами, такими как колбы 11, 12 и 13, изготовленные из прозрачного или почти прозрачного материала. Область соединения между колбами 11, 12 и 13 и камерой 5 экранирована, например, дополнительными устройствами 20, такими как сетчатые фильтры известного типа, для блокирования микроволнового излучения.

В этом варианте внутри камеры 5 установлены также несколько фотогальванических панелей 14...80, число которых может варьироваться в зависимости от конкретных требований, а форма и расположение указаны здесь очень схематично.

Световые лучи, испускаемые светящейся плазмой, и микроволновое излучение облучают заполненную водой вторую камеру, также экранированную от первой камеры 5 для защиты пользователей. Трубки 6, 7 нагревательного аппарата (обозначены поз. 8 в сборке, образованной первой частью для генерации горячей воды и второй частью для обмена теплом с окружающей средой) ведут из второй камеры 4, а соединения с радиаторными элементами (или централизованной системой) выполняются посредством трубок 6в и 7в.

Микроволновое излучение экранируется втулками 9 и 10 с использованием сетчатых фильтров (или металлических сеток) известного типа для защиты остальной части системы.

Из первой камеры 5 светящаяся плазма распределяется по осветительным колбам 11, 12, 13. Микроволновое или другое опасное излучение экранируется в месте соединения между колбами и первой камерой, например, посредством дополнительных устройств, таких как сетчатые фильтры или специальные сетки 20.

Фотогальванические панели 14...80 возбуждаются светом, излучаемым плазмой, и могут вырабатывать электроэнергию и передавать ее на выход по требованию посредством аккумулятора 81, инвертора или другого подобного устройства.

На практике светящаяся плазма освещает внутренность камеры 5. Нагревательный аппарат, таким образом, является светящимся внутри. Свет внутри камеры может быть использован с помощью фотогальванических панелей, находящихся внутри этой камеры 5, либо он может быть передан наружу, например, через светящиеся элементы, такие как колбы или аналогичные элементы, например световоды, оптоволокно и т.п., либо этот свет может быть использован как фотогальваническими панелями (внутреннее освещение), так и светящимися элементами (внешнее освещение).

Согласно настоящему изобретению свет, излучаемый в окружающую среду, может также содержать составляющие в невидимых диапазонах, такие как инфракрасные или ультрафиолетовые лучи (длины волн света могут находиться и в видимом и в невидимом диапазонах, либо только в видимом диапазоне, либо только в невидимом диапазоне).

Жидкий носитель, протекающий через вторую камеру 4, используется для переноса генерируемого (в камере 4) тепла вовне относительно нагревательного аппарата. Жидкий носитель направлен таким образом, чтобы непосредственно получать энергию и нагревать или проходить над поглощающим материалом, нагреваемым за счет молекулярного трения.

Способ и аппаратура, описываемые здесь, позволяют заметно сберечь энергию, не требуют вентиляции, не содержат взрывчатых веществ, не используют горение и не создают токсичных эффектов. Оборудование может быть интегрировано в солнечные энергосистемы в том смысле, что оно может быть соединено с накапливающим тепло поглотителем солнечной энергии, генерируя горячий воздух или горячую воду для аккумулятора тепла даже в периоды, когда собственно солнечная энергия находится на наименьшем уровне. Оно может также получать электрический ток, генерируемый с использованием возобновляемых источников энергии (ветер, фотогальванические элементы и т.д.).

Понятно, что приведенное выше описание просто представляет возможные и неограничивающие варианты реализации настоящего изобретения, которые могут варьироваться по форме и структуре, не отклоняясь от объема принципов, лежащих в основе настоящего изобретения. Все и любые цифровые позиционные обозначения в прилагаемой формуле изобретения приведены исключительно с целью способствовать чтению этого описания с учетом прилагаемых чертежей и никоим образом не ограничивают объема защиты настоящего изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Светящийся микроволновой нагревательный аппарат, содержащий по меньшей мере один генератор (1) микроволнового излучения в первой камере (3, 5), непроницаемой для микроволнового излучения, отражающей и экранирующей микроволновое излучение; при этом первая камера (3, 5) заполнена ионизируемым газом и содержит внутри по меньшей мере одну вторую камеру (4), проницаемую для микроволнового излучения, подходящую для содержания в ней жидкости, предназначенной для подачи в радиаторы; причем указанная жидкость нагревается за счет облучения микроволновым излучением, указанный светящийся микроволновой нагревательный аппарат содержит трубки (6, 7), соединенные с указанной по меньшей мере одной второй камерой (4) посредством устройств (9, 10), предназначенных для предотвращения утечки микроволнового излучения из первой камеры (5); при этом ионизируемый газ, находящийся в состоянии плазмы при возбуждении микроволновым излучением, генерирует свет, осве

- 5 032866 щающий, по меньшей мере, внутренность первой камеры (3, 5); указанный микроволновой нагревательный аппарат содержит по меньшей мере один светящийся элемент (11, 12, 13), освещаемый ионизируемым газом в состоянии плазмы при возбуждении микроволновым излучением, указанный элемент расположен снаружи первой камеры и предназначен для освещения внешней окружающей среды.
2. Светящийся микроволновой нагревательный аппарат по п.1, содержащий по меньшей мере одну солнечную панель (14), установленную внутри первой камеры (3, 5), выполненную с возможностью приема света, генерируемого ионизируемым газом в состоянии плазмы, и преобразования света в электрический ток, а также с возможностью выдачи этого тока, когда требуется, посредством аккумулятора (81) или инвертора и т.п.
3. Светящийся микроволновой нагревательный аппарат по п.1 или 2, в котором указанный по меньшей мере один светящийся элемент (11, 12, 13) предпочтительно люминесцентный.
4. Светящийся микроволновой нагревательный аппарат по п.1 или 2, в котором указанный по меньшей мере один светящийся элемент (11, 12, 13) предпочтительно люминесцентный, и указанные элементы предназначены для освещения внешней окружающей среды светом с длиной волны в видимом, невидимом или в обоих диапазонах.
5. Светящийся микроволновой нагревательный аппарат по п.3 или 4, содержащий несколько светящихся элементов (11, 12, 13).
6. Светящийся микроволновой нагревательный аппарат по п.3, 4 или 5, в котором по меньшей мере один светящийся элемент представляет собой колбу, выполненную из материала, прозрачного для света.
7. Светящийся микроволновой нагревательный аппарат по пп.3, 4, 5 или 6, содержащий дополнительные устройства (20) для предотвращения утечки микроволнового излучения из первой камеры (3, 5) к светящимся элементам (11, 12, 13).
8. Светящийся микроволновой нагревательный аппарат по одному или нескольким из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один генератор (1) микроволнового излучения выполнен с возможностью испускать микроволновое излучение с частотой свыше 1300 МГц, а более предпочтительно с частотой 2450 МГц или с частотой, кратной 2450 МГц.
9. Светящийся микроволновой нагревательный аппарат по одному или более предшествующим пунктам, в котором первая камера является металлической.
10. Светящийся микроволновой нагревательный аппарат по одному или более предшествующим пунктам, в котором указанный газ является инертным газом, предпочтительно аргоном, неоном или гелием.
11. Светящийся микроволновой нагревательный аппарат по одному или более предшествующим пунктам, в котором указанная жидкость является водой.
12. Светящийся микроволновой нагревательный аппарат по одному или более предшествующим пунктам, в котором указанные устройства (9, 10) и/или дополнительные устройства (20) представляют собой сетчатые фильтры.
13. Светящийся микроволновой нагревательный аппарат по одному или более предшествующим пунктам, в котором указанная жидкость, содержащаяся в указанной по меньшей мере одной второй камере (4), предназначена для подачи в указанные радиаторы и поглощающие тепло трубки.
14. Светящийся микроволновой нагревательный аппарат по одному или более предшествующим пунктам, в котором сочетаются три явления преобразования энергии: микроволны, которые взаимодействуют с жидкостями и плазмой одновременно, испускание тепла и света, которые регенерируются посредством соответственно поглотителей тепла и фотогальванических элементов, погруженных в светящуюся плазму, оптимизация уменьшения рассеяния энергии внутри нагревательного аппарата.
15. Способ одновременного отопления и освещения с помощью светящегося микроволнового нагревательного аппарата по любому из пп.1-14, содержащий этап генерации плазмы внутри камеры, предпочтительно металлической, начиная с газа, посредством возбуждения микроволновым излучением предпочтительно с частотой 2450 МГц, этап нагрева жидкости внутри указанной камеры посредством плазмы и микроволнового излучения, передачу нагретой жидкости потребителю, ответственному за отопление, генерацию света посредством плазмы, использование света в светящихся элементах, направленных в окружающую среду снаружи камеры, и/или на фотогальванических панелях для получения электроэнергии внутри камеры.