EP1875140B1 - Wärmegenerator - Google Patents

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EP1875140B1
EP1875140B1 EP05731926A EP05731926A EP1875140B1 EP 1875140 B1 EP1875140 B1 EP 1875140B1 EP 05731926 A EP05731926 A EP 05731926A EP 05731926 A EP05731926 A EP 05731926A EP 1875140 B1 EP1875140 B1 EP 1875140B1
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EP
European Patent Office
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fluid
heat generator
housing
heat
generator
Prior art date
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Active
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EP05731926A
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English (en)
French (fr)
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EP1875140A1 (de
Inventor
Kanarev Philipp Michaylovich
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Bierbaumer Hans-Peter Dr hc
Original Assignee
Bierbaumer Hans-Peter Dr hc
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Publication date
Application filed by Bierbaumer Hans-Peter Dr hc filed Critical Bierbaumer Hans-Peter Dr hc
Publication of EP1875140A1 publication Critical patent/EP1875140A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1875140B1 publication Critical patent/EP1875140B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/002—Air heaters using electric energy supply
    • F24H3/004—Air heaters using electric energy supply with a closed circuit for a heat transfer liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
    • F24H1/106—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply with electrodes

Definitions

  • the invention relates to a heat generator for heating a fluid with a housing made of a dielectric material, comprising a housing shell, a housing bottom and a housing cover, with at least one inlet opening and at least one drain opening for the fluid, wherein in the housing at least one anode and at least one cathode are arranged at a distance from one another, and wherein the at least one anode and the at least one cathode are electrically conductively connected to one pole of at least one pulse generator, a heating system comprising at least one conveyor for a first fluid, at least one heat generator for heating the fluid, at least a heat exchanger in which the generated heat is transferred from the fluid to another fluid, the use of the heat generator to heat a building, and a method of operating the heat generator to heat a dipolar particle, such as molecules or molecules clusters, existing fluid, after which the fluid in the heat generator is exposed to an electric field and its particles are aligned according to their charge, wherein the particles are additionally applied with voltage pulses.
  • Devices for electric heating are already known from the prior art. They can be divided into resistance heaters, arc heaters, induction heaters, dielectric heaters, electron heaters, laser heaters and mixed heaters.
  • a plant for the production of heat energy hydrogen and oxygen is known, based on physico-chemical technology.
  • This device comprises a housing made of a dielectric material, which is provided with a molded cylindrical conical cam with a through-hole, which forms the anode or cathode space together with the housing.
  • the anode is designed as a flat ring with openings, located in the anode compartment and is connected to the positive terminal of the supply source.
  • the rod-shaped cathode is made of heat-resistant material and is inserted into a threaded dielectric rod, with which it can be inserted through a threaded hole in the housing in the inter-electrode chamber, centered in the cover through-hole and connected to the negative terminal of the supply source.
  • the inlet connection for the working solution is located in the middle part of the anode compartment.
  • the US 3,315,681 A describes a heating device are arranged in the electrodes, wherein these electrodes are connected to a power source.
  • This heater is primarily for the rapid heating of blood, for which an alternating electric field is built up between the electrodes by using an AC energy source.
  • the use of an alternating field in particular of importance, as by the use of direct current, the problem of polarization of the electrodes occurs, whereby the blood is not only heated unevenly, but an outgassing of the blood occurs.
  • the frequency of the alternating field must be above 60 Hz, in particular above 200 Hz, preferably in the range between 400 Hz and 800 Hz.
  • pulses or recurring capacitor discharges can also be used.
  • the CH 658 507 A describes an electrode vessel with a container in which at least one cylindrical electrode and at least one further coaxially surrounding electrode are accommodated, wherein the electrodes having different polarity are completely submerged in water and connected to an AC supply.
  • the electrodes are arranged immovably relative to one another.
  • at least one control unit controlling the power consumption of the electrodes is provided in the AC power supply. With this control unit, the power of the electrode boiler is steplessly controlled between 0% and 100%. The water is heated as a result of its electrical resistance, so that there is a vapor development between the electrodes.
  • the control is effected by a so-called oscillation packet control in which the sinusoidally running alternating current is transmitted by the thyristors during a certain number of current-carrying pulses and is interrupted by the thyristors during a same or different number of current-blocking pulses. It is thus achieved a linear dependence of the power of the number of pulses.
  • a so-called phase control in which the alternating current alternately is transmitted during a current-carrying partial pulse and interrupted during a current-blocking partial pulse.
  • the pressure vessel itself can be grounded or insulated.
  • the heat generator in which a dielectric is arranged between the at least one anode and the at least one cathode, as well as by a heating system in which at least one heat generator is designed according to the invention, and by the method mentioned at the beginning, in which Particles are subjected to voltage pulses, whereby their Nah elbow is destroyed and then in pulse pauses or outside of the heat generator, the recombination of the Nahaku is made possible, wherein heat energy is released or generated, solved.
  • the advantage here is that the heating of the fluid does not take place with alternating or direct current, but with voltage pulses.
  • the energy consumption for the breaking up of the short-range order of the particles can be reduced from a primary voltage source and thus the efficiency of the heat generator is increased.
  • the particles of the fluid are put into resonance oscillation with the voltage pulses, that is to say that at least essentially a standing wave is formed within the flow circuit and thus the energy consumption continues for the destruction of the close arrangement or of bonds within molecules can be reduced because hereby these particles in addition to their natural natural vibration, as is well known, already have a higher fundamental frequency and thus in the field between the anode and cathode only the pure destruction of the Nahaku must be done.
  • the voltage pulses can be generated with a steep rising edge, in particular at least approximately rectangular pulses are used, whereby the destruction of the Nahowski is effected very quickly and thereby lower energy losses, which otherwise may occur due to the degradation of the introduced energy in the form of vibrational energy can.
  • voltage pulses are used with a, at least in the lower third, gently sloping edge whereby a slowly decreasing voltage curve is made possible and thus not only the recombination or reorganization of the particles is facilitated, but also the stress of the components of the heat generator can be reduced so that it can be operated at least approximately maintenance-free over longer periods of time.
  • water is used as the fluid because in the event of an accident the least possible impact on the environment is provided.
  • tetrahedral arrangements that is, the order of proximity of the individual water molecules, a very broad spectrum is available in order to tailor the heat energy production to the respective consumer.
  • a pH can be adjusted, selected from a range with a lower limit of 7.1 and an upper limit of 14 or with a lower limit of 9 and an upper limit of 12, as these measures increase the reactivity of the water and thus facilitate the destruction of the proximity or bonds of the water molecules and consequently the energy consumption the primary source can be lowered.
  • the particles are at least approximately linearized to facilitate their alignment in the electric field between the anode and cathode.
  • monochromatic radiation which may be a laser radiation in particular, since it allows the energy required for the alignment very specifically tuned to the respective molecules of the fluid and their energy requirements for various vibration and rotation states can be introduced.
  • the fluid is contacted in the circulation, so that it is possible to work in a closed system and, in particular, advantages with regard to a chemically treated fluid can be obtained, in particular with regard to the very basic alkalis.
  • the fluid can be fed to the heat generator to a heat exchanger, said heat exchanger can be designed according to a variant embodiment as a radiator of a space heating, thereby promoting a large-scale heat transfer from the fluid to a carrier medium.
  • the pulse generator may be formed electromechanically, in particular an electric motor, at least one voltage pulse generator and at least one pump, in particular a hydraulic pump, comprise on a common shaft, whereby this can be equipped very robust for extreme conditions.
  • the pulse generator wherein this in particular at least one transformer, optionally at least one rectifier, for the case that AC voltage is fed, at least one IGPT and at least one capacitor may include, whereby this pulse generator can be made very compact and thus particularly suitable for small systems, for example.
  • this pulse generator can be made very compact and thus particularly suitable for small systems, for example.
  • the electronic pulse generator can be at least largely designed as a circuit board with corresponding semiconductor components.
  • the pulse generator can be assigned at least one control and / or regulating module for controlling and / or regulating a temperature of the fluid and / or a pulse width and / or pulse duration and / or a pulse frequency, whereby the accuracy of the method, in particular if this under resonance the particles is carried out can be increased, and it is also possible to control the method such that the heat extraction, eg for space heating, not too large and thus ultimately the consumption of primary energy at least optimized, but preferably can also be minimized.
  • the housing jacket is cylindrical in order to keep the losses occurring through the flow resistance as low as possible.
  • the housing bottom and / or the housing cover can be made detachable from the housing jacket, in particular insertable or inscribable in the housing so as not only to allow the accessibility of the anode and cathode space in the heat generator, but thus to the heat generator for retrofitting into existing heating systems be designed by a height compensation by the use of different height case bottoms and / or housing cover is made possible.
  • At least one inlet opening for the fluid is arranged in the housing bottom, in particular axially and / or if at least one drain opening is arranged in the housing cover, also in particular axially, wherein it is particularly advantageous if the inlet opening and the drain opening coaxial with each other are formed because otherwise occurring heat losses can be reduced or avoided and thus the energy efficiency of the system, ie the heat generator can be increased can.
  • the distance between the at least one anode and the at least one cathode is variable, preferably infinitely adjustable, for example via a corresponding screw adjustment, because thus the heat generator is universally applicable by depending on the fluid used or depending on the Overall concept of a system in which the heat generator is operated, this distance, which is referred to in the context of the invention as a so-called dielectric game, can be optimized without additional design measures.
  • the at least one anode and / or the at least one cathode is supported by an adjusting device.
  • This adjusting device preferably consists of a dielectric material in order to avoid energy losses due to energy input into this adjusting device.
  • the at least one anode or the at least one cathode can partially surround the adjusting device in order to keep the anode space or cathode space as low as possible while at the same time providing sufficient height adjustability and sufficient surface area of the anode or cathode.
  • the adjusting device in the housing cover and / or in the housing bottom is screwed, or if it is slidably supported in the housing cover or in the housing bottom, since thus a structurally simple measure for the adjustability is set by only the adjustment itself and not a part of the same must be designed adjustable in height via a corresponding mechanism.
  • the adjusting device may be formed in the flow direction of the fluid behind the inlet opening for the fluid, wherein it is particularly advantageous if the inlet opening is formed in the adjustment, because thus the manufacturing cost of the heat generator by reducing individual components is made possible and on the other hand, the volume in the heat generator as low as possible can be kept, which in turn reduces energy consumption for heating the fluid lower.
  • At least one radially arranged opening for the outlet of the fluid to be arranged in the anode space in the region of the at least one anode, thereby generating a transverse flow in the region of the dielectric clearance, transversely with respect to the axis of the heat generator is so that so the fluid enters transversely with respect to the formed between the anode and cathode electric field, and thus must travel as long as possible in the electric field.
  • the adjusting device protrudes outside the housing via the housing cover or the housing bottom.
  • the dielectric can be designed as a deflection device for the fluid in order to achieve the said transverse flow, thus projecting radially in particular over the radially arranged openings in the adjusting device.
  • the serial arrangement is to be understood in particular in training the heating system as a resonant circuit - resonant circuit that in the fluid a standing wave is formed - by reducing the required primary energy - Compared to the parallel operation - allows a further increase in the efficiency of the heating system.
  • the heat exchanger of the heating system can be designed in the manner of a solar module, whereby a particularly effective heat energy release, e.g. for space heating, is possible.
  • these heat exchangers can also be designed as conventional radiators, so that this heating system in the form of a small stationary system, for example, only for one room, can be formed.
  • the radiator is designed as Bankpaneel, whereby the heat transfer into the room can be made more effective.
  • the heating system generally as a central heating.
  • FIG. 1 an inventive heat generator 1 is shown.
  • This comprises a housing 2, consisting of a housing shell 3, and a housing bottom 4 and a housing cover 5.
  • the housing 2, that is, the housing shell 3 and / or the housing bottom 4 and / or the housing cover 5 may be made of a dielectric material, for example of a plastic, such as PE, PP, PVC, PS, Plexiglas etc.
  • each thread 6 is each one of the two end portions 7, 8 of the housing shell 3 assigned - or a corresponding external thread on the housing bottom 4 and the housing cover. 5 bolted to the housing shell 3, so that the housing bottom 4 and the housing cover 5 are removably disposed from the housing shell 3 in this.
  • the housing bottom 4 and / or the housing cover 5 are arranged with a press fit in the housing shell 3.
  • the housing 2 is cylindrical.
  • the cylindrical formation a reduction of the flow resistance, which is opposite to a subsidized by the heat generator 1 fluid 9, allows - that the housing 2 may have any arbitrary spatial forms, such as cubic, etc.
  • the housing bottom 4 has in the embodiment cylinder after Fig. 1 along a longitudinal central axis 10, a recess, for example in the form of a bore, which serves as an inlet opening 11 for the fluid 9 in the heat generator 1, that is, in a reaction space 12 of the heat generator 1.
  • the housing cover 5 is provided with an opening 13 in the form of an axial bore in order to ensure the flow of the fluid 9 from the reaction chamber 12.
  • Both the inlet opening and the drain opening can also be at another Position of the heat generator 1 in the housing 2 be located, for example in the housing shell 3, or radially in the housing base 4 or housing cover 5, so as to give the incoming fluid 9 already a tangential flow, this should be beneficial to heat generation.
  • more than one inlet opening or more than one drain opening can be arranged.
  • At least one anode 14 in an anode space 15 and at least one cathode 16 in a cathode space 17 are arranged.
  • the at least one anode 14 is connected to a positive pole 18 and the at least one cathode 16 is connected to a negative pole 19 of a pulse generator 20.
  • Fig. 1 shows, in the case of an embodiment variant, the anode 14 is arranged at a distance from the housing bottom 4 in the reaction space 12.
  • a dome-shaped attachment 21 is provided on the housing bottom 4 in the region of the opening 11, that is to say the inlet opening for the fluid 9 into the reaction space 12, which can serve as a height adjustment device for the at least one anode 14.
  • this attachment 21 is in turn rotationally symmetrical, bolt-shaped and held in a central bore 22 in the housing bottom 4.
  • this attachment 21 may in turn also have other geometric shapes, for example prism-like, so that this bore 22 may be designed to correspond to the outer circumference of the attachment 21.
  • this article 21 does not protrude into the housing bottom 4, but is mounted on this, for example glued to this, or is connected via other types of connection techniques, such as welding, with the housing bottom 4.
  • this attachment 21 is provided with an external thread 23, which engages in an internal thread 24 of the bore 22.
  • this attachment 21 which preferably also consists of a dielectric material, has an opening 26 which does not extend in the direction of the longitudinal axis 10 and which is arranged behind the opening 10 in the housing base 4 in the flow direction of the fluid 9 (arrow 26) ,
  • radial bores 27 are provided in the attachment 21, via which the fluid 9 can enter the reaction gray 12, as a result of which its flow direction changes.
  • the housing bottom 4 and the attachment 21 are integrally formed, wherein optionally the height adjustment and thereby the adjustability of the distance 25 can be achieved by the screwing of the housing bottom 4 in the housing shell 3.
  • the anode 14 is in the embodiment according to Fig. 1 is cylindrical and surrounds the attachment 21 from an upper end portion 28, starting in the direction of the housing bottom 4 partially. Downwards, ie in the direction of the housing bottom 4, the anode 14 can be fixed in its vertical position via a corresponding fastening device 29, for example a nut or a circumferential web or the like. In the simplest case, the anode 14 is removable on this fastening device 29. The latter can of course be connected to this fastening device 29.
  • the attachment 21 is provided with a disk-shaped element 30, whereby the freedom of movement of the anode 14 towards the top, i. in the direction of the housing cover 5, also limited.
  • This disk-shaped element 30 preferably has a larger diameter than the attachment 21 and preferably protrudes radially beyond the anode 14.
  • the element 30 with the cap 21 in one piece is formed, wherein the arrangement of the anode 14 on the attachment 21 by the removable fastening means 29, for example in the form of a nut, is ensured.
  • the cathode 14 is arranged downstream of the anode 14 in the flow direction of the fluid 9 (arrow 26). This also cylindrical in this case embodiment variant.
  • the cathode 16 is also enriched in an axial bore 31 of the housing cover 5, wherein this axial bore 31 naturally has a larger diameter than the opening 13 for the passage of the fluid 9.
  • this cathode 16 is formed in the axial bore 31 screwed or may be inserted. On the other hand, it is of course possible to connect the cathode 16 immovably with the housing cover 5.
  • this cathode 16 may have a central, continuous bore 32 in the flow direction of the fluid 9 (arrow 26) in front of the opening 13.
  • housing cover 5 is further provided in the flow direction of the fluid 9 (arrow 26) in front of the axial bore 31 of the cathode 16, a corresponding bore or recess with in turn larger diameter than the axial bore 31 so as to form the cathode space 17 in the region of the cathode 16.
  • the housing cover 5 projects beyond the cathode 16 in the direction of the reaction space 12.
  • the cathode 16 conversely, to project beyond the housing cover 5 in the direction of the reaction space or to have the same height position.
  • housing bottom 4 and / or housing cover 5 are not arranged in an inner bore of the housing shell 3, but conversely, this housing shell 3 are formed outside cross-over in the manner of a plug or screw 5.
  • the size of the reaction space 12 is variable, in particular with regard to the desired heat energy generated.
  • the flow velocity of the fluid 9 in the reaction chamber 12 itself can thus also be influenced.
  • the housing bottom 4 and / or the housing cover 5 may have at their outer ends nozzle-shaped extensions, for example, to simplify the connection of the heat generator 1 to a heating circuit or the like.
  • these nozzle-shaped extensions of the housing bottom 4 and the housing cover 5 may be equipped with corresponding threads.
  • the attachment 21 to protrude through the housing base 4 and thus from the outside, i. outside the reaction space 12, is operable to be e.g. to correct the leveling of the distance 25 between anode 14 and cathode 16 in retrospect or to allow the adjustability from outside.
  • the adjustability can of course be motorized, so not only must be done manually, what this article 21 may be provided with a corresponding drive, for example.
  • This drive can be designed microelectronics, since usually the absolute values of the adjustment in the operation of the heat generator 1 are not too large, but are to be understood as readjustments only if the correct distance 25 between the anode 14 and the cathode 16 has been set during initial operation.
  • the so-called "dielectric clearance" is formed by the gap defined by the gap 25, in particular the gap between the element 30 and the cathode 16.
  • This element 30 can in turn be made of a dielectric material, for example above materials.
  • the distance 25 between the at least one anode 14 and the at least one cathode 16 can be selected from a range with a lower limit of 0.1 mm and an upper limit of 10 cm or with a lower limit of 0.5 mm and a upper limit of 5 cm, the energy yield in this area is surprisingly large.
  • both the anode 14 and the cathode 16 are made of a metallic material.
  • Fig. 2 is a possible application of the heat generator 1 according to the invention schematically indicated.
  • the heat generator 1 is arranged in the flow circuit of a system for heating, in particular a radiator 34.
  • the radiator 34 may be formed of any material, in particular stainless steel, copper, or the like.
  • a heating system 37 according to the invention can be kept very compact and thus this is particularly suitable for retrofitting in rooms.
  • Fig. 3 shows the structure of the electro-mechanical pulse generator 20 after Fig. 2 , This consists of an electric motor 38, a voltage pulse generator 39 and a pump 40, in particular a hydraulic pump, wherein these elements of the pulse generator 20 are located in the order given on a common shaft 41 behind the other.
  • the flow direction of the fluid 9 is again indicated by arrow 26, the flow being generated by the pump 40.
  • this is constructed in a modular manner, wherein in a first energy feed module 42, e.g. a transformer that is powered by the grid or other sources of energy, such as Accumulators, etc., electrical energy is galvanically separated from the terrestrial energy system is.
  • a first energy feed module 42 e.g. a transformer that is powered by the grid or other sources of energy, such as Accumulators, etc.
  • electrical energy is galvanically separated from the terrestrial energy system is.
  • a supply module 44 with which the continuous DC voltage is converted into a pulsating DC voltage without earth, is line-connected to the power supply module 42 or the rectifier module 43.
  • This pulsating DC voltage is subsequently fed to the heat generator 1, i. on its anode 14 and cathode 16, so that these pulses are transformed via these specially arranged electrodes in the heat generator 1 into the fluid 9.
  • a control and / or control module 45 is preferably provided, which is constructed from individual capacitors, transistors, at least one IGPT and, for example, can be designed in the form of a circuit board in one embodiment.
  • this control and / or control module 45 for example, the regulation and / or control of pulse widths, pulse durations and the repetition frequency of the pulses is possible.
  • a temperature in accordance with a temperature control circuit 46 can be used as the control criterion, this temperature control circuit deriving its data from the temperature of the fluid 9, in particular the desired temperature of the fluid 9 in the heating system 37 (FIG. Fig. 2 ) receives.
  • this heating system 37 it is possible, as known per se, for example, thermostat as a temperature sensor provided.
  • rule criteria may be e.g. be chemical and physical parameters, for example, the pH of the fluid 9 or a pressure or a concentration of a chemical additive for the fluid 9, for example, an alkali.
  • the pulses are adjustable both in the pulse shape and in the amplitude, wherein in particular the steepness of the edges (dU / dt) of the pulses from the pulse generator 20 can be adjusted or regulated, in particular the rising edge and / or the falling edge , There are thus pulses with steeply rising and flat or gently sloping edge adjustable, but also rectangular or triangular pulses.
  • this electronic pulse generator 20 can be supplied with primary energy, i. electric power supplied directly from the supply network of the electrical utility.
  • primary energy i. electric power supplied directly from the supply network of the electrical utility.
  • a corresponding cooling module may be provided therein (in FIG Fig. 4 not shown), for example in the form of cooling fins, for example of aluminum profiles.
  • the operation of the heat generator 1 can be summarized as follows.
  • the pulse generator 20 is in the supply network, ie the power supply, switched.
  • the one of this generated voltage pulses are transmitted via the anode 14 and the cathode 16 to the fluid 9 in the flow circuit of the heating system 37 and generate there in the fluid 9, the desired heat.
  • the fluid 9 is kept in flow with the pump 40, which on the one hand the component of the electro-mechanical pulse generator 20 after Fig. 3 may be 37 or stirred when using an electronic pulse generator as a separate component of the heating system.
  • the fluid 9 is preferably guided in a closed circuit through the flow devices of the heating system 37 and thus also through the heat generator 1, in particular its reaction space 12.
  • the fluid 9 consists, viewed at the molecular level, of individual particles of dipolar character, that is to say, for example, if water is used as fluid 9, of water molecules, water ions or larger units, so-called clusters, of tetrahedral units. These particles pass through the dielectric clearance formed between the anode 14 and the cathode 16 or between the element 30 and the cathode 16 (designation in the sense of the invention) and are thereby under the influence of the electric field, in particular of the alternating voltage field, between the anode 14 and the cathode 16 builds, polarized due to the pulses.
  • the pulse effect on the thus polarized particles is torn - according representational representation of the function - the proximity of the particles to each other, so for example, chemical bonds within the molecules or cluster assemblies
  • the fluid 9 is water
  • the chemical bond between the hydrogen and oxygen atoms in the water molecules and the hydroxyl ions Since the chemical bonds between said structures are linearly aligned under the action of the electric field, the pulse action on these bonds at a frequency similar to the frequency of their thermal expansions causes these bonds to rupture.
  • the valent electrons that form such bonds remain after the bond Destruction of the particles or the near order of the particles, with an energy deficit back.
  • this heating element 34 acts as a heat exchanger.
  • heat exchangers such as large-area plate heat exchangers, coil heat exchangers, etc.
  • the heat from the primary, heated by the heat generator 1 fluid to a secondary fluid in a conventional manner is transferred to, for example, homes, industrial plants or the like.
  • solar modules, etc. as a heat exchanger.
  • These larger systems are particularly suitable, for example, to act as a central heating systems or generally for heating a substance, which may be both solid and fluidized, so a liquid or a gas.
  • the fluid 9 is mixed with a base, so that it has a basic pH.
  • the pH can be selected from a range with a lower limit of 7.1 and an upper limit of 14 or, in particular, preferably with a lower limit of 9 and an upper limit of 12.
  • To prepare the basic pH it is possible in principle to use any base, but particular preference is given to sodium hydroxide solution, potassium hydroxide solution, calcium hydroxide or calcium carbonate.
  • Energy consumption lowering also has an effect if the fluid already flows through the heating system 37 with a certain fundamental vibration, with this basic vibration particularly preferably being a resonance oscillation, in particular with the voltage pulses.
  • this basic vibration particularly preferably being a resonance oscillation, in particular with the voltage pulses.
  • pulse frequencies have been found to be particularly advantageous frequencies selected from a range with an upper limit of 1000 Hz and a lower limit of 10 Hz, in particular with an upper limit of 750 Hz and a lower limit of 50 Hz, preferably an upper limit of 650 Hz and a lower limit of 75 Hz, whereby the pulses are introduced very quickly in quick succession in the fluid and thus the particles of fluid is not given the opportunity to implement the energy introduced at least partially into other forms of energy than the desired heat energy, such as vibration energies or rotational energies within individual molecules.
  • the pulse duration can be selected from a range with a lower limit of 0.1 ns and an upper limit of 100 ns, in particular a range with a lower limit of 0.4 ns and an upper limit of 50 ns, preferably from one range with a lower limit of 0.7 ns and an upper limit of 25 ns.
  • the pulse amplitude may be selected from a range with a lower limit of 1 V and an upper limit of 1500 V, in particular a range with a lower limit of 50 V and an upper limit of 500 V, preferably a lower limit range of 100V and an upper limit of 250V.
  • voltage pulses are used with steep rising edge, so that the energy input very quickly, almost “explosive” takes place.
  • These voltage pulses may be formed for example as Recheckimpulse or triangular pulses.
  • Low energy consumption has an effect if the falling edge of the voltage pulses is made flat, at least in the lower third, ie with an angle to the base that is less than 45 °.
  • the following table shows the results of an experimental measurement of the energy efficiency of the heat generation with the heat generator 1 according to the invention.
  • this efficiency is achieved by the particles saturating their energy deficit from the physical vacuum after the destruction of the local order.
  • resonance vibration is thought to involve the destruction of chemical compounds with a reduction in energy consumption from a primary energy source, so that the required energy is not extracted from the primary source itself but from the environment.
  • the behavior of a hydroxyl ion in the heat generator 1 is used. As the temperature rises, it causes increased molecular vibrations, so that distances between protons and electrons are increased in part.
  • This additional energy requirement can be provided, for example, by photons, whose energy is absorbed by a molecular particle, because in the end, the uniform absorption of these photons creates a pulsating process.
  • the pulse frequency is dependent on the rate of increase in temperature of the fluid 9 itself.
  • the method is controlled so that the hydrogen atom does not get into the region of the cathode 16 itself, but between Anode 14 and cathode 16 remains.
  • the hydrogen atom is separated so that the electron of the oxygen atom or electron of the hydrogen atom is released by resonance separation and finally the bond is broken, leaving an energy deficit, corresponding to the binding energy.
  • This energy deficit is filled up with energy from the environment. Since the process also takes place in the dark, photons are not or not exclusively responsible for the energy absorption, but in the Applicant's opinion, energy quanta are absorbed from the physical vacuum.
  • the scale invariance of the natural vibrations of the vacuum causes compression or decompression tendencies in the physical vacuum to repeat at scales whose logarithmic distance is constant.
  • the formation of compressed or decompressed material structures is favored.
  • the heat generator 1 of the invention uses this vacuum resonance and thus the efficiency of heat generation is increased.
  • the inventive method can also be made more efficient by the particles are already pre-oriented before entering the heat generator 1, that are pre-polarized in some way, so that the energy consumption for this polarization of the particles of the fluid 9 in the heat generator 1 is omitted.
  • This orientation may e.g. be done with high energy, monochromatic radiation, in particular laser radiation. It is advantageous if the particles of the fluid 9 are approximately linearized.
  • the heating system 37 or heat generator 1 according to the invention is used for the heating of houses, this of course does not represent any restriction for the invention, but of course it can generally be used for the generation of heat, regardless of for what purposes this heat is ultimately used.
  • To optionally increase the heating power there is the possibility of several heat generators one behind the other, so serial, to switch to the heating system.
  • the embodiments show possible embodiments of the heat generator 1 and the heating system 37, it being noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated embodiments thereof, but also various combinations of the individual embodiments are mutually possible and this variation possibility due to Teaching for technical action by objective invention in the skill of those working in this technical field is the expert. There are therefore also all possible embodiments, which are possible by combinations of individual details of the illustrated and described embodiment, the scope of protection.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erwärmung eines aus dipolaren Teilchen, wie Molekülen oder Molekülclustern, bestehenden Fluids (9), nach dem das Fluid (9) in einem Wärmegenerator (1) einem elektrischen Feld ausgesetzt wird und dabei dessen Teilchen entsprechend ihrer Ladung ausgerichtet werden. Die Teilchen werden mit Spannungspulsen beaufschlagt, wodurch deren Nahordnung zerstört wird und danach in Pulspausen oder außerhalb des Wärmegenerators (1) die Rekombination der Nahordnung ermöglicht wird, wobei Wärmeenergie freigesetzt bzw. erzeugt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wärmegenerator zur Erwärmung eines Fluids mit einem Gehäuse aus einem dielektrischen Material, umfassend einen Gehäusemantel, einen Gehäuseboden und einen Gehäusedeckel, mit zumindest einer Zulauföffnung und zumindest einer Ablauföffnung für das Fluid, wobei in dem Gehäuse zumindest eine Anode und zumindest eine Kathode in einem Abstand zueinander angeordnet sind, und wobei die zumindest eine Anode und die zumindest eine Kathode mit je einem Pol zumindest eines Pulsgenerators elektrisch leitend verbunden sind, eine Heizungsanlage umfassend zumindest eine Fördereinrichtung für ein erstes Fluid, zumindest einen Wärmegenerator zur Erwärmung des Fluids, zumindest einen Wärmetauscher, indem die erzeugte Wärme vom Fluid auf ein weiteres Fluid übertragen wird, die Verwendung des Wärmegenerators zur Heizung eines Gebäudes, sowie ein Verfahren zum Betrieb des Wärmegenerators zur Erwärmung eines aus dipolaren Teilchen, wie Molekülen oder Molekülclustern, bestehenden Fluids, nach dem das Fluid in dem Wärmegenerator einem elektrischen Feld ausgesetzt wird und dabei dessen Teilchen entsprechend ihrer Ladung ausgerichtet werden, wobei die Teilchen zusätzlich mit Spannungspulsen beaufschlagt werden.
  • Vorrichtungen zur Elektroheizung sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Sie können unterteilt werden in Widerstandsheizungen, Lichtbogenheizungen, Induktionsheizungen, Dielektrizitätsheizungen, Elektronenheizungen, Laserheizungen und Mischheizungen. So ist z.B. aus der RU 21 57 861 C eine Anlage zur Gewinnung von Wärmeenergie, Wasserstoff und Sauerstoff bekannt, die auf physiko-chemischer Technologie basiert. Diese Vorrichtung umfasst ein Gehäuse aus einem dielektrischen Material, das mit einer angegossenen zylindrisch konischen Nocke mit durchgehender Öffnung versehen ist, welche zusammen mit dem Gehäuse den Anoden- bzw. Kathodenraum bildet. Die Anode ist als flacher Ring mit Öffnungen ausgeführt, liegt im Anodenraum und ist mit dem Pluspol der Versorgungsquelle verbunden. Die stangenförmige Kathode besteht aus hitzebeständigem Material und ist in eine dielektrische Ausgewindestange eingesetzt, mit der sie durch ein Gewindeloch im Gehäuse in die Zwischenelektrodenkammer, im Deckeldurchgangsloch zentriert und mit dem Minuspol der Versorgungsquelle verbunden, eingesetzt werden kann. Der Zulaufstutzen für die Arbeitslösung befindet sich im Mittelteil des Anodenraums.
  • Der Nachteil an den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Elektroheizung von Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen liegt in der hohen Energieintensität des Heizprozesses. Dies zeigt sich vor allem in den schlechten Wirkungsgraden. D.h. mit anderen Worten, dass sehr viel elektrische Energie für die Heizung eingesetzt werden muss, ohne den entsprechenden Nutzen durch Umwandlung in Wärmeenergie zu haben, also eine entsprechende Verlustleistung vorhanden ist. Außerdem haben diese bestehenden Verfahren und Vorrichtungen die Möglichkeiten zur Senkung ihres Energieverbrauches für die Erhitzung von Wasser und anderer Wärmeträger vollends ausgeschöpft.
  • Die US 3,315,681 A beschreibt eine Heizeinrichtung in der Elektroden angeordnet sind, wobei diese Elektroden mit einer Energiequelle verbunden sind. Diese Heizeinrichtung dient vornehmlich der schnellen Erwärmung von Blut, wozu zwischen den Elektroden ein elektrisches Wechselfeld durch Verwendung einer A.C. Energiequelle aufgebaut wird. Die Verwendung eines Wechselfeldes ins insbesondere von Bedeutung, als durch die Anwendung von Gleichstrom das Problem der Polarisierung der Elektroden auftritt, wodurch das Blut nicht nur ungleichmäßig erhitzt wird, sondern eine Ausgasung des Blutes auftritt. Die Frequenz des Wechselfeldes muss aus diesem Grund oberhalb von 60 Hz, insbesondere oberhalb von 200 Hz, bevorzugt im Bereich zwischen 400 Hz und 800 Hz liegen. Anstelle einer sinusförmigen Schwingung können auch Pulse oder wiederkehrende Kondensatorentladungen verwendet werden.
  • Die CH 658 507 A beschreibt einen Elektrodenkessel mit einem Behälter, in dem mindestens eine zylindrische Elektrode und mindestens eine weitere, diese koaxial umgebende Elektrode untergebracht sind, wobei die unterschiedliche Polarität aufweisenden Elektroden vollständig in Wasser getaucht und an eine Wechselstromzufuhr angeschlossen sind. Die Elektroden sind zueinander unbeweglich angeordnet. In der Wechselstromzufuhr ist mindestens eine die Leistungsaufnahme der Elektroden regelnde Steuereinheit vorgesehen. Mit dieser Steuereinheit soll die Leistung des Elektrodenkessels stufenlos zwischen 0 % und 100 % geregelt werden. Das Wasser wird in Folge dessen elektrischen Widerstandes aufgeheizt, sodass zwischen den Elektroden eine Dampfentwicklung stattfindet. In einer bevorzugten Möglichkeit erfolgt die Steuerung über eine so genannte Schwingungspaketsteuerung, bei der der sinusförmig verlaufende Wechselstrom während einer bestimmten Anzahl stromführender Pulse von den Thyristoren durchgelassen und während einer gleichen oder verschiedenen Anzahl stromsperrender Pulse von den Thyristoren unterbrochen wird. Es wird damit eine lineare Abhängigkeit der Leistung von der Anzahl der Pulse erreicht. Daneben besteht auch die Möglichkeit einer so genannten Phasenanschnittsteuerung, bei der der Wechselstrom abwechselnd während eines stromführenden Teilpulses durchgelassen und während eines stromsperrenden Teilpulses unterbrochen wird. Der Druckbehälter selbst kann geerdet oder isoliert aufgestellt werden.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung von Wärmeenergie anzugeben, sowie einen hierfür geeigneten Wärmegenerator zu schaffen.
  • Diese Aufgabe der Erfindung wird durch den Wärmegenerator, bei dem zwischen der zumindest einen Anode und der zumindest einen Kathode ein Dielektrikum angeordnet ist, sowie durch eine Heizungsanlage, bei der zumindest ein Wärmegenerator erfindungsgemäß ausgebildet ist, sowie durch das eingangs erwähnte Verfahren, bei dem die Teilchen mit Spannungspulsen beaufschlagt werden, wodurch deren Nahordnung zerstört wird und danach in Pulspausen oder außerhalb des Wärmegenerators die Rekombination der Nahordnung ermöglicht wird, wobei Wärmeenergie freigesetzt bzw. erzeugt wird, gelöst. Von Vorteil ist dabei, dass die Erhitzung des Fluids nicht mit Wechsel- oder Gleichstrom erfolgt, sondern mit Spannungspulsen. Damit wird der Energieverbrauch für das Aufbrechen der Nahordnung der Teilchen, also beispielsweise von Dipol-Dipolwechselwirkungen oder chemischen Bindungen, verringert wodurch in der Folge die Energieaufnahme aus einer primären Spannungsquelle gesenkt werden kann und somit der Wirkungsgrad des Wärmegenerators erhöht wird. Dabei ist es weiters von Vorteil, wenn die Teilchen des Fluids mit dem Spannungspulsen in eine Resonanzschwingung versetzt werden, also sich zumindest im Wesentlichen eine stehende Welle innerhalb des Strömungskreislaufes ausbildet und damit der Energieverbrauch für die Zerstörung der Nahordnung bzw. von Bindungen innerhalb von Molekülen weiter verringert werden kann, da hiermit diese Teilchen neben ihrer natürlichen Eigenschwingung, wie dies an sich bekannt ist, bereits eine höhere Grundschwingung aufweisen und damit im Feld zwischen Anode und Kathode nur mehr die reine Zerstörung der Nahordnung erfolgen muss.
  • Die Spannungspulse können dabei mit einer steilen Anstiegsflanke erzeugt werden, insbesondere zumindest annähernd Rechteckpulse verwendet werden, wodurch die Zerstörung der Nahordnung sehr rasch bewirkt wird und dabei geringere Energieverluste, welche ansonsten unter Umständen durch den Abbau der eingebrachten Energie in Form von Schwingungsenergie auftreten, vermindert werden können.
  • Um das Verfahren mechanisch schonender für den Wärmegenerator bzw. die Heizungsanlage ausführen zu können, ist es auch möglich zumindest annähernd dreiecksförmige Pulse in das Fluid einzubringen, sodass also die Energiedichte in dem Fluid langsamer zunimmt als bei der Verwendung von Rechteckpulsen und damit die Zerstörung weniger "explosionsartig" erfolgt. Von Vorteil ist dabei jedoch wenn die Anstiegsflanke trotzdem relativ steil gewählt wird, d.h. dass ein Winkel der Anstiegsflanke zur Basis größer 45 ° ist.
  • Gemäß einer Ausführungsvariante werden Spannungspulse mit einer, zumindest im unteren Drittel, flach abfallenden Flanke verwendet wodurch ein langsam abfallender Spannungsverlauf ermöglicht wird und damit nicht nur die Rekombination bzw. Reorganisation der Teilchen erleichtert wird, sondern auch die Beanspruchung der Komponenten des Wärmegenerators vermindert werden kann, sodass dieser über längere Zeiträume zumindest annähernd wartungsfrei betrieben werden kann.
  • Vorteilhafterweise wird als Fluid Wasser verwendet, weil damit im Störfall eine möglichst geringe Beeinflussung der Umwelt gegeben ist. Darüber hinaus besteht durch die zahlreichen unterschiedlichen Tetraederanordnungen, also der Nahordnung der einzelnen Wassermoleküle, ein sehr breites Spektrum zur Verfügung um die Wärmeenergiegewinnung an den jeweiligen Verbraucher abgestimmt zu gestalten.
  • Es ist dabei von Vorteil, wenn das Wasser mit einer Lauge versetzt wird, insbesondere Natronlauge, Kalilauge, Calziumhydroxid, Calziumcarbonat, wobei gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ein pH-Wert eingestellt werden kann, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 7,1 und einer oberen Grenze von 14 bzw. mit einer unteren Grenze von 9 und einer oberen Grenze von 12, da durch diese Maßnahmen die Reaktivität des Wassers erhöht wird und somit die Zerstörung der Nahordnung bzw. von Bindungen der Wassermoleküle erleichtert werden und folglich auch der Energieverbrauch aus der Primärquelle gesenkt werden kann.
  • Es ist weiters möglich die Teilchen des Fluids vor dem Eintritt in den Wärmegenerator mit Hilfe einer energetischen Strahlung vorzuordnen, wodurch der Energieverbrauch im elektrischen Feld zwischen Anode und Kathode gesenkt werden kann um jenen Anteil der nicht für die Ordnung der Dipole der Teilchen des Fluids aus den Spannungsimpulsen benötigt wird.
  • Dabei ist von Vorteil, wenn die Teilchen zumindest annähernd linearisiert werden, um deren Ausrichtung im elektrischen Feld zwischen Anode und Kathode zu erleichtern.
  • Für die Ausrichtung wird vorteilhafterweise hochenergetische, monochromatische Strahlung verwendet, die insbesondere eine Laserstrahlung sein kann, da damit die für die Ausrichtung erforderliche Energie sehr gezielt abgestimmt auf die jeweiligen Moleküle des Fluids sowie deren Energiebedarf für diverse Schwingungs- und Rotationszustände eingebracht werden kann.
  • Gemäß einer Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Fluid im Kreislauf berührt wird, sodass in einem geschlossenen System gearbeitet werden kann und damit sich insbesondere Vorteile in Hinblick auf ein chemisch aufbereitetes Fluid erhalten werden können, insbesondere im Hinblick auf die sehr basischen Laugen.
  • Das Fluid kann nach dem Wärmegenerator einem Wärmetauscher zugeführt werden, wobei diese Wärmetauscher gemäß einer Ausführungsvariante als Radiator einer Raumheizung ausgebildet sein kann, um damit eine großflächige Wärmeübertragung vom Fluid auf ein Trägermedium zu begünstigen.
  • Der Pulsgenerator kann elektromechanisch ausgebildet sein, insbesondere einen Elektromotor, zumindest einen Spannungspulsgenerator und zumindest eine Pumpe, insbesondere eine Hydraulikpumpe, auf einer gemeinsamen Welle umfassen, wodurch dieser sehr robust für extreme Einsatzbedingungen ausgestattet werden kann.
  • Andererseits ist es möglich den Pulsgenerator elektronisch auszubilden, wobei dieser insbesondere zumindest einen Transformator, gegebenenfalls zumindest einen Gleichrichter, für den Fall dass Wechselspannung eingespeist wird, zumindest einen IGPT sowie zumindest einen Kondensator umfassen kann, wodurch dieser Pulsgenerator sehr kompakt gestaltet werden kann und damit beispielsweise für Kleinanlagen besonders geeignet ist. Darüber hinaus ist es damit möglich sehr schnelle Schaltvorgänge zu realisieren, wobei diese eine hohe Gleichförmigkeit aufweisen.
  • Zur weiteren Miniaturisierung des Wärmegenerators kann der elektronische Impulsgenerator zumindest großteils als Platine ausgeführt sein mit entsprechenden Halbleiterbausteinen.
  • Dem Impulsgenerator kann zumindest ein Steuer- und/oder Regelmodul zugeordnet sein, zur Steuerung und/oder Regelung einer Temperatur des Fluids und/oder einer Pulsbreite und/oder Pulsdauer und/oder einer Pulsfrequenz, wodurch die Genauigkeit des Verfahrens, insbesondere wenn dieses unter Resonanz der Teilchen durchgeführt wird, gesteigert werden kann und es ist zudem damit möglich, dass Verfahren derart zu steuern, dass der Wärmeentzug, z.B. für die Raumheizung, nicht zu groß wird und dadurch letztendlich der Verbrauch an Primärenergie zumindest optimiert, jedoch vorzugsweise auch minimiert werden kann.
  • Es kann weiters vorgesehen sein, dass der Gehäusemantel zylinderförmig ausgebildet ist, um damit die durch den Strömungswiderstand auftretenden Verluste möglichst gering zu halten.
  • Der Gehäuseboden und/oder der Gehäusedeckel kann vom Gehäusemantel abnehmbar ausgebildet sein, insbesondere ins Gehäuse einsteckbar oder einschreibbar sein um damit nicht nur die Zugänglichkeit des Anoden- und Kathodenraumes im Wärmegenerator zu ermöglich, sondern damit den Wärmegenerator auch für den nachträglichen Einbau in bestehende Heizungsanlagen zu gestalten, indem ein Höhenausgleich durch die Verwendung unterschiedlich hoher Gehäuseböden und/oder Gehäusedeckel ermöglicht wird.
  • Von Vorteil ist es auch, wenn zumindest eine Zulauföffnung für das Fluid im Gehäuseboden angeordnet ist, insbesondere axial und/oder wenn zumindest eine Ablauföffnung im Gehäusedeckel angeordnet ist, ebenfalls insbesondere axial, wobei es insbesondere vorteilhaft ist, wenn die Zulauföffnung und die Ablauföffnung koaxial zueinander ausgebildet sind, weil damit andernfalls auftretende Wärmeverluste reduziert bzw. vermieden werden können und somit der energetische Wirkungsgrad der Anlage, d.h. des Wärmegenerators, erhöht werden kann.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen der zumindest einen Anode und der zumindest einen Kathode veränderbar ist, bevorzugt stufenlos einstellbar ist, beispielsweise über eine entsprechende Schraubverstellung, weil damit der Wärmegenerator universeller einsetzbar ist, indem je nach verwendetem Fluid bzw. je nach dem Gesamtkonzept einer Anlage in der der Wärmegenerator betrieben wird, dieser Abstand, welcher im Sinne der Erfindung als so genanntes dielektrisches Spiel bezeichnet wird, optimiert werden kann ohne zusätzliche konstruktive Maßnahmen.
  • Zur Einstellung des Abstandes zwischen der zumindest einen Anode und der zumindest einen Kathode ist die zumindest eine Anode und/oder die zumindest eine Kathode von einer Verstelleinrichtung gehaltert.
  • Diese Verstelleinrichtung besteht bevorzugt aus einem dielektrischen Werkstoff, um Energieverluste durch Energieeintrag in diese Verstelleinrichtung zu vermeiden.
  • Die zumindest eine Anode oder die zumindest eine Kathode können die Verstelleinrichtung teilweise umgeben, um damit den Anodenraum bzw. Kathodenraum bei gleichzeitig ausreichender Höhenverstellbarkeit und ausreichender Oberfläche der Anode bzw. Kathode möglichst gering zu halten.
  • Von Vorteil ist es wenn die Verstelleinrichtung in dem Gehäusedeckel und/oder in dem Gehäuseboden einschraubbar ist, bzw. wenn diese im Gehäusedeckel oder im Gehäuseboden verschiebbar gehaltert ist, da damit eine konstruktiv einfache Maßnahme für die Verstellbarkeit gesetzt wird, indem lediglich die Verstelleinrichtung selbst und nicht ein Teil an der selben über einen entsprechenden Mechanismus höhenverstellbar ausgebildet sein muss.
  • Die Verstelleinrichtung kann in Strömungsrichtung des Fluids hinter der Zulauföffnung für das Fluid ausgebildet sein, wobei besonders vorteilhaft ist, wenn die Zulauföffnung in der Verstelleinrichtung ausgebildet ist, weil damit die Herstellkosten des Wärmegenerators durch Reduzierung von Einzelbauteilen ermöglicht wird und andererseits das Volumen im Wärmegenerator möglichst gering gehalten werden kann, wodurch sich wiederum der Energieverbrauch für die Erwärmung des Fluids senken lässt.
  • Es ist aber auch möglich, dass in der Verstelleinrichtung zumindest eine radial angeordnete Öffnung zum Austritt des Fluids in den Anodenraum im Bereich der zumindest einen Anode angeordnet ist, wodurch eine Querströmung im Bereich des dielektrischen Spiels - quer in Bezug auf die Achse des Wärmegenerators - erzeugt wird, sodass also das Fluid quer in Bezug auf das zwischen Anode und Kathode ausgebildete elektrische Feld eintritt, und damit einen möglichst langen Weg im elektrischen Feld zurücklegen muss. Um die Verstellbarkeit, insbesondere die manuelle Verstellbarkeit, dieses Abstandes zwischen Anode und Kathode zu erleichtern, ist es vorteilhaft die die Verstelleinrichtung außerhalb des Gehäuses über den Gehäusedeckel oder dem Gehäuseboden vorragt.
  • Das Dielektrikum kann dabei als Umlenkeinrichtung für das Fluid ausgebildet sein, um die besagte Querströmung zu erzielen, also insbesondere über die radial angeordneten Öffnungen in der Verstelleinrichtung radial vorragen.
  • In der erfindungsgemäßen Heizanlage, können mehrere Wärmegeneratoren seriell angeordnet werden um die Heizleistung zu erhöhen, wobei die serielle Anordnung insbesondere bei Ausbildung der Heizungsanlage als Schwingkreis - Schwingkreis so zu verstehen ist, dass in dem Fluid eine stehende Welle ausgebildet wird - durch Reduzierung der erforderlichen Primärenergie - im Vergleich zum parallelen Betrieb - eine weitere Erhöhung des Wirkungsgrades in der Heizungsanlage ermöglicht.
  • Der Wärmetauscher der Heizungsanlage kann in Art eines Solarmoduls ausgebildet sein, wodurch eine besonders effektive Wärmeenergieabgabe, z.B. zur Raumheizung, ermöglicht wird.
  • Diese Wärmetauscher können jedoch auch als herkömmliche Heizkörper ausgebildet sein, sodass diese Heizungsanlage in Form einer kleinen stationären Anlage, beispielsweise nur für einen Raum, ausgebildet sein kann.
  • Dabei ist jedoch von Vorteil, wenn der Heizkörper als Heizpaneel ausgebildet ist, wodurch die Wärmeübertragung in den Raum effektiver gestaltet werden kann.
  • Es ist aber auch möglich die Heizungsanlage generell als Zentralheizung auszubilden.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen dabei jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:
    • Fig. 1
    eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Wärmegenerators;
    Fig. 2
    die Anordnung des Wärmegenerators in einer Kleinheizungsanlage mit einem herkömmlichen Heizkörper;
    Fig. 3
    die Ausbildung eines elektromechanischen Pulsgenerators;
    Fig. 4
    ein Blockschema eines elektronischen Pulsgenerators.
  • Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
  • In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Wärmegenerator 1 dargestellt. Dieser umfasst ein Gehäuse 2, bestehend aus einem Gehäusemantel 3, sowie einem Gehäuseboden 4 und einem Gehäusedeckel 5. Das Gehäuse 2, d.h. der Gehäusemantel 3 und/oder der Gehäuseboden 4 und/oder der Gehäusedeckel 5 können aus einem dielektrischem Material gefertigt sein, beispielsweise aus einem Kunststoff, wie z.B. PE, PP, PVC, PS, Plexiglas etc.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind sowohl der Gehäuseboden 4 als auch derGehäusedeckel 5 über je ein Innengewinde im Gehäusemantel 3 - je ein Gewinde 6 ist je einem der beiden Endbereiche 7, 8 des Gehäusemantels 3 zugeordnet - bzw. ein entsprechendes Außengewinde am Gehäuseboden 4 sowie am Gehäusedeckel 5 mit dem Gehäusemantel 3 verschraubt, sodass der Gehäuseboden 4 bzw. der Gehäusedeckel 5 entfernbar aus dem Gehäusemantel 3 in diesem angeordnet sind. Anstelle der Verschrauben ist es selbstverständlich möglich, diese Entfernbarkeit über das einfache Einschieben des Gehäusebodens 4 oder des Gehäusedeckels 5 in den Gehäusemantel 3 zu bewerkstelligen, wobei bei dieser Ausführungsvariante darauf geachtet werden soll, dass die entsprechende Dichtheit, z.B. durch Anordnung von Dichtringen oder dgl., wie z.B. O-Ringen, erzielt wird. Daneben ist es aber auch möglich, dass der Gehäuseboden 4 und/oder der Gehäusedeckel 5 mit einem Presssitz im Gehäusemantel 3 angeordnet sind. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass nur der Gehäuseboden 4 oder nur der Gehäusedeckel 5 vom Gehäusemantel 3 entfernbar ist.
  • Bei der Ausführungsvariante des Wärmegenerators 1 nach Fig. 1 ist das Gehäuse 2 zylinderförmig ausgebildet. Selbstverständlich besteht aber auch die Möglichkeit - wenngleich die zylinderförmige Ausbildung eine Verringerung des Strömungswiderstandes, der einem durch den Wärmegenerator 1 geförderten Fluids 9 entgegengesetzt wird, ermöglicht -, dass das Gehäuse 2 sämtliche beliebigen Raumformen, wie z.B. kubisch, etc., aufweisen kann.
  • Der Gehäuseboden 4 weist bei der Ausführungsvariante Zylinder nach Fig. 1 entlang einer Längsmittelachse 10 eine Ausnehmung, z.B. in Form einer Bohrung auf, die als Einlauföffnung 11 für das Fluid 9 in den Wärmegenerator 1, d.h. in einem Reaktionsraum 12 des Wärmegenerators 1, dient.
  • Auch der Gehäusedeckel 5 ist mit einer Öffnung 13 in Form einer Axialbohrung versehen, um damit den Ablauf des Fluids 9 aus dem Reaktionsraum 12 zu gewährleisten.
  • Sowohl die Zulauföffnung als auch die Ablauföffnung können aber auch an einer anderen Stelle des Wärmegenerators 1 im Gehäuse 2 situiert sein, beispielsweise im Gehäusemantel 3, oder radial im Gehäuseboden 4 oder Gehäusedeckel 5, um damit dem eintretenden Fluid 9 bereits eine Tangentialströmung zu verleihen, sollte dies der Wärmeerzeugung förderlich sein.
  • Gegebenenfalls können auch mehr als eine Zulauföffnung bzw. mehr als eine Ablauföffnung angeordnet werden.
  • Im Reaktionsraum 12 ist zumindest eine Anode 14 in einem Anodenraum 15 und zumindest eine Kathode 16 in einem Kathodenraum 17 angeordnet. Die zumindest eine Anode 14 ist dabei mit einem Pluspol 18 und die zumindest eine Kathode 16 mit einem Minuspol 19 eines Pulsgenerators 20 verbunden.
  • Wie Fig. 1 zeigt, ist bei gegenständlicher Ausführungsvariante die Anode 14 beabstandet zum Gehäuseboden 4 im Reaktionsraum 12 angeordnet. Um diese Beabstandung herbeizuführen, ist am Gehäuseboden 4 im Bereich der Öffnung 11, also der Zulauföffnung für das Fluid 9 in den Reaktionsraum 12, ein domförmiger Aufsatz 21 vorgesehen, der als Höhenverstelleinrichtung für die zumindest eine Anode 14 dienen kann. Insbesondere ist dieser Aufsatz 21 wiederum rotationssymmetrisch, bolzenförmig ausgebildet und in einer zentrischen Bohrung 22 im Gehäuseboden 4 gehaltert.
  • Dieser Aufsatz 21 kann aber wiederum auch andere geometrische Formen aufweisen, beispielsweise prismenartig, sodass diese Bohrung 22 dem äußeren Umfang des Aufsatzes 21 entsprechend gestaltet sein kann.
  • Des weiteren ist es möglich, dass dieser Aufsatz 21 nicht bis in den Gehäuseboden 4 ragt, sondern auf diesem aufgesetzt ist, z.B. mit diesem verklebt ist, oder über anders artige Verbindungstechniken, wie z.B. Schweißen, mit dem Gehäuseboden 4 verbunden ist. Beim gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist dieser Aufsatz 21 mit einem Außengewinde 23 versehen, welches in ein Innengewinde 24 der Bohrung 22 eingreift. Damit ist eine gewisse Höhenverstellbarkeit dieses Aufsatzes 21 möglich, sodass ein Abstand 25 zwischen der Anode 14 und der Kathode 16 einstellbar wird:
  • Neben dieser Einschraub- und Ausschraubbarkeit des Aufsatzes 21 ist es auch möglich, diesen in der Bohrung 22 verschiebbar auszubilden und damit ebenfalls diese Einstellbarkeit dieses Abstandes 25 zu erreichen.
  • Im Verlauf der Längsmittelachse 10 weist dieser Aufsatz 21, der bevorzugt ebenfalls aus einem dielektrischen Werkstoff besteht, eine nicht in Richtung der Längsachse 10 durchgehende Öffnung 26 auf, welche in Strömungsrichtung des Fluids 9 (Pfeil 26) hinter der Öffnung 10 im Gehäuseboden 4 angeordnet ist.
  • Im Bereich der Anode 14, d.h. des Anodenraumes 15, sind in dem Aufsatz 21 Radialbohrungen 27 vorgesehen, über die das Fluid 9 in den Reaktionsrauin 12 eintreten kann, wodurch sich dessen Strömungsrichtung ändert.
  • In einer Ausführungsvariante hierzu ist es möglich, dass der Gehäuseboden 4 und der Aufsatz 21 einstückig ausgebildet sind, wobei gegebenenfalls die Höhenverstellbarkeit und dadurch die Verstellbarkeit des Abstandes 25 durch die Einschraubbarkeit des Gehäusebodens 4 in den Gehäusemantel 3 erreicht werden kann.
  • Die Anode 14 ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zylindrisch ausgebildet und umgibt den Aufsatz 21 von einem oberen Endbereich 28 ausgehend in Richtung auf den Gehäuseboden 4 teilweise. Nach unten, d.h. in Richtung des Gehäusebodens 4, kann die Anode 14 über eine entsprechende Befestigungseinrichtung 29, z.B. eine Mutter oder einen umlaufenden Steg oder dgl., in ihrer Höhenlage fixiert werden. Auf dieser Befestigungseinrichtung 29 liegt im einfachsten Fall die Anode 14 entfernbar auf. Letztere kann aber selbstverständlich mit dieser Befestigungseinrichtung 29 verbunden sein.
  • In dem oberen Endbereich 28 ist der Aufsatz 21 mit einem scheibenförmigen Element 30 versehen, wodurch die Bewegungsfreiheit der Anode 14 nach oben hin, d.h. in Richtung auf den Gehäusedeckel 5, ebenfalls begrenzt wird. Dieses scheibenförmige Element 30 weist dabei bevorzugt einen größeren Durchmesser auf, als der Aufsatz 21 und ragt bevorzugt radial über die Anode 14 hinaus.
  • Es ist selbstverständlich wiederum möglich, dass das Element 30 mit dem Aufsatz 21 einstückig ausgebildet ist, wobei die Anordnung der Anode 14 auf dem Aufsatz 21 durch die entfernbare Befestigungseinrichtung 29, z.B. in Form einer Mutter, gewährleistet wird.
  • Der Anode 14 in Strömungsrichtung des Fluids 9 (Pfeil 26) nachgeordnet ist die Kathode 16 angeordnet. Diese bei gegenständlicher Ausführungsvariante ebenfalls zylindrisch ausgebildet. Gehaltert wird die Kathode 16 ebenfalls in einer Axialbohrung 31 des Gehäusedeckels 5, wobei dieser Axialbohrung 31 naturgemäß einen größeren Durchmesser aufweist, als die Öffnung 13 zum Ablauf des Fluids 9.
  • Bevorzugt ist diese Kathode 16 in die Axialbohrung 31 einschraubbar ausgebildet bzw. kann diese einsteckbar sein. Andererseits ist es selbstverständlich möglich, die Kathode 16 bewegungsfest mit dem Gehäusedeckel 5 zu verbinden.
  • Um den Austritt des Fluids 9 aus dem Reaktionsraum 12 zu ermöglichen, kann diese Kathode 16 eine zentrische, durchgehende Bohrung 32 in Strömungsrichtung des Fluids 9 (Pfeil 26) vor der Öffnung 13 aufweisen.
  • Es sei an dieser Stelle bemerkt, dass, für den Fall, dass in gegenständlicher Beschreibungen eine Bohrung an sich angesprochen sind, es selbstverständlich möglich ist, bei anderen Geometrien der darin eingesetzten Gegenstände, diese Bohrungen generell als Ausnehmungen zu bezeichnen sind, mit entsprechend angepassten Querschnitten.
  • Im Gehäusedeckel 5 ist weiters in Strömungsrichtung des Fluids 9 (Pfeil 26) vor der Axialbohrung 31 der Kathode 16 eine entsprechende Bohrung bzw. Ausnehmung mit wiederum größerem Durchmesser als die die Axialbohrung 31 vorgesehen, um damit den Kathodenraum 17 im Bereich der Kathode 16 auszubilden.
  • Bevorzugt überragt der Gehäusedeckel 5 die Kathode 16 in Richtung auf den Reaktionsraum 12. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, dass umgekehrt hierzu die Kathode 16 den Gehäusedeckel 5 in Richtung auf den Reaktionsraum überragt bzw. dass diese dieselbe Höhenlage aufweisen.
  • Wie bereits angedeutet, ist es möglich, dass mehrere einzelne Anoden 15 sowie mehrere einzelne Kathoden 16 im Reaktionsraum 12 angeordnet sind, wobei diese gegebenenfalls Pakete bilden können.
  • Des weiteren ist es möglich, dass der Gehäuseboden 4 und/oder Gehäusedeckel 5 nicht in einer Innenbohrung des Gehäusemantels 3 angeordnet sind, sondern umgekehrt hierzu diesen Gehäusemantel 3 außen übergreifend ausgebildet sind in Art eines Steck- oder Schraubdeckels 5.
  • Die Größe des Reaktionsraumes 12 ist variierbar, insbesondere im Hinblick auf die gewünschte erzeugte Wärmeenergie.
  • Des Weiteren kann damit auch die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids 9 im Reaktions-raum 12 selbst beeinflusst werden.
  • Der Gehäuseboden 4 und/oder der Gehäusedeckel 5 können an ihren äußeren Enden stutzenförmige Fortsätze aufweisen, um beispielsweise das Anschließen des Wärmegenerators 1 an einen Heizkreislauf oder dgl. zu vereinfachen. Dazu können diese stutzenförmigen Fortsätze des Gehäusebodens 4 und des Gehäusedeckels 5 mit entsprechenden Gewinden ausgestattet sein. Eine übliche Verschraubung mit Überwurfmuttern oder dgl., z.B. eine Holländerverschraubung, wie diese aus dem Heizungsbereich bekannt sind, ist selbstverständlich möglich.
  • Des weiteren ist es gemäß einer Ausführungsvariante hierzu möglich, dass der Aufsatz 21 durch den Gehäuseboden 4 hindurchragt und damit von Außen, d.h. außerhalb des Reaktionsraums 12, bedienbar ist, um z.B. die Nivellierung des Abstandes 25 zwischen Anode 14 und Kathode 16 im Nachhinein zu korrigieren bzw. um die Einstellbarkeit auch von außerhalb zu ermöglichen.
  • Dabei sei erwähnt, dass die Verstellbarkeit selbstverständlich motorbetrieben sein kann, also nicht nur manuell erfolgen muss, wozu dieser Aufsatz 21 z.B. mit einem entsprechenden Antrieb versehen sein kann. Dieser Antrieb kann mikroelektronisch ausgebildet sein, da üblicherweise die Absolutbeträge der Verstellung im Betrieb des Wärmegenerators 1 nicht allzu groß sind, sondern lediglich als Nachjustierungen zu verstehen sind, sofern beim Erstbetrieb bereits der richtige Abstand 25 zwischen der Anode 14 und der Kathode 16 eingestellt wurde.
  • Es sollen damit lediglich Wärmausdehnungen, die gegebenenfalls auftreten können, ausgeglichen werden, sodass die Effizienz des Wärmegenerators 1 weiter gesteigert bzw. optimiert werden kann.
  • Zwischen der Anode 14 und der Kathode 16 bildet sich das sogenannte "dielektrische Spiel" durch den durch den Abstand 25 definierten Spalt aus, insbesondere dem Spalt zwischen dem Element 30 und der Kathode 16. Dieses Element 30 kann wiederum aus einem dielektrischen Material, beispielsweise aus oben genannten Materialien, bestehen.
  • Der Abstand 25 zwischen der zumindest einen Anode 14 und der zumindest einen Kathode 16 kann ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,1 mm und einer oberen Grenze von 10 cm bzw. mit einer unteren Grenze von 0,5 mm und einer oberen Grenze von 5 cm, wobei die Energieausbeute in diesem Bereich überraschend groß ist.
  • Üblicherweise sind sowohl die Anode 14 als auch die Kathode 16 aus einem metallischen Werkstoff.
  • Aus Fig. 2 ist eine mögliche Anwendung des erfindungsgemäßen Wärmegenerators 1 schematisch angedeutet ersichtlich. Der Wärmegenerator 1 ist im Strömungskreislauf einer Anlage zum Heizen, im speziellen eines Heizkörpers 34, angeordnet. Der Heizkörper 34 kann aus einem beliebigen Material, insbesondere rostfreien Stahl, Kupfer, oder dgl. gebildet sein.
  • In diesem Strömungskreislauf ist des Weiteren der Pulsgenerator 20, der in Falle der Ausführung nach Fig. 2 elektromechanisch ausgebildet ist, wie in Fig. 3 dargestellt, angeordnet, sowie in an sich bekannter Weise ein Ausdehnungsgefäß 25 zum Abbau von allfällig entstehenden Überbrücken mit gegebenenfalls einem Gasabsorber 36 darin. Des Weiteren können in diesem Heizungskreislauf selbstverständlich auch weitere Regelaggregate, wie dies im Folgenden zu Fig. 4 noch näher erläutert wird, enthalten sein. In Fig. 2 soll verdeutlicht werden, dass eine erfindungsgemäße Heizanlage 37 sehr kompakt gehalten werden kann und sich damit diese insbesondere auch für den nachträglichen Einbau in Räume eignet.
  • Fig. 3 zeigt den Aufbau des elektromechanischen Pulsgenerators 20 nach Fig. 2. Dieser besteht aus einem Elektromotor 38, einem Spannungspulsgenerator 39 und einer Pumpe 40, insbesondere einer Hydraulikpumpe, wobei diese Elemente des Pulsgenerators 20 in der angegebenen Reihenfolge auf einer gemeinsamen Welle 41 hintereinander situiert sind. Die Strömungsrichtung des Fluids 9 wird wiederum mit Pfeil 26 angedeutet, wobei die Strömung durch die Pumpe 40 erzeugt wird.
  • Zum Unterschied zum elektromechanischen Pulsgenerator 20 nach Fig. 3 zeigt Fig. 4 das Blockschema eines elektronischen Pulsgenerators 20.
  • Bevorzugt ist dieser modulartig aufgebaut, wobei in einem ersten Energieeinspeisungsmodul 42, z.B. einem Trafo, die vom Netz oder anderen Energiequellen, wie z.B. Akkumulatoren, etc., eingespeiste elektrische Energie galvanisch vom erdbezogenen Energiesystem getrennt Wird.
  • Für den Fall der Wechselstromeinspeisung, erfolgt gegebenenfalls in einem Gleichrichtermodul 43, z.B. mit herkömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Gleichrichterelementen, die erdfreie Gleichrichtung der eingespeisten Energie.
  • Mit dem Energieeinspeisungsmodul 42 bzw. dem Gleichrichtermodul 43 leitungsverbunden ist ein Versorgungsmodul 44, mit welchem die kontinuierliche Gleichspannung in eine pulsierende Gleichspannung erdfrei umgewandelt wird. Diese pulsierende Gleichspannung wird in der Folge in den Wärmegenerator 1 eingespeist, d.h. auf dessen Anode 14 und Kathode 16, sodass diese Pulse über diese speziell angeordneten Elektroden in dem Wärmegenerator 1 in das Fluid 9 transformiert werden.
  • Zur Regelung und/oder Steuerung ist bevorzugt ein Regel- und/oder Steuermodul 45 vorgesehen, dass aus einzelnen Kondensatoren, Transistoren, zumindest einem IGPT aufgebaut ist und beispielsweise in einer Ausführungsvariante in Form einer Platine ausgeführt sein kann. Mit Hilfe diesem Regel- und/oder Steuermodul 45 ist beispielsweise die Regelung und/oder Steuerung von Pulsbreiten, Pulsdauern sowie der Wiederholfrequenz der Pulse möglich. Als Regelkriterium kann dabei eine Temperatur gemäß einem Temperaturregelkreis 46 herangezogen werden, wobei dieser Temperaturregelkreis seine Daten aus der Temperatur des Fluids 9, insbesondere der Solltemperatur des Fluids 9 in der Heizanlage 37 (Fig. 2) erhält. In dieser Heizanlage 37 ist es möglich, wie an sich bekannt, z.B. Thermostaten als Temperaturmessfühler vorzusehen.
  • Andere Regelkriterien können z.B. chemische und physikalische Parameter sein, beispielsweise der pH-Wert des Fluids 9 oder ein Druck bzw. eine Konzentration an einem chemischen Zuschlagsstoff für das Fluid 9, beispielweise eine Lauge.
  • Es sind somit die Pulse sowohl in der Pulsform als auch in der Amplitude einstellbar, wobei insbesondere auch die Steilheit der Flanken (dU/dt) der Pulse aus dem Pulsgenerator 20 eingestellt bzw. geregelt werden kann, insbesondere die Anstiegsflanke und/oder die abfallende Flanke. Es sind damit Pulse mit steil aufsteigender und flach bzw. sanft abfallender Flanke einstellbar, beispielsweise aber auch Rechteck- bzw. Dreieckpulse.
  • Dieser elektronische Pulsgenerator 20 kann, wie bereits erwähnt, mit Primärenergie, d.h. elektrischem Strom, direkt aus dem Versorgungsnetz des Elektroversorgungsunternehmens gespeist werden. Ebenso ist es aber möglich über einen Zwischenkreis aus einer beliebigen Stromquelle auch unterschiedliche Signalformen mit unterschiedlichen Frequenzen einzuspeisen und sind hierfür im elektronischen Pulsgenerator 20 aus dem Stand der Technik bekannte Transistoren etc., im Einsatz, um die letztendlich gewünschte Pulsform zu erhalten.
  • Um eine Überhitzung des Pulsgenerators 20 zu vermeiden, kann in diesem ein entsprechendes Kühlmodul vorgesehen sein (in Fig. 4 nicht dargestellt), beispielsweise in Form von Kühlrippen, z.B. aus Aluminiumprofilen.
  • Dass die Erzeugung von Wärmeenergie mit dem erfindungsgemäßen Wärmegenerator 1 möglich und vorteilhaft ist, wurde anhand von Versuchen, wie dies später noch näher dargestellt wird, nachgewiesen. Allerdings ist die Wirkungsweise selbst bislang noch nicht geklärt, sodass nach einer kurzen Beschreibung des Verfahrensablaufes lediglich eine theoretische Vorstellung der Wirkungsweise gegeben werden kann. Es hat sich aus den Versuchen jedoch gezeigt, dass mit dem erfindungsgemäßen Wärmegenerator 1 eine bedeutende Steigerung des Wirkungsgrades bei der elektrischen Wärmeerzeugung möglich ist.
  • Die Funktionsweise des Wärmegenerators 1 kann wie folgt zusammengefasst werden. Der Pulsgenerator 20 wird in das Versorgungsnetz, d.h. das Stromnetz, geschaltet. Die von diesem erzeugten Spannungspulse werden über die Anode 14 und die Kathode 16 auf das Fluid 9 im Strömungskreislauf der Heizanlage 37 übertragen und erzeugen dort in dem Fluid 9 die gewünschte Wärme. Dabei wird das Fluid 9 mit der Pumpe 40 in Strömung gehalten, welche einerseits das Bauteil des elektromechanischen Pulsgenerators 20 nach Fig. 3 sein kann bzw. bei Verwendung eines elektronischen Pulsgenerators als gesonderter Bauteil der Heizanlage 37 ausgerührt sein kann. Das Fluid 9 wird bevorzugt in einem geschlossenen Kreislauf durch die Strömungseinrichtungen der Heizanlage 37 und damit auch durch den Wärmegenerator 1, insbesondere dessen Reaktionsraum 12 geführt.
  • Das Fluid 9 besteht auf molekularer Ebene betrachtet, aus einzelnen Teilchen mit dipolarem Charakter, also beispielsweise, wenn als Fluid 9 Wasser verwendet wird, aus Wassermolekülen, Wasserionen bzw. größeren Einheiten, sogenannten Clustern, von tetraedrischen Einheiten. Diese Teilchen passieren dabei das zwischen der Anode 14 und der Kathode 16 bzw. zwischen dem Element 30 und der Kathode 16 ausgebildete dielektrischen Spiel (Bezeichnung im Sinn der Erfindung) und werden dabei unter dem Einfluss des elektrischen Feldes, insbesondere des Wechselspannungsfeldes, das sich zwischen der Anode 14 und der Kathode 16 aufbaut, aufgrund der Pulse polarisiert. Dabei werden die positiven Teilchen nach der Kathode 16 ausgerichtet, die negativen nach der Anode 14. Die Pulswirkung auf die solcherart polarisierten Teilchen zerreist - gemäß gegenständlicher Vorstellung der Funktion - die Nahordnung der Teilchen zueinander, also beispielsweise chemische Bindungen innerhalb der Moleküle bzw. die Clusterverbände, also beispielsweise wenn das Fluid 9 Wasser ist, die chemische Bindung zwischen dem Wasserstoff- und Sauerstoffatomen in den Wassermolekülen und den Hydroxylionen. Da die chemischen Bindungen zwischen den genannten Strukturen unter der Wirkung des elektrischen Feldes linear ausgerichtet werden, führt die Pulseinwirkung auf diese Bindungen bei einer Frequenz ähnlich der Frequenz ihrer Temperaturausdehnungen zum Zerreißen dieser Bindungen Die dabei hervorgerufenen valenten Elektronen, die derartige Bindungen bilden, bleiben nach der Zerstörung der Teilchen bzw. der Nahordnung der Teilchen, mit einem Energiedefizit zurück. Sie nehmen die Energie aus ihrer Umgebung auf und setzen sie bei der neuerlichen Rekombination, also in jenen Zeiten, in denen keine Pulse auftreten, in Form von Wärme frei, die dann an das Fluid 9 übertragen wird und dieses erhitzt. Während das Fluid 9 folglich z.B. den Heizkörper 34 durchfliest, erwärmt sie ihn und kann dieser Heizkörper 34 diese Wärme z.B. an die Raumluft abgeben, sodass mit anderen Worten dieser Heizkörper 34 als Wärmetauscher fungiert.
  • Es sei an dieser Stelle bemerkt, dass es möglich ist, auch andere Wärmetauscher zu verwenden, beispielsweise großflächige Plattenwärmetauscher, Schlangenwärmetauscher, etc., bei denen die Wärme von dem primär, durch den Wärmegenerator 1 erwärmten Fluid auf ein sekundäres Fluid in an sich bekannter Weise übertragen wird, um beispielsweise Häuser, Industrieanlagen oder dgl. Zu beheizen. Ebenso ist es möglich, auch Solarmodule etc. als Wärmetauscher einzusetzen. Diese größeren Anlagen sind insbesondere auch dazu geeignet, beispielsweise als Zentralheizanlagen zu wirken bzw. generell zur Erwärmung eines Stoffes, wobei dieser sowohl fest als auch fluidisiert, also eine Flüssigkeit oder ein Gas sein kann.
  • Es hat sich dabei als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Fluid 9 mit einer Base versetzt wird, sodass dieses einen basischen pH-Wert aufweist. Dabei kann der pH-Wert aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 7,1 und einer oberen Grenze von 14 bzw. insbesondere bevorzugt mit einer unteren Grenze von 9 und einer oberen Grenze von 12 ausgewählt sein. Zur Herstellung des basischen pH-Wertes kann prinzipiell jede Base verwendet werden, besonders bevorzugt sind jedoch Natronlauge, Kalilauge, Calziumhydroxyd oder Calziumcarbonat.
  • Energieverbrauchsenkend wirkt sich auch aus, wenn das Fluid die Heizanlage 37 bereits mit einer gewissen Grundschwingung durchströmt, wobei besonders bevorzugt diese Grund-schwingung eine Resonanzschwingung, insbesondere mit den Spannungspulsen, ist. Damit kann der Energieverbrauch der Primärquelle herabgesetzt werden, da Teilchen des Fluids 9 bereits einen sehr hohen Energieinhalt aufweisen und somit die eingesetzte Energie nur mehr für das Aufbrechen der Nahordnung der Teilchen verwendet werden muss.
  • Als Pulsfrequenzen haben sich als besonders vorteilhaft Frequenzen herausgestellt, ausgewählt aus einem Bereich mit einer oberen Grenze von 1000 Hz und einer unteren Grenze von 10 Hz, insbesondere mit einer oberen Grenze von 750 Hz und einer unteren Grenze von 50 Hz, vorzugsweise einer oberen Grenze von 650 Hz und einer unteren Grenze von 75 Hz, wodurch die Pulse sehr rasch hintereinander in das Fluid eingebracht werden und damit den Teilchen des Fluids nicht die Möglichkeit gegeben wird, die eingebrachte Energie zumindest teilweise in andere Energieformen als die gewünschte Wärmeenergie umzusetzen, wie beispielsweise Schwingungsenergien oder Rotationsenergien innerhalb einzelner Moleküle.
  • Die Pulsdauer kann ausgewählt werden aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,1 ns und einer oberen Grenze von 100 ns, insbesondere aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,4 ns und einer oberen Grenze von 50 ns, vorzugsweise aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,7 ns und einer oberen Grenze von 25 ns.
  • Die Pulsamplitude kann ausgewählt werden aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 V und einer oberen Grenze von 1500 V, insbesondere aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 50 V und einer oberen Grenze von 500 V, vorzugsweise aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 100 V und einer oberen Grenze von 250 V.
  • Des Weiteren ist es, wie bereits im einleitenden Teil gegenständlicher Beschreibung dargestellt, vorteilhaft, wenn Spannungspulse mit steiler Anstiegsflanke verwendet werden, sodass der Energieeintrag sehr rasch, beinahe "explosionsartig", erfolgt. Dabei können diese Spannungspulse beispielsweise als Recheckimpulse oder Dreieckimpulse ausgebildet sein.
  • Energieverbrauchssenkend wirkt sich aus, wenn die abfallende Flanke der Spannungspulse zumindest im unteren Drittel flach gestaltet wird, also mit einem Winkel zu Basis, der kleiner als 45 ° ist.
  • Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse einer experimentellen Messung des energetischen Wirkungsgrades der Wärmeerzeugung mit dem erfindungsgemäßen Wärmgenerator 1.
    Kennwerte 1 2 3 Mittel
    Masse m der Lösung, die die Zelle passiert hat, kg. 0,138 0,154 0,392 0,228
    Temperatur der Lösung beim Eintritt in die Zelle t 1, Grad. 21 21 22 21,33
    Temperatur der Lösung beim Austritt aus der Zelle t 2, Grad. 71 71 75 72,33
    Lösungstemperaturdifferenz Δt = t 2 - t 1, Grad. 50 50 53 51
    Dauer des Experiments Δτ, sec. 300 300 300 300
    Voltmeterstände V, B 5,60 5,60 4,50 5,23
    Ampermeterstände I, A 0,51 0,51 2,00 1,00
    Verbraucher an el. Energie laut Voltmeter- und Ampermeteranzeigen E1 = I x V x Δτ ,kJ 0,86 0,86 2,70 2,43
    Energie der erhitzten Lösung, E2 = 4,19 x m x Δt, kJ 27,53 30,72 87,05 48,43
    Wirkungsgrad der Zelle laut Voltmeter- und Ampermeteranzeigen K = E 2/E 1 32,01 35,70 32,24 33,32
  • Gemäß der Vorstellung des Anmelders wird dieser Wirkungsgrad dadurch erreicht, dass die Teilchen nach der Zerstörung der Nahordnung ihr Energiedefizit aus dem physikalischen Vakuum sättigen.
  • Basierend auf der Schwingungstheorie natürlicher Schwingungen wird davon ausgegangen, dass durch die Resonanzschwingung die Zerstörung von chemischen Verbindungen mit einer Verringerung des aus einer primären Energiequelle eingesetzten Energieverbrauchs verbunden ist, sodass als die dafür benötigte Energie nicht aus der Primärquelle selbst sondern der Umgebung entzogen wird. Für die Analyse wird das Verhalten ein Hydroxylions im Wärmegenerator 1 herangezogen. Wenn die Temperatur steigt, ruft dies vergrößerte molekulare Schwingungen hervor, sodass also Distanzen zwischen Protonen und Elektronen zum Teil erhöht werden. Dieser zusätzliche Energiebedarf kann z.B. durch Photonen, deren Energie von einem molekularen Teilchen absorbiert wird, zur Verfügung gestellt werden, weil letztendlich durch die gleichmäßige Absorption dieser Photonen ein pulsierender Prozess entsteht. Die Pulsfrequenz ist dabei abhängig von der Rate der Temperaturerhöhung des Fluids 9 selbst. Strompulse, welche auf die Elektroden aufgegeben werden, richten diese Hydroxylteilchen derart aus, dass das Proton des Wasserstoffatoms zur Kathode 16 und das Elektron des Sauerstoffatoms in Richtung Anode 14 ausgerichtet wird, wie dies bereits oben angedeutet wurde. Die Folge davon ist, dass die Pulse in der Ionenachse ausgerichtet sind. Folglich ist es damit möglich, dass Proton des Wasserstoffatoms bzw. das gesamte Wasserstoff, also das Proton mit seinen Elektronen zu separieren, wodurch das Sauerstoffatom zurückbleibt. Dabei wandert das Proton wiederum zur Kathode 16, unter Abgabe des Elektrons wird dabei Wasserstoff gebildet. Wenn die Stromdichte an der Kathodenoberfläche hoch ist, steigt die Konzentration der Wasserstoffatome und es wird ein Plasma ausgebildet, was jedoch sehr instabil ist. Um die Bildung des Plasmas zu verhindern, wird das Verfahren derart gesteuert, dass das Wasserstoffatom nicht in den Bereich der Kathode 16 selbst gelangt, sondern zwischen Anode 14 und Kathode 16 verbleibt. Wenn nunmehr Spannungspulse das Hydroxylion beaufschlagen, wird wiederum das Wässerstoffatom separiert, sodass durch Resonanzseparation das Elektron des Sauerstoffatoms bzw. Elektron des Wasserstoffatoms freigesetzt und letztendlich die Bindung aufgebrochen wird, wobei eine Energiedefizit zurückbleibt, entsprechend der Bindungsenergie. Dieses Energiedefizit wird mit Energie aus der Umgebung aufgefüllt. Da das Verfahren auch im Dunkeln abläuft, sind für die Energieaufnahme nicht bzw. nicht ausschließlich aufgenommene Photonen zuständig, sondern nach Meinung des Anmelders werden dabei Energiequanten aus dem physikalischen Vakuum absorbiert. Durch die nachfolgende Rekombination der Bindung, wird diese überschüssige Energie freigesetzt und dabei in Form von Wärme umgesetzt, die an das Fluid 9 übertragen wird unter Emission von Wärmephotonen. Dabei ist die Energie dieser Wärmephotonen abhängig davon, aus welcher Schale des atomaren Aufbaus, d.h. der Elektronenhülle eines Atoms stammen. Dies kann dazu ausgenutzt werden, um den Prozess derart zu gestalten, dass Infrarotwärmephotonen freigesetzt werden. Das physikalische Vakuum ist dabei durch harmonische Eigenschwingungen charakterisiert, wobei Materie auf energetisch niedrigstem Niveau schwingt. Das Frequenzspektrum der Eigenschwingungen des Vakuums umfasst dabei viele Größenordnungen und ist logarithmisch-hyperbolisch fraktal aufgebaut, sodass also für die Sättigung des Energiedefizits mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit die richtige Schwingung zur Verfügung steht. Die Skaleninvarianz der Eigenschwingungen des Vakuums bewirkt, dass sich Kompressions- bzw. Dekompressionstendenzen im physikalischen Vakuum in Maßstäben wiederholen, deren logarithmischer Abstand konstant ist. So wird in Abhängigkeit vom Maßstab die Herausbildung komprimierter bzw. dekomprimierter materieller Strukturen begünstigt. Damit ist es möglich, dass der erfindungsgemäße Wärmegenerator 1 diese Vakuumresonanz nutzt und so die Effizienz der Wärmeerzeugung gesteigert wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch dadurch effizienter gestaltet werden, indem die Teilchen vor dem Eintritt in den Wärmegenerator 1 bereits vororientiert sind, also in gewisser Weise vorpolarisiert sind, sodass die Energieaufnahme für diese Polarisation der Teilchen des Fluids 9 im Wärmegenerator 1 entfällt. Diese Ausrichtung kann dabei z.B. mit hochenergetischer, monochromatischer Strahlung erfolgen, insbesondere Laserstrahlung. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Teilchen des Fluides 9 annähernd linearisiert werden.
  • Es ist weiters von Vorteil, wenn für diese Einbringung der hochenergetischen, bevorzugt monochromatischen Strahlung zur Ausrichtung der Teilchen des Fluids 9 eine "Laserdusche" verwendet wird, wobei durch diese "Dusche" lediglich bewirkt wird, dass eine große Oberfläche des Fluids 9 bzw. eine großflächige Verteilung desselben erreicht wird und damit dieser Verfahrensschritt sehr effizient gestaltet werden kann.
  • Obwohl an mehreren Stellen darauf hingewiesen wurde, dass die erfindungsgemäße Heizungsanlage 37 bzw. Wärmegenerator 1 zur Beheizung von Häusern verwendet wird, stellt dies selbstverständlich für die Erfindung keinerlei Einschränkung da, sondern kann diese selbstverständlich generell für die Erzeugung von Wärme verwendet werden, unabhängig davon, für welche Zwecke diese Wärme letztendlich verwendet wird. Um dazu gegebenenfalls die Heizleistung zu steigern, besteht die Möglichkeit mehrere Wärmegeneratoren hintereinander, also seriell, in die Heizanlage zu schalten. Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Wärmegenerators 1 bzw. der Heizanlage 37, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mitumfasst.
  • Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Wärmegenerators 1 dieser bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
  • Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
  • Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2, 3; 4 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
    • Bezugszeichenaufstellung
    • 1
    Wärmegenerator
    2
    Gehäuse
    3
    Gehäusemantel
    4
    Gehäuseboden
    5
    Gehäusedeckel
    6
    Gewinde
    7
    Endbereich
    8
    Endbereich
    9
    Fluid
    10
    Längsmittelachse
    11
    Öffnung
    12
    Reaktionsraum
    13
    Öffnung
    14
    Anode
    15
    Anodenraum
    16
    Kathode
    17
    Kathodenraum
    18
    Pluspol
    19
    Minuspol
    20
    Pulsgenerator
    21
    Aufsatz
    22
    Bohrung
    23
    Außengewinde
    24
    Innengewinde
    25
    Abstand
    26
    Pfeil
    27
    Radialbohrung
    28
    Endbereich
    29
    Befestigungseinrichtung
    30
    Element
    31
    Axialbohrung
    32
    Bohrung
    33
    Bohrung
    34
    Heizkörper
    35
    Ausdehnungsgefäß
    36
    Gasabsorber
    37
    Heizanlage
    38
    Elektromotor
    39
    Spannungspulsgenerator
    40
    Pumpe
    41
    Welle
    42
    Energieeinspeisungsmodul
    43
    Gleichrichtungsmodul
    44
    Versorgungsmodul
    45
    Steuermodul
    46
    Temperaturregelkreis

Claims (52)

  1. Wärmegenerator (1) zur Erwärmung eines Fluids (9) mit einem Gehäuse (2) aus einem dielektrischen Material umfassend einen Gehäusemantel (3), einen Gehäuseboden (4) und einen Gehäusedeckel (5), mit zumindest einer Zulauföffnung und zumindest einer Ablauföffnung für das Fluid (9), wobei in dem Gehäuse (2) zumindest eine Anode (14) und zumindest eine Kathode (16) in einem Abstand (25) zueinander angeordnet sind, und wobei die zumindest eine Anode (14) und die zumindest eine Kathode (16) mit je einem Pol zumindest eines Pulsgenerators (20) elektrisch leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zumindest einen Anode (14) und der zumindest einen Kathode (16) ein Dielektrikum (30) angeordnet ist.
  2. Wärmegenerator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (20) elektromechanisch ausgebildet ist.
  3. Wärmegenerator (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Pulsgenerator (20) zumindest einen Elektromotor (38), zumindest einen Spannungspulsgenerator (39) und zumindest eine Pumpe (40), insbesondere eine Hydraulikpumpe, auf einer gemeinsamen Welle (41) umfasst.
  4. Wärmegenerator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (20) elektronisch ausgebildet ist.
  5. Wärmegenerator (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Pulsgenerator (20) zumindest einen Transformator, gegebenenfalls zumindest einen Gleichrichter, zumindest einen IGPT sowie zumindest einen Kondensator umfasst.
  6. Wärmegenerator (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Pulsgenerator (20) zumindest großteils als Platine ausgeführt ist.
  7. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Pulsgenerator (20) zumindest ein Regel- und/oder Steuermodul (45) zugeordnet ist, zur Steuerung und/oder Regelung einer Temperatur des Fluids (9) und/oder einer Pulsbreite und/oder einer Pulsdauer und/oder einer Pulsfrequenz.
  8. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusemantel (3) zylinderförmig ausgebildet ist.
  9. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseboden (4) und/oder der Gehäusedeckel (5) vom Gehäusemantel (3) abnehmbar ausgebildet sind.
  10. Wärmegenerator (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseboden (4) und/oder der Gehäusedeckel (5) in den Gehäusemantel (3) einsteckbar ausgebildet sind.
  11. Wärmegenerator (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseboden (4) und/oder der Gehäusedeckel (5) in den Gehäusemantel (3) einschraubbar ausgebildet sind.
  12. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulauföffnung im Gehäuseboden (4) angeordnet ist.
  13. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablauföffnung im Gehäusedeckel (5) angeordnet ist.
  14. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (25) zwischen der zumindest einen Anode (14) und der zumindest einen Kathode (16) veränderbar ist, bevorzugt stufenlos einstellbar ist.
  15. Wärmegenerator (1) nach Ansprüche 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Abstandes (25) zwischen der zumindest einen Anode (14) und der zumindest einen Kathode (16) die zumindest eine Anode (14) und/oder zumindest eine Kathode (16) von einer Verstelleinrichtung gehaltert ist.
  16. Wärmegenerator (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung aus einem dielektrischen Werkstoff besteht.
  17. Wärmegenerator (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Anode (14) oder die zumindest eine Kathode (16) die Verstelleinrichtung teilweise umgibt.
  18. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung in den Gehäusedeckel (5) oder in den Gehäuseboden (4) einschraubbar ist.
  19. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung im Gehäusedeckel (5) oder im Gehäuseboden (4) verschiebbar gehaltert ist.
  20. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung in Strömungsrichtung des Fluids (9) hinter der Zulauföffnung für das Fluid (9) ausgebildet ist.
  21. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulauföffnung in der Verstelleinrichtung ausgebildet ist.
  22. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulauföffnung und/oder Ablauföffnung für das Fluid (9) axial im Gehäuse (2) ausgebildet sind.
  23. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verstelleinrichtung zumindest eine radial angeordnete Öffnung zum Austritt des Fluids (9) in einen Anodenraum (15) im Bereich der zumindest einen Anode (14) angeordnet ist.
  24. Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung außerhalb des Gehäuses (2) über den Gehäusedeckel (5) oder den Gehäuseboden (4) vorragt, insbesondere axial.
  25. Wärmegenerator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum als Umlenkeinrichtung für das Fluid (9) ausgebildet ist.
  26. Heizungsanlage (37) umfassend zumindest eine Fördereinrichtung für ein erstes Fluid (9), zumindest einen Wärmegenerator (1) zur Erwärmung des Fluids (9), zumindest einen Wärmetauscher, in dem die erzeugt Wärme vom Fluid (9) auf ein weiteres Fluid übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Wärmegenerator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 25 gebildet ist.
  27. Heizungsanlage (37) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wärmegeneratoren (1) seriell angeordnet sind.
  28. Heizungsanlage (37) nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher in Art eines Solarmoduls ausgebildet ist.
  29. Heizungsanlage (37) nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher als Heizkörper (34) ausgebildet ist.
  30. Heizungsanlage (37) nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (34) als Heizpaneel ausgebildet ist.
  31. Heizungsanlage (37) nach einem der Ansprüche 43 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Zentralheizung ausgebildet ist.
  32. Heizungsanlage (37) nach einem der Ansprüche 26 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Fluids (9) vor dem Wärmegenerator (1) eine Einrichtung zur Abgabe einer monochromatischen Strahlung angeordnet ist.
  33. Heizungsanlage (37) nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zu Abgabe der monochromatischen Strahlung ein Laser ist.
  34. Heizungsanlage (37) nach einem der Ansprüche 26 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Schwingkreis ausgebildet ist.
  35. Verwendung des Wärmegenerators (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zur Heizung eines Gebäudes.
  36. Verfahren zum Betrieb des Wärmegenerators (1) nach Anspruch 1 zur Erwärmung eines aus dipolaren Teilchen, wie Molekülen oder Molekülclustern, bestehenden Fluids (9), nach dem das Fluid (9) in dem Wärmegenerator (1) einem elektrischen Feld ausgesetzt wird und dabei dessen Teilchen entsprechend ihrer Ladung ausgerichtet werden, wobei die Teilchen zusätzlich mit Spannungspulsen beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Spannungspulse die Nahordnung der Teilchen zerstört wird, wobei die Teilchen des Fluids (9) mit den Spannungspulsen in eine Resonanzschwingung versetzt werden und danach in Pulspausen oder außerhalb des Wärmegenerators (1) die Rekombination der Nahordnung ermöglicht wird, wobei Wärmeenergie freigesetzt bzw. erzeugt wird.
  37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass Spannungspulse mit einer steilen Anstiegsflanke verwendet werden.
  38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest annähernd Rechteckpulse verwendet werden.
  39. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest annähernd Dreieckpulse verwendet werden.
  40. Verfahren nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass Spannungspulse mit einer zumindest im unteren Drittel flach abfallenden Flanke verwendet werden.
  41. Verfahren nach einem Ansprüche 36 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluid (9) Wasser verwendet wird.
  42. Verfahren nach Anspruch 41 dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser mit einer Lauge versetzt wird.
  43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauge ausgewählt wird aus einer Gruppe umfassend Natronlauge, Kalilauge, Calziumhydroxid, Calziumcarbonat.
  44. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (9) mit einem pH-Wert verwendet wird, ausgewählt aus einem Bereich mit ein unteren Grenze von 7,1 und einer oberen Grenze von 14.
  45. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (9) mit einem pH-Wert verwendet wird, ausgewählt aus einem Bereich mit ein unteren Grenze von 9 und einer oberen Grenze von 12.
  46. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen des Fluids (9) vor dem Eintritt in den Wärmegenerator (1) mit Hilfe einer energetischen Strahlung vorgeordnet werden.
  47. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen des Fluids (9) zumindest annähernd linearisiert werden.
  48. Verfahren nach Anspruch 46 oder 47, dadurch gekennzeichnet, dass als energetische Strahlung eine hochenergetische, monochromatische Strahlung verwendet wird.
  49. Verfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass als hochenergetische, monochromatische Strahlung eine Laserstrahlung verwendet wird.
  50. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (9) im Kreislauf geführt wird.
  51. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (9) nach dem Wärmegenerator (1) einem Wärmetauscher zugeführt wird.
  52. Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmetauscher ein Radiator zur Raumheizung verwendet wird.
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