ES2910979T3

ES2910979T3 - Generador de calor de inducción rotatorio con excitación por corriente continua, una eficiencia eléctrica/cinética extremadamente baja y un coeficiente de rendimiento extremadamente alto

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Publication number: ES2910979T3
Application number: ES19716381T
Authority: ES
Inventors: Andreas Seiwald
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-04-06
Filing date: 2019-04-04
Publication date: 2022-05-17
Anticipated expiration: 2039-04-04
Also published as: EP3777478B1; US11844169B2; WO2019193122A1; US20210120636A1; DK3777478T5; EP4033859A1; JP7345496B2; DK3777478T3; CN111937488B; DE102018108179A1; HRP20220293T1; CN111937488A; JP2021520031A; EP3777478A1

Abstract

Un generador de calor de inducción rotatorio con excitación por corriente continua para calentar sustancias sólidas o líquidas o gaseosas, donde el campo magnético variable requerido para la inducción, o para la generación de calor inductivo, se genera con una bobina de corriente continua; se genera un campo magnético constante, y este campo magnético constante se convierte por medio de un componente mecánico rotatorio en un campo magnético alterno, en el que una bobina de corriente continua está incorporada en un anillo magnético (20) y preferiblemente está conectada fijamente a este último, donde el anillo magnético (20) está conectado estáticamente a la carcasa (17) del generador de calor de inducción rotatorio (1), y donde el campo magnético constante (51) generado por la bobina de corriente continua (29) se convierte por medio de una pieza mecánica rotatoria, concretamente una rueda polar (19), en un campo magnético alterno (52), caracterizado porque la rueda polar (19) está formada por un anillo polar interior (53), un anillo polar exterior (54) y un portador de anillo polar (21, 24), mediante el cual el campo magnético constante (51) se convierte, en un anillo de inducción (18) axialmente adyacente a la rueda polar (19), en un campo alterno (52), donde el anillo polar interior y el anillo polar exterior comprenden una pluralidad de extensiones de polo orientadas radialmente (46, 47), preferiblemente más de diez, que, o bien: a) engranan entre sí, es decir, están dispuestos parcialmente radialmente una al lado de otra, o se superponen entre sí, o b) no se superponen entre sí, sino que las extensiones de polo (46) del anillo polar interior (53) están separadas radialmente de las extensiones de polo (47) del anillo polar exterior (54), donde las extensiones de polo del anillo polar interior y del anillo polar exterior tienen una distancia predeterminada (A) entre sí y preferentemente el número de extensiones de polo del anillo polar interior (53) corresponde aproximadamente o es el mismo que el número de extensiones de polo del anillo polar exterior (54).

Description

DESCRIPCIÓN

Generador de calor de inducción rotatorio con excitación por corriente continua, una eficiencia eléctrica/cinética extremadamente baja y un coeficiente de rendimiento extremadamente alto

La invención se refiere a un generador de calor de inducción rotatorio en el que la energía térmica se genera mediante inducción magnética en forma de corrientes de Foucault mediante excitación por corriente continua y un dispositivo mecánico para generar el campo magnético alterno. El generador de calor se puede utilizar para generar agua caliente a partir de sistemas de calefacción de todo tipo, así como para calentar agua bruta y, a través de un dispositivo separado, para convertir eficientemente energía térmica en energía cinética, así como calor en energía fría.

Las corrientes de Foucault son corrientes de cortocircuito que convierten la energía eléctrica de un conductor eléctrico en energía térmica. Sin contar pérdidas menores por convección, el 100% de esta energía se transfiere a un medio de transferencia de calor sólido, líquido (se prefiere el aceite) o gaseoso.

Ya se conocen generadores de calor en los que se genera energía térmica con corrientes de Foucault. Algunos de ellos son, por ejemplo, hornos de inducción o placas de inducción.

La energía térmica se genera aquí exclusivamente en el medio a calentar. El medio forma el puente conductor magnético o eléctrico hacia el aparato calentador, donde, como resultado, las corrientes de Foucault calientan el medio. En el propio aparato calentador, solo se registran pérdidas menores por histéresis y corrientes de Foucault.

Para que los sistemas mencionados puedan funcionar, las bobinas de excitación deben ser alimentadas con corriente alterna (o voltaje alterno).

Esta corriente alterna genera un campo magnético variable en las bobinas, donde se generan corrientes inductivas que contrarrestan la corriente aplicada según la conocida ley de la inducción.

Para ello son necesarias ciertas medidas técnicas, como núcleos magnéticos hechos de láminas delgadas, estratificadas y aisladas, con baja conductividad eléctrica o núcleos de ferrita con alta resistencia eléctrica a las corrientes de Foucault, así como bobinas con un bajo número de vueltas y baja resistencia óhmica. a la reactancia inductiva. El modo exacto de funcionamiento de las bobinas de corriente alterna no se discutirá en detalle aquí.

Además de los sistemas calentadores ya conocidos, también deben mencionarse los frenos de corrientes de Foucault, que también generan energía térmica. El mismo problema aparece aquí también. Aunque los frenos de corrientes de Foucault funcionan con corriente continua y tienen un alto grado de eficiencia eléctrica, requieren una energía cinética equivalente para generar la energía térmica o para mantener el sistema en movimiento.

Esto significa que, en todos los sistemas mencionados, la energía eléctrica y/o cinética a introducir es superior a la energía térmica aprovechable. Estos sistemas calentadores no permiten ningún ahorro de energía y son poco o nada adecuados para la generación de calor en el ámbito de calefacción y de agua bruta.

Como técnica anterior, se hace referencia a WO 2011/125485 A1, US 2014/110938 A1, US 3014 116 A, DE 2620236 A1, DE 2647741 A1, FR 2864369 A1, WO 2008028673 A1, EP 0071 046, US 2014/0231414, DE 31 29 817, US-A-4,423,344 así como EP-A2-0062706.

La autoridad de búsqueda internacional también encontró los documentos WO 02/087285 A1, US 2006/0086729 A1 y WO 96/29845 A1. El documento WO 02/087285 A1 se refiere a un dispositivo para convertir energía magnética en energía térmica. El documento US 2006/0086729 A1 se refiere a un dispositivo para generar calor mediante inducción magnética. El documento WO 96/29845 A1 se refiere a un dispositivo de calentamiento para calentar un medio.

Los sistemas conocidos hasta ahora no se han establecido debido a su bajo valor de eficiencia térmica (COP) y también, debido al diseño estructural desventajoso, los sistemas generalmente solo están diseñados para una potencia relativamente baja, en particular para uso en vehículos, por ejemplo, como calefacción de vehículos.

El factor COP, también conocido como coeficiente de rendimiento (abreviado como CR) (también conocido en inglés como Energy Efficiency Ratio (EEER)), indica la relación entre la potencia de calor generada y la energía eléctrica utilizada. Un coeficiente de rendimiento de, por ejemplo, 4 significa que, de la energía eléctrica utilizada, se proporciona el cuádruple de potencia de calor, o, dicho de otro modo, en el caso de una bomba de calor con un factor COP de 4, a partir de 1KW de potencia eléctrica se ponen a disposición 4KW de potencia de calor.

El documento EP 0071046 A1 describe un generador de corriente alterna refrigerado por líquido en el que se acopla un componente adicional para calentar aún más el agua de refrigeración que se utiliza para calentar la cabina del conductor. Este componente de generación de calor es un rotor de garras con una bobina de excitación integrada, donde la corriente de excitación debe suministrarse a través de anillos rozantes con una bobina giratoria. Además, la estructura del estator está diseñada utilizando láminas de metal recubiertas para la transmisión del campo magnético y un material sólido con buena conductividad eléctrica se une a los respectivos extremos del estator. Esta técnica anterior también revela que se genera un par de frenado continuo y este se comporta de manera equivalente a la energía térmica generada. Finalmente, esta técnica anterior revela que la bobina, que genera un campo constante, gira constantemente y la corriente de excitación para la bobina se suministra a través de anillos rozantes que son susceptibles de desgaste.

El documento US 2014/0231414 divulga un freno de corrientes de Foucault en el que el campo magnético se genera por medio de imanes permanentes y los discos de inducción están hechos de un buen conductor eléctrico. Este estado de la técnica difiere de los frenos de corrientes de Foucault convencionales en que la potencia no se regula girando los conjuntos de polos, sino que los conjuntos de polos giran dentro y fuera de los discos de inducción con un dispositivo pivotante.

En todos los sistemas mencionados, la entrada de energía es generalmente mayor que la energía útil que se obtiene de ella. Se entiende por energía útil cuando, por ejemplo, una resistencia óhmica convierte el 100 % de la energía eléctrica (corriente * voltaje = E en Ws) en energía térmica. De esto puede verse que estos sistemas de calefacción no permiten ningún ahorro de energía y por lo tanto tales sistemas para la generación de calor en el ámbito de calefacción y agua bruta han sido hasta ahora poco o nada adecuados.

El objeto de la invención es evitar las desventajas de los generadores de calor mencionados y proporcionar un sistema de generación de calor significativamente mejorado.

Finalmente, el generador de calor de inducción rotatorio según la invención también debería permitir proporcionar una potencia superior a 10 kW, preferiblemente superior a 20 o 50 kW o incluso superior a 100-500 kW.

El objeto se logra según la invención mediante un generador de calor de inducción rotatorio con las características según la reivindicación 1, los desarrollos ventajosos se describen en las reivindicaciones dependientes, así como en la presente descripción y los dibujos.

La invención se basa en el descubrimiento de que el campo magnético variable necesario para la inducción se genera a través de una bobina de excitación no por medio de corriente alterna sino por medio de corriente continua, donde la bobina de excitación es preferentemente no giratoria sino estática. Por lo tanto, se pueden omitir los anillos rozantes. Finalmente, la invención propone una estructura alternativa para el diseño del anillo magnético y una rueda polar, por medio de la cual es posible lograr un factor COP muy alto deseado, no conocido hasta ahora de los generadores de calor de inducción rotatorios de la técnica anterior. Finalmente, la invención también pretende que el generador de calor de inducción rotatorio tenga una eficiencia eléctrica (bobina de excitación) / cinética (motor de accionamiento) deliberadamente muy baja, lo que significa un valor inferior al 10%, preferiblemente incluso inferior al 2%. Sin embargo, al mismo tiempo, el generador de calor de inducción rotatorio según la invención tiene un factor COP muy alto. Un "coeficiente de rendimiento" suele denominarse factor COP y, según la invención, este factor COP tiene un valor de más de 2, preferiblemente más de 5, por ejemplo, cualquier valor preferido en el rango de 6 a 50.

No se debe cometer aquí el error de equiparar la eficiencia con el factor COP. El factor COP establece por qué factor se aprovecha mejor la energía de entrada. En las formas de aplicación conocidas por el estado de la técnica, el factor COP es regularmente muy pequeño, es decir, está por debajo de 2, regularmente 1 o menos, porque la energía suministrada es solo ligeramente superior a la energía disipada para alcanzar un alto nivel deseado de eficiencia. Esto significa que el ya alto nivel de eficiencia no permite ningún aumento efectivo adicional de la utilidad.

La situación es diferente si, como en el presente caso de la invención, la eficiencia es extremadamente baja y las corrientes de Foucault no se consideran como energía útil sino como energía residual. Aquí, la energía disipada (energía de salida) es el componente cinético porque el proceso magnético hace utilizable la energía de accionamiento o de frenado. La potencia de excitación de la bobina de corriente continua y la energía cinética del motor de accionamiento pueden verse como la energía suministrada (energía de entrada). Ambos juntos dan una medida de la energía que se opone a la energía útil real en la conversión a par positivo y/o negativo.

Los frenos de corrientes de Foucault están construidos de tal manera que las corrientes de Foucault actúan "giratoriamente". Con la invención, ahora es posible desacoplar el efecto de la corriente de Foucault de tal manera que ya no actúa predominantemente (> 90%) en el eje de rotación (eje Z) y frena bruscamente la rueda polar, pero también, bajo ciertas circunstancias, se dirigen predominantemente incluso en los ejes ineficaces X e Y.

Las bobinas de corriente continua tienen una reactancia inductiva mucho más baja que las bobinas de corriente alterna. Esto permite la baja corriente de excitación y muchas vueltas. Como resultado, el potencial magnético (potencial vectorial) es equivalente a la corriente * vueltas. Alta corriente de excitación y pocas vueltas (N), por ejemplo, 100 A x 1 N = 100 AW (flujo magnético) o baja corriente de excitación y muchas vueltas, por ejemplo, 1 A * 100 N = 100 AW da como resultado la misma cantidad. Debido a que el campo magnético constante no genera ninguna inducción, la invención también se explica y describe en las figuras siguientes.

Las figuras muestran una posible realización de la invención y muestran:

Fig. 1 Vista superior de un generador de calor de inducción rotatorio según la invención.

Fig. 2 Una vista en despiece de partes esenciales del generador de calor de inducción rotatorio según la invención,

Fig. 3a, b Vistas despiezadas del generador de calor según la invención,

Fig. 4a Una vista en despiece del anillo magnético por un lado y la bobina de corriente continua por el otro lado, Fig. 4b Vista despiezada del anillo magnético con bobina de corriente continua y anillo de cortocircuito,

Fig. 4c Sección transversal de la estructura del anillo magnético según la Fig. 4b,

Fig. 5a Vista despiezada de una rueda polar, compuesta por un anillo polar interior, un anillo polar exterior y un soporte de anillo polar,

Fig. 5b Vista despiezada de una versión alternativa de la rueda polar,

Fig. 6a Vista despiezada de un anillo de inducción de varias partes,

Fig. 6b Vista despiezada de una versión alternativa del anillo de explosión,

Fig. 6c vista lateral de un anillo de inducción,

Fig. 6d Otra vista lateral de un anillo de inducción con una vista transversal,

Fig. 7 Vista superior y vista en sección a través de un generador de calor de inducción rotatorio según la invención.

Fig. 8 Vista despiezada del anillo magnético, la rueda polar y el anillo de inducción que muestra los campos magnéticos entre los componentes.

La figura 1 muestra una estructura básica del generador de calor de inducción rotatorio 1 según la invención y un intercambiador de calor conectado a él, una caja mezcladora 2 para el tratamiento de agua caliente/fría. Como puede verse en la figura 1, todas las partes del dispositivo están alojadas en un marco base 3. Este marco base tiene una estera de aislamiento térmico y acústico 4 y el dispositivo que se muestra en la figura 1 puede equiparse con una cubierta de aislamiento térmico y acústico, donde la cubierta tiene un elemento de visualización y control 9 y la cubierta como tal también tiene una puerta extraíble o que se puede abrir. Como también puede verse en la fig. 1, el generador de calor tiene en su cara posterior una pared posterior 6 que también puede estar provista de una estera de aislamiento térmico y acústico y el aparato también comprende electrónica de control 5.

La figura 2 muestra una vista en despiece de algunas partes del generador de calor de inducción rotatorio según la invención según la Fig. 1. La figura muestra una carcasa inferior de intercambiador de calor 12, un separador de agua y aceite 13, una carcasa superior de intercambiador de calor 11, una unidad generadora de calor de inducción rotatoria 10, un regulador de volumen de aceite e inyección 16, un motor de accionamiento 14 como accionamiento típico, y un acoplamiento para la conexión de la unidad generadora de calor de inducción rotatoria 10 y el motor de accionamiento 14.

La Figura 3a muestra, en una vista en despiece, detalles de la unidad generadora de calor de inducción rotatoria 10, que consta de (de izquierda a derecha) una bomba de aceite 24, un cojinete de soporte 22, un cojinete de soporte de tuerca de sujeción 23, un cubo de cojinete de soporte 21 y un anillo magnético 20 con una bobina de corriente continua 29 (fija), una rueda polar 19 (giratoria), un anillo de inducción 18 (fijo), una carcasa 17 de la unidad generadora de calor de inducción rotatoria 10, un cojinete guía 25 y una tuerca de sujeción de cojinete guía 26, y una cubierta frontal 27.

La figura 3b muestra detalles del generador de calor de inducción rotatorio según la invención con excitación de corriente continua en una representación en despiece en una representación algo diferente, pero con una estructura comparable a la de la figura 3a.

La construcción y el funcionamiento del anillo magnético 20, la rueda polar 19 y el anillo de inducción 18 se explican a continuación. De acuerdo con la invención, una bobina de corriente continua 29 está alojada en una carcasa de anillo magnético 28 del anillo magnético 20 como se muestra en la figura 4a. La bobina de corriente continua está preferiblemente conectada permanentemente a la carcasa del anillo magnético, estando el propio anillo magnético 20 conectado de manera fija con su carcasa de anillo magnético 28 a la carcasa 17 del generador de calor de inducción rotatorio 1 y el campo magnético constante 51 generado por la bobina de corriente continua 29 se trasforma mediante un componente mecánico giratorio, a saber, la rueda polar 19, en un campo magnético variable 52.

La Fig. 4b muestra una realización alternativa a la Fig. 4a, donde la bobina de corriente continua está alojada por un anillo de cortocircuito 44, el cual está por su parte dispuesto en la carcasa 28 del anillo magnético 20.

El anillo de cortocircuito 44 consta de un material altamente conductor de electricidad o magnético o de un material altamente conductor de electricidad y no magnético, por ejemplo, aluminio. La inclusión integral del anillo de cortocircuito 44 con la bobina de corriente continua 29 en el anillo magnético 20 tiene como objetivo aumentar las características de corriente de Foucault en el anillo magnético y, por lo tanto, aumentar el valor de eficiencia térmica (COP). Es importante asegurarse de que el anillo de cortocircuito 44 tenga un valor más alto que la carcasa del anillo magnético en términos de conductividad eléctrica y/o permeabilidad magnética. Como puede verse en las figuras 4a y 4b, la carcasa del anillo magnético 28 está formada por un anillo con una sección transversal en forma de U y consiste en un material ferromagnético, prefiriéndose el hierro puro. Una ranura 87 está formada por el anillo en forma de U, en la que, véase la figura 4a, se coloca la bobina de corriente continua 29 o en la que, véase la figura 4b, se coloca el anillo de cortocircuito 44 junto con la bobina de corriente continua 29. La bobina de corriente continua 29 tiene a su vez también forma de anillo.

La bobina de corriente continua 29 tiene, por ejemplo, un bobinado enrollado, que puede consistir en una tira de chapa, un alambre redondo o un alambre rectangular. Debido al campo magnético constante, el anillo magnético 20 puede consistir en material macizo, chapa laminada o metal sinterizado. El anillo magnético 20 tiene una superficie plana ininterrumpida interna y externa donde el campo magnético de manera alterna, por ejemplo, como polo sur y como polo opuesto, por ejemplo, polo norte, sale y entra de nuevo en áreas de idéntica construcción de la rueda polar vecina.

Alternativamente, también es concebible usar un imán permanente para la magnetización en el anillo magnético en lugar de la bobina de corriente continua. Las desventajas de los imanes permanentes son posiblemente los altos costos de producción, la baja temperatura de Curie y la tecnología de control compleja para ajustar la potencia de calentamiento. En la figura 4a también se muestra una conexión de suministro de corriente 89 para la bobina de corriente continua 29. Esta conexión de suministro de corriente se dirige hacia el exterior a través de una abertura 90 en el anillo magnético 20 para permitir así una conexión de corriente para la bobina de corriente continua hacia el exterior.

La figura 4c muestra la estructura del anillo magnético 20 según la figura 4b en una vista en sección transversal. Aquí se puede ver que el anillo magnético 20 está diseñado como un anillo en forma de U, que a su vez aloja el anillo de cortocircuito 44 y, dentro del anillo de cortocircuito 44, la bobina de corriente continua 29. La figura 4d 4c también muestra un esquema de una vista lateral del anillo magnético 20 con las partes laterales 49, a través de las cuales se forma una ranura 87, dentro de la cual se sitúa la bobina de corriente continua 29.

Para convertir el campo constante en un campo variable necesario para la inducción, la invención según la figura 5 prevé un componente mecánico giratorio, a saber, la rueda polar 19. Si la rueda polar 19 gira pasando más allá del anillo magnético 20 estático (es decir, fijo), se cumple este requisito.

La rueda polar 19 según la figura 5 consta preferiblemente de varios componentes, por ejemplo, tres componentes, por ejemplo, un anillo polar interior 53, un anillo polar exterior 54 de material ferromagnético, preferentemente de hierro puro y un soporte de anillo polar 55 de, por ejemplo, material antimagnético, pero preferiblemente hecho de un material altamente conductor de electricidad, como, por ejemplo, aluminio, cobre, acero inoxidable. Los anillos polares interior y exterior pueden estar hechos de material sólido, chapas laminadas o ferrita.

Cuando el anillo magnético y la rueda polar se juntan, el anillo magnético 20 y la rueda polar 19 son axialmente adyacentes y se forma el entrehierro más pequeño posible (no mostrado) entre ellos.

Dependiendo de la función, se convierte el campo magnético constante 51 desde el anillo magnético a través de este entrehierro más pequeño posible a la rueda polar 19 mediante su rotación en un campo magnético variable 52 desde la rueda polar, por ejemplo, fijada por tornillos, al anillo de inducción fijo (de pie) 18. No importa si la rueda polar se comporta de forma dinámica o rígida en relación con el anillo magnético. El campo magnético continuo 51 se transmite sin pérdidas, aparte de pérdidas menores en el entrehierro, y también permanece en la rueda polar como un campo constante en el área más cercana al anillo magnético. El lado del campo alterno 52 está sujeto a las leyes de coercitividad o pérdidas por inversión magnética, efecto piel o pérdidas por corrientes de Foucault en material sólido. Las figuras 5a y 5b son dos realizaciones alternativas que muestran una rueda polar 19 según la invención.

Según la primera variante, es decir, según la figura 5a, en el lado de la rueda polar 19 orientado hacia el anillo de inducción 18, es decir, en el lado opuesto al anillo magnético 20, están dispuestas varias extensiones de polo 46 y 47. El número de extensiones de polos es preferiblemente más de diez, preferiblemente más de 12.

La figura 5a muestra claramente que el anillo polar interior 53 de la rueda polar tiene más de diez extensiones de polo 46, 47, que se extienden radialmente desde el interior hacia el exterior.

El anillo polar exterior 54 de la rueda polar 19 también tiene más de diez extensiones de polo, que también se extienden radialmente desde el exterior hacia el interior.

Como se puede ver claramente en la Figura 5a, las extensiones de polo 46 del anillo polar interior 53 y las extensiones de polo 47 del anillo polar exterior 54 están desplazadas una frente a la otra, de modo que se entrelazan (o están más juntas) y, por lo tanto, como se puede ver en la Figura 5a, en dirección radial, se superponen y así convierten el campo magnético constante del anillo magnético en un campo alterno en el anillo de inducción 18 adyacente. Esto crea una relación de polos "norte y sur" dependiente de la dirección de rotación en el anillo de inducción 18, es decir, por revolución de la rueda polar y dependiendo del número de polos, la polaridad se cambia con la correspondiente frecuencia. De este modo se inducen corrientes de Foucault en la rueda polar 19 y en el anillo de inducción 18. En la variante según la figura 5a, el par negativo supera permanentemente al par positivo.

En la figura 5a también se puede ver que el anillo polar 19 presenta el soporte del anillo polar 55 con un muñón de cojinete 21a. El soporte del anillo polar 55 tiene omisiones correspondientes para acomodar las extensiones de polo 46 y 47 del anillo polar interior y exterior con un ajuste preciso.

Como ya se mencionó, el soporte del anillo polar 55 está hecho preferiblemente de material no magnético, preferiblemente eléctricamente conductor, por ejemplo, aluminio, cobre, acero inoxidable. Sin embargo, también es concebible y acorde con la invención una realización de plástico.

La figura 5b muestra una variante constructiva alternativa de la rueda polar 19.

El anillo polar interior 53 y el anillo polar exterior 54 con sus correspondientes extensiones de polo 46 y 47 son claramente visibles. En esta variante, el número de extensiones de polo es claramente superior al número (diez) según la variante según la figura 5a.

Como puede verse en la Figura 5b, las extensiones de polo individuales 46, 47 están a su vez alineadas radialmente y en la misma alineación con su eje longitudinal, y por lo tanto las extensiones de polo 46 del anillo polar interno 53 y las extensiones de polo 47 del anillo polar externo del anillo polar 54 están espaciadas radialmente (la distancia está predeterminada) entre sí.

En consecuencia, la longitud de las extensiones de polo 46, 47 según la variante según la figura 5b se mantiene más corta que la longitud de las extensiones de polo individuales según la figura 5a y, por lo tanto, las extensiones de polo 46 y 47 de los anillos polares interior y exterior no se superponen, pero como se mencionó, existe un número significativamente mayor de polos para el mismo tamaño (diámetro exterior de la rueda polar), según la variante de la Figura 5a.

Según la variante según la figura 5b, el número de extensiones de polo es significativamente superior a 20, preferiblemente 40 o más, o un valor numérico en el intervalo entre 10 y 100, o más.

En la variante de la rueda polar según la figura 5b, no se genera ningún campo magnético variable clásico (campo norte/sur alternantes) en el anillo de inducción, sino que el circuito magnético se interrumpe (corta) temporalmente según la velocidad y el número de polos. La acumulación y ruptura permanentes del campo magnético también genera corrientes de Foucault en la rueda polar 19 y el anillo de inducción 18. A diferencia de la variante según la figura 5a, la variante según la figura 5b muestra alternativamente de forma periódica un par positivo y negativo, superando aquí también el par negativo al par positivo.

Como también puede verse claramente en la Fig. 5b, el portador de anillo polar 55 está correspondientemente provisto de rebajos, en los que se reciben con un ajuste preciso las extensiones de polo 46 y 47 de los anillos polares interno y externo, de manera que los anillos polares 53, 54 se puedan mantener en el portador de anillo polar 55. El cojinete correspondiente 21a también es claramente visible.

Debido a su rigidez interna, el soporte del anillo polar 55 debe garantizar que todas las fuerzas magnéticas que actúan sobre los anillos polares 53, 54 sean absorbidas.

Por lo tanto, es particularmente adecuado como material para el soporte del anillo polar 55 un metal que sea antimagnético pero que esté compuesto preferiblemente por un material con buena conductividad eléctrica.

Existen ciertas libertades en el diseño de la sección transversal de las extensiones de polo 46 y 47.

Como puede verse claramente, las extensiones de polo 46 y 47 según las variantes según las figuras 5a y 5b tienen una sección transversal que se estrecha, pero también es concebible que tengan una sección transversal rectangular. También es posible que el número de polos, es decir, el número de prolongaciones de polos del anillo polar interior y del anillo polar exterior, sea asimétrico, es decir desigual.

Como se mencionó, el portador de anillo polar 55 puede estar hecho de un material no magnético, pero puede estar hecho de un material eléctricamente conductor o eléctricamente aislante. Tal elección de material también es posible para los anillos polares, pero estos deberían estar diseñados para ser eléctricamente conductores o no conductores.

Eso depende del potencial de rendimiento térmico deseado. En el caso de materiales conductores de electricidad y componentes macizos, se inducen corrientes de Foucault en la rueda polar y en el anillo de inducción, lo que aumenta significativamente la capacidad de calentamiento.

La figura 6a muestra una primera variante del anillo de inducción 18 en una vista en despiece. Como puede verse, el anillo de inducción 18 según la figura 6a tiene una estructura de tres partes y está sujeto a una estructura similar a la de los anillos polares.

Aquí también están formadas las depresiones 33a en forma de bolsillos, que impiden que el campo magnético se desarrolle homogéneamente. Cuanto más homogéneo es el campo magnético en el anillo de inducción, mayor es la tendencia al frenado, es decir, al par negativo.

Según la figura 6a, la primera parte 33 (forma de disco) del anillo de inducción 18 está realizada en un material ferromagnético, que también puede tener propiedades conductoras de la electricidad.

De acuerdo con la primera parte 33 del anillo de inducción 18, un aislante eléctrico magnético 50 se une axialmente como una segunda parte, que es adyacente (pero separada espacialmente) a la primera parte 33. Este aislante 50 no es absolutamente necesario, pero si se utiliza, esta medida tiene como consecuencia que se aumentan los componentes de par positivo, pero se reducen bastante las características de corrientes de Foucault en todo el sistema.

La figura 6b muestra que también es posible diseñar una primera parte 33 del anillo de inducción 18 como un disco homogéneo que, a diferencia de la variante según la figura 6a, no tiene depresiones 33a.

Según la figura 6c, se muestra otra variante del anillo de inducción que no está formado por un material ferromagnético sino por un material con buenas propiedades eléctricas.

No obstante, también es posible utilizar un material ferromagnético como material para el anillo de inducción 18, aunque esto no sea tan ventajoso en determinadas circunstancias.

En las figuras 6a y 6b puede verse que otro disco 63 (tercera parte) de un material con buena conductividad térmica está fijado al lado del anillo de inducción 18 opuesto a la rueda polar 19. El grosor de este disco no está sujeto a ninguna especificación específica. Cuanto mejor sea la conductividad térmica del material del disco, mejor será la transferencia de calor desde el anillo de inducción 18 al disco 63. Un medio de transferencia de calor líquido fluye alrededor del disco 63 y asegura que el calor sea transportado en el sistema casi sin pérdidas. El disco 63 es al mismo tiempo el soporte mecánico del anillo de inducción y está atornillado en la carcasa 17 y por tanto está dispuesto de forma fija dentro del dispositivo según la invención.

También es concebible perfilar el lado orientado hacia el medio de transferencia de calor para aumentar la superficie de convección.

El anillo de inducción (Fig. 6) está estructurado de manera similar a los anillos polares.

Para aumentar la intensidad de la corriente de Foucault, las depresiones, o los bolsillos, (Fig. 6a, posición 33a) en el anillo de inducción 18 están llenos de un material buen conductor eléctrico y térmico. Además, como se mencionó, se aplica un disco hecho del mismo material en el lado opuesto a la rueda polar 19. Los bolsillos 33a están definidos por los bordes de los bolsillos 33b (pasarela) que se muestran en la figura 6a.

También es concebible formar el anillo de inducción sin material de relleno. Aunque esto provoca un deterioro de la potencia calorífica con el mismo consumo de energía primaria, no afecta al funcionamiento básico en sí.

La figura 7 muestra de nuevo la vista y una sección transversal de todo el dispositivo según la invención, es decir, el generador de calor de inducción rotatorio con todas las partes del dispositivo en un diseño compacto.

Debe señalarse lo siguiente con respecto al funcionamiento del dispositivo según la invención.

La figura 8 muestra la vista en despiece de la yuxtaposición axial del anillo magnético 20, la rueda polar 19 y el anillo de inducción 18 para mostrar el flujo magnético en el espacio magnético. En el generador de calor de inducción rotatorio según la invención, el anillo magnético 20 con la bobina de corriente continua 29 y el anillo de inducción 18 son estáticos, es decir, están dispuestos de manera fija en el cuerpo de la máquina, mientras que la rueda polar 19, por otro lado, puede realizar un movimiento de rotación como parte dinámica.

Entre el anillo magnético 20 y la rueda polar 19 se forma una zona de campo magnético constante 51, mientras que entre la rueda polar 19 y el anillo de inducción 18 se forma una zona de campo magnético variable.

El efecto óptimo de sistema del dispositivo según la invención se da cuando características fundamentalmente opuestas, a saber, par positivo (accionamiento) y/o negativo (freno), están en equilibrio en la misma secuencia de tiempo. Esto es óptimo, aunque no siempre alcanzable, pero sistémicamente el dispositivo según la invención tiende a sobrepasar el par negativo. El efecto del sistema por revolución determina el número de extensiones de polos de la rueda polar y el número de bolsillos en el anillo de inducción. Los bordes de las extensiones de polos 46, 47 de los anillos polares 53, 54 son preferiblemente paralelos u opuestos a los bordes de los bolsillos 33b en el anillo de inducción 18. La posición angular de los respectivos bordes entre sí determina la diferencia entre par positivo y/o negativo. El par positivo actúa con un exceso hasta que el momento magnético entre las caras polares interior y exterior de los anillos polares se neutraliza en las caras polares del anillo de inducción. Después de eso, el par negativo actúa en dirección opuesta en exceso. La mayor eficiencia energética prevalece cuando ambos pares están en equilibrio temporal y cinético. Si este equilibrio desaparece en un desequilibrio temporal y cinético en la dirección del par negativo, la eficiencia energética térmica disminuye y, a la inversa, la eficiencia energética térmica aumenta.

Idealmente, la relación entre el par positivo y/o negativo no debería ser superior a 1:1,03 a favor del par negativo. Esta ligera desaceleración de la rueda polar significa que el generador de calor puede ajustar la potencia de excitación completa y, por lo tanto, puede solicitarse la potencia de calor máxima. Cuanto mayor sea la diferencia entre el frenado y el accionamiento de la rueda polar en términos de frenado, peor será la eficiencia térmica del generador de calor.

Si el par negativo actúa en exceso, la energía rotacional de la masa inercial de todos los componentes giratorios se puede utilizar de manera efectiva para reducir la desaceleración continua de la rueda polar hasta que se establezca nuevamente un exceso de par positivo.

Si el par positivo supera permanentemente al par negativo, la rueda polar acelera constantemente hasta sobrepasar la velocidad de rotación crítica y el generador de calor se dañaría. Por esta razón, la potencia de excitación debe reducirse hasta que la velocidad de rotación se ajuste al nivel especificado. Esto da como resultado una cantidad de la potencia de calentamiento que se comporta de manera equivalente a la diferencia entre el par positivo y el negativo. También es concebible de acuerdo con la invención frenar la rueda polar, para controlar la potencia de excitación completa y, por lo tanto, devolver al sistema la energía obtenida de ella. Para ello se utiliza un dispositivo adicional, en el que el medio de transferencia de calor se inyecta en el entrehierro entre la rueda polar y el anillo de inducción y, por lo tanto, se frena mediante resistencia por fricción. La cantidad de líquido inyectado se puede ajustar exactamente al requerimiento usando un regulador correspondiente.

El generador de calor de inducción rotatorio según la invención tiene al menos tres fuentes de calor, en cualquier caso, fuentes a partir de las cuales se genera calor y por lo tanto se pueden llenar. Estas fuentes son el anillo magnético, la rueda polar, así como el anillo de inducción. Se genera menos calor en la rueda polar que en el anillo magnético, por lo que la generación de calor en el anillo de inducción puede ser mayor que en el anillo magnético, pero debido al diseño, la generación de calor en el anillo magnético también puede superar la generación de calor en el anillo de inducción.

Las bobinas de corriente continua son resistencias óhmicas que convierten el 100% de la energía eléctrica en energía térmica.

Para disipar el calor de manera eficiente a través del medio de transferencia de calor desde las fuentes de calor (fuentes de temperatura) anillo de inducción y rueda polar, la invención proporciona, por ejemplo, una bomba. La bomba está diseñada preferiblemente como una bomba de rotor G, un impulsor interno es accionado directamente con un impulsor adaptador a través del eje de la rueda polar.

Como medio de transferencia de calor en el circuito de calor generador de calor/intercambiador de calor (Fig. 2, posiciones 11 -13), es preferiblemente adecuado un aceite de alta temperatura estandarizado y preferiblemente termoestable. También es concebible cualquier otro líquido lubricante. El aceite tiene la ventaja de que el cojinete y la bomba no tienen que lubricarse por separado y no es necesario sellar el aceite del agua. Además, el aceite tiene un punto de ebullición mucho más alto que el agua. El alto punto de ebullición del aceite permite altas temperaturas en el circuito de calor y por lo tanto no se genera sobrepresión. Esto ahorra ventajosamente costosas medidas de sobrepresión. También es concebible según la invención, con un diseño apropiado de los componentes y medidas de sellado contra sobrepresión, usar un medio de transferencia de calor con un punto de ebullición más bajo, por ejemplo, agua.

Además, la invención prevé cascadas de temperatura en el sistema calentador. El aparato calentador forma una cascada 1 con una posible temperatura del aceite de hasta 250 °C, el intercambiador de calor y la caja mezcladora forman una cascada 2 con una posible temperatura del agua de hasta 99 °C, el circuito de calor propiamente dicho forma una cascada 3 con una temperatura normal del agua de 30 - 60°C. Esto se basa en el hecho de que para generar el exceso de temperatura no se debe usar más energía, descontando una mayor energía de radiación de calor, que con las temperaturas de circulación normales actuales de 60°C como máximo. La tecnología de cascada también aumenta la eficiencia energética.

La transferencia de calor del aceite a alta temperatura en la primera cascada a otro medio, por ejemplo, el agua en la segunda cascada, tiene lugar a través de un intercambiador de calor convencional y para este propósito, en particular, se proporciona un separador de aceite y agua 13, de modo que los diversos circuitos de medios de calor no tengan conexión material entre sí y, por lo tanto, los medios de calor no se pueden mezclar entre sí.

Una cubierta protectora con un revestimiento termoaislante reduce adicionalmente la radiación térmica del dispositivo calentador según la invención.

La invención se basa en el hecho de que se debe suministrar energía eléctrica y cinética externa de forma permanente. Un motor eléctrico convencional sirve preferentemente como un suministrador de energía eléctrica - cinética. También es concebible elegir cualquier otra forma de suministrador de energía cinética externa, por ejemplo, motor de combustión. El motor acelera la rueda polar a una velocidad de rotación predeterminada (efectiva), preferiblemente 3000 rpm. La tarea principal del motor es producir permanentemente la energía cinética diferencial entre el frenado y el accionamiento. Si el exceso de energía tiende en el sentido de frenado, el motor está activo; si el exceso de energía tiende en el sentido de activación, el motor está inactivo.

El motor está preferentemente refrigerado por líquido y el circuito de refrigeración del motor está, por ejemplo, integrado en el circuito de calor. Por lo tanto, esta pérdida de energía también se puede utilizar para el sistema calentador.

La corriente continua se proporciona como suministro de energía electromagnética. Tanto el motor eléctrico como la bobina de corriente continua utilizan preferentemente una fuente de alimentación estándar como fuente.

El origen de la fuente de energía no es objeto de la invención. Sin embargo, se prefiere una fuente de energía regenerativa.

Sin embargo, se da preferencia a una fuente de energía regenerativa, por ejemplo, una instalación de energía eólica, una instalación de energía fotovoltaica o similares

3000 rpm es una velocidad de rotación preferida que resulta de motores eléctricos de 2 polos a una frecuencia de red de 50 Hz sin medidas de control. También es inventivamente concebible aumentar o reducir la velocidad de rotación, por ejemplo, mediante un control del convertidor. Cuando se trata de reducción de velocidad de rotación, esto no representa un problema energético, ya que las pérdidas por histéresis en el motor eléctrico se reducen al reducir la frecuencia, lo que beneficia al sistema. Si se aumenta la velocidad, las medidas mecánicas son más ventajosas. Cuando se aumenta la velocidad por medio de conversión de frecuencia de un convertidor, aumentan las pérdidas en el núcleo y la corriente de excitación en el motor eléctrico. Esto significa un mayor consumo de energía que el uso de energía. Por lo tanto, la invención puede utilizar una transmisión mecánica, preferiblemente como engranaje planetario.

En el lado de entrada, el engranaje toma el eje de transmisión del accionamiento y, en el lado de salida, acciona directamente la rueda polar, por ejemplo.

La invención ve en el aumento de velocidad un aumento en la producción de calor con la misma cantidad. A diferencia de las máquinas eléctricas, donde las pérdidas por histéresis aumentan como resultado del aumento de la frecuencia y la eficiencia energética disminuye, aquí aumenta la densidad de corrientes de Foucault y, por lo tanto, también la eficiencia térmica.

También es concebible aumentar la eficiencia del generador de calor utilizando un software de autoaprendizaje y ajustarlo permanentemente. Con los "sistemas calentadores" convencionales en los que se queman fuentes de energía fósiles o renovables, se puede influir sobre la temperatura de combustión solo ligeramente o nada en absoluto. Esto también se aplica a las bombas de calor y la tecnología solar, aquí también la energía almacenada en el medio portador aire, agua, tierra y sol no puede ser influenciada por el propio generador de calor.

La situación según la invención es diferente a la de los sistemas mencionados anteriormente. Aquí, un aumento en la eficiencia energética es muy posible mediante la intervención en estructuras mecánicas y físicas básicas. Con el motor eléctrico, la energía eléctrica primaria se puede influir de manera efectiva a través de la velocidad de rotación y el comportamiento de la carga. Lo mismo se aplica al generador de calor, donde también hay oportunidades para aumentar la eficiencia energética. Es fácil averiguar a qué velocidad de rotación las pérdidas por histéresis son las más pequeñas, se da la mayor profundidad de penetración magnética y se obtienen las mejores características de corriente de Foucault. La suma de todos los factores da como resultado una mejora adicional en la eficiencia energética.

La eficiencia térmica de excitador de calor de inducción rotatorio con excitador de corriente continua según la invención es como máximo del 98%, son inevitables algunas pérdidas por convección.

La eficiencia térmica del excitador de calor de inducción rotatorio de acuerdo con la invención con un excitador de CC es como máximo del 98%, y son inevitables algunas pérdidas por convección.

El objetivo de la invención es conseguir una alta eficiencia energética COP (coeficiente de rendimiento) >10. El alto coeficiente de rendimiento se basa en un potencial magnético caracterizado en el hierro (potencial vectorial intB * Hdiv o intH * Bdiv) procedente de la excitación por corriente continua, que se convierte en energía cinética en el sistema en forma de fuerza magnética F=F^e+ F^b. Además, hay energía cinética del accionamiento para mantener la rueda polar en funcionamiento.

Ambos juntos dan como resultado energía cinética menos las pérdidas de accionamiento.

Esta energía cinética se convierte en par positivo y negativo. Esto da como resultado un delta (diferencia) a partir del cual se calcula la cantidad de energía (o potencia) externa a introducir.

Para que el sistema pueda llevarse a cabo de la mejor manera posible, el material magnético, el campo magnético constante y la conversión de un campo magnético constante en un campo magnético variable mediante el dispositivo mecánico juegan un papel fundamental.

Una curva de histéresis estrecha resulta de la alta saturación magnética debido a la baja intensidad del campo magnético. La curva de histéresis estrecha significa que el potencial magnético es pequeño. Por el contrario, cuanto mayor sea el potencial magnético, mayor será la potencia de excitación externa a introducir (corriente x tensión) y, por tanto, la reducción del tiempo de potencia.

Asimismo, un alto potencial magnético también provoca altas pérdidas por histéresis (pérdidas por inversión magnética) que en el sistema reducen de manera desventajosa las características de las corrientes de Foucault en el anillo de inducción, pero tienen solo efectos menores en el sistema.

Según la ley de Ohm, la densidad de corrientes de Foucault determina la densidad de potencia térmica.

He aquí algunos ejemplos: se puede lograr un coeficiente de rendimiento >10 con hierro puro. Con placa de transformador o acero fundido se puede alcanzar un coeficiente de rendimiento de 1,5 como máximo, con chapa de acero aleado se consigue como máximo un coeficiente de rendimiento de 1,3.

El valor magnético del hierro puro en comparación con los materiales magnéticos convencionales:

Para hierro puro se requiere alrededor de 10 A/m a 1,6 T (Tesla), para placas de transformador y acero fundido se requieren 4000 A/m a 1,6 Tesla, para láminas de acero aleado se requieren 6000 A/m a 1,6 Tesla, para hierro fundido a 1,2 Tesla se requieren 21000 A/m.

La lista deja en claro cuánta potencia de excitación más se requiere para alcanzar la densidad de flujo magnético de 1,6 T (Tesla) con el mismo número de vueltas.

Como se mencionó, el hierro puro tiene un grado de saturación muy alto (2,5 T a 1,7 T para la placa de transformador), una curva de histéresis estrecha y un potencial magnético bajo.

El hierro puro como material magnético ideal se caracteriza en particular por el hecho de que la saturación magnética, la permeabilidad y la reminiscencia son muy altas, la intensidad de campo coercitivo es muy baja. La alta reminiscencia significa que cuando se desconecta la corriente de excitación, la densidad de flujo magnético cae solo ligeramente. Esta propiedad puede aprovecharse en un circuito modulado por pulsos de la corriente de excitación y da como resultado un efecto de ahorro de energía de más del 50 % en la fuente de corriente. La baja intensidad del campo coercitivo significa que solo se producen bajas pérdidas en el núcleo a altas frecuencias. Esto permite una pequeña corriente de excitación. También hay otros materiales magnéticos de alta frecuencia que se acercan mucho al hierro puro. Por lo tanto, de acuerdo con la presente solicitud, los términos hierro puro también incluyen materiales que tienen una saturación magnética de >1.5T y una permeabilidad inicial |J^a>6000.

La geometría de la rueda polar y el anillo de inducción juegan un papel igualmente importante. Esta determina la relación entre accionamiento y frenado. Debido a que solo el delta determina la energía cinética a aplicar, es importante lograr un delta lo más pequeño posible. La cantidad de energía cinética interna resultante de la fuerza magnética no tiene influencia en el coeficiente de rendimiento y también es irrelevante en este caso. Solo las corrientes de Foucault determinan la energía térmica y no la energía cinética. Asimismo, debido a la subordinación vectorial en la geometría, las corrientes de Foucault también determinan la energía potencial a partir del momento magnético (Epot = -m x B = -m B cos 0 )

Esto significa que no existe una conexión directa entre el momento magnético y el par. Esta libertad también se busca porque determina el nivel de eficiencia del desempeño.

Números de referencia

1 Generador de calor de inducción rotatorio

2 Caja mezcladora

3 Marco de base

4 Estera de aislamiento térmico y acústico

5 Electrónica de control

6 Pared posterior

7 Estera de aislamiento térmico y acústico para la pared posterior

9 Elemento de visualización y control

10 Unidad de generador de calor de inducción rotatorio

11 Carcasa superior del intercambiador de calor

12 Carcasa inferior del intercambiador de calor

13 Separador de agua -aceite

14 Motor de accionamiento (por ejemplo, motor eléctrico)

15 Acoplador

16 Regulador

Carcasa

Anillo de inducción

Rueda polar

Anillo magnético con bobina de corriente continua Cubo de cojinete de soporte

a Muñón de cojinete

Cojinete de soporte

Bomba de aceite

Cojinete guía

Cojinete guía (cojinete de soporte)

Cubierta frontal

Anillo magnético

Bobina de corriente continua

Disco

Anillo polar exterior

Rueda polar

Primera parte (disco) del anillo de inducción

a Depresiones

b Bordes de bolsillo

Depresiones

Anillo de cortocircuito

Motor eléctrico

Extensión de polo

Disco

Parte lateral

Aislante, segunda parte (disco) del anillo de inducción Campo magnético constante

Campo magnético variable

Anillo polar interior

Anillo polar exterior

Portador de anillo polar

Tercera parte (disco) del anillo de inducción Ranura

Bobina de corriente continua

Conector de corriente

Apertura

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un generador de calor de inducción rotatorio con excitación por corriente continua para calentar sustancias sólidas o líquidas o gaseosas, donde el campo magnético variable requerido para la inducción, o para la generación de calor inductivo, se genera con una bobina de corriente continua; se genera un campo magnético constante, y este campo magnético constante se convierte por medio de un componente mecánico rotatorio en un campo magnético alterno, en el que una bobina de corriente continua está incorporada en un anillo magnético (20) y preferiblemente está conectada fijamente a este último, donde el anillo magnético (20) está conectado estáticamente a la carcasa (17) del generador de calor de inducción rotatorio (1), y donde el campo magnético constante (51) generado por la bobina de corriente continua (29) se convierte por medio de una pieza mecánica rotatoria, concretamente una rueda polar (19), en un campo magnético alterno (52), caracterizado porque

la rueda polar (19) está formada por un anillo polar interior (53), un anillo polar exterior (54) y un portador de anillo polar (21, 24), mediante el cual el campo magnético constante (51) se convierte, en un anillo de inducción (18) axialmente adyacente a la rueda polar (19), en un campo alterno (52), donde el anillo polar interior y el anillo polar exterior comprenden una pluralidad de extensiones de polo orientadas radialmente (46, 47), preferiblemente más de diez, que, o bien:

a) engranan entre sí, es decir, están dispuestos parcialmente radialmente una al lado de otra, o se superponen entre sí, o

b) no se superponen entre sí, sino que las extensiones de polo (46) del anillo polar interior (53) están separadas radialmente de las extensiones de polo (47) del anillo polar exterior (54), donde las extensiones de polo del anillo polar interior y del anillo polar exterior tienen una distancia predeterminada (A) entre sí y preferentemente el número de extensiones de polo del anillo polar interior (53) corresponde aproximadamente o es el mismo que el número de extensiones de polo del anillo polar exterior (54).

2. Generador de calor de inducción rotatorio según la reivindicación 1, caracterizado porque el generador de calor de inducción rotatorio tiene por lo tanto preferentemente un rendimiento eléctrico/cinético inferior al 10 %, preferentemente incluso inferior al 2 %, y un factor COP superior a 3, preferiblemente un valor en el rango entre 6 y 50.

3. Generador de calor de inducción rotatorio según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el anillo de inducción (18):

a) consiste en un material ferromagnético, que también puede tener buenas propiedades eléctricas, o

b) consiste en un material que es eléctricamente conductor, pero no ferromagnético.

4. Generador de calor de inducción rotatorio según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el calor se genera en el anillo magnético (20), en la rueda polar (19), así como en el anillo de inducción (18), donde el calor generado en la rueda polar (19) es menor que el calor en el anillo magnético.

5. Generador de calor de inducción rotatorio según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el anillo de inducción (18) consta de varios discos unidos entre sí.

6. Generador de calor de inducción rotatorio según la reivindicación 5, caracterizado porque el anillo de inducción (18) presenta depresiones (33a) que están llenas de un material conductor de la electricidad, preferentemente aluminio.

7. Generador de calor de inducción rotatorio según la reivindicación 5, caracterizado porque el anillo de inducción presenta depresiones que están llenas de un material eléctricamente no conductor.

8. Generador de calor de inducción rotatorio según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el anillo magnético (20) comprende un anillo de cortocircuito (44), y este anillo de cortocircuito (44) se compone preferentemente de un material con un valor de conductividad eléctrica mayor, y/o con un valor de permeabilidad magnética mayor al del anillo magnético (20).

9. Generador de calor de inducción rotatorio con excitación por corriente continua según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la transformación del campo magnético constante en campo magnético alterno se realiza en cascadas, donde la forma geométrica, la permeabilidad magnética y la conductividad eléctrica de los componentes relacionados, reduce la densidad de flujo magnético desde el anillo magnético (20) hasta la rueda polar (19) preferiblemente en 0,7 Tesla, y desde la rueda polar (19) hasta el anillo de inducción (18) preferiblemente en 0,7 Tesla, donde

de la reducción en forma de cascadas del campo magnético o potencial magnético, se generan campos magnéticos parásitos elevados en el entrehierro, causados por un campo alterno, que resulta de la rotación de la rueda polar (19), entre el anillo magnético (20) y el rueda polar (19), y se reducen sustancialmente en el entrehierro entre la rueda polar (19) y el anillo de inducción (18), forman altas corrientes de Foucault en el anillo magnético (20), se reducen en el polo rueda (19), y se produce una reducción adicional en el anillo de inducción.

10. Generador de calor de inducción rotatorio según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para la transformación del campo magnético constante en un campo magnético alterno por medio de un componente mecánico se requiere energía cinética, y la energía total cinética se divide en energía de accionamiento y energía de frenado, donde la energía total cinética se convierte preferiblemente en energía eléctrica en forma de corrientes de Foucault, y preferiblemente la energía eléctrica en las corrientes de Foucault se convierte completamente, o en la medida de lo posible, en calor.

11. Generador de calor de inducción rotatorio según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el calor se genera en primer lugar en el componente anillo de inducción (18) y en segundo lugar en el componente rueda polar (19) y/o

el calor del anillo de inducción (18). 18) y de la rueda polar (19) se transfiere a sustancias líquidas o gaseosas.

12. Generador de calor de inducción rotatorio según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la energía diferencial cinética para el mantenimiento del giro de la rueda polar (19) se aplica por medio de un accionamiento externo (14), preferentemente un motor eléctrico.

13. Generador de calor de inducción rotatorio según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como medio de transmisión de calor se utiliza preferentemente aceite de alta temperatura y preferentemente es posible un calentamiento hasta 250 °C sin formación de vapor.

14. Generador de calor de inducción rotatorio según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por motivos de radiación de calor, un dispositivo de mezcla de agua fría - caliente, con bombas de circulación y un dispositivo mezclador de agua fría - caliente, está integrado en un sistema de calefacción.

15. Generador de calor de inducción rotatorio según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la potencia térmica de salida asciende a más de 10 kW, preferentemente a más de 20 o 50 kW, o de forma especialmente preferente a más de 100 a 500 kW.