NL1031766C2

NL1031766C2 - Energie voorziening systeem.

Info

Publication number: NL1031766C2
Application number: NL1031766A
Authority: NL
Inventors: Klaus Alfred Ebert
Original assignee: Groot & Ebert B V I O De
Priority date: 2006-05-08
Filing date: 2006-05-08
Publication date: 2007-11-09

Description

Beschrijving: Energie voorziening systeem De Thermo convertor

Met een thermo convertor, waarbij twee verschillende materialen op een punt samen 5 komen (thermo-element) en er een temperatuurverschil wordt aangebracht tussen dit punt en de andere einden, zullen de vrije valentie elektronen van het positieve metaal naar het negatieve metaal vloeien, zodat elektrische energie wordt opgewekt. Dit is het zogeheten Seebeck effect.

Dit effect neemt toe wanneer er een tweede thermo-element in serie wordt geschakeld 10 met het eerste thermo-element, zodat daarmee lage ketens ontstaan van aaneengeschakelde thermo-elementen.

De toegepaste elementen moeten dusdanig uitgevoerd zijn, dat de elektrische stroom door de thermo-elementen keten heengeleid wordt, gelijktijdig moet de thermische overdracht beperkt worden, en zo het temperatuurverschil niet op te heven.

15 Deze thenno convertor kan worden toegepast: in combinatie met aardwarmte, als stationaire voorziening, mobiel in voertuigen in combinatie met vloeibare stikstof en als generator van vloeibare stikstof voor gebruik door de genoemde thermo convertoren om een georganiseerd temperatuurverschil te creëren.

20 Thermo convertor elementen

Hoofdbestanddeel van deze uitvinding is een thermo convertor opgebouwd uit metaal foliëen, bestaande bijvoorbeeld uit ijzeren konstantaan een dikte variërend van 0,05 tot 0,001 mm.

Bijvoorkeur een bouwvorm is een vierhoekige folie (1), bijvoorbeeld in de vorm van een 25 vierkant of een rechthoek, waarbij de boven (2) - en onderbalken (3) de energie opnemers zijn en het middenstuk minder materiaal bevat om wel de elektrische spanning te geleiden, maar de thermische vereffening tussen de twee balken, tot een minimum te beperken, zoals in figuur 1 weergegeven.

Deze configuratie kan worden uitgevoerd met gaten (4) in de smalle verbindingsstroken 30 (4) om de thermische geleiding te beheersen.

Een andere bouwvorm heeft een gatenpatroon (6) in het middengedeelte tussen de energie opnemers.

Deze metaalfolies uit bijvoorbeeld konstantaan en ijzer, worden om en om gekoppeld. Om de gewenste elektrische prestaties te vergroten, is het noodzakelijk deze thermo-35 elementen in serie, in ketens en ook in parallelschakeling toe te passen.

Om te voorkomen dat kortsluiting tussen de metaalfolien ontstaat, zal een isolator worden aangebracht. De isolatie kan op verschillende manieren plaatsvinden, zoals een materiaal ^031766 2 toe te passen als scheidinglaag, een isolatielaag op te brengen op het foliemateriaal (7), of door het oppervlak van de platen gedeeltelijk en gecontroleerd te laten oxideren, met bijvoorbeeld magnesium, zodat er plaatselijk een oxidatielaag ontstaat (7), die de elektrische geleiding verhindert tussen de folien.

5 Met name bij deze uitvinding is de wijze van isolering van groot belang, omdat de dikte van oxidatielaag, bijvoorbeeld 0,001 mm, een geringe invloed heeft op de dikte van het element zonder isolator, en daarmee de thermo convertor een grotere capaciteit geeft. De isolatielaag kan worden aangebracht aan beide folien van het thermo-element, ofwel kan een van de folien aan beide zijde gedeeltelijk worden geïsoleerd (7).

10 De verbinding per element wordt verkregen door klemming van het grootste deel van de energie opnemers.

Deze thermo convertor opbouw zal in alle gevallen van deze uitvinding worden toegepast. De aardwarmte convertor 15 De thermische overdracht van de aardwarmte geschiedt door energieoverdrager (8), zijnde staf materiaal, of dooreen aan de onderzijde gesloten buis of koker al dan niet gevuld met thermisch geleidend materiaal, vanaf een diepte van bijvoorbeeld 6 meter naar de thermo convertor.

Aan de onderzijde van de energieoverdrager kunnen om het contact oppervlak te 20 vergroten, vinnen (9) zijn aangebracht. De doorsnede van de energieoverdrager heeft een diameter van ongeveer 50 mm.

De koker kan uit meerdere delen bestaan.

Het laatste stuk naar de thermo convertor zal thermisch worden geïsoleerd met een isolator (10) met waterafstotende eigenschappen, om te voorkomen dat de temperatuur 25 zal worden vereffenend met de temperatuur dichter bij het aardoppervlak (11).

De energieoverdrager wordt in contact gebracht met de thermo convertor.

Een mogelijke bouwvorm is de toepassing van een flens (12) op de energiedrager (8). Om kortsluiting te voorkomen tussen de flens en de thermo convertor wordt een thermisch 30 geleidend, maar elektrisch niet geleidend materiaal aangebracht, bijvoorbeeld een pasta (13).

In een andere bouwvorm worden passtukken aangebracht, bij verzakkingen, en om trillingen en bewegingen op te vangen koppelingen, stabilisatoren, stabilisatorrubbers, vering of anderszins worden toegepast.

35 3

Bij voorkeur is thermo convertor (14) geplaatst in een kast vervaardigd van beton (18) en is deze aan de binnenzijde, bekleed met goed waterdicht thermisch isolatiemateriaal (15) en voorzien van een condenswater afvoer.

Verder is de kast voorzien van een deksel (16) en thermisch geïsoleerd (19) van de 5 betonkast en in contact met de energie opnemer van de bovenzijde van de convertor. Ook hier kan een thermisch geleidend, maar elektrisch niet geleidend matenaal worden toegepast, bijvoorbeeld een pasta (13).

Verder is de thermo convertor als geheel begaanbaar en berijdbaar. Het oppervlak (20) van de thermo convertor kan worden bekleed.

10

Tevens kan de thermo convertor worden uitgevoerd als een onderdeel van een bouwwerk, zoals een gevel, dak, energiezuil, lantaarn, hekwerk, tuinmuur, pergola, steiger, vlonder, of bijvoorbeeld als onderdeel van een geïsoleerd gebouw, voorzetwand, kunstwerk of anderszins.

15

Stikstof stationaire convertor.

Om de thermo convertor meer energie te laten leveren dan bij de aardwarmte thermo convertor, wordteen gas, bijvoorbeeld stikstof gebruikt, en in vloeibare vorm (minimaal min 196 graden Celsius) ingebracht aan een zijde van de convertor, om de energiedrager 20 van de thermo-elementen te koelen.

De vloeibare stikstof zal warmte opnemen en overgaan naar een gasvormige fase en vervolgens de kamer verlaten. Vervolgens wordt het gas naar een compressor geleid, waar het gas verdicht wordt en in temperatuur toeneemt, om te worden ingebracht in de andere kamer van de thermo convertor om de warmte af te geven aan de andere zijde 25 van de energiedrager van de thermo-elementen.

Hierdoor kan een delta T kan ontstaan van 300 graden Kelvin. Na afgifte van de energie verlaat het gas de thermo convertor.

Stikstof mobiele thermo convertor 30 De bovengenoemde stikstof thermo convertor kan ook worden toegepast in voertuigen, alwaar in combinatie met een opslag van vloeibare stikstof het mogelijk wordt gemaakt het voertuig aan te drijven.

Energie voorziening systeem 35 Het doel is een energie voorziening van een gebouw of activiteit, met geïntegreerde opslagtank (17), bij voorkeur gevuld met stikstof.

4

De eerder beschreven aardgebonden thermo convertor (21) genereert energie. Indien er meer energie wordt gegenereerd dan op dat moment verbnrikt, kan dit overschot worden gebruikt om met een machine (22), bijvoorbeeld volgens het Linde procédé, waarbij stikstof uit de buitenlucht wordt gewonnen en deze zodanig wordt gecomprimeerd dat 5 deze vloeibaar wordt en vervolgens op te slaan.

Deze vloeibare stikstof kan worden aangewend ter bevoorrading van voertuigen voorzien van stikstof mobile thermo convertor (23), maar ook als voorraad vooreen stationaire stikstof thermo convertor (24), die vervolgens weer energie kan leveren ten behoeve van de energiebehoefte van het gebouw of activiteit (25).

10 Daarnaast kan ook nog energie worden teruggevoerd aan het energienet (26).

Beschrijving Figuren Figuur 1.

Dit is een vooraanzicht van de folien, waarbij de stroken (5) zichtbaar zijn tussen de 15 energie opnemers (2 en 3), ook in de variant met gaten in de stroken (4) en waarbij het middenstuk is voorzien van gaten (6).

Figuur 2.

Dit is een vooraanzicht van de folien, waarbij het gearceerde gedeelte (7) het geïsoleerde gedeelte is.

20 Figuur 3.

Dit is een zijaanzicht van de thermo convertor, die begaanbaar is.

Figuur 4.

Dit is een zijaangezicht van een thermo convertor, uitgevoerd als bouwwerk, zoals een wand.

25 Figuur 5.

Dit is een schematisch overzicht van het Energie voorziening systeem Figuur 6.

Dit is een doorsnede van een hekwerk van boven bezien.

Figuur 7.

30 Dit is een doorsnede van een wandmodel van boven bezien. De thermo convertor kan tegen de muur(27) of wand worden geplaatst.

1031766

Claims

2. Een folie met het kenmerk dat deze vervaardigd is uit konstantaan met een dikte variërend van 0,05 tot 0,001 mm.
3. Een folie met het kenmerk dat deze vervaardigd is uit staal met een dikte variërend van 0,05 tot 0,001 mm.
4. Een vierhoekig folie met het kenmerk aan beide zijden voorzien zijn van energie 10 opnemers.
5. Een rond of ovaal gevormde folie met aan beide zijden voorzien zijn van energie opnemers.
6. Een een- of meerhoekige gevormde folie met aan beide zijden voorzien van energieopnemers, niet zijnde een H vorm.
7. Een folie volgens conclusie 4, 5 en 6 met het kenmerk dat het stuk tussen de energieopnemers, minder materiaal bevat.
8. Een folie volgens conclusie 4, 5, 6 en 7 met het kenmerk dat het stuk tussen de energieopnemers, is geperforeerd.
9. Een folie volgens conclusie 4, 5, 6 en 7 met het kenmerk dat het stuk tussen de 20 energieopnemers, is voorzien van een gat.
10. Een folie volgens conclusie 4, 5, 6 en 7 met het kenmerk dat het stuk tussen de energieopnemers, is voorzien van gaten. II. Thermo-elementen met het kenmerk dat de foliën voorzien zijn van isolatie
12. Thermo-elementen volgens conclusie 11, met het kenmerk dat de isolatie wordt 25 gevormd door oxidatie met magnesium.
13. Thermo-elementen volgens conclusie 11, met het kenmerk dat de isolatie wordt gevormd door het aanbrengen van een laag elektrisch isolerend materiaal 1 03 1 7 66
14. Thermo-elementen volgens conclusie 11, met het kenmerk dat de isolatie is aangebracht aan beide zijden van de folie.
15. Thermo-elementen volgens conclusie 11, met het kenmerk dat de isolatie is aangebracht aan een zijde van elke folie.
16. Een thermo convertor met het kenmerk dat een energieoverdrager wordt toegepast om de aardwarmte naarde thermo convertor te leiden.
17. Een energieoverdrager met het kenmerk dat deze gevormd wordt door staf materiaal
18. Een energieoverdrager met het kenmerk dat deze gevormd wordt door een aan de onderzijde gesloten buis of koker al dan niet gevuld met thermisch geleidend materiaal
19. Een energieoverdrager met het kenmerk aan de onderzijde vinnen zijn aangebracht.
20. Een energieoverdrager met het kenmerk dat de buis of koker uit meerdere delen bestaat.
21. Een energieoverdrager met het kenmerk dat het stafmateriaal uit meerdere delen bestaat
22. Een energieoverdrager volgens conclusie 17 en 18, met het kenmerk dat het laatste stuk naar de thermo convertor thermisch is geïsoleerd met isolatiemateriaal met waterafstotende eigenschappen.
23. Een energieoverdrager volgens conclusie 17 en 18, met het kenmerk dat het laatste stuk naarde thermo convertor thermisch is geïsoleerd om te voorkomen dat de 20 temperatuur zal worden vereffenend met de temperatuur dichter naar het aardoppervlak.
24. Een energieoverdrager volgens conclusie 17 en 18, met het kenmerk dat deze in contact wordt gebracht met thermo convertor.
25. Een thermo convertor met het kenmerk dat indirect contact wordt gemaakt met 25 metalen energieoverdragers, middels een thermisch geleidend, maar elektrisch niet geleidend materiaal.
26. Een thermo convertor met het kenmerk dat indirect contact wordt gemaakt met metalen energieoverdragers, middels een thermisch geleidend, maar elektrisch niet geleidende pasta
27. Een thermo convertor met het kenmerk, dat bij de energieoverdrager passtukken 5 kunnen worden toegepast.
28. Een thermo convertor met het kenmerk, dat de energieoverdrager is voorzien van koppelingen, stabilisatoren, stabilisatorrubbers of vering om trillingen en bewegingen op te vangen worden toegepast.
29. Thermo-elementen met het kenmerk dat de verbinding wordt verkregen door 10 inklemming van de energieopnemers.
30. Een thermo convertor met het kenmerk dat deze geplaatst is in een betonnen kast;
31. Een thermo convertor volgens conclusie 30, met het kenmerk dat de betonnen kast aan de binnenzijde bekleed is met waterdicht thermisch isolatiemateriaal.
32. Een thermo convertor volgens conclusie 30 en 31 met het kenmerk dat deze voorzien 15 van een condenswater afvoer.
33. Een thermo convertor volgens conclusie 30, met het kenmerk dat de betonnen bak is voorzien van een thermisch geïsoleerde deksel.
34. Een thermo convertor volgens conclusie 30 en 33 met het kenmerk dat het deksel is voorzien van een thermisch geleidend, maar elektrisch niet geleidend materiaal.
35. Een thermo convertor volgens conclusie 30 en 33 met het kenmerk dat het deksel is voorzien van een thermisch geleidend, maar elektrisch niet geleidende pasta.
36. Een thermo convertor, met het kenmerk dat deze begaanbaar en berijdbaar is.
37. Een thermo convertor, met het kenmerk dat het oppervlak kan worden bekleed.
38. Een thermo convertor, met het kenmerk dat deze uitgevoerd kan worden als een 25 onderdeel van een bouwwerk, gevel, dak of voorzetwand.
39. Een thermo convertor met als kenmerk dat deze uitgevoerd is als buitenmuur, in de bouwvorm, waarbij met twee muren worden toegepast, en de binnenmuur de dragende muur is.
40. Een thermo convertor, met het kenmerk dat deze uitgevoerd kan worden als energiezuil, lantaarn, hekwerk, tuinmuur, pergola, steiger, vlonder of kunstwerk.
41. Een thermo convertor met het kenmerk dat deze wordt toegepast met het gebruik van een gas, om een grotere delta T te creëren.
42. Een thermo convertor volgens conclusie 40, met het kenmerk dat Stikstof zowel gasvormig als vloeibaar wordt toegepast.
43. Een thermo convertor volgens conclusie 40, met het kenmerk dat Stikstof in vloeibare vorm wordt ingebracht in een kamer van de convertor;.
44. Een thermo convertor volgens conclusie 40, met het kenmerk dat Stikstof gasvormige 10 status wordt gecomprimeerd en in een kamer van de convertor wordt ingebracht.
45. Een thermo convertor volgens conclusie 40, 41, 42 en 43 met het kenmerk dat deze een voertuig kan voorzien van aandrijving.
46. Een thermo convertor met het kenmerk dat deze uit de omgevingslucht stikstof kan genereren.
47. Een thermo convertor met het kenmerk dat deze elektrische energie levert aan het energienet.
48. Een energie voorziening systeem met het kenmerk dat deze bestaat uit een combinatie van aardwarmte thermo convertor, tevens stikstof generator, en stikstof convertor, om te voorzien in de elektrische behoefte van gebouw, activiteit en in 20 combinatie met de aandrijving van voertuigen. 1 03 1 7 66 25