RU2319029C2 - Бытовая комбинированная нагревательно-силовая система - Google Patents

Бытовая комбинированная нагревательно-силовая система Download PDF

Info

Publication number
RU2319029C2
RU2319029C2 RU2004121972/06A RU2004121972A RU2319029C2 RU 2319029 C2 RU2319029 C2 RU 2319029C2 RU 2004121972/06 A RU2004121972/06 A RU 2004121972/06A RU 2004121972 A RU2004121972 A RU 2004121972A RU 2319029 C2 RU2319029 C2 RU 2319029C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
burner
air
fuel
valve
stream
Prior art date
Application number
RU2004121972/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2004121972A (ru
Inventor
Уэйн Кеннет ЭЛДРИДЖ
Дэвид Энтони КЛАРК
Джеймс Роберт ЛОУРИ
Стефен Майкл ХАСКО
Хитер ОЛДЕРИДЖ
Original Assignee
Майкроджен Энерджи Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Майкроджен Энерджи Лимитед filed Critical Майкроджен Энерджи Лимитед
Publication of RU2004121972A publication Critical patent/RU2004121972A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2319029C2 publication Critical patent/RU2319029C2/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F02G1/053—Component parts or details
    • F02G1/055—Heaters or coolers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D23/00—Assemblies of two or more burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
    • F23L15/04—Arrangements of recuperators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00—Regulating air supply or draught
    • F23N3/08—Regulating air supply or draught by power-assisted systems
    • F23N3/082—Regulating air supply or draught by power-assisted systems using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D18/00—Small-scale combined heat and power [CHP] generation systems specially adapted for domestic heating, space heating or domestic hot-water supply
    • 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
    • F24H1/0027—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters using fluid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • F28D7/024—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2254/00—Heat inputs
    • F02G2254/10—Heat inputs by burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2101/00—Electric generators of small-scale CHP systems
    • F24D2101/80—Electric generators driven by external combustion engines, e.g. Stirling engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Air Supply (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к бытовому комбинированному нагревательно-силовому устройству. Нагревательный электроприбор, в частности бытовая комбинированная нагревательно-силовая система, содержит две горелки (3, 17). Разделительный клапан (23) разделяет поток воздуха (24) на два потока, по одному для каждой горелки. Горючее топливо смешивается с воздухом. Регулятор регулирует горючее топливо и положение разделительного клапана, тем самым регулируя долю воздуха, подаваемого в каждую горелку. Изобретение обеспечивает повышение КПД и создание эффективного и экономичного комбинированного нагревательно-силового устройства. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к нагревательным электроприборам, в частности настоящее изобретение относится к бытовому комбинированному нагревательно-силовому (БКНС) устройству.
Эти предлагаемые БКНС-устройства включают в себя двигатель Стирлинга, соединенный с генератором переменного тока для генерирования электричества. Производимое двигателем тепло, которое бы в ином случае терялось, используется для нагревания воды, подаваемой в бытовые системы водоснабжения и центрального отопления, и поэтому является ценной продукцией БКНС-системы. Продемонстрировано, что для этого устройства наиболее оптимальные экономические показатели обеспечиваются, если двигатель Стирлинга/генератор переменного тока выполнены для генерирования около 1 кВт электричества. Но на этом уровне обеспечивается только около 5 кВт тепла, что значительно ниже обычной бытовой тепловой нагрузки, которая превышает 20 кВт.
Для обеспечения остального тепла, чтобы устройство БКНС смогло эффективно конкурировать с нынешними характеристиками бытового котла, требуется дополнительная газовая горелка. Желательно, чтобы обе горелки выходили в общий газоход, чтобы они смогли нагревать бытовое водоснабжение и чтобы с внешней средой требовалось бы только одно газоходное соединение. Но в этих условиях использование отдельного вентилятора для каждой горелки создаст трудности, если один из вентиляторов не будет работать. При этом горячий газ может принудительно направляться назад через незажженную горелку и ее соответствующий газоход, в результате чего будут повреждаться компоненты устройства, и устройство будет заполняться продуктами сгорания. Один из способов решения этой проблемы раскрывается в ранее поданной заявке GB 0124985.3, согласно которой обнаруживают наличие проходящего через горелку обратного потока горячих газов, и для его устранения происходит пуск вентилятора незажженной горелки. Настоящее изобретение обеспечивает альтернативное решение, которое исключает потери кпд из-за паразитного потребления мощности дополнительного вентилятора и также из-за неблагоприятных эффектов охлаждения, обусловленных прохождением дополнительного холодного воздуха через нагревательную систему.
Наиболее близким к заявленному изобретению является техническое решение, раскрытое в документе DE № 19936591, которое относится к бытовой комбинированной нагревательно-силовой системе, включающей двигатель Стирлинга. Эта система требует наличия двух горелок. Причина для этого заключается в том, что горелка, которая нагревает двигатель Стирлинга для производства электроэнергии, не может полностью удовлетворить бытовую потребность в горячей воде, поэтому требуется дополнительная горелка. Однако обе горелки обеспечивают теплом один и тот же контур циркуляции воды.
Задачей данного изобретения является устранение вышеуказанных недостатков известных устройств и создание эффективного и экономичного бытового комбинированного нагревательно-силового устройства.
Согласно первой особенности данного изобретения бытовая комбинированная нагревательно-силовая система содержит двигатель Стирлинга, который нагревается первой горелкой, и водонагреватель, который нагревается второй горелкой, магистраль подачи воздуха, разделительный клапан для разделения подачи воздуха на поток запитывания первой горелки и поток запитывания второй горелки, средство подачи горючего топлива для смешивания с воздухом и регулятор для регулирования потока горючего топлива и пропорции воздуха, подаваемых в каждую горелку, в зависимости от потребностей прибора, причем регулятор дополнительно содержит средство для регулирования скорости вентилятора и положения разделительного клапана, чтобы регулировать пропорцию смешанного потока, подаваемого в каждую горелку. Средство подачи горючего топлива может быть размещено с возможностью подачи топлива в разделенные потоки воздуха после разделительного клапана или перед разделительным клапаном. Предпочтительно разделительным клапаном является откидной клапан.
Система согласно изобретению также содержит канал для отходящих газов, проходящий от двигателя Стирлинга в контакте со входом для горючего газа в горелку, для предварительного нагревания горючего газа, поступающего в горелку и последующего контактирования с водой перед водонагревателем для предварительного нагрева этой воды.
Альтернативно, первый аспект настоящего изобретения можно определить как способ регулирования поступающей в первую и вторую горелки топливо-воздушной смеси, согласно которому разделяют единую подачу воздуха на первый поток запитывания первой горелки и на второй поток запитывания второй горелки, подают горючее топливо для его смешивания с воздухом и регулируют пропорцию смешанного потока, подаваемого в каждую горелку, в зависимости от потребностей прибора, причем воздух подают при помощи вентилятора и разделяют разделительным клапаном перед двумя горелками; причем регулируют скорость вентилятора и положение разделительного клапана, чтобы регулировать пропорцию смешанного потока, подаваемого в каждую горелку. Причем горючее топливо подают в первый и второй потоки воздуха после разделения на два потока.
Поскольку устройство согласно изобретению использует единственный вентилятор и разделительный клапан для разделения потока воздуха между двумя горелками, исключается возможность обратного течения горячих газов сгорания от одной горелки через другую горелку. Также обеспечивается экономия за счет работы двух горелок от одного вентилятора.
Для данного изобретения требуется один вентилятор, и поэтому обеспечивается экономия общей стоимости; и для данного устройства требуется меньшее пространство по сравнению с устройством с двумя вентиляторами.
Данное изобретение имеет применения помимо БКНС-системы, и его можно использовать для любого электроприбора с двумя горелками предварительного смешивания, для которых требуется модулирующее регулирование подачи тепла в два отдельных нагревательных контура. Этот электроприбор обычно будет жидкостным нагревательным прибором, таким как водяной домашний котел питания домашнего центрального отопления и/или системы горячего водоснабжения; но он также в равной степени применим для системы отопления, работающей на других видах рабочей текучей среды (например, воздух или масло). Либо этим прибором может быть кулинарное устройство, такое как гриль для пиццы или бургеров, в котором верхняя и нижняя горелки горят одновременно в одном и том же пространстве тепловой обработки пищи.
Одна из возможностей заключается в том, чтобы обеспечить смесительную камеру, в которой топливо и воздух смешиваются перед разделительным клапаном, в результате чего разделительный клапан разделяет смешанный поток топлива и воздуха. Преимущество этого устройства заключается в том, что нужен только один источник подачи топлива. Но в этом случае разделительный клапан должен иметь первичное предохранительное устройство, для которого требуется особая конструкция и нужна его сертификация. Также необходимо обеспечивать полное закрытие и совершенную герметичность магистрали подачи газа. Поэтому предпочтительно, чтобы средство подачи горючего топлива было бы выполнено с возможностью подачи топлива в разделенные потоки воздуха после разделительного клапана. Это устройство также позволяет полностью регулировать воздушно-топливную смесь, идущую в каждую горелку, поскольку обеспечивается возможность устанавливать соотношение воздух-топливо отдельно для каждой горелки. При этом достаточно, чтобы конструкция клапана обеспечивала лишь регулирование потока воздуха и допускала некоторую степень утечки, не впуская ненужное топливо в не зажженную горелку. Практически, в лопасти разделительного клапана предусмотрено отверстие для возможности потока стравливания - в дополнение к потоку воздуха, проходящему по лопасти. Это решение обеспечивает должное вентилирование бездействующей горелки, и при этом горючие газы не скапливаются в какой-либо точке горелки. Помимо этого этот поток воздуха препятствует скапливанию конденсата на поверхностях горелки во время ее охлаждения.
Данное изобретение, в частности, применимо для БКНС-системы, в которой для двигателя Стирлинга необходима горелка, и вторая горелка выполнена с возможностью нагревания водонагревателя, чтобы генерировать необходимое тепло для обеспечения обычной бытовой тепловой нагрузки. За счет модулирования производимой мощности этих горелок можно полностью обеспечить нужный нагрев и можно в значительной степени повысить гибкость системы.
Разделительный клапан может быть клапаном любого типа, соответствующим регулируемому разделению двух газовых потоков. Однако, как указывалось выше, самая простая форма разделительного клапана - откидной клапан.
Указанное регулирование предпочтительно осуществляют путем регулирования скорости вентилятора и положения разделительного клапана. Это простой способ регулирования потока, для осуществления которого требуются минимальные компоненты. Причем потребности топлива двух горелок можно обеспечивать независимо.
Пример настоящего изобретения далее поясняется со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 схематически изображает схему расположения газового оборудования, которое не составляет часть настоящего изобретения;
Фиг.2 схематически изображает первый пример настоящего изобретения;
Фиг.3 - схема, аналогичная Фиг.2 и показывающая второй пример настоящего изобретения; и
Фиг.4 - схема, аналогичная Фиг.2 и показывающая расположение газового оборудования примера согласно Фиг.3.
Изображаемое на Фиг.1 устройство содержит горелку 2 подачи тепла в головную часть двигателя Стирлинга. Газ для горелки подается из линии 4 подачи газа в многофункциональный регулятор 5 (регулятор прямого регулирования зажигания горелки, серия Honeywell 1000). Многофункциональный газовый регулятор регулирует давление газа, который подают в систему смешивания, до давления входящего потока воздуха (атмосферного) с помощью стандартного регулятора давления и нулевого газового регулятора. Он также содержит двойной электромагнитный предохранительный отсечной клапан, ручной регулятор потока и управляющую схему. Это регулируемое газоснабжение подается в смеситель, состоящий из вентилятора 8 постоянного тока с регулированием частоты вращения, втягивающий поток воздуха 7 в трубку Вентури 9. Скорость поступления газа в поток воздуха зависит от расхода газа в трубке Вентури. Путем регулирования потока газа из клапана обеспечивается соответствующее соотношение газ/воздух. Регулирование частоты вращения вентилятора постоянного тока поэтому можно использовать для увеличения расхода смеси. Соотношение газ/воздух будет поддерживаться на заданном уровне в пределах рабочего диапазона значений расхода смеси, обеспечивая возможность того, что работу горелки(ок) можно будет модулировать всего лишь скоростью вентилятора. Отдельный регулятор горелки обеспечен для регулирования действия горелки. Этот регулятор регулирует зажигание горелки и также обнаруживает наличие пламени в горелке, чтобы можно было отсечь газ, если пламя нужно будет погасить.
Подача топлива и воздуха в дополнительную горелку 12 идентична подаче, описываемой в отношении двигателя Стирлинга 1. Это устройство содержит линию 4 подачи газа, общую с горелкой 2 (показана отдельно на Фиг.1 для ясности), многофункциональный регулятор 5А, регулятор горелки, воздушную магистраль 7А, вентилятор 8А и трубку Вентури 9А.
В работе подача газа и воздуха в горелку 2 двигателя Стирлинга регулируется независимо согласно бытовым потребностям отопления. Если требуется большее количество тепла, чем тепло, которое может обеспечить горелка 2 двигателя Стирлинга, то для обеспечения этой дополнительной потребности включается в работу дополнительная горелка 12.
Первое осуществление согласно настоящему изобретению описывается со ссылкой на Фиг.2.
Двигатель Стирлинга 1 нагревается первым нагревателем 14 аналогично вышеизложенному. Тепло передается в головную часть системой ребер 3, как раскрыто в ранее поданной заявке №0020012.
Осуществление согласно Фиг.2 имеет водонагреватель 15, который нагревает поток 16 воды второй горелкой 17 (аналогичной дополнительной горелке 12 на Фиг.1). Отходящие газы выходят по газоходу 18.
Общая линия 19 газоснабжения имеется и для первой 14, и для второй 17 горелок. Этот газовый поток регулируется единым многофункциональным клапаном 20, функционирующим аналогично многофункциональному клапану 5, показанному на Фиг.1. Управляющие средства горелки, которые регулируют зажигание горелки и обнаруживают пламя на ней, можно выполнить в многофункциональном регуляторе. Газ, выходящий из многофункционального клапана 20, поступает в смесительную камеру в виде патрубка Вентури 21 и смешивается с потоком воздуха, нагнетаемым вентилятором (не показан). Это решение для подачи топлива и воздуха аналогично решению согласно Фиг.1.
Смесь газа и воздуха теперь поступает в разделительный клапан 23, в котором один вход 24 выходит в первый выход 25 горелки и во второй выход 26 горелки. Разделительный клапан 23 имеет единый клапанный элемент, положение которого определяет соотношение потока во входе 24, выходящем в два выхода 25, 26. Относительное количество потока в каждый выход регулируется откидным клапаном 27, который выполнен с возможностью вращения вокруг оси 28. Положение откидного клапана 27 устанавливается многофункциональным регулятором и приводится в данное положение с помощью, например, серводвигателя.
Вода из бытового контура отопления проходит через охладитель 31 двигателя Стирлинга, удаляя тепло, чтобы обеспечивать нужный внутренний температурный дифференциал внутри двигателя Стирлинга.
Подаваемая в двигатель Стирлинга 1 топливо-воздушная смесь обтекает кожух 29, в котором заключена горелка, и при этом нагревается потоком горячего газа, выходящего из горелки. Отходящий газ, отдавший часть своего тепла входящей смеси, выходит из кожуха по патрубку 30 и поступает в водонагреватель 15, где он контактирует с потоком 16 воды, который уже воспринял некоторое количество тепла от охладителя 31 двигателя Стирлинга, чтобы предварительно нагреть поток 16 воды перед второй горелкой 17. Вторая горелка 17 горит для обеспечения дополнительного нагрева потока 16 воды, при необходимости. Отходящий газ из первой горелки 14 затем смешивается с отходящим газом из второй горелки 17, и объединенный поток газов проходит последующую ступень конденсирующих трубок теплообменника в отдельной камере в водонагревателе 15. Объединенный поток газа затем выходит из водонагревателя 15 через газоход 18. За счет этого устраняется необходимость обеспечения отдельного газохода для первой горелки, как это требуется в осуществлении согласно Фиг.1.
Второе осуществление изобретения показано на Фиг.3 и 4.
В этом осуществлении большинство компонентов то же, что и на Фиг.2, и одинаковые компоненты указаны одинаковыми ссылочными обозначениями.
Основное отличие между Фиг.2, 3 и 4 в том, что согласно Фиг.3 и 4 поток воздуха от вентилятора 22 постоянного тока с регулируемой частотой вращения разделяется разделительным клапаном 27 потока воздуха перед введением газа. Поэтому требуются две линии 19 газоснабжения, каждая из которых регулируется собственным регулятором/клапаном 20, и при этом каждая подача газа смешивается с одним из потоков воздуха в трубках Вентури 21; при этом скорость вентилятора 22, положение разделительного клапана 27' и регуляторов/клапанов 20' регулируются многофункциональным регулятором.

Claims (7)

1. Бытовая комбинированная нагревательно-силовая система, содержащая двигатель Стирлинга, который нагревается первой горелкой, и водонагреватель, который нагревается второй горелкой, магистраль подачи воздуха, разделительный клапан для разделения подачи воздуха на поток запитывания первой горелки и поток запитывания второй горелки, средство подачи горючего топлива для смешивания с воздухом и регулятор для регулирования потока горючего топлива и пропорции воздуха, подаваемых в каждую горелку, в зависимости от потребностей прибора, причем регулятор дополнительно содержит средство для регулирования скорости вентилятора и положения разделительного клапана, чтобы регулировать пропорцию смешанного потока, подаваемого в каждую горелку.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство подачи горючего топлива размещено с возможностью подачи топлива в разделенные потоки воздуха после разделительного клапана.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство для подачи горючего топлива размещено с возможностью подачи топлива в поток воздуха перед разделительным клапаном.
4. Система по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что разделительным клапаном является откидной клапан.
5. Система по п.1, отличающаяся тем, что также содержит канал для отходящих газов, проходящий от двигателя Стирлинга в контакте со входом для горючего газа в горелку, для предварительного нагревания горючего газа, поступающего в горелку, и последующего контактирования с водой перед водонагревателем для предварительного нагрева этой воды.
6. Способ регулирования поступающей в первую и вторую горелки топливовоздушной смеси, согласно которому разделяют единую подачу воздуха на первый поток запитывания первой горелки и на второй поток запитывания второй горелки, подают горючее топливо для его смешивания с воздухом и регулируют пропорцию смешанного потока, подаваемого в каждую горелку, в зависимости от потребностей прибора, причем воздух подают при помощи вентилятора и разделяют разделительным клапаном перед двумя горелками; причем регулируют скорость вентилятора и положение разделительного клапана, чтобы регулировать пропорцию смешанного потока, подаваемого в каждую горелку.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что горючее топливо подают в первый и второй потоки воздуха после разделения на два потока.
RU2004121972/06A 2001-12-19 2002-12-18 Бытовая комбинированная нагревательно-силовая система RU2319029C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0130380.9 2001-12-19
GBGB0130380.9A GB0130380D0 (en) 2001-12-19 2001-12-19 A heat appliance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004121972A RU2004121972A (ru) 2005-04-27
RU2319029C2 true RU2319029C2 (ru) 2008-03-10

Family

ID=9927948

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004121972/06A RU2319029C2 (ru) 2001-12-19 2002-12-18 Бытовая комбинированная нагревательно-силовая система
RU2004121973/06A RU2319030C2 (ru) 2001-12-19 2002-12-18 Нагревательное электроустройство

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004121973/06A RU2319030C2 (ru) 2001-12-19 2002-12-18 Нагревательное электроустройство

Country Status (17)

Country Link
US (3) US6941754B2 (ru)
EP (3) EP1936296B1 (ru)
JP (2) JP4124735B2 (ru)
KR (2) KR100971674B1 (ru)
CN (2) CN100504230C (ru)
AR (2) AR038458A1 (ru)
AU (2) AU2002352448A1 (ru)
BR (2) BR0212364A (ru)
CA (2) CA2453226A1 (ru)
EG (1) EG23256A (ru)
GB (1) GB0130380D0 (ru)
MX (2) MXPA04005778A (ru)
MY (1) MY134171A (ru)
NZ (2) NZ530246A (ru)
RU (2) RU2319029C2 (ru)
TW (2) TW200303956A (ru)
WO (2) WO2003052327A1 (ru)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0130380D0 (en) * 2001-12-19 2002-02-06 Bg Intellectual Pty Ltd A heat appliance
KR20050118293A (ko) * 2003-03-28 2005-12-16 마이크로젠 에너지 리미티드 열병합 발전 시스템
FR2854229A1 (fr) 2003-04-25 2004-10-29 Realisation Mecaniques Engenee Echangeur de chaleur a condensation
TW200502482A (en) * 2003-07-01 2005-01-16 Chrysalis Tech Inc Recuperator and combustor for use in external combustion engines and system for generating power employing same
GB2408112A (en) * 2003-11-14 2005-05-18 Microgen Energy Ltd Domestic Heat and Power System
DE102005037540B3 (de) * 2005-08-09 2006-09-21 Robert Bosch Gmbh Kraft-Wärme-Kopplungsanlage
GB0522309D0 (en) * 2005-11-01 2005-12-07 Microgen Energy Ltd An annular burner assembly
GB0613142D0 (en) * 2006-06-30 2006-08-09 Microgen Energy Ltd A domestic combined heat and power generation system
CN100422639C (zh) * 2006-12-08 2008-10-01 北京建筑工程学院 催化燃烧控制系统
GB0624945D0 (en) * 2006-12-14 2007-01-24 Microgen Energy Ltd A heating system
GB0700558D0 (en) * 2007-01-11 2007-02-21 Microgen Energy Ltd A stirling engine system and operating method
US20080236561A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 Mr. Arthur Isaacs Combination gas-fired furnace and gas-powered electrical generator
US20080267750A1 (en) * 2007-04-30 2008-10-30 Bramhall Marcus E Methods for moving ovens, and ovens having means for releasably attaching to a plurality of casters
US20090001068A1 (en) * 2007-06-28 2009-01-01 Bramhall Marcus E Apparatus and methods for cooling an oven conveyor motor
NZ560332A (en) * 2007-08-02 2009-08-28 Whisper Tech Ltd Variable thermal output cogeneration system
TW200946838A (en) * 2008-03-04 2009-11-16 Ihi Corp Heating apparatus
IT1391217B1 (it) * 2008-08-01 2011-12-01 Merloni Termosanitari S P A Ora Ariston Thermo S P A Valvola di distribuzione aria
US8316630B2 (en) * 2008-08-27 2012-11-27 Honeywell International Inc. Flow equalizing override assembly for fuel divider system
US8046983B2 (en) * 2008-09-11 2011-11-01 Honeywell International Inc. Ecology valve fuel return system for gas turbine engine
US8517720B2 (en) * 2008-10-16 2013-08-27 Lochinvar, Llc Integrated dual chamber burner
US8286594B2 (en) * 2008-10-16 2012-10-16 Lochinvar, Llc Gas fired modulating water heating appliance with dual combustion air premix blowers
US8490582B1 (en) 2009-09-24 2013-07-23 Aaladin Industries, Inc. System for waste heat recovery for a fluid heater
US8844472B2 (en) * 2009-12-22 2014-09-30 Lochinvar, Llc Fire tube heater
NZ587125A (en) * 2010-07-30 2012-12-21 Whisper Tech Ltd System to adjust the themal output of a heat engine driving a generator without changing the electrical output
US9068767B2 (en) * 2010-09-21 2015-06-30 Claude Lesage Gas-fired water heater with separable heat exchanger or detachably connected external water heater
US9097436B1 (en) * 2010-12-27 2015-08-04 Lochinvar, Llc Integrated dual chamber burner with remote communicating flame strip
US9234465B2 (en) 2011-04-12 2016-01-12 Honeywell International Inc. Fuel flow divider and ecology system for a gas turbine engine fuel flow control system
US20130145763A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 Parsa Mirmobin Recovery for thermal cycles
KR101308932B1 (ko) * 2012-02-06 2013-09-23 주식회사 경동나비엔 연소기기용 가스 공기 혼합장치
US9551487B2 (en) 2012-03-06 2017-01-24 Access Energy Llc Heat recovery using radiant heat
GB2534298B (en) * 2012-05-01 2016-12-28 Sustainable Power Ltd Micro combined heat and power unit
GB2501708B (en) * 2012-05-01 2015-06-17 Sustainable Power Ltd Micro combined heat and power unit
US9464805B2 (en) 2013-01-16 2016-10-11 Lochinvar, Llc Modulating burner
US9945616B1 (en) 2013-05-28 2018-04-17 Patrick G. Wingen Waste heat recovery system for a fluid heater
ES2584389B1 (es) * 2014-08-04 2017-08-11 Idesa, Ingenieria Y Diseño Europeo S.A. Intercambiador de calor por convencción para conversión de energía térmica en energía mecánica o eléctrica
CN104747341B (zh) * 2015-03-16 2017-07-11 陈光宁 一种新型燃油加热器
RU2615559C1 (ru) * 2015-10-05 2017-04-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет" Мобильная многофункциональная автономная двух колпаковая банная печь
CN105443267B (zh) * 2015-12-07 2017-07-28 新奥科技发展有限公司 一种基于斯特林发动机的热电联产系统
EP3795920A1 (en) * 2016-03-02 2021-03-24 Watlow Electric Manufacturing Company Heating element
US20190368775A1 (en) * 2018-06-05 2019-12-05 Warburg Vvs Portable heating apparatus
CN109458268B (zh) * 2018-12-29 2023-12-05 杭州英洛威能源技术有限公司 一种基于斯特林热机吸热器的燃气加热系统
DE102021103841A1 (de) * 2021-02-18 2022-08-18 Vaillant Gmbh Brenner für ein Heizgerät und seine Anordnung im Heizgerät

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2995185A (en) * 1957-08-27 1961-08-08 Int Combustion Holdings Ltd Liquid fuel burning installations
DE19936591C1 (de) * 1999-08-04 2001-02-15 Bosch Gmbh Robert Gasbetriebene Generator-Therme
RU2200912C2 (ru) * 2000-09-14 2003-03-20 Снигирев Василий Филиппович Котел газовый водонагревательный

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3062000A (en) * 1961-03-10 1962-11-06 Gen Motors Corp Submarine propulsion system
GB1412935A (en) * 1971-10-05 1975-11-05 Stobart A F Fluid heating systems
SU557251A1 (ru) * 1974-09-27 1977-05-05 Предприятие П/Я Р-6956 Спиральный теплообменник
US4192457A (en) * 1978-08-30 1980-03-11 Easterly Herbert D Auxiliary truck heater
US4277021A (en) * 1979-09-07 1981-07-07 Daye Leslie G Closed circuit heating system
ATE18603T1 (de) * 1981-06-19 1986-03-15 Condensing Boilers Ltd Heizgeraet.
CH658710A5 (de) * 1984-07-09 1986-11-28 Vth Ag Vorrichtung zur erhitzung eines fluids und zur reinigung der abgase von feuerungsanlagen.
US4736111A (en) * 1984-10-03 1988-04-05 Linden Craig L Cogeneration system
US4657290A (en) * 1984-10-03 1987-04-14 Linden Craig L Co-generation plant module system
US4798240A (en) * 1985-03-18 1989-01-17 Gas Research Institute Integrated space heating, air conditioning and potable water heating appliance
JPS6399414A (ja) * 1986-06-25 1988-04-30 Noritsu Co Ltd 強制通風燃焼装置
US4731547A (en) * 1986-12-12 1988-03-15 Caterpillar Inc. Peak power shaving apparatus and method
SE8803657L (sv) * 1988-10-13 1990-04-14 Kurt Bystroem Uppvaermningsanordning med vaermevaexlare
US4996841A (en) * 1989-08-02 1991-03-05 Stirling Thermal Motors, Inc. Stirling cycle heat pump for heating and/or cooling systems
DE4006742A1 (de) * 1990-03-03 1991-09-05 Messerschmitt Boelkow Blohm Heizungs- und stromerzeugungsanlage
JP2559154B2 (ja) * 1990-04-12 1996-12-04 リンナイ 株式会社 強制給気式二缶型湯沸器
US5074114A (en) * 1990-05-14 1991-12-24 Stirling Thermal Motors, Inc. Congeneration system with a stirling engine
RU2049250C1 (ru) * 1992-03-12 1995-11-27 Физико-технический институт им.С.В.Стародубцева Научно-производственного объединения "Физика-Солнце" им.С.А.Азимова АН Республики Узбекистан Двигатель стирлинга
GB9214794D0 (en) * 1992-07-11 1992-08-26 Nu Way Limited Improvements in or relating to burners
FR2700608B1 (fr) 1993-01-15 1995-04-07 Joseph Le Mer Elément échangeur de chaleur, procédé et dispositif pour le fabriquer.
JPH06241567A (ja) * 1993-02-10 1994-08-30 Gastar Corp 燃焼装置およびその燃焼制御方法
DE19501035A1 (de) * 1995-01-16 1996-07-18 Bayer Ag Stirling-Maschine mit Wärmeträgereinspritzung
US5634339A (en) * 1995-06-30 1997-06-03 Ralph H. Lewis Non-polluting, open brayton cycle automotive power unit
US5664945A (en) * 1996-04-05 1997-09-09 Mechanical Technology Incorporated Pressurized wick burner
ZA99867B (en) * 1998-02-05 1999-08-05 Whisper Tech Ltd Improvements in a Stirling engine burner.
RU2139069C1 (ru) 1998-10-07 1999-10-10 Лях Светлана Павловна Средство для лечения патологических состояний "астромеланин"/"астронэлла")
AT410370B (de) * 1998-12-17 2003-04-25 Vaillant Gmbh Wärmetauscher sowie verfahren zu seiner herstellung
AT407784B (de) * 1999-03-23 2001-06-25 Vaillant Gmbh Brenner
EP1043491A1 (fr) * 1999-04-07 2000-10-11 Jean-Pierre Budliger Procédé pour générer et transmettre une énergie mécanique d'un moteur stirling à un organe consommateur d'énergie et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé
DE10006006B4 (de) * 1999-12-07 2008-12-18 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Kraft-Wärme-Kopplungsapparat
NL1015319C2 (nl) 2000-05-26 2001-11-27 Enatec Micro Cogen B V Inrichting en werkwijze voor het gekoppeld opwekken van warmte en elektriciteit.
DE10027652A1 (de) * 2000-06-03 2001-12-13 Bosch Gmbh Robert Wärmeerzeuger mit zwei Brennern und einem Wärmeübertrager
GB0130380D0 (en) * 2001-12-19 2002-02-06 Bg Intellectual Pty Ltd A heat appliance
GB0211121D0 (en) * 2002-05-15 2002-06-26 Bg Intellectual Pty Ltd A striling engine assembly
US6701721B1 (en) * 2003-02-01 2004-03-09 Global Cooling Bv Stirling engine driven heat pump with fluid interconnection
US6668762B1 (en) * 2003-04-17 2003-12-30 Parviz Khosrowyar Indirect fired process heater

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2995185A (en) * 1957-08-27 1961-08-08 Int Combustion Holdings Ltd Liquid fuel burning installations
DE19936591C1 (de) * 1999-08-04 2001-02-15 Bosch Gmbh Robert Gasbetriebene Generator-Therme
RU2200912C2 (ru) * 2000-09-14 2003-03-20 Снигирев Василий Филиппович Котел газовый водонагревательный

Also Published As

Publication number Publication date
US7021554B2 (en) 2006-04-04
TW200303956A (en) 2003-09-16
JP4124735B2 (ja) 2008-07-23
MXPA04005778A (es) 2004-09-13
US6941754B2 (en) 2005-09-13
EG23256A (en) 2004-09-29
AR038459A1 (es) 2005-01-19
US7866283B2 (en) 2011-01-11
KR100971674B1 (ko) 2010-07-22
EP1456586A1 (en) 2004-09-15
BR0212364A (pt) 2004-10-26
GB0130380D0 (en) 2002-02-06
BR0206816A (pt) 2004-02-03
CN1555474A (zh) 2004-12-15
KR20040063797A (ko) 2004-07-14
MXPA04005773A (es) 2004-09-10
TW200305704A (en) 2003-11-01
AU2002352445A2 (en) 2003-06-30
MY134171A (en) 2007-11-30
AR038458A1 (es) 2005-01-19
US20040250538A1 (en) 2004-12-16
NZ530489A (en) 2005-10-28
AU2002352445A1 (en) 2003-06-30
CN100406810C (zh) 2008-07-30
NZ530246A (en) 2005-12-23
AU2002352448A1 (en) 2003-06-30
WO2003052327A1 (en) 2003-06-26
KR20040063892A (ko) 2004-07-14
WO2003052328A1 (en) 2003-06-26
CN1543556A (zh) 2004-11-03
JP4488741B2 (ja) 2010-06-23
EP1456585A1 (en) 2004-09-15
RU2004121972A (ru) 2005-04-27
US20050086935A1 (en) 2005-04-28
CN100504230C (zh) 2009-06-24
US20070034703A1 (en) 2007-02-15
RU2319030C2 (ru) 2008-03-10
EP1936296B1 (en) 2013-09-11
JP2005530121A (ja) 2005-10-06
EP1456586B1 (en) 2014-02-12
JP2005513396A (ja) 2005-05-12
EP1936296A1 (en) 2008-06-25
CA2453226A1 (en) 2003-06-26
AU2002352448A2 (en) 2003-06-30
CA2453232A1 (en) 2003-06-26
RU2004121973A (ru) 2006-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2319029C2 (ru) Бытовая комбинированная нагревательно-силовая система
US2579507A (en) Warm-air heating system utilizing as the fuel a combustible gas
IE841868L (en) Apparatus for burning a combustible gas
US4436506A (en) Control system for a gas heated water or air heater
US5888060A (en) Method and device to increase combustion efficiency heating appliances
US20230228417A1 (en) Burner with gas turbine for producing a flame for a heat generation system
US8827692B2 (en) Oil burner, regulating device and regulating method therefor
RU2331021C1 (ru) Сдвоенная атмосферная газовая горелка
EP4306849A1 (en) Control method for a gas boiler
JP2671105B2 (ja) 炊食用ユニットシステムによる自動気化式燃焼装置
JP2759313B2 (ja) 自動気化式燃焼装置
WO2012015318A1 (en) Variable thermal output cogeneration system
KR20020006215A (ko) 보일러의 온수 제어 장치
CN108626753A (zh) 一种分段式全预混燃烧灶具
WO2003006881A1 (en) Fuel injection method and device to increase combustion dynamics and efficiency in combustion equipment operating with fluid hydrocarbon fuels
WO1998030841A1 (en) Combustion method and device for fluid hydrocarbon fuels

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091219

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20110111

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20141111

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151219