RU2557141C1 - Способ и устройство получения тепловой энергии из электрической - Google Patents
Способ и устройство получения тепловой энергии из электрической Download PDFInfo
- Publication number
- RU2557141C1 RU2557141C1 RU2014128407/06A RU2014128407A RU2557141C1 RU 2557141 C1 RU2557141 C1 RU 2557141C1 RU 2014128407/06 A RU2014128407/06 A RU 2014128407/06A RU 2014128407 A RU2014128407 A RU 2014128407A RU 2557141 C1 RU2557141 C1 RU 2557141C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- housing
- electrode
- heating
- heat exchanger
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к теплоэнергетике и может найти применение в системах теплонагрева и отопления. Способ заключается в подаче холодной жидкости в корпус электродной нагревательной установки и ее нагреву. Нагрев жидкости ведут путем создания и поддержания горения низкотемпературной плазмы. Горение плазмы производят в замкнутом непроточном объеме жидкости промежуточного теплообменника, а нагрев жидкости ведут за счет омывания стенок теплообменника при пропускании ее через внутреннюю циркуляционную систему. Устройство для преобразования электрической энергии в тепловую, выполненное в виде электродной нагревательной установки, содержащей корпус, снабженный подводящим и отводящим патрубками, электродную систему. Устройство содержит замкнутый теплообменник с жидкостью, размещенный внутри корпуса и образующий своими стенками и стенками корпуса внутреннюю циркуляционную систему. Электродная система размещена в жидкости замкнутого теплообменника и включает отдельный изолированный электрод и стенки корпуса. Внутренняя циркуляционная система выполнена в виде размещенных в корпусе двух замкнутых полостей, соединенных друг с другом посредством диффузора. Изобретение позволяет улучшить технические показатели электродных установок прямого нагрева. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к прямому преобразованию электрической энергии в тепловую, и может найти применение в системах теплонагрева и отопления.
Известен способ получения тепловой энергии из электрической (являющийся прототипом), заключающийся в подаче холодной жидкости в корпус электродной нагревательной установки, ее нагреву и отводу потребителю путем создания и поддержания горения низкотемпературной плазмы, обеспечивающей заданную температуру жидкости (RU 2355953, 20.05.2009).
Недостатком данного способа является необходимость подготовки электросопротивления рабочей воды при эксплуатации установок, а также изменение структуры воды и ее ионизация.
Известно устройство для получения тепловой энергии из электрической, содержащей корпус, снабженный подводящим и отводящим патрубками, электродную систему (RU №2189541, 20.09.2002).
Устройство осуществляет нагрев воды и содержит полый корпус с патрубками подвода и отвода жидкости, соответственно присоединяемые к циркуляционной системе. Корпус выполняет функцию нулевого электрода. Внутри корпуса, соосно ему, установлен фазный электрод. Между корпусом и фазным электродом установлен промежуточный электрод, разделенный посредством теплоизоляторов на отдельные секции.
К недостаткам известного изобретения относятся сложная конструкция промежуточного электрода, представляющего собой по сути позистор с несколькими слоями, включающими в свой состав титанат бария и химически осажденный никель, и соответственно усложненная схема регулирования температуры нагрева жидкости.
Известно из патента PB №2151967, F24H, 1/20, 2000, изобретение, относящееся к области энергетики, которое может быть использовано в системах отопления зданий. Согласно изобретению жидкость нагревают в корпусе электродного нагревателя, между соосно установленными в корпусе фазным и нулевым электродами, в зазоре между которыми находится электроизоляционный материал, выполненный в виде пружины, один конец которой закреплен неподвижно, а второй снабжен приводом. Такое выполнение позволяет регулировать мощность нагревателя путем сжатия и растяжения пружины.
К недостаткам известного изобретения относятся ограниченные возможности по регулированию мощности установки, обусловленные небольшой разницей между максимальной и минимальной величиной межвиткового пространства используемой пружины. Кроме того, наличие специального привода для растяжения пружины усложняет конструкцию нагревателя.
Известно устройство для преобразования электрической энергии в тепловую, выполненное в виде электродной нагревательной установки, содержащей корпус, снабженный подводящим и отводящим патрубками, электродную систему (RU №2355953, 20.05.2009), - изобретение, предназначенное для прямого преобразования электрической энергии в тепловую.
Данное изобретение принято в качестве ближайшего аналога.
В этом изобретении нагрев жидкости осуществляется подачей напряжения на изолированные фазные электроды, установленные в корпусе, подключенном к нейтрали в виде отдельных групп нескольких электродов, равномерно расположенных по объему, и подключаемые по группам в зависимости от электрической проводимости воды и задаваемой температуры.
Рассмотренные изобретения и аналог имеют ряд недостатков, присущих электродным нагревателям прямого нагрева, в том числе:
- скачкообразное изменение температуры воды при изменении ее расхода;
- необходимость подготовки электросопротивления рабочей воды при эксплуатации установок;
- резкое изменение потребления электроэнергии при изменении температур воды.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является разработка экономичного способа преобразования электрической энергии в тепловую, а также простой по конструкции и габаритам установки, позволяющей автоматически осуществлять регулировку мощности и температуры нагрева жидкости в широком диапазоне нагрузок и видов жидкости без изменения структуры жидкости, то есть с существенным улучшением технических показателей электродных установок прямого нагрева.
В этом же заключается и технический результат, для достижения которого предназначено данное изобретение. Достижение указанного результата обеспечивается следующим образом.
Предложен способ получения тепловой энергии из электрической, заключающийся в подаче холодной жидкости в корпус электродной нагревательной установки, ее нагреву и отводу потребителю путем создания и поддержания горения низкотемпературной плазмы, обеспечивающей заданную температуру жидкости, отличающийся тем, что горение плазмы производят в замкнутом непроточном объеме жидкости промежуточного теплообменника, а нагрев жидкости ведут за счет омывания стенок теплообменника при пропускании ее через внутреннюю циркуляционную систему, при этом температуру жидкости в теплообменнике регулируют путем изменения тока преобразователем с широтно-импульсной модуляцией.
Предложено устройство для преобразования электрической энергии в тепловую, выполненное в виде электродной нагревательной установки, содержащей корпус снабженный подводящим и отводящим патрубками, электродную систему, которое дополнительно содержит замкнутый теплообменник с жидкостью, размещенный внутри корпуса и образующий своими стенками и стенками корпуса внутреннюю циркуляционную систему, при этом электродная система размещена в жидкости замкнутого теплообменника. Электродная система включает отдельный изолированный электрод и стенки корпуса. Внутренняя циркуляционная система выполнена в виде размещенных в корпусе двух замкнутых полостей, соединенных друг с другом посредством диффузора.
Принципиальная схема разработанной электродной нагревательной установки для реализации способа преобразования электрической энергии в тепловую представлена на фигуре 1.
Согласно изобретению установка содержит корпус 1, имеющий предпочтительно цилиндрическую форму, патрубки подвода 2 и отвода 3 жидкости, сообщающиеся с внешней циркуляционной системой. В корпусе размещены электродный теплообменник 4, включающий электрод 5 с изоляторами 6, и металлические стенки 7, 8 с днищами 9, 10, герметично соединенные с крышкой 11.
Внутренняя циркуляционная система содержит объем предварительного I и окончательного II нагрева, соединенных диффузором 12, по которым циркулирует жидкость из внешней системы предварительного омывания стенки 7 и 8 корпуса электродного теплообменика. Температура жидкости теплообменника измеряется датчиком температуры 13, подключенным к преобразователю 14 тока с широтно-импульсной модуляцией, соединяющим электрод с фазным проводом сети, нулевой провод сети подключен к заземленному корпусу устройства. Корпус может быть сделан из любого металла. Подвод внешней жидкости производят через трубчатый разделитель 15, содержащий входной патрубок 2 и питающие микроотверстия 16.
Электродная нагревательная установка, реализуя заявленный способ преобразования электрической энергии в тепловую, работает следующим образом.
В корпус электродного теплообменника заливается жидкость с заданной электропроводимостью, и его электроды подключаются к источнику питания, а через патрубки 2,3 подается жидкость из внешней циркуляционной системы. В зависимости от рабочей температуры внешней жидкости устанавливается режим работы установки, позволяющий получить необходимую температуру нагрева, например в пределах от 60 до 90°C, путем автоматического изменения среднего тока от преобразователя с широтно-импульсной модуляцией.
Таким образом жидкость внешнего контура нагревается без электродного воздействия, что позволяет использовать электронагревательную установку не только для нагрева воды, но и различных жидкостей.
Claims (4)
1. Способ получения тепловой энергии из электрической, заключающийся в подаче холодной жидкости в корпус электродной нагревательной установки, ее нагреву и отводу потребителю путем создания и поддержания горения низкотемпературной плазмы, обеспечивающей заданную температуру жидкости, отличающийся тем, что горение плазмы производят в замкнутом непроточном объеме жидкости промежуточного теплообменника, а нагрев жидкости ведут за счет омывания стенок теплообменника при пропускании ее через внутреннюю циркуляционную систему, при этом температуру жидкости в теплообменнике регулируют путем изменения тока преобразователем с широтно-импульсной модуляцией.
2. Устройство для преобразования электрической энергии в тепловую, выполненное в виде электродной нагревательной установки, содержащее корпус, снабженный подводящим и отводящим патрубками, электродную систему, отличающееся тем, что дополнительно содержит замкнутый теплообменник с жидкостью, размещенный внутри корпуса и образующий своими стенками и стенками корпуса внутреннюю циркуляционную систему, при этом электродная система размещена в жидкости замкнутого теплообменника.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что электродная система включает отдельный изолированный электрод и стенки корпуса.
4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что внутренняя циркуляционная система выполнена в виде размещенных в корпусе двух замкнутых полостей, соединенных друг с другом посредством диффузора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014128407/06A RU2557141C1 (ru) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | Способ и устройство получения тепловой энергии из электрической |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014128407/06A RU2557141C1 (ru) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | Способ и устройство получения тепловой энергии из электрической |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2557141C1 true RU2557141C1 (ru) | 2015-07-20 |
Family
ID=53611686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014128407/06A RU2557141C1 (ru) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | Способ и устройство получения тепловой энергии из электрической |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2557141C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU197193U1 (ru) * | 2020-01-22 | 2020-04-09 | Наиль Наилевич Бильгильдеев | Сферический плазменный нагреватель Бильгильдеева (СПНБ) |
RU2815746C1 (ru) * | 2023-07-10 | 2024-03-21 | Цезарь Иванович Калинин | Устройство для электродного нагрева жидкости |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2164732A (en) * | 1984-08-01 | 1986-03-26 | Norman Mawdsley Cave | Heating water |
RU2338965C2 (ru) * | 2006-12-21 | 2008-11-20 | Михаил Иванович Весенгириев | Контактный водонагреватель |
RU2350836C2 (ru) * | 2006-12-12 | 2009-03-27 | Сергей Владимирович Гаврилов | Способ и устройство для получения водяного пара из воды |
RU2355953C2 (ru) * | 2006-11-30 | 2009-05-20 | Сергей Владимирович Гаврилов | Способ и устройство получения тепловой энергии из электрической |
RU2407959C1 (ru) * | 2009-10-27 | 2010-12-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Аб" | Способ получения тепловой энергии |
-
2014
- 2014-07-10 RU RU2014128407/06A patent/RU2557141C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2164732A (en) * | 1984-08-01 | 1986-03-26 | Norman Mawdsley Cave | Heating water |
RU2355953C2 (ru) * | 2006-11-30 | 2009-05-20 | Сергей Владимирович Гаврилов | Способ и устройство получения тепловой энергии из электрической |
RU2350836C2 (ru) * | 2006-12-12 | 2009-03-27 | Сергей Владимирович Гаврилов | Способ и устройство для получения водяного пара из воды |
RU2338965C2 (ru) * | 2006-12-21 | 2008-11-20 | Михаил Иванович Весенгириев | Контактный водонагреватель |
RU2407959C1 (ru) * | 2009-10-27 | 2010-12-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Аб" | Способ получения тепловой энергии |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU197193U1 (ru) * | 2020-01-22 | 2020-04-09 | Наиль Наилевич Бильгильдеев | Сферический плазменный нагреватель Бильгильдеева (СПНБ) |
RU2815746C1 (ru) * | 2023-07-10 | 2024-03-21 | Цезарь Иванович Калинин | Устройство для электродного нагрева жидкости |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9423151B2 (en) | Electric heating system, a control head and a heating liquid | |
US4730098A (en) | Electric electrode-type water heater | |
RU2557141C1 (ru) | Способ и устройство получения тепловой энергии из электрической | |
RU87856U1 (ru) | Устройство индукционного нагрева жидких сред | |
RU2684864C2 (ru) | Капиллярный нагреватель на основе эффекта близости с высокой степенью энергосбережения, оборудованный выше по потоку микрофильтрационным устройством для удаления известковых частиц, имеющихся в текучих средах, и ниже по потоку соплом или замкнутым контуром | |
CA2613910A1 (en) | Forced-air heating system utilizing circulated pulsed electrolysis system medium and method of using same | |
CA2932367C (en) | Heating element powered by alternating current and heat generator accomplished by the heating element | |
RU2355953C2 (ru) | Способ и устройство получения тепловой энергии из электрической | |
CN204099061U (zh) | 燃气轮机喷嘴电加热器 | |
KR19990054160A (ko) | 이온운동에너지를 이용한 유체가열방식의 전기보일러 | |
RU135088U1 (ru) | Низковольтный электрический трехфазный нагреватель природного газа прямого действия | |
RU13132U1 (ru) | Устройство для электрического нагрева жидкости | |
RU126549U1 (ru) | Индукционный отопительный котел | |
KR101434193B1 (ko) | 초고효율 유도 온수가열기 | |
RU45015U1 (ru) | Водонагреватель электродный | |
RU62447U1 (ru) | Устройство для отопления помещений | |
RU48032U1 (ru) | Устройство для отопления помещений | |
JP3192664U (ja) | 太陽熱温水器を利用した発電装置 | |
CN104196634B (zh) | 燃气轮机喷嘴电加热器 | |
JP2024507040A (ja) | 加熱システムおよび方法 | |
RU160367U1 (ru) | Коаксиальный нагреватель | |
KR102354797B1 (ko) | 교류에 의해 작동되는 가열 요소 및 이 가열 요소에 의해 달성되는 발열기 | |
RU1827058C (ru) | "Универсальный электронагреватель жидкости "Мечта-3" | |
RU103604U1 (ru) | Электронагреватель текучей жидкости | |
RU110824U1 (ru) | Электродный нагреватель |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160711 |