RU2594279C1 - System for heat and power supply to dwelling houses - Google Patents
System for heat and power supply to dwelling houses Download PDFInfo
- Publication number
- RU2594279C1 RU2594279C1 RU2015104576/12A RU2015104576A RU2594279C1 RU 2594279 C1 RU2594279 C1 RU 2594279C1 RU 2015104576/12 A RU2015104576/12 A RU 2015104576/12A RU 2015104576 A RU2015104576 A RU 2015104576A RU 2594279 C1 RU2594279 C1 RU 2594279C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- heat
- control unit
- power supply
- micro
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в коммунально-бытовой технике, в частности в технике местного тепло- и электроснабжения жилых домов.The invention relates to a power system and can be used in household appliances, in particular in the technique of local heat and power supply of residential buildings.
Известна электротеплостанция, содержащая дизельную силовую установку, котел-утилизатор и электрогенератор, приводимый во вращение дизелем (SU, авторское свидетельство 1760147 от 27.05.2013). При работе электротеплостанции происходит сжигание топлива в цилиндрах дизеля и в топке котла-утилизатора, куда подают выхлопные газы дизеля, и получение электрической энергии от электрогенератора, приводимого во вращение дизелем, и тепловой энергии от котла-утилизатора, причем количество сжигаемого в котле-утилизаторе топлива регулируют в диапазонах относительных электрической и тепловой нагрузок 0,2-1,0 и 0,4-1,0 соответственно.Known electrical heating station containing a diesel power plant, a waste heat boiler and an electric generator driven by a diesel engine (SU, copyright certificate 1760147 of 05/27/2013). During the operation of the electric heating station, fuel is burned in the cylinders of the diesel engine and in the furnace of the recovery boiler, where the exhaust gases of the diesel engine are supplied, and electric energy is generated from the electric generator driven by the diesel engine and thermal energy from the recovery boiler, the amount of fuel burned in the recovery boiler regulate in the ranges of relative electrical and thermal loads of 0.2-1.0 and 0.4-1.0, respectively.
Недостатком известной электротеплостанции следует признать ее низкую экономичность, необходимость подвоза жидкого топлива для дизельной силовой установки, а также ее стационарность.A disadvantage of the known electrothermal power station should be recognized as its low efficiency, the need for the supply of liquid fuel for a diesel power plant, as well as its stationarity.
Известен теплоэлектрогенератор, содержащий корпус, в котором размещены топочное устройство с трубой для отвода отходящих газов, встроенное в водяной кожух охлаждения и включающее керамическую горелку, подключенную к газопроводу с запорно-регулирующей арматурой, вентилятор с патрубками забора и подачи воздуха, зажигательное устройство и теплообменник, соединенный трубопроводом с водяным кожухом охлаждения и через циркуляционный насос и трехпозиционный вентиль с системой отопления и/или бойлером системы горячего водоснабжения, блок управления вентилятором, запорно-регулирующей арматурой, циркуляционным насосом и трехпозиционным вентилем (патент RU 2035667 от 20.05.1995). Кроме того, устройство дополнительно содержит теплообменник-рекуператор, термоэмиссионные преобразователи, включающие эмиттеры, коллекторы, тепловые трубы и общую систему охлаждения, а также инвертор, включенный в систему энергоснабжения, при этом теплообменник-рекуператор размещен в среде отходящих газов между керамическими горелками и теплообменником с возможностью нагрева воздуха после вентилятора, тепловые трубы установлены в верхней части топочного устройства и взаимодействуют с коллекторами и системой охлаждения, последняя образует с теплообменником, водяным кожухом охлаждения, системой отопления и/или бойлером системы горячего водоснабжения единый контур циркуляции теплоносителя, причем керамические горелки выполнены в виде горелок инфракрасного излучения, а эмиттеры расположены в зоне их излучения и скоммутированы вместе с коллекторами на инвертор.A heat generator is known, comprising a housing in which a furnace device with a pipe for exhaust gas is placed, integrated in a water cooling casing and including a ceramic burner connected to a gas pipeline with shut-off and control valves, a fan with air intake and supply pipes, an ignition device and a heat exchanger, connected by a pipeline to a water cooling casing and through a circulation pump and a three-position valve with a heating system and / or a hot water boiler, block fan board, shut-off control valves, circulating pump and three-way valve (patent RU 2035667 of 20.05.1995). In addition, the device further comprises a heat exchanger-recuperator, thermionic converters including emitters, collectors, heat pipes and a common cooling system, as well as an inverter included in the power supply system, while the heat exchanger-recuperator is placed in an exhaust gas medium between ceramic burners and a heat exchanger with the possibility of heating the air after the fan, heat pipes are installed in the upper part of the combustion device and interact with the collectors and the cooling system, the latter Braz with heat exchanger, water jacket cooling, heating and / or hot water boiler system of a single heating medium circuit, wherein the ceramic burner are designed as infrared burners, and their emitters are arranged in the radiation zone and switched together with collectors to the inverter.
Недостатком известного устройства следует признать сложность конструкции, а также ее стационарность.A disadvantage of the known device should be recognized as the complexity of the design, as well as its stationarity.
Наиболее близким к заявляемому является теплоэлектрогенератор, содержащий корпус, в котором размещены топочное устройство с трубой для отвода отходящих газов, встроенное в кожух охлаждения и включающее керамическую горелку, подключенную к газопроводу с запорно-регулирующей арматурой, вентилятор с патрубками забора и подачи воздуха, зажигательное устройство и теплообменник, соединенный трубопроводом с кожухом охлаждения и через циркуляционный насос и трехпозиционный вентиль с системой отопления и (или) бойлером системы горячего водоснабжения, блок управления вентилятором, запорно-регулирующей арматурой, циркуляционным вентилем и трехпозиционным вентилем, предлагается дополнительно снабдить теплообменником-рекуператором, термоэмиссионными преобразователями, включающими эмиттеры, коллекторы, тепловые трубы и общую систему охлаждения, а также инвертором, включенным в систему энергоснабжения, при этом теплообменник-рекуператор размещен в среде отходящих газов между керамическими горелками и теплообменником с возможностью нагрева воздуха после вентилятора, тепловые трубы установлены в верхней части топочного устройства и взаимодействуют с коллекторами и системой охлаждения, последняя образует с теплообменником, водяным кожухом охлаждения, системой отопления и (или) бойлером системы горячего водоснабжения единый контур циркуляции теплоносителя, причем эмиттеры расположены в зоне излучения керамических горелок и вместе с коллекторами скоммутированы на инвертор (патент RU 2035667 от 20.05.1995). В теплоэлектрогенераторе эмиттеры термоэмиссионных преобразователей могут иметь форму эллипса или цилиндра.Closest to the claimed one is a heat generator comprising a housing in which a furnace device with a pipe for exhaust gas is placed, integrated in a cooling casing and including a ceramic burner connected to a gas pipeline with shut-off and control valves, a fan with intake and air supply nozzles, an incendiary device and a heat exchanger connected by a pipeline to the cooling casing and through a circulation pump and a three-position valve with a heating system and (or) a hot water boiler It is proposed to additionally supply a supply unit, a fan control unit, shut-off and control valves, a circulation valve and a three-position valve, with a heat exchanger-recuperator, thermionic converters, including emitters, collectors, heat pipes and a common cooling system, as well as an inverter included in the power supply system, while the heat exchanger-recuperator is placed in the environment of the exhaust gases between the ceramic burners and the heat exchanger with the possibility of heating the air after the fan, heat New pipes are installed in the upper part of the combustion device and interact with the collectors and the cooling system, the latter forms with the heat exchanger, cooling water jacket, heating system and (or) the boiler of the hot water supply system a single coolant circulation loop, the emitters being located in the radiation zone of ceramic burners and together with collectors connected to the inverter (patent RU 2035667 from 05.20.1995). In a thermoelectric generator, emitters of thermionic converters can be in the form of an ellipse or a cylinder.
Недостатком принятой за прототип системы является многоступенчатость передачи тепла: котел, теплоноситель, приборы отопления, воздушная среда, стены здания, а также не достаточно низкий уровень вредных выбросов.The disadvantage of the system adopted for the prototype is the multi-stage heat transfer: boiler, coolant, heating appliances, air, building walls, as well as a low level of harmful emissions.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности тепло- и электроснабжения небольших объектов и снижения уровня вредных выбросов в окружающую среду.The task of the invention is to increase the efficiency of heat and power supply of small objects and reduce the level of harmful emissions into the environment.
Технический результат заключается в использовании в качестве теплоэлектрогенератора микрогазотурбинную когенерационную установку, с непосредственным использованием в качестве теплообменника стены жилого дома по типу «русской печи», а также из всех тепловых топливных систем, самый низкий уровень содержания вредных выбросов - у газотурбинных установок.The technical result consists in the use of a microgas turbine cogeneration unit as a heat generator, with direct use of the walls of a residential building as a “Russian stove” as a heat exchanger, as well as from all thermal fuel systems, the lowest level of harmful emissions is found in gas turbine units.
Технический результат достигается тем, что система тепло- и электроснабжения жилых домов, содержащая корпус, в котором размещены топочное устройство и труба для отвода отходящих газов в водяной бойлер, на котором размещен датчик температуры воды, подающий сигнал на блок управления для запуска микрогазотурбинной когенерационной установки при снижении температуры воды до нижнего уровня и для его остановки при достижении верхнего предела температуры воды, газораспределительное устройство, которое, в зависимости от внешней температуры, направляет отходящие газы через байпасный газопроводный канал и дымовую трубу в атмосферу, или для отопления дома, где межкомнатная тепловая стена, с газопроводными каналами равномерно прогревает стену жилого дома с датчиком температуры воздуха подающий сигнал в блок управления для запуска микрогазотурбинной когенерационной установки при достижении в помещении нижнего уровня температуры или для ее остановки при достижении температуры верхнего предела, одновременно с этим, электрогенератор вырабатывает электроэнергию, заряжая аккумуляторные батареи, где при достижении нижнего уровня заряда, блок управления производит запуск микрогазотурбинной когенерационной установки для их подзарядки, а при достижении верхнего предела блок управления останавливает ее, подключенный к аккумуляторным батареям инвертор питает всю электрическую нагрузку дома, при этом запуск микрогазотурбинной когенерационной установки производится от сигнала первого включившегося датчика, а остановка после выключения последнего датчика.The technical result is achieved by the fact that the heat and power supply system of residential buildings, comprising a housing in which a furnace device and a pipe for removing exhaust gases into a water boiler are located, on which a water temperature sensor is located, provides a signal to the control unit to start the micro-gas turbine cogeneration unit at lowering the water temperature to a lower level and to stop it when the upper limit of the water temperature is reached, gas distribution device, which, depending on the external temperature, It supplies the exhaust gases through a bypass gas duct and a chimney to the atmosphere, or for heating a house where an internal heat wall with gas ducts evenly heats the wall of a residential building with an air temperature sensor, which sends a signal to the control unit to start the micro-gas turbine cogeneration unit when the lower temperature level or to stop it when the temperature reaches the upper limit, at the same time, the generator generates electricity, charging the battery rechargeable batteries, where when the lower level of charge is reached, the control unit starts the micro-gas-turbine cogeneration unit to recharge them, and when the upper limit is reached, the control unit stops it, the inverter connected to the batteries feeds the entire electrical load of the house, while the start of the micro-gas-turbine cogeneration unit is carried out from signal of the first sensor turned on, and stop after turning off the last sensor.
Сущность изобретение поясняется чертежом, на котором представлена общая схема тепло- и электроснабжения жилого дома.The invention is illustrated by the drawing, which shows the General scheme of heat and power supply of a residential building.
Система тепло- и электроснабжения жилых домов с теплоэлектрогенератором с корпусом 1 в свой состав включает: электрогенератор 2, топочное устройство 3, трубу отвода отходящих газов 4, которые поступают в водяной бойлер 5, имеющий датчиком температуры воды 6, связанный с блоком управления 7, далее отходящие газы поступают в газораспределительное устройство 8, а оттуда или в байпасный газопроводный канал 9, и далее в дымовую трубу 10, или в тепловую стену 11 с газопроводными каналами 12, имеющую датчик температуры воздуха 13, связанный с блоком управления 7, и также в дымовую трубу 10, электрогенератор заряжает аккумуляторные батареи 14, к которым подключен инвертор 15, питающий нагрузка 16.The heat and power supply system of residential buildings with a heat generator with a building 1 includes: an
Работа системы тепло- и электроснабжения жилых домов осуществляется следующим образом.The operation of the heat and power supply system of residential buildings is as follows.
Теплоэлектрогенератор, которым является микрогазотурбинная когенерационная установка с корпусом 1, электрогенератором 2, топочным устройством 3, производит отвод отходящих газов с температурой 250-350°C и через отводную трубу 4 направляет их в водяной бойлер 5 системы горячего водоснабжения жилого дома. На водяном бойлере 5 размещен датчик температуры воды 6, подающий сигнал на блок управления 7 для запуска микрогазотурбинной когенерационной установки при снижении температуры воды до нижнего уровня и для его остановки при достижении верхнего предела температуры воды. Далее отходящие газы проходят через газораспределительное устройство 8, где, в зависимости от внешней температуры, они направляются через байпасный газопроводный канал 9 и дымовую трубу 10 в атмосферу (как правило, в теплое время), или в систему отопления дома (в холоднее время), которой является межкомнатная тепловая стена 11, с газопроводными каналами 12, равномерно прогревающими отводящими газами стену. В помещении жилого дома имеется датчик температуры воздуха 13, подающий сигнал в блок управления для запуска микрогазотурбинной когенерационной установки при достижении в помещении нижнего уровня температуры воздуха и для ее остановки при достижении температуры верхнего предела. Одновременно с этим, электрогенератор 2 микрогазотурбинной когенерационной установки вырабатывает электроэнергию, заряжая аккумуляторные батареи 14, питающие через инвертор 15 (или без него) всю электрическую нагрузку 16 жилого дома. При достижении нижнего уровня заряда аккумуляторной батареи 14, блок управления 7 производит запуск микрогазотурбинной когенерационной установки 1 для их подзарядки, а при достижении верхнего предела заряда аккумуляторной батареи 14, блок управления 7 останавливает микрогазотурбинную когенерационную установку 1. Запуск микрогазотурбинной когенерационной установки 1 производится от сигнала первого сработавшего датчика, а остановка после подачи сигнала последнего датчика.The heat electric generator, which is a microgas turbine cogeneration unit with a housing 1, an
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015104576/12A RU2594279C1 (en) | 2015-02-11 | 2015-02-11 | System for heat and power supply to dwelling houses |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015104576/12A RU2594279C1 (en) | 2015-02-11 | 2015-02-11 | System for heat and power supply to dwelling houses |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2594279C1 true RU2594279C1 (en) | 2016-08-10 |
Family
ID=56613380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015104576/12A RU2594279C1 (en) | 2015-02-11 | 2015-02-11 | System for heat and power supply to dwelling houses |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2594279C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020185613A1 (en) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | Modern Electron, LLC | Combined heating and power modules and devices |
US11626273B2 (en) | 2019-04-05 | 2023-04-11 | Modern Electron, Inc. | Thermionic energy converter with thermal concentrating hot shell |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2035667C1 (en) * | 1992-07-06 | 1995-05-20 | Акционерное общество "СЭП-Россия" | Heat electric generator |
WO2005047776A1 (en) * | 2003-11-07 | 2005-05-26 | Climate Energy, Llc | System and method for warm air space heating and electrical power generation |
RU2010137854A (en) * | 2008-02-13 | 2012-03-20 | Динатроник Гмбх (De) | ELECTRICITY HEATING SYSTEM |
-
2015
- 2015-02-11 RU RU2015104576/12A patent/RU2594279C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2035667C1 (en) * | 1992-07-06 | 1995-05-20 | Акционерное общество "СЭП-Россия" | Heat electric generator |
WO2005047776A1 (en) * | 2003-11-07 | 2005-05-26 | Climate Energy, Llc | System and method for warm air space heating and electrical power generation |
RU2010137854A (en) * | 2008-02-13 | 2012-03-20 | Динатроник Гмбх (De) | ELECTRICITY HEATING SYSTEM |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020185613A1 (en) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | Modern Electron, LLC | Combined heating and power modules and devices |
US11626273B2 (en) | 2019-04-05 | 2023-04-11 | Modern Electron, Inc. | Thermionic energy converter with thermal concentrating hot shell |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6663011B1 (en) | Power generating heating unit | |
CN103629811B (en) | A kind of self-powered fuel heater unit | |
RU2594279C1 (en) | System for heat and power supply to dwelling houses | |
CN101478271B (en) | Ultra-low heat value gas burning porous medium internal combustion temperature difference electricity generation device | |
EA201992432A1 (en) | METHOD AND SYSTEM OF SMALL-SCALE DISTRIBUTED ENERGY COGENERATION | |
RU169379U1 (en) | Combined heat energy air heater | |
RU133566U1 (en) | STEAM GAS INSTALLATION | |
RU2003127613A (en) | METHOD FOR AUTONOMOUS HEATING AND HOT WATER SUPPLY OF THE RESIDENTIAL HOUSE AND AUTONOMOUS HEATING SYSTEM AND HOT WATER SUPPLY OF THE RESIDENTIAL HOUSE | |
CN201461084U (en) | Thermoelectric generation device by combusting extremely low heating value gas in porous media | |
CN103960165B (en) | Gas heating system and using method, hatch machine | |
SU1728577A1 (en) | Boiler unit of heat-electric generating plant | |
RU2573541C1 (en) | Power system based on organic rankine cycle for combustion of associated petroleum gas | |
CN203851601U (en) | Gas heating system and hatcher | |
RU2670856C9 (en) | Ejector gas heat power generator | |
RU2732095C2 (en) | Internal combustion furnace, in particular of an improved type | |
CN211854160U (en) | Gas and wind power mixing converter | |
CN212222884U (en) | Biomass valley electricity coupling type VOC gas treatment system | |
CN209622916U (en) | A kind of new energy source energy-saving steam heating furnace | |
RU48366U1 (en) | AUTONOMOUS HEAT POWER PLANT | |
CN211476314U (en) | Sectional type burning wall hanging stove | |
CN208443042U (en) | A kind of large size plant building special-purpose air thermal device | |
UA125483C2 (en) | Building heating system | |
RU128660U1 (en) | UNIT FOR RECEIVING ELECTRIC POWER IN HOME | |
RU37544U1 (en) | AUTONOMOUS SYSTEM OF SIMULTANEOUS PRODUCTION OF ELECTRIC POWER AND HEAT IN A GAS BOILER PLANT | |
UA126798U (en) | COGENERATION HEATING DEVICE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170212 |