RU2630069C1 - Комплексный электрогенерирующий отопительный прибор - Google Patents

Комплексный электрогенерирующий отопительный прибор Download PDF

Info

Publication number
RU2630069C1
RU2630069C1 RU2016113673A RU2016113673A RU2630069C1 RU 2630069 C1 RU2630069 C1 RU 2630069C1 RU 2016113673 A RU2016113673 A RU 2016113673A RU 2016113673 A RU2016113673 A RU 2016113673A RU 2630069 C1 RU2630069 C1 RU 2630069C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vertical
oval
wire segments
pipes
collectors
Prior art date
Application number
RU2016113673A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Сергеевич Ежов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority to RU2016113673A priority Critical patent/RU2630069C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2630069C1 publication Critical patent/RU2630069C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D13/00Electric heating systems
    • F24D13/04Electric heating systems using electric heating of heat-transfer fluid in separate units of the system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT GENERATING MEANS, IN GENERAL
    • F24H3/00Air heaters having heat generating means
    • F24H3/12Air heaters having heat generating means with additional heating arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/16Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying an electrostatic field to the body of the heat-exchange medium
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B1/00Details of electric heating devices

Abstract

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам теплоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий. Комплексный электрогенерирующий отопительный прибор, который включает в себя две трубы верхнего и нижнего коллекторов, вертикальные трубы овального сечения, связывающие полости верхнего и нижнего коллекторов, фронтальный и тыльный ряды вертикальных пластин прямоугольной формы, расположенных напротив вертикальных труб овального сечения, закрывая их по всей их высоте, снабженными вертикальными щелями, высота которых равна длине вертикальных труб, в каждую из которых вставлен вертикальный прямоугольный термоэлектрический преобразователь, выполненный из диэлектрического материала с высокой теплопроводностью и присоединенный тыльным торцом своего корпуса к стенке вертикальной трубы, в массиве которого помещены термоэмиссионные элементы, представляющие собой парные проволочные отрезки, выполненные из разных металлов М1 и М2, спаянные на концах между собой таким образом, что сами проволочные отрезки расположены параллельно друг другу, образуя П–образные ряды, крайние проволочные отрезки каждой пары П–образных рядов термоэлектрических преобразователей соединены снизу между собой перемычками, а сверху каждая пара термоэлектрических преобразователей соединена между собой и с выходными коллекторами через электрические конденсаторы, а сами выходные коллекторы, в свою очередь, соединены с накопительным блоком. 5 ил.

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам теплоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий.

Известен отопительный прибор, включающий трубы греющего теплоносителя, выполненные в виде змеевика с двумя и более заходами, установленные одна под другой и снабженные размещенными относительно друг друга с зазором элементами оребрения, выполненными в виде С-образных пластин со средней и боковыми стенками, закрепленных на трубах греющего теплоносителя своими боковыми стенками и размещенных с вертикальной ориентацией средней стенки [Патент РФ №2151962, F24H 3/06, 2000].

Основными недостатками известного отопительного прибора являются малая поверхность теплообмена и невозможность попутной утилизации тепла для получения электрической энергии, что снижает его эффективность.

Более близким к предлагаемому изобретению является отопительный прибор «Битермо», включающий два коллектора из труб с некруглым поперечным сечением, две трубы, связывающие полости коллекторов и установленные по одной на каждом конце между близлежащими сторонами коллекторов, ряд вертикальных труб ]-образной формы, связывающих полости коллекторов, несколько оребренных труб, установленные между крайними трубами и сообщенные с ним полостями, и панель между оребренными и ]-образными трубами, образующая дополнительную теплопередающую поверхность [Патент РФ №2130569, F24D 19/06, F24H 3/06, 1999].

Основными недостатками известного отопительного прибора являются сложная конструкция поверхностей теплообмена, увеличивающая гидравлическое сопротивление прибора и невозможность попутной утилизации тепла для получения электрической энергии, что снижает его надежность и эффективность.

Технической задачей, на которую направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности и эффективности комплексного электрогенерирующего отопительного прибора.

Техническая задача решается комплексным электрогенерирующим отопительным прибором, который включает в себя две трубы верхнего и нижнего коллекторов, вертикальные трубы овального сечения, связывающие полости верхнего и нижнего коллекторов по всей их длине и установленные между их близлежащими сторонами, фронтальный и тыльный ряды вертикальных пластин прямоугольной формы, расположенных напротив вертикальных труб овального сечения, закрывая их по всей их высоте, образуя дополнительные теплообменные поверхности, причем каждая вертикальная пластина снабжена вертикальными щелями, высота которых равна длине вертикальных труб овального сечения, в каждую из которых вставлен вертикальный прямоугольный термоэлектрический преобразователь, выполненный из диэлектрического материала с высокой теплопроводностью и присоединенный тыльным торцом своего корпуса к стенке вертикальной овальной трубы, в массиве которого помещены термоэмиссионные элементы, представляющие собой парные проволочные отрезки, выполненные из разных металлов M1 и М2, спаянные на концах между собой таким образом, что их спаи согнуты под углом 90° и расположены вблизи наружной поверхности корпуса термоэлектрического преобразователя параллельно ей, не касаясь ее, сами проволочные отрезки расположены параллельно друг другу, образуя П-образные ряды, крайние проволочные отрезки каждой пары П-образных рядов термоэлектрических преобразователей соединены снизу между собой перемычками, а сверху каждая пара П-образных рядов вышеупомянутых термоэлектрических преобразователей соединена между собой и выходными коллекторами через электрические конденсаторы, а сами выходные коллекторы, в свою очередь, соединены с накопительным блоком.

На фиг. 1-5 представлен комплексный электрогенерирующий отопительный прибор (КЭГОП): на фиг. 1 - общий вид КЭГОП; на фиг. 2-5 - основной узел и разрезы КЭГОП.

Предлагаемый комплексный электрогенерирующий отопительный прибор (КЭГОП) включает две трубы верхнего и нижнего коллекторов 1 и 2, вертикальные трубы овального сечения 3, связывающие полости коллекторов 1 и 2 по всей их длине и установленные между их близлежащими сторонами, фронтальный и тыльный ряды 4 и 5 вертикальных пластин прямоугольной формы 6, расположенных напротив вертикальных труб 3, закрывая их по всей их высоте, образуя дополнительные теплообменные поверхности, причем каждая вертикальная пластина 6 снабжена вертикальными щелями 7, высота которых равна длине вертикальных труб 3, в каждую из которых вставлен вертикальный прямоугольный термоэлектрический преобразователь (ТЭП) 8, выполненный из диэлектрического материала с высокой теплопроводностью и присоединенный тыльным торцом своего корпуса к стенке овальной трубы 3, в массиве которого помещены термоэмиссионные элементы (ТЭЭ) 9, представляющие собой парные проволочные отрезки 10 и 11, выполненные из разных металлов M1 и М2, спаянные на концах между собой таким образом, что их спаи 12 согнуты под углом 90° и располагаются вблизи наружной поверхности корпуса термоэлектрического преобразователя (ТЭП) 8 параллельно ей, не касаясь ее, а сами проволочные отрезки 10 и 11 расположены параллельно друг другу, образуя П-образные ряды 13, крайние проволочные отрезки 10 и 11 каждой пары П-образных рядов 13 ТЭП 8 соединены снизу между собой перемычками 14, сверху каждая пара П-образных рядов 13 ТЭП 8 соединена между собой и выходными коллекторами 15, 16 через электрические конденсаторы 17, а выходные коллекторы 15 и 16, в свою очередь, соединены с накопительным блоком (на фиг. 1-5 не показан).

В основу работы предлагаемого КЭГОП положено использование эффекта термоэлектричества, позволяющее прямое генерирование электричества из теплоты. Так как ТЭП 8 КЭГОП выполнена в виде П-образных рядов 13, изготовленных из парных проволочных отрезков 10 и 11, выполненных из разных металлов M1 и М2, спаянных на концах между собой, то при нагреве спаев 12 проволочных отрезков 10 и 11 ТЭЭ 9 и ТЭП 8, касающихся стенок труб 3 и охлаждении противоположных им спаев 12 воздухом помещения, на них устанавливаются разные температуры, в результате чего в П-образных рядах 13 появляется термоэлектричество [С.Г. Калашников. Электричество. – М.: «Наука», 1970, с. 502-506]. П-образное расположение ТЭЭ 9 в рядах 13 в ТЭП 8 позволяет значительно увеличить их удельное количество, приходящееся на единицу длины ряда 13, а параллельное расположение спаев 12 относительно наружной поверхности ТЭП 8 увеличивает площадь контакта спаев 12 с охлаждаемой (нагреваемой) поверхностями, что интенсифицирует процесс теплообмена между противоположными спаями 12. Кроме того, соединение парных ТЭП 8 вертикальных рядов 13 между собой и выходными коллекторами 15, 16 последовательно через электрические конденсаторы 17 снижает электрическое сопротивление КЭГОП.

КЭГОП работает в период отопительного сезона следующим образом. Количество ТЭП 8, входящих в него, определяется в зависимости от его тепловой мощности, его размеров, числа и длины труб 3. Сборку КЭГОП осуществляют перед монтажом системы отопления, после чего КЭГОП соединяют с накопительным блоком и потребителем (на фиг. 1-5 не показаны).

При включении системы отопления в ТЭП 8, которые выполнены в виде П-образных рядов 13, изготовленных из парных проволочных отрезков 10 и 11, выполненных из разных металлов M1 и М2, спаянных на концах между собой, в результате нагрева спаев 12 проволочных отрезков 10 и 11 ТЭЭ 9 и ТЭП 8, касающихся стенок труб 3 и охлаждения противоположных им спаев 12 воздухом помещения, на них устанавливаются разные температуры, и в П-образных рядах 13 появляется термоэлектричество, которое через коллекторы 15, 16 поступает в накопительный блок и потребителю (на фиг. 1-5 не показаны).

Величина разности электрического потенциала на выходных коллекторах 15 и 16, сила электрического тока зависит характеристик пар металлов M1 и М2, из которых изготовлены проволочные отрезки 10 и 11, числа ТЭЭ 9 в П-образных рядах 13 и их числа в ТЭП 8, разности температур на противоположных спаях 12 ТЭЭ 9, числа ТЭП 8 в КЭГОП. Полученный электрический ток можно использовать для обслуживания различных технических устройств, а также для освещения обогреваемых помещений.

Таким образом, конструкция предлагаемого КЭГОП обеспечивает возможность получения электрической энергии при работе системы отопления без подключения к электрической сети, сама конструкция ТЭП 8 (источник ЭДС) позволяет заменять вышедшие из строя ТЭП 8 и ТЭЭ 9 на действующей системе отопления и снизить его электрическое сопротивление, что повышает надежность и эффективность установки.

Claims (1)

  1. Комплексный электрогенерирующий отопительный прибор, включающий две трубы верхнего и нижнего коллекторов, вертикальные трубы овального сечения, связывающие полости верхнего и нижнего коллекторов по всей их длине и установленные между их близлежащими сторонами, дополнительную теплообменную поверхность, отличающийся тем, что вертикальные трубы имеют овальное сечение, дополнительная теплообменная поверхность выполнена в виде фронтального и тыльного рядов вертикальных пластин прямоугольной формы, расположенных напротив вертикальных труб овального сечения, закрывая их по всей их высоте, каждая вертикальная пластина снабжена вертикальными щелями, высота которых равна длине вертикальных труб овального сечения, в каждую из которых вставлен вертикальный прямоугольный термоэлектрический преобразователь, выполненный из диэлектрического материала с высокой теплопроводностью и присоединенный тыльным торцом своего корпуса к стенке вертикальной овальной трубы, в массиве которого помещены термоэмиссионные элементы, представляющие собой парные проволочные отрезки, выполненные из разных металлов М1 и М2, спаянные на концах между собой таким образом, что их спаи согнуты под углом 90° и расположены вблизи наружной поверхности корпуса термоэлектрического преобразователя параллельно ей, не касаясь ее, сами проволочные отрезки расположены параллельно друг другу, образуя П–образные ряды, крайние проволочные отрезки каждой пары П–образных рядов термоэлектрических преобразователей соединены снизу между собой перемычками, сверху каждая пара П–образных рядов вышеупомянутых термоэлектрических преобразователей соединена между собой и выходными коллекторами через электрические конденсаторы, а сами выходные коллекторы, в свою очередь, соединены с накопительным блоком.
RU2016113673A 2016-04-11 2016-04-11 Комплексный электрогенерирующий отопительный прибор RU2630069C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016113673A RU2630069C1 (ru) 2016-04-11 2016-04-11 Комплексный электрогенерирующий отопительный прибор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016113673A RU2630069C1 (ru) 2016-04-11 2016-04-11 Комплексный электрогенерирующий отопительный прибор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2630069C1 true RU2630069C1 (ru) 2017-09-05

Family

ID=59797581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016113673A RU2630069C1 (ru) 2016-04-11 2016-04-11 Комплексный электрогенерирующий отопительный прибор

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2630069C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2710210C1 (ru) * 2019-06-13 2019-12-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Электрогенерирующий отопительный прибор

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2130569C1 (ru) * 1998-10-21 1999-05-20 Ивлев Николай Михайлович Отопительный прибор "битермо"
US6807811B2 (en) * 2001-07-20 2004-10-26 Jae Hyuk Lee Air conditioner with heat pipe
RU101163U1 (ru) * 2010-05-06 2011-01-10 Игорь Викторович Быстров Термоэлектрический генератор
RU105409U1 (ru) * 2011-01-11 2011-06-10 Сергей Васильевич Демин Система централизованного теплоснабжения
RU147858U1 (ru) * 2014-05-20 2014-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Невьянский машиностроительный Завод-Компрессорное оборудование" Электрический проточный подогреватель сжатого воздуха

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2130569C1 (ru) * 1998-10-21 1999-05-20 Ивлев Николай Михайлович Отопительный прибор "битермо"
US6807811B2 (en) * 2001-07-20 2004-10-26 Jae Hyuk Lee Air conditioner with heat pipe
RU101163U1 (ru) * 2010-05-06 2011-01-10 Игорь Викторович Быстров Термоэлектрический генератор
RU105409U1 (ru) * 2011-01-11 2011-06-10 Сергей Васильевич Демин Система централизованного теплоснабжения
RU147858U1 (ru) * 2014-05-20 2014-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Невьянский машиностроительный Завод-Компрессорное оборудование" Электрический проточный подогреватель сжатого воздуха

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2710210C1 (ru) * 2019-06-13 2019-12-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Электрогенерирующий отопительный прибор

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Remeli et al. Experimental investigation of combined heat recovery and power generation using a heat pipe assisted thermoelectric generator system
US4106952A (en) Solar panel unit
Jaisankar et al. Experimental studies on heat transfer and thermal performance characteristics of thermosyphon solar water heating system with helical and left–right twisted tapes
US9236515B2 (en) Hybrid solar panel
RU2360328C2 (ru) Усовершенствованные термоэлектрические тепловые насосы
TWI481806B (zh) 多管路逆送溫差流體之吸熱或釋熱裝置
JPWO2006038508A1 (ja) 太陽電池システムおよび熱電気複合型太陽電池システム
WO2002021607A2 (en) Thermoelectric module with integrated heat exchanger and method of use
EP1811245A2 (de) Modularer Sonnenkollektor
CN102738378A (zh) 热电装置、热电装置发电器及热电装置热泵
JP2011515830A (ja) 熱電発電機
US20100089556A1 (en) Heat absorbing or dissipating device with multi-pipe reversely transported temperature difference fluids
CN202734640U (zh) 一种微通道换热器及其泡沫金属翅片
CN205792308U (zh) 冷凝器热源温差发电装置
RU2559109C1 (ru) Котел водогрейный
KR100986657B1 (ko) 열전 냉각 발전 장치
CN103199316A (zh) 电池组及其散热结构
US4306426A (en) Thermoelectric heat exchanger assembly for transferring heat between a gas and a second fluid
CN101534077A (zh) 太阳能温差发电装置
RU2010129500A (ru) Устройство электроподогрева, включающее в себя термоэлектрический генератор
Ong et al. Thermal and electrical performance of a hybrid design of a solar-thermoelectric system
US20150184951A1 (en) Heat exchanger
DE102006032876A1 (de) HS Wärmeplatte
WO1984003758A1 (en) Heat exchanger
BRPI1004119A2 (pt) dispositivo absorvedor ou dissipador de calor com tubulaÇço em espiral duplo que transmite fluido de diferenÇa de temperatura

Legal Events

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

Effective date: 20180412