RU2723653C1 - Thermoelectric generator for heat supply system - Google Patents

Thermoelectric generator for heat supply system Download PDF

Info

Publication number
RU2723653C1
RU2723653C1 RU2019142000A RU2019142000A RU2723653C1 RU 2723653 C1 RU2723653 C1 RU 2723653C1 RU 2019142000 A RU2019142000 A RU 2019142000A RU 2019142000 A RU2019142000 A RU 2019142000A RU 2723653 C1 RU2723653 C1 RU 2723653C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thermoelectric
heat
flat
sections
pipeline
Prior art date
Application number
RU2019142000A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Сергеевич Ежов
Наталья Евгеньевна Семичева
Алексей Петрович Бурцев
Никита Сергеевич Перепелица
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 RU2019142000A priority Critical patent/RU2723653C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2723653C1 publication Critical patent/RU2723653C1/en

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
    • F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/24—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
    • F24H1/30—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle being built up from sections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: heat power engineering.SUBSTANCE: invention relates to heat engineering, namely to heat supply systems for residential, public and industrial buildings. Thermoelectric generator includes a section of the supply pipeline and two thermoelectric units located around its external surface and connected by electric wiring to the inverter, accumulator and consumers of thermoelectricity. Each thermoelectric unit consists of N thermoelectric sections located along the perimeter of the pipeline surface, pressed to each other. Each section is a longitudinal frame with n rectangular openings, in which rubber gaskets are laid with their lower edges n flat thermoelectric converters connected by terminals with similar collectors. Cavity between inner surface of flat thermoelectric converters, frames and outer surface of pipeline is filled with dielectric granular material with high heat engineering properties. Radiators pressed to outer surface of flat thermoelectric transducers by fastening bolts are applied on upper outer surface of flat thermoelectric transducers of each frame of thermoelectric sections. Thermoelectric sections are closed by a cylindrical casing with an annular header connected from above to a vertical exhaust pipe, inside of which there is an exhaust fan.EFFECT: increased efficiency of thermal electric generator for heat supply system.1 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам теплоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий. The present invention relates to a power system, and in particular to heat supply systems for residential, public and industrial buildings.

Известен термоэлектрический тепловой насос для бытового отопления, содержащий нагреваемый проточный теплообменник, батарею термоэлектрических модулей (термоэлектрический блок), установленный между, вводящими и отводящими теплоноситель, трубами к батарее отопления на двухтрубной системе отопления, причем в обоих теплообменниках установлены перегородки, которые разбивают поток теплоносителя и равномерно распределяют его по всему объему теплообменников, при этом регулирование температуры батареи отопления осуществляется при помощи биметаллического реле, устанавливаемого непосредственно на батарее отопления [Патент РФ №2367855, F25B30/00, F25B21/02, 2009]. Known thermoelectric heat pump for domestic heating, containing a heated flow-through heat exchanger, a battery of thermoelectric modules (thermoelectric unit), installed between the inlet and outlet heat carrier pipes to the heating battery on a two-pipe heating system, and in both heat exchangers installed partitions that break the flow of heat carrier and evenly distribute it throughout the volume of heat exchangers, while the temperature of the heating battery is controlled by a bimetallic relay mounted directly on the heating battery [RF Patent No. 2367855, F25B30 / 00, F25B21 / 02, 2009].

Основными недостатками известного термоэлектрического теплового насоса является сложность и громоздкость его конструкции из-за наличия двух теплообменников с арматурой, невозможность регулирования температуры батарей отопления без подачи электроэнергии от постороннего источника, что уменьшает эффективность и надежность работы системы отопления в случае прекращения электроснабжения. The main disadvantages of the known thermoelectric heat pump are the complexity and bulkiness of its design due to the presence of two heat exchangers with fittings, the inability to control the temperature of the heating batteries without supplying electricity from an external source, which reduces the efficiency and reliability of the heating system in the event of a power outage.

Более близким к предлагаемому изобретению является циркуляционный термоэлектронасос для системы отопления, содержащим подающий и циркуляционный трубопроводы, термоэлектрический блок, насаженный на подающий трубопровод, соединенный электропроводкой с инвертором, аккумулятором и электродвигателем насоса (потребителем электроэнергии), устроенного в циркуляционном трубопроводе, причем термоэлектрический блок состоит из двух полуцилиндрических кожухов с продольными щелями (образующих цилиндрический кожух), на участке подающего трубопровода между внутренней поверхностью полуцилиндров и наружной поверхностью трубопровода имеется зазор шириной ∆, при этом в продольные щели полуцилиндрических кожухов вставлены продольные ребра, выполненные из гидростойкого диэлектрического материала, внутри которых по всей их длине помещены зигзагообразные ряды, состоящие, из размещенных по очередности и соединенных между собой термоэлектрических преобразователей, каждый из которых состоит из пары отрезков, выполненных из разных металлов М1 и М2, свободные концы зигзагообразных рядов каждой пары ребер с одного торца в зоне охлаждения соединены перемычками, соединены между собой образуя теплоэлектрические секции и образуя термоэлектрический блок, снабженный токовыводами с одноименными зарядами, соединенными электропроводкой с инвертором [Патент РФ №2614349, F25B21/02, F04D13/06, F25B30/00, F24D17/02, H01L35/32, 2017]. Closer to the proposed invention is a circulating thermoelectric pump for a heating system comprising a supply and circulation piping, a thermoelectric unit mounted on a supply piping connected by wiring to an inverter, a battery and a pump motor (consumer of electricity) arranged in a circulation pipeline, wherein the thermoelectric unit consists of two half-cylindrical casings with longitudinal slots (forming a cylindrical casing), there is a gap of width ∆ in the section of the supply pipe between the inner surface of the half-cylinders and the outer surface of the pipeline, while longitudinal ribs are inserted into the longitudinal slots of the half-cylindrical casings, made of hydrostatic dielectric material, inside of which throughout zigzag rows are placed along their length, consisting of thermoelectric converters arranged in order and interconnected, each of which consists of a pair of segments, made of different metals M1 and M2, the free ends of the zigzag rows of each pair of ribs from one end in the cooling zone are connected by jumpers, interconnected to form thermoelectric sections and form a thermoelectric block equipped with current leads with the same charges, connected by wiring to an inverter [RF Patent No. 2614349 , F25B21 / 02, F04D13 / 06, F25B30 / 00, F24D17 / 02, H01L35 / 32, 2017].

Основными недостатками известного циркуляционного термоэлектрического насоса является сложность изготовления и недостаточная мощность для обслуживания теплового пункта, обусловленная конструкцией теплоэлектрических секций, что уменьшает его эффективность. The main disadvantages of the known circulating thermoelectric pump is the complexity of manufacture and insufficient power to service the heat point, due to the design of the thermoelectric sections, which reduces its effectiveness.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности термоэлектрогенератора для системы теплоснабжения.The technical result of the invention is to increase the efficiency of a thermoelectric generator for a heat supply system.

Технический результат достигается термоэлектрогенератором для системы теплоснабжения, включающим участок подающего трубопровода и расположенные вокруг его наружной поверхности два термоэлектрических блока, соединенных электропроводкой с инвертором, аккумулятором и потребителями термоэлектричества, причем каждый термоэлектрический блок состоит из, расположенных по периметру поверхности трубопровода, прижатых друг к другу, N термоэлектрических секций, каждая из которых представляет собой продольную рамку с n прямоугольными проемами, на торцах каждой рамки устроены два крепежных и одно регулировочное резьбовых отверстия с двумя крепежными и одним регулировочным болтами, соответственно, между внутренней поверхностью рамок и ближайшей наружной поверхностью трубопровода имеются зазоры размером ∆, образованные регулировочными болтами, в прямоугольные проемы на резиновые прокладки уложены своими нижними кромками n плоских термоэлектрических преобразователей, соединенных токовыводами с одноименными коллекторами, полость между внутренней поверхностью плоских термоэлектрических преобразователей, рамок и наружной поверхностью участка трубопровода заполнена диэлектрическим зернистым материалом с высокими теплотехническими свойствами, а на верхнюю наружную поверхность плоских термоэлектрических преобразователей каждой рамки термоэлектрических секций наложены радиаторы, выполненные из гидростойкого материала с высокой теплопроводностью, снабженные на торцах с двумя крепежными1 и одним проходным отверстиями, прижатые к наружной поверхности плоских термоэлектрических преобразователей крепежными болтами и соединенные между собой по периметру на противоположных торцах теплообменных ребер монтажными болтами, пропущенными через отверстия, причем участок трубопровода, на котором расположены термоэлектрические секции закрыт цилиндрическим кожухом, который не касается теплообменных ребер радиаторов, выполнен из коррозионноустойчивого материала) и состоит из двух полукожухов, снабженных продольными фланцами с крепежными отверстиями, на торцах торцевыми пятками с образованием заборных щелей, на участке между термоэлектрическими блоками оба полукожуха снабжены полукольцевыми коллекторами, образующими в кожухе кольцевой коллектор, соединенный сверху с вертикальной вытяжной трубой, внутри которой помещен вытяжной вентилятор. The technical result is achieved by a thermoelectric generator for a heat supply system, including a section of the supply pipe and two thermoelectric blocks located around its outer surface, connected by wiring to the inverter, the battery and thermoelectric consumers, each thermoelectric block consisting of, located along the perimeter of the pipeline surface, pressed against each other, N thermoelectric sections, each of which is a longitudinal frame with n rectangular openings, at the ends of each frame there are two fixing and one adjusting threaded holes with two fixing and one adjusting bolts, respectively, there are gaps between the inner surface of the frames and the nearest outer surface of the pipeline ∆, formed by adjusting bolts, are laid in rectangular openings on rubber gaskets with their lower edges of n flat thermoelectric converters connected by current outputs with the same name collectors, the cavity between the inner surface of the flat thermoelectric converters, frames and the outer surface of the pipeline section is filled with dielectric granular material with high thermotechnical properties, and radiators made of hydrostatic material with high thermal conductivity are superimposed on the upper outer surface of the flat thermoelectric converters of each frame of thermoelectric sections, equipped with at the ends with two fastening1 and one through-holes, pressed against the outer surface of the thermoelectric transducers by fixing bolts and interconnected around the perimeter on opposite ends of the heat-exchange fins with mounting bolts passed through the holes, and the pipe section on which the thermoelectric sections are located is closed by a cylindrical casing, which does not apply to heat-exchange fins of radiators, made of corrosion-resistant material) and consists of two half-shells equipped with longitudinal flanges with mounting holes, end heels at the ends with the formation of intake slots, in the area between the thermoelectric blocks, both half-shells are equipped with semi-ring collectors forming an annular collector in the casing connected to the top with a vertical exhaust pipe inside which an exhaust fan is placed.

На фиг. 1,2 представлены общий вид и разрез термоэлектрогенератора системы теплоснабжения (ТЭГ СТС), на фиг. 3,4 – узел соединения плоских термоэлектрических преобразователей (ПТЭП) термоэлектрической секции (ТЭС).In FIG. 1.2 shows a General view and section of a thermoelectric generator of a heat supply system (TEG STS), in FIG. 3,4 - node connection flat thermoelectric converters (PTEC) thermoelectric section (TPP).

Предлагаемый ТЭГ СТС содержит подающий трубопровод 1, расположенные вокруг его наружной поверхности два термоэлектрических блока (ТЭБ) 2 и 3, соединенных электропроводкой с инвертором, аккумулятором и потребителями термоэлектричества (на фиг. 1–4 не показаны), причем ТЭБ 2 и 3 состоят из, расположенных по периметру поверхности трубопровода, прижатых друг к другу, N термоэлектрических секций (ТЭС) 5, каждая из которых представляет собой продольную рамку 6, с n прямоугольными проемами 7, на торцах каждой рамки 6 устроены два крепежных 8 и одно регулировочное 9 резьбовых отверстия с двумя крепежными 10 и одним регулировочным 11 болтами, соответственно, между внутренней поверхностью рамок 6 и ближайшей наружной поверхностью трубопровода 1 имеются зазоры 12 размером ∆, образованные регулировочными болтами 11. В прямоугольные проемы 7 на резиновые прокладки 13 уложены своими нижними кромками n плоских термоэлектрических преобразователей (ПТЭП) 14, соединенных токовыводами 15, 16 с одноименными коллекторами 17 и 18, причем полость между внутренней поверхностью ПТЭП 14, рамок 6 и наружной поверхностью участка трубопровода 1 заполнена диэлектрическим зернистым материалом с высокими теплотехническими свойствами 19, а на верхнюю наружную поверхность ПТЭП 14 каждой рамки 6 ТЭС 5 наложены радиаторы 20, выполненные из гидростойкого материала с высокой теплопроводностью, снабженные на торцах двумя крепежными 21 и одним проходным 22 отверстиями, прижатые к наружной поверхности термоэлектрических преобразователей 14 крепежными болтами 10 и соединенные между собой по периметру на противоположных торцах теплообменных ребер 23 монтажными болтами 24, пропущенными через отверстия 25, участок трубопровода 1, на котором расположены ТЭС 2 закрыт цилиндрическим кожухом 26, который не касается теплообменных ребер 23, выполнен из коррозионноустойчивого материала (например, стеклопластика) и состоит из двух полукожухов 27, снабженных продольными фланцами 28 с крепежными отверстиями (на фиг. 1–4 не показаны) и на торцах торцевыми пятками 29 с образованием заборных щелей 30, на участке между ТЭБ 2 и ТЭБ 3 оба полукожуха 27 снабжены полукольцевыми коллекторами 31, образующими в кожухе 26 кольцевой коллектор 32, соединенный сверху с вертикальной вытяжной трубой 33, внутри которой помещен вытяжной вентилятор 34. The proposed TEG STS contains a supply pipe 1, two thermoelectric blocks (TEB) 2 and 3 located around its outer surface, connected by electrical wiring to the inverter, battery and consumers of thermoelectricity (not shown in Figs. 1–4), and TEC 2 and 3 consist of N thermoelectric sections (TPPs) 5, located along the perimeter of the pipeline surface, pressed against each other, each of which is a longitudinal frame 6, with n rectangular openings 7, two fixing 8 and one adjustment 9 threaded holes are arranged at the ends of each frame 6 with two fastening 10 and one adjusting 11 bolts, respectively, between the inner surface of the frames 6 and the nearest outer surface of the pipeline 1 there are gaps 12 of size Δ formed by adjusting bolts 11. In the rectangular openings 7 on the rubber gaskets 13 are laid with their lower edges n flat thermoelectric converters (PTEP) 14 connected by current outputs 15, 16 with the same name by collectors 17 and 18, the cavity between the inner surface of the thermoelectric cooler 14, frames 6 and the outer surface of the pipeline section 1 is filled with dielectric granular material with high thermotechnical properties 19, and radiators 20 made of radiators 20 are made on the upper outer surface of the thermoelectric generator 14 hydrostatic material with high thermal conductivity, equipped with two fixing 21 and one passage 22 holes at the ends, pressed against the outer surface of the thermoelectric converters 14 with fixing bolts 10 and connected around the perimeter on opposite ends of the heat exchange fins 23 with mounting bolts 24 passed through the holes 25, section the pipeline 1, on which the TPPs 2 are located, is closed by a cylindrical casing 26, which does not touch the heat-exchange fins 23, is made of a corrosion-resistant material (for example, fiberglass) and consists of two half-shells 27 equipped with longitudinal flanges 28 with fixing holes (in FIG. 1-4 are not shown) and at the ends with end heels 29 with the formation of intake slots 30, in the section between the thermopile 2 and thermopile 3 both half-shells 27 are equipped with semi-ring collectors 31, forming in the casing 26 an annular collector 32 connected from above to a vertical exhaust pipe 33, inside of which an exhaust fan 34 is placed.

Предлагаемый ТЭГ СТС, представленный на фиг. 1–4, работает следующим образом. ТЭГ СТС устанавливается в процессе монтажа или реконструкции теплового пункта системы отопления (или тепловой камеры), для чего предварительно собранные ТЭС 5 в комплекте с рамками 6 и радиаторами 20 продольно накладываются на участок подающего трубопровода 1 в помещении теплового пункта (или тепловой камеры) и крепятся между собой по периметру трубопровода 1 (с одновременной заполнением полости между ПТЭП 14, рамок 6 и наружной поверхностью участка трубопровода 1 диэлектрическим зернистым материалом с высокими теплотехническими свойствами 19) посредством стяжки через отверстия 25теплообменных ребер 23 монтажными болтами 24. В процессе монтажа зазор 12 регулируется регулировочными болтами 11 (размер зазора ∆ выбирается из условия отсутствия контакта нижней поверхности ПТЭП 14 с наружной поверхностью трубопровода 1 и поддержания температуры зернистого материала не выше температуры их перегрева). После монтажа ТЭС 5 токовыводы 15 и 16 всех ПТЭП 14 соединяют электропроводкой через коллекторы одноименных зарядов 17 и 18, с инвертором, аккумулятором и потребителями электроэнергии, например, вентилятором 34, циркуляционным насосом и другими (на фиг.1–4 не показаны).The proposed TEG STS shown in FIG. 1–4, works as follows. The STS TEG is installed during the installation or reconstruction of the heating unit of the heating system (or heat chamber), for which the pre-assembled TPPs 5, complete with frames 6 and radiators 20, are longitudinally laid on the section of the supply pipe 1 in the room of the heating unit (or heat chamber) and attached between each other along the perimeter of pipeline 1 (with the simultaneous filling of the cavity between the PTEP 14, frames 6 and the outer surface of the pipeline section 1 with dielectric granular material with high thermotechnical properties 19) by means of a tie through the holes 25 of the heat exchange fins 23 with mounting bolts 24. During installation, the gap 12 is regulated by adjusting bolts 11 (the gap size ∆ is selected from the condition that there is no contact of the bottom surface of the PTEP 14 with the outer surface of the pipeline 1 and the temperature of the granular material is not higher than the temperature of their overheating). After installing the TPP 5, the current leads 15 and 16 of all the thermoelectric coolers 14 are connected by electrical wiring through the collectors of the same charges 17 and 18, with an inverter, battery and electricity consumers, for example, a fan 34, a circulation pump and others (not shown in Figs. 1–4).

При движении горячей воды в подающем трубопроводе 1 с температурой tГ в помещении теплового пункта или тепловой камеры с температурой воздуха tС создается значительная разность температур между температурой наружной поверхности трубопровода 1 tП и температурой воздуха (tП-tС), который поступает из помещения вовнутрь кожуха 17 через заборные щели 30 за счет тяги, создаваемой работой вытяжного вентилятора 34 в вытяжной трубе 33. При этом, через зернистый материал 19 происходит равномерный нагрев нижней зоны нагрева ПТЭП 14 и одновременное быстрое охлаждение их верхней зоны за счет контакта радиаторов 20 за счет высокой теплопроводности их материала, плотно прижатых к верхней поверхности ПТЭП 14 и омывания их потоком воздуха, создаваемого работой вентилятора 34 [И. Н. Сушкин. Теплотехника. – М.: «Металлургия», 1973, с. 195–198]. Создаваемая разность температур между зонами нагрева и охлаждения в ПТЭП 14 вызывает в них эмиссию электронов и возникновение в ТЭС 5 термоэлектричества [С.Г. Калашников. Электричество. – М: «Наука», 1970, с. 502–506]. Полученное термоэлектричество каждой ТЭС 5 суммируется в ТЭБ 2 и ТЭБ 3 и через коллекторы 17, 18 поступает в инвертор, где создается требуемое напряжение и сила тока и подается в аккумулятор, обеспечивает электроэнергией вентилятор 34 и других потребителей (на фиг. 1–4 не показаны).When hot water moves in the supply pipe 1 with a temperature of t G in the room of a heating unit or a heat chamber with an air temperature of t C , a significant temperature difference is created between the temperature of the outer surface of the pipeline 1 t P and the air temperature (t P -t C ), which comes from the inside of the casing 17 through the intake slots 30 due to the traction created by the operation of the exhaust fan 34 in the exhaust pipe 33. At the same time, through the granular material 19 there is uniform heating of the lower heating zone of the PTEC 14 and simultaneous rapid cooling of their upper zone due to the contact of the radiators 20 due to the high thermal conductivity of their material, tightly pressed to the upper surface of the PTEC 14 and washing them with a stream of air created by the operation of the fan 34 [I. N. Sushkin. Heat engineering. - M.: Metallurgy, 1973, p. 195–198]. The created temperature difference between the heating and cooling zones in the thermoelectric cooler 14 causes them to emit electrons and the appearance of thermoelectricity in TPP 5 [S.G. Kalashnikov. Electricity. - M: "Science", 1970, p. 502-506]. The obtained thermoelectricity of each TPP 5 is summed up in the thermopile 2 and thermopile 3 and through the collectors 17, 18 it enters the inverter, where the required voltage and current are generated and supplied to the battery, provides electric power to the fan 34 and other consumers (not shown in Figs. 1–4 )

Величина разности электрического потенциала и силы тока в коллекторах 17, 18 зависит от разности температур на спаях металлов М1 и М2, их характеристик, количества и характеристик ПТЭП 14 в ТЭС 5, их числа в ТЭБ 2 и ТЭБ3, теплотехнических характеристик радиаторов 20 и величины зазора 15 равную ∆, которую регулируют регулировочными болтами 11. При необходимости устанавливают несколько пар ТЭБ. Требуемые напряжение U и силу тока I в зависимости от расхода горячей воды и величины разности температур (tП–tС) регулируют в инверторе. Полученное электричество используется для работы вентилятора 34 и другого оборудования (например, циркуляционного насоса и автоматизации в тепловом пункте или для привода задвижек в тепловой камере (на фиг. 1–4 не показаны).The magnitude of the difference in electric potential and current in the collectors 17, 18 depends on the temperature difference on the junctions of metals M1 and M2, their characteristics, the number and characteristics of PTEC 14 in TPP 5, their number in TEB 2 and TEB3, the thermal characteristics of radiators 20 and the gap 15 equal to ∆, which is regulated by adjusting bolts 11. If necessary, install several pairs of thermopiles. The required voltage U and current I depending on the flow of hot water and the magnitude of the temperature difference (t P –t C ) are regulated in the inverter. The resulting electricity is used to operate the fan 34 and other equipment (for example, a circulation pump and automation at a heating station or to drive valves in a heating chamber (not shown in FIGS. 1–4).

Таким образом, конструкция предлагаемого ТЭГ СТС за счет повышения мощности, созданной интенсификацией охлаждения холодной зоны термоэлектрических преобразователей потоком воздуха при работе вытяжного вентилятора в вытяжной трубе, обеспечивает возможность автономной работы теплового пункта системы отопления или электропривода задвижек в тепловой камере без подключения к электрической сети, что повышает эффективность работы системы теплоснабжения.Thus, the design of the proposed TEG STS by increasing the power created by the intensification of the cooling of the cold zone of thermoelectric converters by the air flow during operation of the exhaust fan in the exhaust pipe, provides the possibility of autonomous operation of a heating system heating point or gate valve electric drive in a heat chamber without connecting to an electric network, which increases the efficiency of the heat supply system.

Claims (1)

Термоэлектрогенератор для системы теплоснабжения, содержащий участок подающего трубопровода, термоэлектрический блок, состоящий из термоэлектрических секций, составленных из термоэлектрическиих преобразователей, термоэлектрический блок насажен на трубопровод с зазором, равным ∆, и соединен электропроводкой с инвертором, аккумулятором и потребителями электроэнергии, причем в состав термоэлектрического блока входит цилиндрический кожух, состоящий из двух полуцилиндрических кожухов, выполненных из коррозионноустойчивого материала и снабженных продольными фланцами, отличающийся тем, что вокруг наружной поверхности участка подающего трубопровода устроены два термоэлектрических блока, каждая из N термоэлектрических секций термоэлектрического блока прижаты друг к другу и представляет собой продольную рамку с n прямоугольными проемами, на торцах которой устроены два крепежных и одно регулировочное резьбовых отверстия с двумя крепежными и одним регулировочным болтами, в прямоугольные проемы рамок на резиновые прокладки уложены своими нижними кромками n плоских термоэлектрических преобразователей, соединенных токовыводами с одноименными коллекторами, полость между внутренней поверхностью плоских термоэлектрических преобразователей, рамок и наружной поверхностью участка трубопровода заполнена диэлектрическим зернистым материалом с высокими теплотехническими свойствами, а на верхнюю наружную поверхность плоских термоэлектрических преобразователей каждой рамки термоэлектрических секций наложены радиаторы, выполненные из гидростойкого материала с высокой теплопроводностью, снабженные на торцах двумя крепежными и одним проходным отверстиями, прижатые к наружной поверхности плоских термоэлектрических преобразователей крепежными болтами и соединенные между собой по периметру на противоположных торцах теплообменных ребер монтажными болтами, пропущенными через отверстия, причем цилиндрический кожух закрывает термоэлектрические секции обоих термоэлектрических блоков, не касаясь теплообменных ребер радиаторов, оба полукожуха, снабжены на торцах торцевыми пятками с созданием заборных щелей, на участке между термоэлектрическими блоками вышеупомянутые полукожухи снабжены полукольцевыми коллекторами, образующими в кожухе кольцевой коллектор, соединенный сверху с вертикальной вытяжной трубой, внутри которой помещен вытяжной вентилятор. A thermoelectric generator for a heat supply system containing a section of the supply pipe, a thermoelectric block consisting of thermoelectric sections composed of thermoelectric converters, the thermoelectric block is mounted on the pipeline with a gap equal to Δ, and connected by electrical wiring to the inverter, the battery and consumers of electricity, and to the thermoelectric block includes a cylindrical casing consisting of two semi-cylindrical casings made of corrosion-resistant material and provided with longitudinal flanges, characterized in that two thermoelectric blocks are arranged around the outer surface of the supply pipe section, each of the N thermoelectric sections of the thermoelectric block pressed against each other and represents a longitudinal frame with n rectangular openings, at the ends of which two fixing and one adjusting threaded holes with two fixing and one adjusting bolts are arranged, into rectangular openings of frames ok on the rubber gaskets laid with their lower edges of n flat thermoelectric converters connected by current leads to the collectors of the same name, the cavity between the inner surface of the flat thermoelectric converters, frames and the outer surface of the pipeline section is filled with dielectric granular material with high thermotechnical properties, and on the upper outer surface of the flat thermoelectric converters Radiators are made of each frame of thermoelectric sections. They are made of a hydrostable material with high thermal conductivity, equipped with two fixing holes and one passage through holes, pressed to the outer surface of the flat thermoelectric converters by fixing bolts and interconnected around the perimeter on opposite ends of the heat-exchange fins with mounting bolts passed through holes, and the cylindrical casing closes the thermoelectric sections of both thermoelectric blocks without touching the heat of radiator fins, both half-shells, are equipped with end heels at the ends with the creation of intake slots, in the section between the thermoelectric blocks the aforementioned half-shells are equipped with semi-ring collectors forming an annular collector in the casing connected to the top with a vertical exhaust pipe inside which an exhaust fan is placed.
RU2019142000A 2019-12-18 2019-12-18 Thermoelectric generator for heat supply system RU2723653C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019142000A RU2723653C1 (en) 2019-12-18 2019-12-18 Thermoelectric generator for heat supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019142000A RU2723653C1 (en) 2019-12-18 2019-12-18 Thermoelectric generator for heat supply system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2723653C1 true RU2723653C1 (en) 2020-06-17

Family

ID=71096045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019142000A RU2723653C1 (en) 2019-12-18 2019-12-18 Thermoelectric generator for heat supply system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2723653C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120073276A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Gm Global Technology Operations, Inc. Thermoelectric generators incorporating phase-change materials for waste heat recovery from engine exhaust
US20130000285A1 (en) * 2011-06-28 2013-01-03 GM Global Technology Operations LLC Internal combustion engine exhaust thermoelectric generator and methods of making and using the same
RU2614349C1 (en) * 2015-12-10 2017-03-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Independent circulation thermal electrical pump for heating systems
RU2697406C1 (en) * 2018-10-01 2019-08-14 Сергей Вениаминович Нечаев Air heating device
RU2705348C1 (en) * 2019-03-12 2019-11-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Thermoelectric power supply source for heat point

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120073276A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Gm Global Technology Operations, Inc. Thermoelectric generators incorporating phase-change materials for waste heat recovery from engine exhaust
US20130000285A1 (en) * 2011-06-28 2013-01-03 GM Global Technology Operations LLC Internal combustion engine exhaust thermoelectric generator and methods of making and using the same
RU2614349C1 (en) * 2015-12-10 2017-03-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Independent circulation thermal electrical pump for heating systems
RU2697406C1 (en) * 2018-10-01 2019-08-14 Сергей Вениаминович Нечаев Air heating device
RU2705348C1 (en) * 2019-03-12 2019-11-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Thermoelectric power supply source for heat point

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3124031B2 (en) Thermoelectric system
CA2646820C (en) Heat tracing apparatus with heat-driven pumping system
US4520305A (en) Thermoelectric generating system
EP2192369A2 (en) Heat absorbing or dissipating device with multi-pipe reversely transported temperature difference fluids
RU101163U1 (en) THERMOELECTRIC GENERATOR
RU2705348C1 (en) Thermoelectric power supply source for heat point
RU2010142320A (en) DEVICE FOR ABSORPTION OR REMOVAL OF HEAT WITH A PIPELINE LOCATED ZIGZAGOALLY AND UNIFORMLY DISTRIBUTED IN ACCORDANCE WITH THE DIFFERENCE OF TEMPERATURES
JPH0581838B2 (en)
KR20190035844A (en) Energy distribution system
RU2723653C1 (en) Thermoelectric generator for heat supply system
RU2676551C1 (en) Autonomous thermoelectric generator on pipeline
CN101184971B (en) Heating system
RU2614349C1 (en) Independent circulation thermal electrical pump for heating systems
RU2725303C1 (en) Thermoelectric power supply for self-contained heat generator
EA035928B1 (en) Solar and air source of water supply
RU225005U1 (en) Complex air heater for an autonomous heat generator
RU2794747C1 (en) Universal thermoelectric attachment
RU2728008C1 (en) Individual autonomous thermal power generator
CN205448399U (en) Adopt hot electric refrigeration's pet air conditioner
RU2710210C1 (en) Electric generating heater
KR101337337B1 (en) an air conditioner used pre-fabricated panels
RU2630069C1 (en) Complex electric generating heating device
Chauvet et al. Thermal-energy stores for supplying domestic hot-water and space-heating
CN111219882A (en) Solid heat storage device
CN215686827U (en) Integrated water channel type warm water machine combined structure