RU42091U1

RU42091U1 - HEATING SYSTEM

Info

Publication number: RU42091U1
Application number: RU2004109308/22U
Authority: RU
Inventors: Р.И. Такиев; Э.А. Алиев
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2004-11-20

Abstract

Настоящая полезная модель относится к области энергетики, строительства, коммунального хозяйства и, в частности, может быть использована для отопления жилых и производственных помещений. Цель ее создания - повышение эффективности и экологичности обеспечивается тем, что в системе отопления, содержащей теплогенератор, соединенный посредством трубопровода с насосом, и теплоноситель, предлагается теплогенератор соединить с радиатором, терморегулятором и накопителем и выполнить в виде батареи из, подключенных друг к другу, термоэлектрических модулей, выполненных в виде парных теплообменников, между соседними поверхностями которых размещены полупроводниковые элементы, обладающие свойствами выделения джоулева тепла и тепла от эффекта Пельтье, при этом вход и выход батареи подключить, соответственно, к выходной и входной магистрали системы.This utility model relates to the field of energy, construction, utilities and, in particular, can be used for heating residential and industrial premises. The purpose of its creation is to increase efficiency and environmental friendliness by ensuring that in a heating system containing a heat generator connected via a pipeline to a pump and a heat carrier, it is proposed that the heat generator be connected to a radiator, a temperature regulator and a storage ring and made in the form of a battery of thermoelectric cables connected to each other modules made in the form of paired heat exchangers, between the adjacent surfaces of which there are semiconductor elements that have the properties of Joule heat and heat and by the Peltier effect, the input and the battery output connected respectively to the output and the input highway system.

Description

Настоящая полезная модель относится к области энергетики, строительства, коммунального хозяйства и, в частности, может быть использована для отопления жилых и производственных помещений.This utility model relates to the field of energy, construction, utilities and, in particular, can be used for heating residential and industrial premises.

Известна система отопления, содержащая теплогенератор, теплообменник, сетевой водяной насос с электроприводом, соединенный с корпусом теплогенератора с помощью инжекционного патрубка, подающий и обратный трубопроводы с индивидуальными вентилями, см., например, патент РФ №2202740, «Схема нагрева системы водяного отопления теплогенератором» F 24 D 3/02, от 02.28.01. Однако известная система обладает низкой эффективностью.A known heating system comprising a heat generator, a heat exchanger, an electric water mains pump connected to the heat generator body by means of an injection pipe, supply and return pipelines with individual valves, see, for example, RF patent No. 2202740, “Scheme of heating a water heating system with a heat generator” F 24 D 3/02, dated 02.28.01. However, the known system has low efficiency.

Целью полезной модели является повышение эффективности, экологичности системы отопления.The purpose of the utility model is to increase the efficiency, environmental friendliness of the heating system.

Указанная цель достигается тем, что в известной системе отопления, содержащей теплогенератор, теплообменник, насос, соединенный с теплогенератором, подающий и обратный трубопроводы, предлагается теплогенератор соединить с радиатором, терморегулятором и накопителем и выполнить в виде батареи из, соединенных друг с другом, термоэлектрических модулей, выполненных в виде парных теплообменников, между поверхностями которых размещены полупроводниковые элементы, выделение тепла в которых обусловлено в основном джоулевым нагревом этих элементов в процессе протекания тока через них и дополнительно за счет эффекта Пельте, при этом вход и выход батареи предлагается подключить, соответственно, к выходной и входной магистрали системы.This goal is achieved by the fact that in the known heating system comprising a heat generator, a heat exchanger, a pump connected to a heat generator, supply and return pipelines, it is proposed to connect the heat generator to a radiator, a temperature regulator and a storage device and to execute in the form of a battery of thermoelectric modules connected to each other made in the form of paired heat exchangers, between the surfaces of which there are semiconductor elements, the heat generation in which is mainly due to the Joule heating of these elements entrances in the process of current flowing through them and additionally due to the Pelt effect, while it is proposed to connect the input and output of the battery, respectively, to the output and input lines of the system.

Заявленная полезная модель поясняется графическими материалами.The claimed utility model is illustrated by graphic materials.

На Фиг.1 представлена общая схема системы отопления, на Фиг.2 - конструкция одного термоэлектрического модуля, на Фиг.3 - схема последовательного соединения термоэлектрических модулей.In Fig. 1, a general diagram of a heating system is shown, in Fig. 2 is a design of one thermoelectric module, in Fig. 3 is a series connection diagram of thermoelectric modules.

Система отопления состоит из теплогенератора 1, с терморегулятором 2, выход которого посредством трубопровода 3 соединен с радиатором 4, накопителем (расширителем) 5 и с насосом 6. Последний, в свою очередь, подключен ко входу теплогенератора 1, см. Фиг.1.The heating system consists of a heat generator 1, with a thermostat 2, the output of which is connected via a pipe 3 to a radiator 4, a storage (expander) 5 and a pump 6. The latter, in turn, is connected to the input of the heat generator 1, see Figure 1.

Теплогенератор 1, см. Фиг.2 состоит из последовательно соединенных парных алюминиевых теплообменников 7 для жидких теплоносителей, в частности, воды, между которыми в плотном тепловом контакте находятся электрически соединенные Heat generator 1, see FIG. 2 consists of series-connected paired aluminum heat exchangers 7 for liquid heat carriers, in particular water, between which are electrically connected in close thermal contact

между собой полупроводниковые термоэлектрические модули 8 с матричным расположением ячеек для генерации тепла.interconnected semiconductor thermoelectric modules 8 with a matrix arrangement of cells for heat generation.

Термоэлектрические модули 8 через выпрямитель 9, выполненный в виде полупроводникового моста, подключены к сети электропитания.Thermoelectric modules 8 through a rectifier 9, made in the form of a semiconductor bridge, are connected to a power supply network.

Система отопления работает следующим образом.The heating system operates as follows.

Система собирается в требуемом месте обогрева. В магистраль заливается теплоноситель, в данном примере, вода, после чего на теплогенератор 1 подается сетевое напряжение.The system is assembled at the desired heating location. The coolant is poured into the main, in this example, water, after which mains voltage is supplied to the heat generator 1.

Электрический ток, посредством полупроводникового моста 9 выпрямляется и поступает на соединенные между собой термоэлектрические модули 8. см. Фиг.3. Выделяемое термоэлектрическими модулями 8 тепло через стенки теплообменников 7 передается теплоносителю и нагревает его.The electric current, through the semiconductor bridge 9 is rectified and supplied to interconnected thermoelectric modules 8. see Fig.3. The heat released by thermoelectric modules 8 through the walls of heat exchangers 7 is transferred to the heat carrier and heats it.

Теплоноситель по трубопроводу 3 поступает в радиатор 4 нагревает его и помещение его расположения.The coolant through the pipe 3 enters the radiator 4 heats it and the room of its location.

Требуемый тепловой режим в помещении обеспечивается терморегулятором 2.The required thermal regime in the room is provided by thermostat 2.

С выхода радиатора 4 теплоноситель (вода) по трубопроводу 3 через насос 6 поступает на теплогенератор 1, где снова нагревается и вновь подается в трубопровод 3.From the outlet of the radiator 4, the coolant (water) passes through the pipeline 3 through the pump 6 to the heat generator 1, where it is again heated and again fed into the pipeline 3.

Термоэлектрические модули 8 крепятся к гладким сторонам теплообменников 7 посредством, предварительно нанесенной на теплообменник 7, теплопроводящей пасты, например, марки ТПП-8 толщиной 0,5 мм.Thermoelectric modules 8 are attached to the smooth sides of the heat exchangers 7 by means of, previously applied to the heat exchanger 7, heat-conducting paste, for example, grade TPP-8 with a thickness of 0.5 mm.

Количество термоэлектрических модулей 8, их последовательное или параллельное соединение зависит от требуемой мощности теплогенератора 1.The number of thermoelectric modules 8, their serial or parallel connection depends on the required power of the heat generator 1.

Одна из возможных схем соединения термоэлектрических модулей 8 в батарею представлена на Фиг 3.One of the possible schemes for connecting thermoelectric modules 8 to a battery is shown in FIG. 3.

Дополнительно, чтобы не потерять джоулево тепло, выделяемое выпрямителем 9, он также крепится на корпусе теплообменника 7.Additionally, in order not to lose the Joule heat generated by the rectifier 9, it is also mounted on the body of the heat exchanger 7.

В качестве выпрямительных элементов используется батарея последовательно - параллельно соединенных мощных диодов или транзисторов в диодном включении.As rectifier elements, a battery is used in series - parallel connected high-power diodes or transistors in the diode inclusion.

Накопитель (расширитель) 5 установлен для предотвращения разрыва трубопровода при неожиданном отключении электропитания.The drive (expander) 5 is installed to prevent rupture of the pipeline in case of an unexpected power outage.

Малые габаритные размеры отопительной системы и дизайн исполнения обеспечивает их установку в любом месте, не нарушая интерьера помещения.The small overall dimensions of the heating system and the design of the design ensures their installation in any place without violating the interior of the room.

Хороший тепловой контакт термоэлектрических модулей 8 с теплообменником 7 из материала с высокой теплопроводностью и принудительная циркуляция Good thermal contact of thermoelectric modules 8 with heat exchanger 7 from a material with high thermal conductivity and forced circulation

теплоносителя посредством насоса 6 обеспечивают малую тепловую инерционность отопительной системы.coolant through pump 6 provide low thermal inertia of the heating system.

Низковольтные термоэлектрические модули 8 соединены в батарею, см. Фиг.3, которая подключена к электрической сети.Low-voltage thermoelectric modules 8 are connected to a battery, see Figure 3, which is connected to the electric network.

Система может быть изготовлена на любом приборостроительном предприятии средней степени оснащенности, что говорит о соответствии данного решения критерию патентоспособности - промышленная применимость.The system can be manufactured at any medium-sized instrument-making enterprise, which indicates the compliance of this decision with the patentability criterion - industrial applicability.

Claims

A heating system comprising a heat generator connected via a pipeline to a pump and a heat carrier, characterized in that the heat generator is connected to a radiator, a temperature controller and a storage device and is made in the form of a battery from thermoelectric modules connected to each other, made in the form of paired heat exchangers between adjacent surfaces of which semiconductor elements with the properties of the Joule heat and heat from the Peltier effect are placed, while the input and output of the battery are connected respectively to output and input lines of the system.