Установка нагрева текучих тел

Изобретение относится к области обеспечения жизнедеятельности человека, к области снабжения тепловой энергией, и может быть использовано для обогрева(отопления) жилых помещений, отдельной квартиры, сельского дома, коттеджа, производственных помещений и приготовления горячей воды и в особых случаях приготовление пара. Изобретение позволит снизить энергозатраты на транспортировку тепловой энергии, потерн тепловой энергии при транспортировке. Отказ от дорогостоящих теплотрасс, отказ от централизованных котельных систем. Результат достигается тем, что применяя конденсатор как усилитель мощности, когда при заряде конденсатора, требуется минимальный ток, а при разряде эта, энергия, выделяется конденсатором за мгновения. И этот импульс разряда конденсатора, позволяет нагреть текучее тело, применяемая как теплоноситель для обогрева помещений.

Изобретение относится к установкам нагрева текучих тел, может применятся для обогрева (отопления) жилых помещений, отдельной квартиры, сельского дома, коттеджа; обогрев производственных помещений и приготовления горячей воды, и в особых случаях приготовление пара.

Наиболее близким аналогом этому техническому решению, является электродный котел прямого включения в сеть, через коммутационную аппаратуру. (ЦБНТИ МРФ арх №379) Но при всех достоинствах этого устройства, отрицательной стороной является большое потребление электрической энергии, что не привлекает потребителя тепловой энергии.

Задачей данного технического решения является, снижение энерго-затрат, минимальное потребление электроэнергии и получение максимального усиления энергии. Изобретение позволит снизить энергозатраты на транспортировку тепловой энергии, потери тепловой энергии при транспортировке. Отказ от дорогостоящих теплотрасс, отказ от централизованных котельных систем.

Как известно для заряда конденсатора требуется минимальное количество энергии. А разряд конденсатора достигает несколько кА (килоампер). К примеру: (лит: "Электротехнический справочник" разд 13-6. Том 1. "ЭНЕРГИЯ". Москва 1975 г.) высоковольтный апериодичный конденсатор ИМ-3-100,при разряде выделяет мощность 32 Дж. Циклы заряд-разряд можно производить с частотой 90-100 импульсов в минуту. Из этого сделаем расчет:

32Дж×90 имп/мин.×60 мин.=172 800 Дж/час. переведем в киловатты: (172 800:4,19):860=48,78 кВт/час. При этом, для заряда конденсатора, нужно 100 w/час. Естественно, для увеличения мощности установки, можно установить несколько конденсаторов, согласно мощности и заявки заказчика.

Изобретение поясняется чертежами на рис.1-1 вариант установки с жестким режимам работы рабочего конденсатора. И на рис.2-2-ой вариант установка с мягким режимом работы рабочего конденсатора. И на рис.3 схема проведения опыта с конденсатором.

Схема установки, с жестким режимом работы конденсатора - рис.1. Схема работает следующим образом: установка питается от сети

пер. тока 220 v поз.6. Блок управления, поз 5. увеличивает напряжение и выпрямляет ток и через тиристор, поз.3 заряжает рабочий конденсатор поз. 4. После окончания заряда, рабочий конденсатор (4), разряжается в котле поз. 1, через теплоноситель, электродами. Напряжение разряда, согласно примера, 3 кВ, мощность разряда 32 Дж (9 вт). Для мягкого режима работы, рабочего конденсатора, и уменьшения напряжения разряда на котел и безопасности эксплуатации, установить трансформатор (4). Схема установки работают следующим образом рис.2: блок управления (поз 6) повышая и выпрямляя зарядный ток, заряжает рабочий конденсатор(5), через тиристор (3). Разряжается конденсатор (5)через тиристор (2) на трансформатор (4). в первичную обмотку. Во вторичной обмотке, сила разряда, увеличивается до 4-х раз, при КПД трансформатора 95%. Под действием на электроды котла (1) разрядного тока нагревается теплоноситель (вода, антифриз, масло).

Напряжение разряда вторичного тока 220 v, мощность 128 Дж (36 вт).

48,78 кВт×4=195,12 кВт.

Управлять мощностью установки, можно частотой разряда, емкостью и напряжением заряда. Для оптимальной работы установки, управлять

установкой должен микропроцессор, по заданной программе владельца. Данная установка для нагрева текучего тела, применяемая как установка обогрева жилых и производственных помещений, получается очень экономичной, при своей громоздкости, имеет ряд преимуществ:

1. включение установки в работу по желанию владельца.

2. не надо дорогостоящих теплотрасс, для подвода теплоэнергии.

3. не надо централизованных водогрейных котельных.

4. при относительно маломощных трансформаторных подстанций,

сельской местности, городских районов и поселков, данная установка не требует увеличение мощности, трансформаторных подстанций, в некоторых случаях даже разгрузит. Работоспособность предложенной установки, проверено мной, на основе судовой светоимпульсной отмашки СИО 24/220. При проведении опыта ни каких либо переделок в блоке отмашки, не проводилось. Была собрана следующая схема рис.3. Элементы схемы:

1. - термометр 0-100 градусов С.

2. - нормально открытый контакт, контактора ПМА 211.

3. - емкость с жидкостью 200 мл.

4. - вольтметр с шкалой 0-1000 v.

5. - блок светоимпульсной отмашки СИО 24/220.

6. - питание постоянным током -24 v.

7. - встроенный конденсатор МБГО 1000-200.

8. - нормально закрытый контакт, контактора ПМА 211.

9. - сеть переменного тока 220v.

10.- кнопка ПАЕ 1111.

11.- катушка контактора ПМА 211.

12-13. - заводские выводы конденсатора МБГО 1000-200 номера 8 и 9.

Согласно произведенного опыта, выяснилось следующее:

а). установка работоспособна, расстояние между электродами 30 мм.

б). за 10 импульсов жидкость нагревается на 1 градус, из-за малого сопротивления жидкости и мгновенного разряда.

в). для лучшей отдачи энергии, импульса разряда теплоносителю, электроды котла должны, как можно дальше отведены друг от друга, чтобы увеличить положительное сопротивление теплоносителя, или увеличить сопротивление теплоносителя.

Установка работает и от постоянного тока 24 v и переменного 220v, из этого можно сделать вывод: питать установку можно от различного вида электрической энергии - от солнечных батарей и ветрогенераторов, где их в избытке.

1. Установка для нагрева текучих тел, включающая электродный котел (1), подключенный к источнику питания (6), отличающаяся тем, что между источником питания и электродным котлом (1) дополнительно установлен апериодичный конденсатор (4), блок питания и управления (5) конденсатором (4), тиристор (3) для заряда конденсатора и тиристор (2) для разряда конденсатора.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что между электродным котлом (1) и конденсатором (4) установлен понижающий трансформатор (7).