Способ изменения градиентной концентрации тепловой энергии в замкнутом пространстве и устройство для его осуществления (водяная плита)



Способ изменения градиентной концентрации тепловой энергии в замкнутом пространстве и устройство для его осуществления (водяная плита)
Способ изменения градиентной концентрации тепловой энергии в замкнутом пространстве и устройство для его осуществления (водяная плита)

 


Владельцы патента RU 2541681:

Багич Геннадий Леонидович (RU)

Изобретение относится к приготовлению пищевых продуктов с помощью варочных плит. Техническим результатом изобретения является приготовление пищи за счет тепловой энергии замкнутого пространства, например дома или квартиры, и небольшого количества электроэнергии. Сущность изобретения заключается в том, вода за счет тепловой энергии дома и небольшого количества электроэнергии разлагается на водород и кислород, при этом происходит пополнение незначительного количества энергии дома за счет электрической. Полученный в процессе разложения воды водород сжигается в водяной плите, при этом часть энергии расходуется, например, на варку пищевого продукта, другая часть отдается замкнутому пространству дома с последующим использованием ее для разложения следующей партии воды, замыкая круговой энергетический процесс в замкнутом пространстве. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к приготовлению пищевых продуктов с помощью варочных плит.

В качестве энергии для приготовления пищи с помощью традиционной газовой плиты используется углеводородное сырье (например. газ метан), которое не является экологически чистым, кроме того для его потребления требуется транспортировка и устройства преобразования давления, т.е. обладает значительной себестоимостью при использовании. Самое главное, что запасы его ограничены, поэтому предлагается альтернативный вариант, это использование водорода, получаемого способом разложения водопроводной воды непосредственно на месте приготовления пищи.

В основу изобретения положена задача перераспределения градиентной концентрации тепловой энергии в замкнутом пространстве, ограниченном, например, стенами квартиры, дома, салоном транспортного средства. Сущность способа заключается в том, что вода с помощью тепловой энергии дома и небольшого количества электроэнергии, требующейся для поддержания процесса разложения, разлагается в водородной ячейке на водород и кислород, при этом происходит пополнение незначительного количества энергии дома за счет электрической. Полученный в процессе разложения воды водород сжигается в водяной плите, при этом часть энергии расходуется, например, на варку пищевого продукта, другая часть отдается пространству с последующим использованием ее для разложения воды, замыкая круговой энергетический процесс в замкнутом пространстве. Из сказанного следует, что себестоимость варочного процесса определяется только ценой незначительного количества электроэнергии, необходимой для поддержания процесса разложения воды, не говоря о других преимуществах способа, например, идеальной экологичности, исключения использования углеводородного сырья и т.д. Таким образом, химическая энергия водорода преобразуется водородной горелкой в тепловую, часть которой используется, например, для хозяйственных, отопительных целей или последующего преобразования в механическую, другая часть, нагревая входную воду водородной ячейки, снижает удельные расходы электроэнергии, замыкая энергетический цикл замкнутого пространства.

Известные газовые варочные плиты, например согласно российским патентам №2434180, 2516424, 2453772, 2052175, 2188984, не предназначенные для сжигания водорода, а потому имеют низкий КПД, высокую себестоимость сжигаемого газа и самое главное загрязняют окружающую среду продуктами сгорания. В качестве прототипа принята водокислородная конфорка горения (см. патент Р.Ф. №2407953). На водокислородную конфорку подается водородно-кислородный газ, который является продуктом электролиза воды. Недостатками устройства являются низкий коэффициент перекрытия положительных и отрицательных электродов, что резко снижает КПД устройства. Водородно-кислородная смесь газов взрывоопасна, а потому не может применяться в бытовых устройствах. Кроме того в результате электролиза вода, например водопроводная, сильно нагревается, что увеличивает непроизводительные расходы электроэнергии.

Вышеперечисленные недостатки устраняются при использовании, например, российского патента №2456377, который является генератором водорода предлагаемого устройства.

На фиг 1а) показано устройство водяной плиты, состоящее из корпуса 1, духового шкафа 2, выполненного в герметичном исполнении и содержащего предохранительный клапан (на фиг 1 условно не показан), водородной ячейки 3, согласно российскому патенту №2456377, горелок 4, варочной поверхности 5, водяного бака 6. На фиг 1б) показаны сечения горелки и варочной поверхности, состоящие из согнутой, например, в архимедову спираль трубы 7 с закрепленными, с целью увеличения поверхностного теплового контакта, пластинами 8, плоскости которых перпендикулярны оси трубы, при этом полость трубы, водяного бака и водородной ячейки имеют общий объем. Таким образом, варочная поверхность при наименьшем объеме имеет наибольшую поверхностную площадь. Отверстия 12 служат для подачи из трубы 11 кислорода в камеру смешивания 13, представляющую собой инжекционное устройство. Горелка духового шкафа с целью избыточного поступления кислорода выполнена с большим количеством отверстий 12. Водород в камеру смешивания поступает по центральной трубе 18 через клапан 15. Смешанные газы из камеры смешивания поступают в камеру сгорания 14, где воспламеняются устройством воспламенения 9. Для регулировки поступления в горелки количества водорода служит сильфонный датчик давления 16, преобразующий давление в линейное перемещение (см. фиг 2). Преобразователь 17 является устройством, преобразующим перемещение в функцию напряжения питания разложения воды. При давлении в трубе газа выше заданного, фиксируемого датчиком, 16 преобразователь 17 уменьшает напряжение разложения воды, например, уменьшая угол открытия тиристора.

Устройство работает следующим образом. При заливе воды в водяной бак и подаче кислорода и водорода в горелку газы в камере смешивания перемешиваются и поступают в камеру сгорания, где смесь воспламеняется. Учитывая большую теплотворную способность водорода, варочная поверхность вместе с имеющийся там водой и варочным продуктом нагреваются. Тепловая энергия нагретой воды используется водородной ячейкой для ее разложения. Полученный водород, поступая в горелку, поддерживает процесс горения. Клапан 15 предотвращает поступления горючей смеси в трубу 18. При превышении давления водорода выше заданного преобразователь 17 уменьшает напряжение разложения воды, восстанавливая заданное значение давления. Для увеличения эффективности работы духового шкафа его объем при закрытой крышке представляет герметичное пространство, из которого избыточное количество тепловой энергии подается на вход водородной ячейки, при этом кислород, с помощью увеличения площади выходных отверстий горелки духового шкафа, в камеру смешивания горелки, с целью полного сгорания водорода, подается в избыточном количестве. Для предотвращения давления в шкафу выше нормы имеется предохранительный клапан (на фиг. условно не показан).

Предлагаемое изобретение в летнее время может более эффективно использоваться, кроме приготовления пищи, для задела водорода и кислорода на зиму. При этом в качестве энергии разложения воды может использоваться, например, энергия Солнца, термальных вод, хозяйственной деятельности человека, энергия электрического поля Земли, ветровая и т.д. При использовании водородного двигателя генератора необходимой мощности и водяных подвальных скважин создается возможность независимого энергетического обеспечения как отдельных домов, так и целых жилых кварталов.

1. Способ изменения градиентной концентрации тепловой энергии в замкнутом пространстве, отличающийся тем, что его тепловая энергия преобразуется водяной плитой для разложения воды на кислород и водород, после чего тепловая энергия при сгорании водорода используется для приготовления пищи, хозяйственно-бытовых или производственных целей, а другая часть отдается замкнутому пространству, замыкая его круговой энергетический цикл.

2. Устройство водяной плиты для осуществления способа по п. 1, содержащее стандартную газовую плиту, состоящую из корпуса, духового шкафа, горелок, устройств воспламенения, варочной поверхности, отличающееся тем, что дополнительно содержит водородную ячейку, вход которой связан с водяным баком, а разрозненно выходящие с выхода ячейки газы - кислород и поступающий через клапаны водород - поступают в горелки плиты, где в камерах смешивания, имеющих инжекционную форму, смешиваются, в камерах сгорания водород, воспламеняясь, сгорает, отдавая тепловую энергию варочной поверхности и герметичному духовому шкафу, причем варочные поверхности состоят из труб, имеющих форму архимедовой спирали, и пластин, соединенных с трубами так, что их плоскости расположены перпендикулярно оси трубы, при этом полости труб, водяного бака, камер сгорания связаны с входным объемом водородной ячейки, при этом духовой шкаф содержит предохранительный клапан, отрегулированный на заданное давление, причем горелка духового шкафа за счет большего количества отверстий выполнена с возможностью избыточного поступления кислорода.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что содержит сильфонный датчик давления водорода, настроенный на заданное давление, связанный с преобразователем перемещения в функции напряжения питания разложения воды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе. Печь длительного горения содержит корпус, состоящий из нескольких панелей, в котором выполнены нижнее и верхнее отверстия для отвода дымовых газов, отверстия с газоплотными загрузочной и зольной дверцами, воздухозаборное отверстие, соединенное с воздуховодом и распределителем воздуха, который содержит пластину основание с отверстием в центре, с закрепленным над ним патрубком, имеющим отверстия в боковой поверхности и внешнее подвижное кольцо с фиксатором относительно патрубка и ответными отверстиями, а также дополнительную пластину с отверстием в центре, закрепляемую под основной пластиной, причем подвижное кольцо имеет зазор относительно патрубка, площадь сечения которого составляет 20-25%, площадь отверстия в дополнительной пластине около 45%, а площадь сечения между пластинами в проекции образующей патрубка около 55% от площади отверстия в патрубке, при этом в патрубке верхнего отверстия для отвода дымовых газов установлена заслонка, имеющая ручной и автоматический привод от терморегулятора, установленного на дымовой трубе, второй терморегулятор установлен на корпусе и соединен с заслонкой над воздухозаборным отверстием, а снаружи корпуса в нескольких сантиметрах от него установлен теплоизолирующий экран, внутренняя поверхность которого выполнена с высоким коэффициентом отражения в ИК области спектра.

Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений.

Изобретение относится к способам обеспечения горения топлива в печах и может быть использовано при разработке печей и нагревательных устройств для приготовления пищи и отопления помещения.

Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений.

Изобретение относится к отопительным печам и может быть использовано при разработке печей и нагревательных устройств для приготовления пищи и отопления помещения.

Печь // 2490551
Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений.

Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений.

Изобретение относится к отопительным печам и может быть использовано при разработке печей и нагревательных устройств для приготовления пищи и отопления помещения.

Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для сжигания неизмельченных отходов деревообрабатывающих производств. .

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе. Технический результат - упрощение и удешевление конструкции, увеличение эффективности печи, а также повышение ее пожарной безопасности. Отопительная печь длительного горения содержит корпус с отверстием для отвода дымовых газов, загрузочную и зольную дверцы, воздуховод и распределитель воздуха с механизмом перемещения, заслонку с приводом от терморегулятора, внешний теплоизолирующий экран. Распределитель воздуха содержит два неподвижных вертикальных воздуховода с продольными щелями и заглушенными верхними концами, размещаемыми внутри корпуса, каждый из которых имеет подвижную замкнутую ленту с приводным окном, через которое лента входит в зацепление кронштейном с водителем окон. Между собой воздуховоды соединены поперечным воздуховодом, размещенным под днищем корпуса. Механизм перемещения расположен над центром тяжести водителя окон в режиме подъема и гибким элементом крепится к нему. В корпусе выполнены второе отверстие для отвода дымовых газов, в патрубке которого установлена заслонка, управляемая вторым терморегулятором, размещаемым на этом патрубке. В каждой ленте выполнены основное и дополнительное окна. Основное окно расположено ниже приводного окна, а дополнительное выше. Воздухозаборное отверстие выполнено в поперечном воздуховоде, а установленная на нем заслонка связана через тягу, проходящую вдоль корпуса, и коромысло с верхней поверхностью корпуса. Ось коромысла закреплена на теплоизолирующем экране, который содержит каркас с внутренним теплоизолирующим покрытием, имеющим зеркальный в инфракрасном диапазоне наружный слой. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе. Технический результат - упрощение и удешевление конструкции, увеличение эффективности печи за счет стабилизации температуры дымовых газов во всем диапазоне генерируемых тепловых мощностей, а также повышение ее пожарной безопасности. Печь длительного горения содержит корпус с верхним и нижним отверстиями для отвода дымовых газов, загрузочную и зольную дверцы, воздуховод и распределитель воздуха с механизмом перемещения, заслонку с приводом от терморегулятора, внешний теплоизолирующий экран. Распределитель воздуха содержит два неподвижных вертикальных воздуховода с продольными щелями и заглушенными верхними концами, каждый из которых имеет подвижную кольцевую ленту с приводным окном, через которое лента входит в зацепление кронштейном с водителем окон. Между собой воздуховоды соединены поперечным воздуховодом, размещенным под днищем корпуса. Механизм перемещения расположен над центром тяжести водителя окон в режиме подъема и гибким элементом из жаропрочной проволоки крепится к нему. В корпусе выполнены второе отверстие для отвода дымовых газов, в патрубке которого установлена заслонка, управляемая вторым терморегулятором, размещаемым на этом патрубке, а также вертикальные щели, сопрягающиеся со щелями в воздуховодах, закрепляемых на корпусе. В каждой ленте выполнены основное и дополнительное окна, основное окно расположено ниже приводного окна, а дополнительное выше. Воздухозаборное отверстие выполнено в поперечном воздуховоде, а установленная на нем заслонка связана через тягу, проходящую вдоль корпуса, и коромысло с верхней поверхностью корпуса. Ось коромысла закреплена на теплоизолируюшем экране, который содержит каркас с внутренним теплоизолируюшим покрытием, имеющим зеркальный в инфракрасном диапазоне наружный слой. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе, и может быть использовано для создания твердотопливных печей длительного горения. Технический результат - упрощение и удешевление конструкции, увеличение эффективности печи, а также повышение ее пожарной безопасности. Печь длительного горения содержит корпус с отверстиями для отвода дымовых газов, загрузочной и зольной дверцами, а также теплоизолирующий кожух, распределитель воздуха, заслонку с приводом от терморегулятора. Распределитель воздуха содержит два неподвижных вертикальных воздуховода с продольными щелями, каждый из которых имеет подвижное окно, входящее в зацепление с водителем окна, и дополнительное подвижное окно, расположенное выше основного. Между собой воздуховоды соединены поперечным воздуховодом. В корпусе выполнено второе отверстие для отвода дымовых газов, в патрубке которого установлена заслонка, управляемая вторым терморегулятором, размещаемым на этом патрубке, а также вертикальные щели, сопрягающиеся со щелями в воздуховодах, закрепляемых на корпусе. На одном открытом конце вертикального воздуховода размещена заслонка, управляемая терморегулятором, а остальные концы воздуховодов заглушены. Водители окон соединены между собой гибкой сцепкой, а концы их кронштейнов внутри воздуховодов подсоединены к подъемному механизму. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при оборудовании индивидуальных или приусадебных бань для отопления, подогрева воды и пароснабжения. Достигаемый технический результат - создание простой, технологичной конструкции печи-каменки, обеспечивающей повышенную тепловую эффективность, экологические нормы при ее эксплуатации. Топка печи-каменки выполнена в виде диффузора с возможностью образования в нем турбулентного потока. Дымоход 2 пропущен по тепловой нише 4 для прогрева камней 5 без прямого контакта продуктов горения с ними и выполнен поворотным на выходе газов.В дымовой трубе 3 установлена регулирующая заслонка тяги 6. Печь содержит конвективные воздухопроводные трубы 9, 10, на выходе из которых обеспечен турбулентный поток воздуха под тепловую нишу для эффективности теплообмена и сокращения времени прогрева помещения. Печь допускает отопление как дровами, так и горелкой газовой атмосферной диффузионной. 4 ил.

Плита // 2549866
Изобретение относится к нагревательным устройствам, в частности к плитам, работающим преимущественно на твердом топливе, а также на газовом или жидком топливе. Технический результат - повышение надежности, коэффициента полезного действия плиты, работоспособности в передвижных устройствах на ходу. Плита содержит жарочный настил, топочную камеру со съемным жидкотопливным или газовым горелочным устройством, жарочный шкаф с дверцей, газоходы, нижний шкаф, водонагреватель с газоходом. В топочной камере расположена верхняя стенка жарочного шкафа, которая со стороны топочной камеры сделана оребренной и выполняет функции колосниковой решетки, зольника, канала для подвода воздуха в топочную камеру. Жарочный настил выполнен герметичным. Колосники выполнены чаще и составляют колосниковую решетку, зольники, воздухоподводящие каналы, установленные на жарочный шкаф и легко выдвигаемые. Верхние части крайних ребер и топочной камеры покрыты огнеупором. На загрузочном проеме топочной камеры и жарочном шкафу установлены гибкие, многослойные, с отражательным первым слоем со стороны топочной камеры дверцы на герметизирующих застежках. Водонагреватель основной емкостью жестко установлен к задней стенке плиты, на его газоходе жестко, по периметру установлены направляющие кипяток пластины в сторону вертикальной перегородки, отделяющей емкость кипяченой воды и верхнюю емкость холодной воды или для таяния снега и льда, которая посредством поплавкового клапана соединена с основной емкостью водонагревателя. 2 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано как для приготовления пищи, так и для отопления помещений различного назначения. Технический результат - создание оптимальных условий как по приготовлению пищи, так и по отоплению помещений, возможность малоинерционного изменения температуры конфорки и безопасной эксплуатации печи за счет внешнего мало нагреваемого корпуса. Варочно-отопительная печь с малоинерционным режимом изменения температуры конфорки содержит корпус топки с передней, задней и боковыми стенками, днищем и верхней горизонтальной варочной плитой, надтопочное пространство, дверцу, поддувало, дымоход с дроссельной заслонкой. Под верхней горизонтальной варочной плитой расположен теплоотражающий экран с отверстием под конфорку. Корпус топки разделен колосниковой решеткой на топочную камеру и поддувальную камеру с зольным ящиком. Печь снабжена внешней герметичной емкостью с охладителем, описывающей контуры печи; множеством элементов Пельтье, размещенных таким образом, что одна сторона элементов соприкасается с корпусом топки, а другая - с внешней герметичной емкостью с охладителем. Выводы элементов Пельтье соединены последовательно и параллельно в батарею, которая двумя выводами соединяется с преобразователем низкого постоянного напряжения в высокое постоянное напряжение, и регулирующим резистором, средний вывод которого соединен с управляющим электродом конфорки, представляющий собой сетку. Положительный высоковольтный выход преобразователя соединен с анодом, представляющим верхнюю пластину вакуумной камеры конфорки, отрицательный - с катодом, представляющим собой нижнюю пластину вакуумной камеры конфорки. 5 ил.

Изобретение относится к конструкции печей при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений. Печь для бани содержит корпус с крышкой и дверкой для загрузки топлива и с топкой, размещенной внутри указанного корпуса, при этом между корпусом печи и топкой установлены теплообменные элементы с развитой поверхностью теплообмена, дымовую трубу, соединяющую полость топки с окружающей атмосферой, контейнер с теплообменным крупнодисперсным материалом, размещенный внутри корпуса печи в непосредственной близости от зоны горения печи. В контейнере установлено устройство для парообразующей жидкости, содержащее емкость для парообразующей жидкости с каналом для заливки жидкости, клапаном сброса избыточного давления и трубопроводом отвода пара. Трубопровод установлен таким образом, что его входная часть соединяется с полостью емкости для парообразующей жидкости, а выходная часть открывается в нижнюю часть корпуса печи, ниже упомянутых теплообменных элементов. В корпусе печи выполнены щели для выхода пара. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройству для сжигания твёрдого топлива и применяется для отопления помещений. Устройство для сжигания твердого топлива представляет собой печь, корпус которой целиком состоит из обожженного огнеупорного карбидного материала, преимущественно карбида кремния. Корпус содержит внешнюю поверхность печи и топку, образующую топочную камеру внутри корпуса для сжигания твердого топлива. Топка содержит дверцу для доступа в топочную камеру и заслонку, выполненную с возможностью направления воздуха вниз по внутренней поверхности дверцы. Обожженный огнеупорный карбидный материал обеспечивает более чистое и более эффективное сжигание, а также отопление после завершения процесса сжигания на протяжении длительного периода времени. 14 з.п. ф-лы, 14 ил.
Наверх