PL223552B1 - Sposób ogrzewania pomieszczeń i wytwarzania energii, innej niż ciepło, z możliwością korzystania tylko z jednego z tych procesów do stosowania w szczególności w niewielkich domach wolnej zabudowy, willach, budowlach letniskowych, gospodarczych i temu podobnych i urządzenie do stosowania tego sposobu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób ogrzewania pomieszczeń oraz opcjonalnie wytwarzania energii, innej niż ciepło, do stosowania w szczególności w niewielkich domach wolnej zabudowy, willach, budowlach letniskowych, gospodarczych i temu podobnych i urządzenie do stosowania tego sposobu. Znanych jest wiele sposobów i urządzeń do ogrzewania wnętrz. Wiele też znanych jest rozwiązań do wytwarzania energii elektrycznej. Najczęściej ogrzewanie wnętrz prowadzi się wykorzystując energię z sieci albo energię wytwarzaną lokalnie w piecach centralnego ogrzewania. Podobnie postępuje się z energią elektryczną pobieraną z sieci energetycznych, a rzadziej wytwarza się ją lokalnie w takich urządzeniach jak np. mini elektrownie wiatrowe lub też w agregatach prądotwórczych.

Jest regułą, że tym łatwiej jest z punktu widzenia technologicznego ogrzewać i zasilać prądem pomieszczenia im są one większe.

Stąd też trudna jest indywidualizacja i niezależność od sieci zewnętrznych i zapewnienie potrzeb energetycznych w pomieszczeniach niewielkich indywidualnej zabudowy, willach, domach letniskowych i temu podobnych.

Sposób według niniejszego wynalazku stanowi rozwiązanie przeznaczone właśnie do zasilania wspomnianych, podanych wyżej przykładowo niewielkich pomieszczeń.

W stanie techniki istnieją rozwiązania urządzeń znane np. z dokumentu patentowego niemieckiego DE2753036 A1, brytyjskiego patentu GB 427523, francuskiego dokumentu patentowego FR 759694.

Nie jest znany natomiast ani sposób ani też urządzenie umożliwiające za pomocą prostych środków technicznych, przez odpowiednie sterowanie wytwarzanie ogrzewanie pomieszczeń opcjonalnie wytwarzanie energii elektrycznej w warunkach wolnej zabudowy, opisywanej wyżej. Podobnie, nie jest znane urządzenie do stosowania tego sposobu.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że efekt taki można uzyskać jeżeli zastosuje się nowy sposób postępowania będący przedmiotem niniejszego wynalazku.

Sposób ogrzewania pomieszczeń i wytwarzania energii, innej niż ciepło, z możliwością korzystania tylko z jednego z tych procesów do stosowania w szczególności w niewielkich domów wolnej zabudowy, willi, budowli letniskowych, gospodarczych i temu podobnych, według którego o jako m edium energię cieplną stosuje się strumień wody, który poddaje się ogrzewaniu ciepłem pochodzącym ze spalania paliwa, a wytworzoną w wyniku tego parę pozostającą pod ciśnieniem wprowadza się do turbiny parowej poruszającej urządzenie odbierające moment obrotowy i dalej po opuszczeniu turbiny do wymiennika ciepła, zaś ciepłem z tego wymiennika ogrzewa się medium centralnego ogrzewania, wyróżnia się tym, że strumieniowi wody nadaje się ruch po spirali ułożonej w postać stożka i jednocześnie w obszarze tego stożka poddaje ogrzewaniu do temperatury około 300 stopni Celsjusza, przy czym urządzeniem odbierającym moment obrotowy i poruszanym przez turbinę parową jest urządzenie do wytwarzania prądu elektrycznego, zaś skropliny pary wyprowadza się na zewnątrz. Według korzystnej postaci realizacji wynalazku, skropliny pary, które wyprowadza się na zewnątrz wprowadza się z powrotem do zbiornika z którego wypływa strumień wody.

Urządzenie do stosowania sposobu ogrzewania pomieszczeń i wytwarzania energii, innej niż ciepło, określonego wyżej, w postaci zamkniętego układu wypełnionego medium, które stanowi woda, przy czym w tym układzie komora spalania jest połączona z wlotem turbiny parowej sprzężonej z urządzeniem odbierającym moment obrotowy i dalej wylot turbiny parowej jest połączony z wymie nnikiem ciepła, a ten za pomocą dalszej części wspomnianego układu jest połączony z komorą spalania, wyróżnia się tym, że we wspomnianej komorze spalania jest umieszczona ukształtowana stożkowo wężownica połączona jednym końcem ze zbiornikiem medium ogrzewającego, a drugim końcem połączona z wlotem turbiny parowej z zamontowanym wirnikiem urządzenia wytwarzającego prąd elektryczny takim jak prądnica, alternator itp. i dalej poprzez wymiennik ciepła z przewodem zwrotnym ze zbiornikiem medium.

Według korzystnej postaci wykonania, wspomniana komora spalania, a także turbina parowa oraz wymiennik ciepła zamontowane są w jednej, wspólnej obudowie.

Urządzenie według wynalazku z uwzględnieniem sposobu jego działania zostało przedstawione tytułem przykładu na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia schemat urządzenia, fig. 2 przedstawia widok wężownicy.

Urządzenie to składa się z pieca spalinowego 1 z komorą spalania, wewnątrz której umieszczona jest wężownica 7 uformowana w postać stożka, w następstwie, czego ogrzewane medium przePL 223 552 B1 pływa przez komorę spalania możliwie najdłuższą drogą zawartą w możliwie jak najmniejszej kom orze. Woda wypływająca ze zbiornika 3, który połączony jest ze stożkową wężownicą 7 przechodzi w stan sprężonej pary, która podawana jest do turbiny gazowej 2 i powoduje obracanie się wirnika tej turbiny. Wirnik przenosi swą energię z obrotów na urządzenie wytwarzające prąd elektryczny. Dalej para kierowana jest do wymiennika ciepła 4 i w którym skrapla się oddając jednocześnie ciepło do systemu centralnego ogrzewania. W końcu skropliny wydalane są na, zewnątrz lecz korzystniej - kierowane są z powrotem do zbiornika.

Urządzenie według wynalazku może być w całości zawarte w jednej, estetycznej zabudowie i w tej postaci dostarczane do klientów do montażu w pomieszczeniach, piwnicach, komórkach itp. Stanowi ono rozwiązanie umożliwiające zaopatrywanie indywidualnych zabudowań i gospodarstw w podstawową energię jednocześnie lub każdą z nich z osobna, co umożliwia uniezależnianie się indywidualnych odbiorców od sieci miejskich lub innych sieci zasilających podatnych na awarie i wyłączanie od zasilania większych obszarów.

Wynalazek stanowi rozwiązanie, które charakteryzuje się prostotą i zwartością konstrukcji, umożliwia wykorzystywanie ciepła pochodzącego ze spalania opału do ogrzewania, lecz także, co należy szczególnie podkreślić do ekonomicznego wytwarzania energii elektrycznej, bowiem energia ta zostaje wytwarzana niejako ubocznie bez bezpośredniego angażowania ciepła spalania. Wpływa to na bilans energetyczny, który w praktyce będzie bliski wartościowo bilansowi w urządzeniach centra lnego ogrzewania, które energii elektrycznej nie produkują. Innymi słowami energochłonność będzie, jak wykazują wstępne założenia, energochłonności wytwarzanej w znanych piecach centralnego ogrzewania.

Claims (4)

1. Sposób ogrzewania pomieszczeń i wytwarzania energii, innej niż ciepło, z możliwością korzystania tylko z jednego z tych procesów do stosowania w szczególności w niewielkich domach wolnej zabudowy, willach, budowlach letniskowych, gospodarczych i temu podobnych, według którego jako medium przenoszące energię cieplną stosuje się strumień wody, który poddaje się ogrzewaniu ciepłem pochodzącym ze spalania paliwa, a wytworzoną w wyniku tego parę pozostająca pod ciśnieniem wprowadza się do turbiny parowej poruszającej urządzenie odbierające moment obrotowy i dalej po opuszczeniu turbiny do wymiennika ciepła, zaś ciepłem z tego wymiennika ogrzewa się medium centralnego ogrzewania, znamienny tym, że strumieniowi wody nadaje się ruch po spirali ułożonej w postać stożka i jednocześnie w obszarze tego stożka poddaje ogrzewaniu do temperatury około 300 stopni Celsjusza, przy czym urządzeniem odbierającym moment obrotowy i poruszanym przez turbinę parową jest urządzenie do wytwarzania prądu elektrycznego, zaś skropliny pary wyprowadza się na zewnątrz.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że skropliny pary, które wyprowadza się na zewnątrz wprowadza się z powrotem do zbiornika z którego wypływa strumień wody.

3. Urządzenie do stosowania sposobu ogrzewania pomieszczeń i wytwarzania energii, innej niż ciepło, określonego w zastrz. 1 i 2, w postaci zamkniętego układu wypełnionego medium ogrzewającym, które stanowi woda, przy czym w tym układzie komora spalania jest połączona z wlotem turbiny parowej sprzężonej z urządzeniem odbierającym moment obrotowy i dalej wylot turbiny parowej jest połączony z wymiennikiem ciepła, a ten za pomocą dalszej części wspomnianego układu jest połączony z komorą spalania, znamienne tym, że we wspomnianej komorze spalania (1) jest umieszczona ukształtowana stożkowo wężownica (7) połączona jednym końcem ze zbiornikiem (3) medium ogrzewającego, a drugim końcem połączona z wlotem turbiny parowej (2) z zamontowanym wirnikiem urządzenia wytwarzającego prąd elektryczny takim jak prądnica, alternator itp. i dalej poprzez wymiennik ciepła (4) z przewodem zwrotnym ze zbiornikiem medium (3).

4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że komora spalania (1), turbina parowa (2) oraz wymiennik ciepła (4) zamontowane są w jednej, wspólnej obudowie.