專利名稱：組合生成熱量和電的裝置和方法
由于歐洲的供電自由化，未來在家中當(dāng)場(chǎng)發(fā)電和產(chǎn)生熱量肯定變得非常吸引人。如生成過量電，可把該過量電供應(yīng)給電網(wǎng)，從而減少用戶的電費(fèi)。輸電費(fèi)用由于供電的非集中化而大大下降。
PCT/NZ99/00017涉及一燃燒器和一生成電能的斯特林(Stirling)發(fā)動(dòng)機(jī)。該引擎設(shè)置在液體桶中，以便排出熱量。
歐洲專利申請(qǐng)EP 0 528 109公開了把一柴油發(fā)電機(jī)的廢氣供應(yīng)給一燃燒器的燃燒室來加熱水。
歐洲專利申請(qǐng)0 455 510和英國(guó)專利GB 2 174 799公開了把一斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)接入一家用線路中。這涉及一用以隔開斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)頭部的相對(duì)于燃燒器的鉸接偏轉(zhuǎn)板。
美國(guó)專利US4,534,319描述了一種燒木頭的爐子，包括加熱水的熱交換器。還包括防止水結(jié)冰的電阻線圈。
本發(fā)明提供一種加熱一管道系統(tǒng)中的流體的設(shè)備，包括-加熱該流體線路管子的第一燃燒器；-為發(fā)電而加熱一發(fā)電機(jī)的頭部的第二燃燒器；-至少一個(gè)空氣和/或燃料供應(yīng)線路，使得這些燃燒器燃燒該混合物；以及一把第二燃燒器中的煙氣排入第一燃燒器所在空間中的出口管。
在本發(fā)明設(shè)備中，第二燃燒器中的熱量用來用發(fā)電機(jī)發(fā)電和加熱管子中的流體。兩燃燒器最好受到調(diào)節(jié)。第一燃燒器最好有一節(jié)流閥，從而它可根據(jù)比方說外部溫度、溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)器設(shè)定值等供應(yīng)熱量。
最好用所謂的斯特林發(fā)電機(jī)發(fā)電，該發(fā)電機(jī)尺寸緊湊且在實(shí)踐中證明了自己，例如在宇航領(lǐng)域。
斯特林發(fā)電機(jī)的發(fā)電頻率必需適應(yīng)于電網(wǎng)的比方說50或60Hz的頻率，因此造成不希望有的振動(dòng)噪聲。最好用纜繩彈性懸吊斯特林發(fā)電機(jī)，以防止這種不希望的影響。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明及其其他優(yōu)點(diǎn)和特征，附圖中

圖1為本發(fā)明設(shè)備第一優(yōu)選實(shí)施例的局部剖視示意圖；以及圖2示出一包括圖1設(shè)備的裝置的布置圖。
以電的形式組合生成熱量和電功的設(shè)備1(圖1、2)的一實(shí)施例包括一加熱部2，在該加熱部中，一尖峰燃燒器3設(shè)置在加熱管4的頭部一側(cè)，水在加熱管4中流動(dòng)，進(jìn)行空間加熱和/或加熱一鍋爐。為此，用示意指示的泵5進(jìn)行水循環(huán)。從該燃燒器流出的煙氣沿管子4向下流動(dòng)后按照箭頭A轉(zhuǎn)向后流入出口管6。在該實(shí)施例中，用一風(fēng)扇7排出煙氣。該設(shè)備底面上還有一冷凝排水管8。
上述圖1所示結(jié)構(gòu)大部分與當(dāng)今由Atag Heating公司銷售的“Blauwe Engel(Blue Angel)II”牌設(shè)備相同。
在本發(fā)明設(shè)備中，還有第二燃燒器11如圖1所示經(jīng)控制閥13和14以及空氣如天然氣的供應(yīng)管道16中的控制或節(jié)流閥15與燃燒器3共用的供氣管道12連接。
燃燒器11通過經(jīng)線路23、24發(fā)電而加熱一斯特林發(fā)電機(jī)20的頭部。這種斯特林發(fā)電機(jī)是公知的，例如參見美國(guó)舊專利。來自燃燒器11中的煙氣沿頭部21流動(dòng)、進(jìn)行加熱后按照箭頭B經(jīng)管子26被引入燃燒器13下方空間，從而它們同樣至少在一定程度上加熱管子4中的水后從煙囪6排出。
通過加熱斯特林發(fā)電機(jī)20的頭部21，發(fā)電部22發(fā)出預(yù)定頻率的交流電。由于斯特林發(fā)電機(jī)會(huì)發(fā)生振動(dòng)(可聽見的)，因此在所示優(yōu)選實(shí)施例中把斯特林發(fā)電機(jī)懸吊在鋼絲28、29和30上，用安裝板和/或殼體來防止振動(dòng)的傳播和增強(qiáng)。
如圖2一包括設(shè)備1的裝置30特別所示，斯特林發(fā)電機(jī)20在靠近頭部21處用一串接在熱交換器32后方的熱交換器31進(jìn)行冷卻。從而減小溫度差，確保斯特林發(fā)電機(jī)20的效率和足夠冷卻。
可以看出，如用最冷流體用上述串接實(shí)現(xiàn)煙氣的冷卻，系統(tǒng)效率最大。來自熱交換器32的一部分流體經(jīng)熱交換器31的連接管33和34，連接管34和34以圖1中可視的方法布置。
冷卻線路35還包括一泵36、一個(gè)三通閥37、散熱器38和一鍋爐的一熱交換器39，它們實(shí)際連接成比方說加熱房子(和商業(yè)房屋)。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)20的中部41同樣經(jīng)連接管42和43與線路35連接，以便也防止該中部的溫度(太)過高。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，在一鍋爐44中同樣有一所謂的電力泄放電阻(electrical dump resistance)與連接于電網(wǎng)線路47的線路46連接，該電網(wǎng)線路47與示意指示出的電網(wǎng)48連接。如果斯特林發(fā)電機(jī)20生成的電能無法供給電網(wǎng)時(shí)，該電能可供應(yīng)給電阻45以加熱該鍋爐中的水。
在另一實(shí)施例(未示出)中，鍋爐外部還可布置一個(gè)能量消耗件。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例；所尋求的權(quán)利由后附權(quán)利要求限定，可在后附權(quán)利要求的范圍內(nèi)作出種種修正。
權(quán)利要求
1.一種加熱管道系統(tǒng)中的流體的設(shè)備，包括-加熱所述流體線路的管子的第一燃燒器；-空氣和/或燃料供應(yīng)線路，用以由該燃燒器造成該混合物的燃燒；-加熱一發(fā)電機(jī)的頭部用以生成電能的第二燃燒器；以及-把第二燃燒器中的煙氣排入第一燃燒器所在空間中的一個(gè)出口管。
2.按權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，該發(fā)電機(jī)包括一斯特林發(fā)電機(jī)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，該發(fā)電機(jī)被彈性地懸吊。
4.按權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，該發(fā)電機(jī)懸吊在纜繩上。
5.按上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，該發(fā)電機(jī)有一與所述流體線路連接的冷卻線路。
6.按權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，該冷卻線路串接在第一燃燒器的流體線路后面。
7.一種生成熱量和電的裝置，其中，按上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備被應(yīng)用并與一鍋爐連接，該鍋爐中放置有一熱交換器與所述流體線路連接。
8.按權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，該鍋爐中放置有一與該斯特林發(fā)電機(jī)連接的電阻。
9.按權(quán)利要求1-5中的一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，第一燃燒器的氣體/空氣供應(yīng)線路中有一節(jié)流閥。
10.一種應(yīng)用于按上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加熱一管道系統(tǒng)中的流體的裝置，包括加熱該流體線路的管子的第一燃燒器；空氣和/或燃料供應(yīng)線路，由該燃燒器造成該混合物的燃燒；加熱一發(fā)電機(jī)的頭部、生成電能的第二燃燒器；以及一把第二燃燒器中的煙氣排入第一燃燒器所在空間中的出口管。
文檔編號(hào)F02G5/04GK1476523SQ01819480
公開日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2001年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月26日
發(fā)明者歐文·J·M·瓦爾德斯, 羅納德·H·T·M·赫澤曼斯, 米歇爾·M·W·凡韋澤爾, 克納里斯·A·W·拜詹斯, 約瑟夫·J·M·盧提科爾特, 格拉爾德斯·J·J·貝克斯, H T M 赫澤曼斯, J M 盧提科爾特, M W 凡韋澤爾, 德斯 J J 貝克斯, 斯 A W 拜詹斯, 歐文 J M 瓦爾德斯 申請(qǐng)人:伊耐泰克電力熱力有限共司