RU2782078C1 - Heater with built-in thermoelectric generator - Google Patents
Heater with built-in thermoelectric generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2782078C1 RU2782078C1 RU2022110369A RU2022110369A RU2782078C1 RU 2782078 C1 RU2782078 C1 RU 2782078C1 RU 2022110369 A RU2022110369 A RU 2022110369A RU 2022110369 A RU2022110369 A RU 2022110369A RU 2782078 C1 RU2782078 C1 RU 2782078C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heater
- air
- fuel
- vehicle
- heating
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 133
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 128
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 89
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 9
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 190
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 41
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims description 26
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 11
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 10
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 9
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 9
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 7
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000789 fastener Substances 0.000 claims 1
- 235000013615 non-nutritive sweetener Nutrition 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 5
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 5
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 3
- 102220431762 UQCC1 F23D Human genes 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001447 compensatory Effects 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к вспомогательным средствам обогрева и может быть использовано для облегчения запуска двигателей внутреннего сгорания транспортных средств (ТС), находящихся на длительном хранении с поддержанием высокой готовности ТС к движению в течение всего срока хранения, для обогрева кабин, фургонов, пассажирских салонов и отсеков ТС, отопления стационарных или временных помещений, разборных домов, палаток (далее – Объект Подогрева), а также энергоснабжения устройств, установленных на ТС и Объекте Подогрева путем создания нагретого воздушного потока с одновременной генерацией электрической энергии от источника нагрева жидкостного или воздушного теплоносителя без пуска двигателя внутреннего сгорания и расхода электрической энергии, запасенной в аккумуляторной батареи (АКБ) ТС с одновременным мониторингом состояния систем хранимых транспортных средств, поддерживаемых в состоянии полной готовности в течение всего срока хранения.The invention relates to auxiliary means of heating and can be used to facilitate the start of internal combustion engines of vehicles (VH) that are in long-term storage while maintaining high readiness of the vehicle for movement during the entire storage period, for heating cabs, vans, passenger compartments and compartments of the vehicle , heating of stationary or temporary premises, collapsible houses, tents (hereinafter referred to as the Heating Object), as well as power supply to devices installed on the Vehicle and the Heating Object by creating a heated air flow with the simultaneous generation of electrical energy from a heating source of a liquid or air coolant without starting the internal engine combustion and consumption of electrical energy stored in the storage battery (ACB) of the vehicle with simultaneous monitoring of the state of the systems of stored vehicles maintained in a state of full readiness during the entire period of storage.
Известна система прогрева бензиновых двигателей автомобилей ЗиЛ, содержащая котел-подогреватель с газоотводящим патрубком, электровентилятор, топливный бачек, электромагнитный запорный клапан, соединительные трубопроводы и пульт управления. Нагретая в подогревателе вода, используемая как охлаждающая жидкость системы жидкостного охлаждения, поступает самотеком в рубашку охлаждения двигателя и далее снова в подогреватель. Электровентилятор предназначен для нагнетания воздуха в горелочное устройство котла-нагревателя. Подогрев картера двигателя осуществляется продуктами сгорания топлива. Электропитание системы прогрева обеспечивается штатным аккумулятором автомобиля. (В.А. Родичев. Устройство и эксплуатация грузовыхавтомобилей. М.: Издательский центр «Академия», 2004 г., с.47-48). Известное устройство характеризуется сложностью эксплуатационного обслуживания, низкой эффективностью, требует расхода электрической энергии аккумуляторной батареи ТС не осуществляя при этом ее подзаряд, не обеспечивает современного уровня автоматизации и контроля функционирования при работе.A known system for heating gasoline engines of ZIL vehicles, containing a boiler-heater with a gas exhaust pipe, an electric fan, a fuel tank, an electromagnetic shut-off valve, connecting pipelines and a control panel. The water heated in the heater, which is used as the coolant of the liquid cooling system, flows by gravity into the engine cooling jacket and then back into the heater. The electric fan is designed to blow air into the burner device of the boiler-heater. The engine crankcase is heated by the products of fuel combustion. The power supply of the heating system is provided by a standard car battery. (V.A. Rodichev. Device and operation of trucks. M.: Publishing Center "Academy", 2004, pp. 47-48). The known device is characterized by the complexity of operational maintenance, low efficiency, requires the consumption of electric energy of the vehicle battery without recharging it, does not provide a modern level of automation and control of operation during operation.
Известны предпусковые подогреватели двигателей, в которых для предпускового подогрева предлагается использовать тепловые аккумуляторы, запасающие теплоту выхлопных газов во время работы двигателя (патент РФ № 2150020 на изобретение «СПОСОБ ПРЕДПУСКОВОГО РАЗОГРЕВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ» , МПК F 02 N 17, опубл. 27.05.2000, патент РФ №2153098 на изобретение «СПОСОБ И СИСТЕМА ПОДОГРЕВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ», МПК F 02 N 17/00, опубл. 20.07.2000, патент РФ №2150603 на изобретение «ТЕПЛОВОЙ АККУМУЛЯТОР ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА», МПК F 02 N 17/00, опубл. 10.06.2000, патент РФ №2022154, на изобретение «СИСТЕМА ПРЕДПУСКОВОГО ОБОГРЕВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА», МПК F 02 N 17/00, опубл. 30.10.1994). Известные устройства целесообразно использовать только при коротких перерывах в работе тепловых двигателей транспортных средств. Использование вышеуказанных предпусковых подогревателей для обеспечения долговременной готовности транспортных средств невозможно ввиду ограниченности запасаемой тепловой энергии в тепловом аккумуляторе, имеющим допустимые весе и габариты для его установки на ТС, а также отсутствия возможности возобновления заряда аккумуляторной батареи ТС, используемого для прокачки охлаждающей жидкости.Known pre-heaters of engines, in which for pre-heating it is proposed to use heat accumulators that store the heat of exhaust gases during engine operation (RF patent No. , patent of the Russian Federation No. 2153098 for the invention "METHOD AND SYSTEM OF HEATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE", IPC F 02 N 17/00, publ. 00, publ. 06/10/2000, RF patent No. 2022154, for the invention "PRE-START HEATING SYSTEM OF THE VEHICLE INTERNAL COMBUSTION ENGINE", IPC F 02 N 17/00, publ. 10.30.1994). It is expedient to use known devices only during short breaks in the operation of vehicle heat engines. The use of the above starting preheaters to ensure the long-term readiness of vehicles is impossible due to the limited thermal energy stored in a thermal accumulator having allowable weights and dimensions for its installation on the vehicle, as well as the lack of the possibility of recharging the battery of the vehicle used for pumping the coolant.
Известна отопительная установка со встроенным термогенератором, содержащая камеру сгорания с источником воспламенения топлива, устройство подачи воздуха, топливный насос, электронный блок управления с преобразователем DC-DC, термоэлектрический генератор в составе термоэлектрических генераторных модулей, холодного жидкостного теплообменника и горячего теплообменника в виде резервуара из теплопроводящих сплавов с теплопроводностью не менее 200 Вт/(м*К), а также теплообменник охлаждающей жидкости, датчики температуры и горения, насос охлаждающей жидкости (патент РФ №2699757 на изобретение «ОТОПИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА СО ВСТРОЕННЫМ ТЕРМОГЕНЕРАТОРОМ», МПК H01M 14/00, H02K 7/18, F02N 19/04, опубл. 10.09.2019). Недостатками известного устройства является недостаточно высокая надежность и нестабильность показателей генерации, обусловленных отсутствием защитного чехла на термоэлектрических генераторных модулях, а также большим весом устройства из-за наличия упрочняющих конструкций, обеспечивающих отсутствие коробления в циклах «нагрев»-«остывание». Кроме того, известное устройство не обеспечивает подогрева салона ТС, а также не может быть использовано для обогрева постоянного или временного помещения.A heating plant with a built-in thermogenerator is known, containing a combustion chamber with a fuel ignition source, an air supply device, a fuel pump, an electronic control unit with a DC-DC converter, a thermoelectric generator as part of thermoelectric generator modules, a cold liquid heat exchanger and a hot heat exchanger in the form of a reservoir of heat-conducting alloys with a thermal conductivity of at least 200 W / (m * K), as well as a coolant heat exchanger, temperature and combustion sensors, a coolant pump (RF patent No. 7/18, F02N 19/04, published 09/10/2019). The disadvantages of the known device are insufficiently high reliability and instability of generation indicators due to the absence of a protective cover on thermoelectric generator modules, as well as the large weight of the device due to the presence of reinforcing structures that ensure the absence of warpage in the "heating" - "cooling" cycles. In addition, the known device does not provide heating of the vehicle interior, and also cannot be used to heat a permanent or temporary premises.
Известен нагреватель с термоэлектрическим генератором, содержащий корпус; нагнетающий воздушный вентилятор, топливный насос, горелочное устройство и камеру сгорания, термоэлектрический генератор, систему жидкостного охлаждения, жидкостный насос, жидкостно-воздушный теплообменник, устройство управления. преобразователем (патент США № US5450869A на изобретение «Heater mechanism including a light compact thermoelectric converter», МПК B60H 1/22 ; F23D 11/00 ,; F23D 11/04 ; F24H 1/00 ; H01L 035/32 , опубл. 19.09.1995). Недостатком известного нагревателя является необходимость вакуумизации всего объема, занимаемого термоэлектрическими модулями, отсутствие в составе устройств управления горением, обеспечивающих повышение эффективности работы устройства в целом, а также невозможности полезного использования генерируемой электрической энергии после полного заряда аккумуляторной батареи.Known heater with a thermoelectric generator containing a housing; air blower, fuel pump, burner and combustion chamber, thermoelectric generator, liquid cooling system, liquid pump, liquid-air heat exchanger, control device. converter (US patent No. US5450869A for the invention "Heater mechanism including a light compact thermoelectric converter", IPC
Известен предпусковой подогреватель для двигателя внутреннего сгорания, содержащий горелочный узел, теплоприемник с наружной поверхностью, выполненной в виде многогранной призмы, термоэлектрические батареи, расположенные на гранях теплоприемника, теплообменник охлаждения батарей, дополнительный теплообменник и механизм прижима батарей к теплоприемнику. Механизм прижима снабжен кольцами, охватывающими теплообменник, колодками и втулками, установленными между колодками и теплообменником. (Патент РФ № 2006660 на изобретение «ПРЕДПУСКОВОЙ ПОДОГРЕВАТЕЛЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ», МПК F02N 17/04, опубл. 30.01.1994). Недостатками известного технического решения является отсутствие раздельного управления температурой различных узлов двигателя, требующих подогрева и находящихся в разных температурных условиях, невозможность нагрева масла в картере двигателя, отсутствие узла подогрева аккумуляторной батареи, топливопроводов и топлива в баке ТС.A preheater for an internal combustion engine is known, containing a burner assembly, a heat sink with an outer surface made in the form of a polyhedral prism, thermoelectric batteries located on the edges of the heat sink, a heat exchanger for cooling the batteries, an additional heat exchanger and a mechanism for pressing the batteries to the heat sink. The clamping mechanism is equipped with rings covering the heat exchanger, pads and bushings installed between the pads and the heat exchanger. (Patent of the Russian Federation No. 2006660 for the invention "PRE-START HEATER FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE", IPC F02N 17/04, publ. 30.01.1994). The disadvantages of the known technical solution are the lack of separate temperature control of various engine components that require heating and are in different temperature conditions, the impossibility of heating the oil in the engine crankcase, the absence of a battery heating unit, fuel lines and fuel in the vehicle tank.
Известен наиболее близкий к заявляемому решению по совокупности существенных признаков и выбранный в качестве прототипа обогреватель со встроенным термоэлектрическим генератором, содержащий: горелочное устройство; устройство подачи воздуха в горелочное устройство; топливное оборудование; термоэлектрический генератор (ТЭГ), электрически связанный с аккумуляторной батарей; электронный блок управления; систему отвода продуктов сгорания; средство подачи теплоносителя к нагреваемым частям; позисторный нагреватель, установленный в топливном баке, датчики температуры масла и охлаждающей жидкости двигателя, соединенные с входами блока управления; электромагнитные клапаны с приводами, установленные на входе в насос подачи охлаждающей жидкости и на выходе теплообменника для холодного спая. Позисторный нагреватель, приводы топливного насоса, насоса охлаждающей жидкости, устройства подачи воздуха и электромагнитных клапанов электрически связаны с преобразователем напряжения термоэлектрического генератора, первый, второй и третий выходы электронного блока управления связаны с приводами топливного насоса, насоса охлаждающей жидкости и устройства подачи воздуха соответственно с возможностью регулирования их производительности, четвертый и пятый выходы электронного блока управления связаны с приводами электромагнитных клапанов с возможностью регулирования расхода охлаждающей жидкости двигателя, а выход газохода расположен под картером двигателя. (патент РФ № 2268393 на изобретение «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛЕГЧЕНИЯ ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ», МПК F02N 17/04, опубл. 20.01.2006) . Устройство обеспечивает автономность системы запуска за счет встроенного источника электроэнергии термоэлектрического генератора, вырабатываемое им тепло и электроэнергия полностью используются в системах двигателя внутреннего сгорания. Однако известное устройство не может быть использовано для обогрева салона ТС, временных или постоянных помещений, не предусматривает подогрева всех агрегатов транспортного средства и не обеспечивает оптимизации горения топлива.Known closest to the claimed solution in terms of essential features and selected as a prototype heater with a built-in thermoelectric generator, containing: a burner; device for supplying air to the burner; fuel equipment; thermoelectric generator (TEG) electrically connected to the storage battery; electronic control unit; combustion products removal system; a means for supplying a coolant to the heated parts; posistor heater installed in the fuel tank, oil and engine coolant temperature sensors connected to the inputs of the control unit; solenoid valves with actuators installed at the inlet to the coolant supply pump and at the outlet of the cold junction heat exchanger. The posistor heater, drives of the fuel pump, coolant pump, air supply device and electromagnetic valves are electrically connected to the voltage converter of the thermoelectric generator, the first, second and third outputs of the electronic control unit are connected to the drives of the fuel pump, coolant pump and air supply device, respectively, with the possibility regulation of their performance, the fourth and fifth outputs of the electronic control unit are connected to the actuators of electromagnetic valves with the ability to control the flow of engine coolant, and the outlet of the flue is located under the engine crankcase. (RF patent No. 2268393 for the invention "DEVICE FOR EASIER START OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE", IPC F02N 17/04, publ. 20.01.2006) . The device ensures the autonomy of the launch system due to the built-in power source of the thermoelectric generator, the heat and electricity generated by it are fully used in the systems of the internal combustion engine. However, the known device cannot be used for heating the interior of the vehicle, temporary or permanent premises, does not provide heating of all units of the vehicle and does not optimize fuel combustion.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка высокоэффективного обогревателя со встроенным термоэлектрическим генератором для нагрева различных Объектов Подогрева без пуска двигателя внутреннего сгорания и расхода электрической энергии, запасенной в аккумуляторной батарее ТС.The task to be solved by the claimed technical solution is the development of a highly efficient heater with a built-in thermoelectric generator for heating various Heating Objects without starting the internal combustion engine and consuming electrical energy stored in the vehicle battery.
Технические результаты, достигаемые в результате решения поставленной задачи, во всех случаях исполнения заявленного технического решения заключаются в: The technical results achieved as a result of solving the task, in all cases of execution of the claimed technical solution, are:
- повышении надежности устройства и увеличении ресурса его работы;- increasing the reliability of the device and increasing the resource of its work;
- снижении расхода топлива;- reduction of fuel consumption;
- генерации необходимой электрической мощности, обеспечивающей компенсацию разряда и саморазряда аккумуляторной батареи;- generation of the necessary electric power, providing compensation for the discharge and self-discharge of the battery;
- генерации дополнительной электрической мощности.- generation of additional electrical power.
Технические результаты, достигаемые в результате решения поставленной задачи, в предпочтительных случаях исполнения заявленного технического решения заключаются в:The technical results achieved as a result of solving the task, in the preferred cases of the execution of the claimed technical solution, are:
- расширении функциональных возможностей за счет обеспечения возможности использования без задействования ресурса двигателя внутреннего сгорания ТС и электрической емкости АКБ ТС, в том числе для обогрева, как агрегатов транспортного средства, так и помещений.- expansion of functionality by providing the possibility of using without using the resource of the internal combustion engine of the vehicle and the electric capacity of the battery of the vehicle, including for heating both vehicle units and premises.
- повышении эффективности контроля состояния полной готовности транспортных средств при долговременной работе Обогревателя в условиях их хранения на открытых стоянках и/или неотапливаемых укрытиях автотранспортных парков; - increasing the efficiency of monitoring the state of complete readiness of vehicles during long-term operation of the Heater in the conditions of their storage in open parking lots and / or unheated shelters of motor transport parks;
Указанные технические результаты достигаются тем, что обогреватель со встроенным термоэлектрическим генератором содержит: горелочное устройство; устройство подачи воздуха в горелочное устройство; топливное оборудование; электронный блок управления; термоэлектрический генератор (ТЭГ), электрически связанный через блок управления с аккумуляторной батарей транспортного средства (ТС); систему отвода продуктов сгорания; средство подачи теплоносителя к Объекту Подогрева, нагреватели, датчики температуры и электрические нагреватели, соединенные с входами электронного блока управления. В выхлопном патрубке системы отвода продуктов сгорания установлен датчик концентрации остаточного кислорода в продуктах сгорания (λ-зонд, Лямбда-зонд), связанный с электронным блоком управления. Горелочное устройство состоит из: камеры сгорания, форсунки, свечи для поджигания топливно-воздушной смеси. Камера сгорания представляет собой монолитную толстостенную конструкцию, внутренняя поверхность которой имеет цилиндрическую форму, а наружная – призматическую. Внутри камеры сгорания, открытой частью ко входу потока топливно-воздушной смеси, установлен рассекательный стакан, на боковой и торцевой поверхностях которого выполнены отверстия. These technical results are achieved by the fact that the heater with a built-in thermoelectric generator contains: a burner; device for supplying air to the burner; fuel equipment; electronic control unit; thermoelectric generator (TEG), electrically connected through the control unit with the vehicle battery (TS); combustion products removal system; means for supplying heat carrier to the Heating Object, heaters, temperature sensors and electric heaters connected to the inputs of the electronic control unit. In the exhaust pipe of the combustion products removal system, a sensor for the concentration of residual oxygen in the combustion products (λ-probe, Lambda probe) is installed, connected to the electronic control unit. The burner device consists of: a combustion chamber, a nozzle, a candle for igniting the fuel-air mixture. The combustion chamber is a monolithic thick-walled structure, the inner surface of which has a cylindrical shape, and the outer surface is prismatic. Inside the combustion chamber, with an open part to the inlet of the fuel-air mixture flow, a dissecting cup is installed, on the side and end surfaces of which holes are made.
В предпочтительном варианте исполнения топливное оборудование содержит: проходной топливный бак, топливный насос, топливные магистрали, фильтр топливной магистрали питания горелочного устройства.In the preferred embodiment, the fuel equipment comprises: a through-flow fuel tank, a fuel pump, fuel lines, a filter for the fuel line supplying the burner.
В предпочтительном варианте исполнения ТЭГ содержит термоэлектрические генераторные модули, крепежные узлы пружинной температурной компенсации, холодный теплообменник, электрическую арматуру.In the preferred embodiment, the TEG contains thermoelectric generator modules, fastening units for spring temperature compensation, a cold heat exchanger, and electrical fittings.
ТЭГ может содержать первую секцию, включающую термоэлектрические генераторные модули, установленные на наружной поверхности камеры сгорания, имеющие плоскую конструкцию и помещенные в герметичный тонкостенный чехол из нержавеющей стали, содержащий внутренние электроизоляционные прокладки и заполненный инертным газом.TEG may contain the first section, including thermoelectric generator modules installed on the outer surface of the combustion chamber, having a flat design and placed in a sealed thin-walled stainless steel case containing internal electrical insulating gaskets and filled with an inert gas.
ТЭГ также может содержать вторую секцию, включающую термоэлектрические генераторные модули, установленные на выхлопном патрубке системы отвода продуктов сгорания, имеющие кольцевую конструкцию и помещенные в герметичный тонкостенный чехол из нержавеющей стали, содержащий внутренние электроизоляционные прокладки и заполненный инертным газом. The TEG can also contain a second section, including thermoelectric generator modules installed on the exhaust pipe of the combustion products removal system, having an annular design and placed in a sealed thin-walled stainless steel case containing internal electrical insulating gaskets and filled with an inert gas.
В предпочтительном варианте исполнения Обогреватель также содержит связанный с электронным блоком управления электрический нагреватель воздуха, подаваемого в Объект Подогрева. In the preferred embodiment, the Heater also contains an electric heater of the air supplied to the Heating Object, connected to the electronic control unit.
В предпочтительном варианте исполнения устройство подачи воздуха в горелочное устройство содержит: нагнетающий воздушный вентилятор, входной воздушный коллектор, воздуховод подогретого воздуха, теплообменник для подогрева входного воздуха, входной воздушный патрубок. In a preferred embodiment, the device for supplying air to the burner device contains: an air blower, an inlet air manifold, a preheated air duct, a heat exchanger for preheating the inlet air, and an inlet air pipe.
В предпочтительном варианте исполнения электронный блок управления содержит силовые интерфейсные блоки: для подключения АКБ, выходов ТЭГ, нагревателей, вентиляторов, клапанов и насосов; высоковольтный интерфейсный блок питания свечи поджига топливо-воздушной смеси; блоки входных интерфейсов датчиков и дополнительного энергоснабжения с разъемом для раздачи дополнительной электроэнергии; управляющий контроллер устройства контроля и управления работой Обогревателя; пульт управления и индикации режимов работы Обогревателя; дополнительный выносной пульт; приемопередатчик; кабели и электрическую арматуру. In the preferred embodiment, the electronic control unit contains power interface units: for connecting the battery, TEG outputs, heaters, fans, valves and pumps; high-voltage interface power supply unit for the fuel-air mixture ignition plug; blocks of input interfaces of sensors and additional power supply with a connector for distributing additional power; the control controller of the device for monitoring and controlling the operation of the Heater; control panel and indication of the heater operation modes; additional remote control; transceiver; cables and electrical fittings.
В предпочтительном варианте исполнения Обогреватель содержит: датчик температуры нагреваемого воздуха Объекта Подогрева; датчик температуры корпуса топливного насоса Обогревателя; датчик температуры топливной магистрали Обогревателя; датчик температуры фильтра топливной магистрали питания горелочного устройства Обогревателя; датчик температуры проходного топливного бака; датчик температуры холодного теплообменника ТЭГ; датчик температуры АКБ ТС; электрический нагреватель АКБ ТС; электрический нагреватель топливного насоса ТС; электрический нагреватель топлива в баке ТС; электрический нагреватель топливной магистрали ТС; электрический нагреватель фильтра топливной магистрали ТС. In the preferred embodiment, the Heater contains: a temperature sensor of the heated air of the Heating Object; fuel pump housing temperature sensor Heater; heater fuel line temperature sensor; temperature sensor of the fuel line filter supplying the burner device of the Heater; fuel tank temperature sensor; TEG cold heat exchanger temperature sensor; battery temperature sensor; electric heater battery TS; electric heater of the vehicle fuel pump; electric fuel heater in the vehicle tank; electric heater of the fuel line of the vehicle; electric heater of the fuel line filter of the vehicle.
В отдельных случаях исполнения в качестве теплоносителя для обогрева Объекта Подогрева может быть использована воздушная среда, при этом в качестве холодных теплообменников ТЭГ используют воздушные радиаторы, обеспечивающие нагрев теплоносителя; Обогреватель дополнительно содержит электрический нагреватель системы жидкостного охлаждения (СЖО) ТС, установленный в жидкостном радиаторе ТС, а средство подачи теплоносителя к Объекту Подогрева включает: входной диффузор воздуха Объекта Подогрева; воздушный канал; входной воздуховод воздуха Объекта Подогрева; патрубок подвода воздуха; воздушную управляемую заслонку, обеспечивающую подмешивание холодного воздуха окружающей среды через патрубок подвода воздуха в воздушный поток, поступающий на вход нагнетающего воздушного вентилятора. In some cases, the air environment can be used as a heat carrier for heating the Heating Object, while air radiators are used as cold TEG heat exchangers, which provide heating of the heat carrier; The heater additionally contains an electric heater of the liquid cooling system (LCS) of the TS, installed in the liquid radiator of the TS, and the means for supplying the heat carrier to the Heating Object includes: an inlet air diffuser of the Heating Object; air channel; inlet air duct of the Heating Object; air supply pipe; an air controlled damper that provides mixing of cold ambient air through the air supply pipe into the air flow entering the inlet of the blowing air fan.
В других случаях исполнения в качестве теплоносителя для обогрева Объекта Подогрева используют жидкий теплоноситель типа охлаждающей жидкости (ОЖ) двигателя внутреннего сгорания (ДВС) ТС, при этом в качестве холодных теплообменников ТЭГ использованы жидкостные радиаторы, обеспечивающие нагрев теплоносителя; Обогреватель дополнительно содержит электрический нагреватель воздуха Объекта Подогрева, а средство подачи теплоносителя к Объекту Подогрева содержит: насос для прокачки ОЖ в Обогревателе и двигателе ТС; трубопроводы для прокачки ОЖ в Обогревателе и трубопроводную арматуру. In other cases, as a heat carrier for heating the Heating Object, a liquid heat carrier is used such as a coolant (coolant) of an internal combustion engine (ICE) of the vehicle, while liquid radiators are used as cold heat exchangers of the TEG, providing heating of the coolant; The heater additionally contains an electric air heater of the Heating Object, and the means for supplying the coolant to the Heating Object contains: a pump for pumping coolant in the Heater and the vehicle engine; pipelines for pumping coolant in the heater and pipeline fittings.
В отдельных случаях исполнения электрические нагреватели могут быть установлены на наружных поверхностях обогреваемых агрегатов.In some cases, electric heaters can be installed on the outer surfaces of the heated units.
В других случаях исполнения электрические нагреватели могут быть встроены в обогреваемые агрегаты. In other versions, electric heaters can be built into the heated units.
Объектом Подогрева могут являться: или агрегаты ТС, и/или отсеки ТС, и/или стационарные помещения, и/или временные помещения.The Object of Heating can be: either TS units, and/or TS compartments, and/or stationary premises, and/or temporary premises.
Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что во всех случаях исполнения оно отличается от известного, наиболее близкого технического решения:A comparative analysis of the claimed invention with the prototype showed that in all cases of execution it differs from the known, closest technical solution:
- наличием датчика концентрации остаточного кислорода в продуктах сгорания (λ-зонд, Лямбда-зонд), установленного в выхлопном патрубке системы отвода продуктов сгорания и связанного с электронным блоком управления;- the presence of a residual oxygen concentration sensor in the combustion products (λ-probe, Lambda probe) installed in the exhaust pipe of the combustion products removal system and connected to the electronic control unit;
- выполнением горелочного устройства, содержащим: камеру сгорания, форсунку, свечу для поджигания топливно-воздушной смеси; - the implementation of the burner device containing: a combustion chamber, a nozzle, a candle to ignite the fuel-air mixture;
- выполнением камеры сгорания, представляющей собой монолитную толстостенную конструкцию, внутренняя поверхность которой имеет цилиндрическую форму, а наружная – призматическую; - the execution of the combustion chamber, which is a monolithic thick-walled structure, the inner surface of which has a cylindrical shape, and the outer surface is prismatic;
- наличием рассекательного стакана, установленного внутри камеры сгорания, открытой частью ко входу потока топливно-воздушной смеси;- the presence of a dissecting cup installed inside the combustion chamber, with an open part to the inlet of the fuel-air mixture flow;
- наличием на боковой и торцевой поверхностях стакана отверстий.- the presence of holes on the side and end surfaces of the glass.
Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что в предпочтительном случае исполнения оно отличается от известного, наиболее близкого технического решения:A comparative analysis of the claimed invention with the prototype showed that in the preferred case of execution it differs from the known, closest technical solution:
- выполнением топливного оборудования, содержащим: проходной топливный бак, топливный насос, топливные магистрали, фильтр топливной магистрали питания горелочного устройства;- the implementation of fuel equipment, containing: a through-flow fuel tank, a fuel pump, fuel lines, a fuel line filter for supplying a burner device;
- выполнением ТЭГ, содержащим термоэлектрические генераторные модули, крепежные узлы пружинной температурной компенсации, холодный теплообменник, электрическую арматуру;- execution of TEG containing thermoelectric generator modules, fastening units of spring temperature compensation, cold heat exchanger, electrical fittings;
- выполнением ТЭГ, содержащим первую секцию, включающую термоэлектрические генераторные модули, установленные на наружной поверхности камеры сгорания, имеющие плоскую конструкцию и помещенные в герметичный тонкостенный чехол из нержавеющей стали, содержащий внутренние электроизоляционные прокладки и заполненный инертным газом; - execution of TEG, containing the first section, including thermoelectric generator modules installed on the outer surface of the combustion chamber, having a flat design and placed in a sealed thin-walled stainless steel case containing internal electrical insulating gaskets and filled with an inert gas;
- выполнением ТЭГ, содержащим вторую секцию, включающую термоэлектрические генераторные модули, установленные на выхлопном патрубке системы отвода продуктов сгорания, имеющие кольцевую конструкцию и помещенные в герметичный тонкостенный чехол из нержавеющей стали, содержащий внутренние электроизоляционные прокладки и заполненный инертным газом;- execution of a TEG containing a second section, including thermoelectric generator modules installed on the exhaust pipe of the combustion products removal system, having an annular structure and placed in a sealed thin-walled stainless steel case containing internal electrical insulating gaskets and filled with inert gas;
- наличием связанного с электронным блоком управления электрического нагревателя воздуха, подаваемого в Объект Подогрева; - the presence of an electric air heater connected to the electronic control unit, supplied to the Heating Object;
- выполнением устройства подачи воздуха в горелочное устройство, содержащим: нагнетающий воздушный вентилятор, входной воздушный коллектор, воздуховод подогретого воздуха, теплообменник для подогрева входного воздуха, входной воздушный патрубок; - the implementation of the device for supplying air to the burner device, containing: a blowing air fan, an inlet air manifold, a heated air duct, a heat exchanger for heating the inlet air, an inlet air pipe;
- выполнением электронного блока управления, содержащим: силовые интерфейсные блоки для подключения АКБ, выходов ТЭГ, нагревателей, вентиляторов, клапанов и насосов; высоковольтный интерфейсный блок питания свечи поджига топливо-воздушной смеси; блоки входных интерфейсов датчиков и дополнительного энергоснабжения с разъемом для раздачи дополнительной электроэнергии; управляющий контроллер устройства контроля и управления работой Обогревателя; пульт управления и индикации режимов работы Обогревателя; дополнительный выносной пульт; приемопередатчик; кабели и электрическую арматуру;- implementation of an electronic control unit containing: power interface blocks for connecting the battery, TEG outputs, heaters, fans, valves and pumps; high-voltage interface power supply unit for the fuel-air mixture ignition plug; blocks of input interfaces of sensors and additional power supply with a connector for distributing additional power; the control controller of the device for monitoring and controlling the operation of the Heater; control panel and indication of the heater operation modes; additional remote control; transceiver; cables and electrical fittings;
- наличием: датчика температуры нагреваемого воздуха Объекта Подогрева, датчика температуры корпуса топливного насоса Обогревателя, датчика температуры топливной магистрали Обогревателя, датчика температуры фильтра топливной магистрали питания горелочного устройства Обогревателя, датчика температуры проходного топливного бака, датчика температуры холодного теплообменника ТЭГ, датчика температуры АКБ ТС, электрического нагревателя АКБ ТС, электрического нагревателя топливного насоса ТС, электрического нагревателя топлива в баке ТС, электрического нагревателя топливной магистрали ТС, электрического нагревателя фильтра топливной магистрали ТС; - the presence of: a temperature sensor of the heated air of the Heating Object, a temperature sensor of the body of the fuel pump of the Heater, a temperature sensor of the fuel line of the Heater, a temperature sensor of the filter of the fuel line of the burner device of the Heater, a temperature sensor of the through-flow fuel tank, a temperature sensor of the TEG cold heat exchanger, a temperature sensor of the vehicle battery, electric heater of the battery of the vehicle, electric heater of the fuel pump of the vehicle, electric heater of fuel in the tank of the vehicle, electric heater of the fuel line of the vehicle, electric heater of the filter of the fuel line of the vehicle;
- использованием воздушной среды в качестве теплоносителя для обогрева Объекта Подогрева, а в качестве холодных теплообменников ТЭГ - воздушных радиаторов, обеспечивающих нагрев теплоносителя, наличием электрического нагревателя системы жидкостного охлаждения (СЖО) ТС, установленного в жидкостном радиаторе ТС; выполнением средства подачи теплоносителя к Объекту Подогрева, включающим: входной диффузор воздуха Объекта Подогрева, воздушный канал, входной воздуховод воздуха Объекта Подогрева, патрубок подвода воздуха, воздушную управляемую заслонку, обеспечивающую подмешивание холодного воздуха окружающей среды через патрубок подвода воздуха в воздушный поток, поступающий на вход нагнетающего воздушного вентилятора;- use of air as a heat carrier for heating the Heating Object, and as cold TEG heat exchangers - air radiators that provide heating of the heat carrier, the presence of an electric heater of the liquid cooling system (LCS) of the TS installed in the liquid radiator of the TS; execution of means for supplying heat carrier to the Heating Object, including: an inlet air diffuser of the Heating Object, an air duct, an inlet air duct of the Heating Object, an air supply pipe, an air controlled damper that provides mixing of cold ambient air through the air supply pipe into the air flow entering the inlet blowing air fan;
- использованием жидкого теплоносителя (типа ОЖ ДВС ТС) в качестве теплоносителя для обогрева Объекта Подогрева, а в качестве холодных теплообменников ТЭГ - жидкостных радиаторов, обеспечивающих нагрев теплоносителя, наличием электрического нагревателя воздуха Объекта Подогрева; выполнением средства подачи теплоносителя к Объекту Подогрева, содержащим: насос для прокачки ОЖ в Обогревателе и двигателе ТС, трубопроводы для прокачки ОЖ в Обогревателе и трубопроводную арматуру;- use of a liquid heat carrier (such as an ICE ICE coolant) as a heat carrier for heating the Heating Object, and as cold TEG heat exchangers - liquid radiators that provide heating of the coolant, the presence of an electric air heater of the Heating Object; implementation of the means for supplying the coolant to the Heating Object, containing: a pump for pumping coolant in the Heater and the engine of the vehicle, pipelines for pumping coolant in the Heater and pipeline fittings;
- выполнением электрических нагревателей, установленными на наружных поверхностях обогреваемых агрегатов; - the implementation of electric heaters installed on the outer surfaces of the heated units;
- выполнением электрических нагревателей, встроенными в обогреваемые агрегаты;- the implementation of electric heaters built into the heated units;
- использованием в качестве Объекта Подогрева: или агрегатов ТС, и/или отсеков ТС, и/или стационарных помещений, и/или временных помещений.- use as a Heating Object: or TS units, and/or TS compartments, and/or stationary premises, and/or temporary premises.
Наличие рассекательного стакана, установленного внутри камеры сгорания, открытой частью ко входу потока топливно-воздушной смеси, повышает эффективность нагрева горячих теплообменников ТЭГ, термоэлектрические генераторные модули которого установлены на наружной поверхности камеры сгорания. The presence of a splitting cup installed inside the combustion chamber, with its open part towards the inlet of the fuel-air mixture flow, increases the heating efficiency of hot TEG heat exchangers, the thermoelectric generator modules of which are installed on the outer surface of the combustion chamber.
Продукты сгорания топливо-воздушной смеси проходят через отверстия в боковой и торцевой поверхностях рассекательного стакана в полость между наружной стороной рассекательного стакана и внутренней поверхностью камеры сгорания, обеспечивая ее нагрев. Дополнительный нагрев внутренней поверхности камеры сгорания, обеспечивающий повышение эффективности генерации электрической энергии в ТЭГ, осуществляется за счет инфракрасного излучения, испускаемого наружной поверхностью рассекательного стакана, образующегося за счет его нагрева проходящими через него газообразными продуктами сгорания. Combustion products of the fuel-air mixture pass through holes in the side and end surfaces of the splitter cup into the cavity between the outer side of the splitter cup and the inner surface of the combustion chamber, providing its heating. Additional heating of the inner surface of the combustion chamber, which ensures an increase in the efficiency of generating electric energy in the TEG, is carried out due to infrared radiation emitted by the outer surface of the dissecting cup, which is formed due to its heating by the gaseous combustion products passing through it.
С помощью выходного сигнала λ-зонда, установленного в выпускном патрубке системы отвода продуктов сгорания, электронным блоком управления формируются напряжения питания нагнетающего воздушного вентилятора и топливного насоса Обогревателя, обеспечивающие оптимальный режим горения топливо-воздушной смеси.Using the output signal of the λ-probe installed in the exhaust pipe of the combustion products removal system, the electronic control unit generates supply voltages for the air blower and the heater fuel pump, which ensure the optimal mode of combustion of the fuel-air mixture.
Подача на вход камеры сгорания Обогревателя воздуха, подготовленного в камере подогрева входного воздуха повышает полноту сгорания топливо-воздушной смеси и общего коэффициента полезного действия Обогревателя. The supply of air prepared in the inlet air heating chamber to the combustion chamber inlet increases the combustion efficiency of the fuel-air mixture and the overall efficiency of the heater.
Электронный блок управления обеспечивает оптимальный режим нагрева топлива в баке ТС, топливной магистрали ТС, корпуса топливного насоса ТС, аккумуляторной батареи ТС, теплоносителя системы охлаждения ТС, воздуха в Объекте Подогрева, оптимальную зарядку АКБ ТС, оптимальный расход топлива в Обогревателе, а также генерацию дополнительной электрической энергии, которая может быть использована для иных нужд.The electronic control unit ensures the optimum mode of heating the fuel in the vehicle tank, the vehicle fuel line, the vehicle fuel pump body, the vehicle battery, the coolant of the vehicle cooling system, the air in the Heating Object, the optimal charging of the vehicle battery, the optimal fuel consumption in the heater, as well as the generation of additional electrical energy that can be used for other needs.
Выполнение термоэлектрических генераторных модулей, помещенными в герметичный тонкостенный чехол из нержавеющей стали, содержащий внутренние электроизоляционные прокладки и заполненный инертным газом, а также наличие индивидуальных пружинных компенсационных прижимов термоэлектрических генераторных модулей, устанавливаемых на теплообменниках ТЭГ, повышает надежность и срок службы Обогревателя. The implementation of thermoelectric generator modules placed in a sealed thin-walled stainless steel case containing internal electrical insulating gaskets and filled with an inert gas, as well as the presence of individual spring compensatory clamps of thermoelectric generator modules installed on TEG heat exchangers, increases the reliability and service life of the Heater.
Предлагаемый обогреватель со встроенным термоэлектрическим генератором иллюстрируется схемными чертежами, представленными на фиг. 1-4.The proposed heater with a built-in thermoelectric generator is illustrated by schematic drawings shown in Fig. 1-4.
На фиг. 1 представлен схемный чертеж обогревателя со встроенным термоэлектрическим генератором, общий вид.In FIG. 1 shows a schematic drawing of a heater with a built-in thermoelectric generator, a general view.
На фиг. 2 представлен схемный чертеж обогревателя со встроенным термоэлектрическим генератором с воздушной средой в качестве теплоносителя, общий вид.In FIG. 2 shows a schematic drawing of a heater with a built-in thermoelectric generator with air as a heat carrier, general view.
На фиг. 3 представлен схемный чертеж обогревателя со встроенным термоэлектрическим генератором с жидкой средой в качестве теплоносителя, общий вид. In FIG. 3 shows a schematic drawing of a heater with a built-in thermoelectric generator with a liquid medium as a heat carrier, general view.
На фиг. 4 представлена выноска элемента А на фиг. 2, 3.In FIG. 4 shows the callout of element A in FIG. 2, 3.
Обогреватель со встроенным термоэлектрическим генератором содержит: горелочное устройство 1; устройство 2 подачи воздуха в горелочное устройство; термоэлектрический генератор (ТЭГ) 3, систему 4 отвода продуктов сгорания; топливное оборудование 5; электронный блок управления 6; средство 7 подачи теплоносителя к Объекту Подогрева, датчики температуры и электрические нагреватели, соединенные с входами электронного блока управления 6. Термоэлектрический генератор (ТЭГ) 3 электрически связан через блок управления 6 с аккумуляторной батарей 25 транспортного средства. Горелочное устройство 1 содержит: камеру сгорания 120, форсунку 121, свечу 122 для поджигания топливно-воздушной смеси. В качестве свечи 122 для поджигания топливо-воздушной смеси может быть использована свеча зажигания, либо свеча накаливания. В выхлопном патрубке 125 системы отвода продуктов сгорания 4 установлен датчик 48 концентрации остаточного кислорода в продуктах сгорания (λ-зонд, Лямбда-зонд), связанный с электронным блоком управления 6. Камера сгорания 120 представляет собой монолитную толстостенную конструкцию, внутренняя поверхность которой имеет цилиндрическую форму, а наружная – призматическую. Внутри камеры сгорания 120 открытой частью ко входу потока топливно-воздушной смеси установлен рассекательный стакан 123, на боковой и торцевой поверхностях которого выполнены отверстия малого диаметра (до 1 мм). Горелочное устройство 1 установлено внутри корпуса (на чертеже не показан) обогревателя.The heater with built-in thermoelectric generator contains:
Обогреватель содержит линии 8 подачи электрической энергии, шины 9 данных и управления.The heater contains
Топливное оборудование Обогревателя содержит фильтр 130 топливной магистрали питания горелочного устройства, топливный насос 131, проходной топливный бак 132, топливные магистрали 133, 134 и 135. В отдельных случаях исполнения, топливное оборудование может содержать дополнительный электромагнитный клапан (на чертеже не показан), обеспечивающий подключение или отключение проходного топливного бака 132 и топливного насоса 131, включаемый в разрыв топливной магистрали 134. The fuel equipment of the Heater contains a
Термоэлектрический генератор (ТЭГ) 3 содержит термоэлектрические генераторные модули (60 и 63), горячие теплообменники (61 и 65), холодные теплообменники (62 и 64), узлы крепления термогенераторных модулей с пружинными прижимами для компенсации температурных расширений и электрическую арматуру (на чертеже не показаны).Thermoelectric generator (TEG) 3 contains thermoelectric generator modules (60 and 63), hot heat exchangers (61 and 65), cold heat exchangers (62 and 64), attachment points for thermogenerator modules with spring clamps to compensate for thermal expansion and electrical fittings (not shown in the drawing). shown).
Термоэлектрический генератор 3 может содержать две секции. Секция №1 ТЭГ охватывает наружную сторону камеры сгорания 120, секция № 2 ТЭГ установлена на выхлопной патрубок 125 системы 4 отвода продуктов сгорания.
Горячим теплообменником 61 секции № 1 ТЭГ является плоская наружная грань толстостенной монолитной металлической камеры сгорания 120. Горячим теплообменником 65 секции № 2 ТЭГ является наружная цилиндрическая поверхность выхлопного патрубка 125 для отвода продуктов сгорания из выпускного коллектора 124. The
Холодные теплообменники 62 и 64 ТЭГ Обогревателя с жидкостным теплоносителем представляет собой оребренную замкнутую полость, через ребра которой осуществляется сброс в прокачиваемый теплоноситель тепла, отводимого от горячих спаев термоэлектрических генераторных модулей. При необходимости, внешняя поверхность холодных теплообменников может быть дополнительно теплоизолирована.
Термоэлектрические генераторные модули 60 секции № 1 ТЭГ состоят из плоских термоэлектрических генераторных батарей, помещенных в герметичный тонкостенный чехол из нержавеющей стали, содержащий внутренние электроизоляционные прокладки и заполненный инертным газом (на чертеже не показаны).
Термоэлектрические генераторные модули 63 секции № 2 ТЭГ состоят из кольцевых термоэлектрических генераторных батарей, помещенных в цилиндрический герметичный тонкостенный чехол из нержавеющей стали, содержащий внутренние электроизоляционные прокладки и заполненный инертным газом (на чертеже не показаны).
Пружинный прижим для компенсации температурных расширений для термоэлектрических генераторных модулей секции №1 ТЭГ имеет плоскую конструкцию, для термоэлектрических генераторных модулей секции № 2 ТЭГ имеет кольцевую конструкцию (на чертеже не показаны). The spring clamp to compensate for thermal expansion for thermoelectric generator modules of section No. 1 of the TEG has a flat design, for thermoelectric generator modules of section No. 2 of the TEG it has an annular design (not shown in the drawing).
Система 4 отвода продуктов сгорания содержит выпускной коллектор 124 камеры сгорания 120 и выхлопной патрубок 125 для отвода продуктов сгорания из выпускного коллектора 124. Конструктивно выпускной коллектор 124 имеет сложную, предпочтительно конусообразную форму, обеспечивая сопряжение камеры сгорания 120 и выхлопного патрубка 125, и размещается на выходе камеры сгорания 120. Последовательно по ходу выхлопных газов за выпускным коллектором 124 располагается выхлопной патрубок 125.
Электрический нагреватель 70 воздуха, подаваемого в Объект Подогрева, связан с электронным блоком управления 6.The
Устройство 2 подачи воздуха в горелочное устройство 1 содержит нагнетающий воздушный вентилятор 110, входной воздушный коллектор 111, воздуховод 112 подогретого воздуха, камеру 113 подогрева входного воздуха, теплообменник 114 подогрева входного воздуха, входной воздушный патрубок 115. Камера 113 подогрева входного воздуха представляет собой замкнутую полость, сквозь которую нагнетающим воздушным вентилятором 110 прокачивается входной воздух, поступающий через входной воздушный патрубок 115 в камеру сгорания 120 горелочного устройства. Нагрев поступающего воздуха осуществляется отработанными газами через теплообменник 114 подогрева входного воздуха. Теплообменник 114 располагается на выпускном коллекторе 124 камеры сгорания 120 либо на выхлопном патрубке 125 системы 4 отвода продуктов сгорания за секцией № 2 ТЭГ (на чертеже не показаны).The
Воздуховод 112 подогретого воздуха одним концом подсоединен к входному воздушному коллектору 111, другим концом - к камере 113 подогрева входного воздуха, располагаемой вокруг теплообменника 114 подогрева входного воздуха, который, в свою очередь, расположен на выпускном коллекторе 124 камеры сгорания 120 или выхлопном патрубке 125 системы 4 отвода продуктов сгорания за секцией № 2 ТЭГ. The
Электронный блок управления 6 содержит: силовой интерфейсный блок 140 для подключения АКБ; силовой интерфейсный блок 141 для подключения выходов секций № 1 и № 2 термоэлектрического генератора; высоковольтный интерфейсный блок 142 питания свечи поджига топливо-воздушной смеси; блок 143 входных интерфейсов датчиков; силовой интерфейсный блок 144 для подключения нагревателей, вентиляторов, клапанов и насосов; пульт 145 управления и индикации режимов работы Обогревателя; блок 146 дополнительного энергоснабжения с разъемом для раздачи дополнительной электроэнергии; приемопередатчик 147; управляющий контроллер 148 электронного блока 6 управления Обогревателя, а также дополнительную электрическую арматуру. В дополнительную электрическую арматуру входят: шина 149 сигналов от датчиков, кабель 150 питания нагревателей, вентиляторов, насосов и переключателей, кабель 151 высоковольтного импульсного напряжения на свечу зажигания, силовые кабели 152 секций № 1 и № 2 термоэлектрического генератора, силовой кабель 153 зарядки АКБ, кабель 154 управления жидкостным управляемым клапаном, кабель 155 управления смесителем воздуха салона ТС или другого Объекта Подогрева, дополнительный выносной пульт 156, подсоединительный разъем 157. The
Связь управляющего контроллера 148 Обогревателя с датчиками осуществляется через блок 143 входных интерфейсов датчиков по шине 149 сигналов от датчиков; управление силовыми периферийными устройствами (электрическими нагревателями, насосами, вентиляторами) - через силовой интерфейсный блок 144 по кабелю 150 питания нагревателей, вентиляторов, насосов и переключателей.Communication of the
Посредством силового интерфейсного блока 141 для подключения выходов секций № 1 и № 2 термоэлектрического генератора и кабеля 152 осуществляется преобразование генерируемого электрического напряжения, через силовой интерфейсный блок 140 и силовой кабель 153 осуществляется подзаряд АКБ ТС. By means of the
С помощью высоковольтного блока питания 142 и кабеля 151 обеспечивается поджиг топливо-воздушной смеси. The high-
С помощью пульта управления и индикации 145 и дополнительного выносного пульта 156 осуществляется управление работой Обогревателя. Приемопередатчик 147 обеспечивает в автоматическом режиме с заданной периодичностью передачу радиосигнала, содержащую информацию о работе Обогревателя и возникших неисправностях. Через блок 146 осуществляется дополнительное энергоснабжение потребителей, подсоединительный разъем 157 обеспечивает подключение датчиков и оборудования Обогревателя в случае его выполнения вне моторного отсека ТС или другого Объекта Подогрева. Using the control and
В состав датчиков, обеспечивающих работу Обогревателя входят: датчик 48 концентрации кислорода (Лямбда-зонд, λ-зонд), датчик 49 температуры корпуса топливного насоса Обогревателя, датчики 50, 51, 53 температуры топливных магистралей Обогревателя, датчик 52 температуры топлива в проходном топливном баке 132 Обогревателя, датчик 56 фильтра топливной магистрали Обогревателя, датчик 55 температуры холодного теплообменника ТЭГ, датчик 41 температуры АКБ ТС. The composition of the sensors that ensure the operation of the Heater includes: oxygen concentration sensor 48 (Lambda probe, λ probe),
В состав устройств нагрева, обеспечивающих работу Обогревателя входят: электрические нагреватели 71, 79, 82 топливных магистралей Обогревателя, электрический нагреватель 80 корпуса топливного насоса Обогревателя, электрический нагреватель 81 проходного топливного бака Обогревателя, электрический нагреватель 84 топливного фильтра Обогревателя. The composition of the heating devices that ensure the operation of the Heater includes:
В состав устройств нагрева, обеспечивающих выполнение требований назначения Обогревателя входят: электрические нагреватели 72 и 78 топливных магистралей ТС, электрический нагреватель 73 АКБ, электрический нагреватель 74 СЖО ТС, электрический нагреватель 75 масла в картере двигателя ТС, электрический нагреватель 76 корпуса топливного насоса ТС, электрический нагреватель 77 топлива в баке ТС, электрический нагреватель 83 фильтра топливной магистрали ТС. The heating devices that ensure the fulfillment of the requirements for the purpose of the Heater include:
Для Обогревателя с жидкостным теплоносителем в состав устройств нагрева входит электрический нагреватель 70 воздуха салона ТС или другого Объекта Подогрева. В случае использования жидкостного теплоносителя средство 7 подачи теплоносителя к Объекту Подогрева содержит жидкостные трубопроводы 100, 102, 103, 104, жидкостный управляемый клапан 101, насос 105. For the Heater with a liquid heat carrier, the composition of the heating devices includes an
В случае использования воздуха в качестве теплоносителя, в состав средства 7 подачи теплоносителя к Объекту Подогрева входят: нагнетающий воздушный вентилятор 90 теплоносителя, вентилятор 91 воздуха салона ТС или другого Объекта Подогрева, входной диффузор 92 воздуха салона ТС или другого Объекта Подогрева, воздушный канал 93, входной воздуховод 94 воздуха салона ТС или другого Объекта Подогрева, патрубок 95 подвода воздуха, воздушная управляемая заслонка 96, выходной воздуховод 97 воздуха салона ТС или другого Объекта Подогрева, а также жидкостный управляемый клапан 101, насос ОЖ 105.In the case of using air as a heat carrier, the composition of the
Клапан 101 и насос 105 включают в разрыв магистрали системы охлаждения транспортного средства через жидкостный управляемый клапан 101, обеспечивая прокачку средствами Обогревателя охлаждающей жидкости СЖО ТС, нагреваемой электрическими нагревателями.The
Для поддержания требований по газовому составу воздуха в Объекте Подогрева предусматривается замешивание воздуха окружающей среды через патрубок 95 подвода воздуха и воздушную управляемую заслонку 96 в воздушный поток, поступающий во входной диффузор 92. To maintain the requirements for the gas composition of the air in the Heating Object, ambient air is mixed through the
Патрубок 95 подвода воздуха окружающей среды для воздушного Обогревателя располагается таким образом, чтобы избежать попадания во входной воздуховод 97 воздуха салона ТС или другого Объекта Подогрева выхлопных газов из выхлопного патрубка 125 для отвода продуктов сгорания из выпускного коллектора 124. The
Электрические нагреватели могут быть установлены на наружных поверхностях обогреваемых агрегатов или встроены в обогреваемые агрегаты.Electric heaters can be installed on the outer surfaces of the heated units or built into the heated units.
Объектами Подогрева могут являться: или агрегаты ТС, и/или отсеки ТС, и/или стационарные помещения, и/или временные помещения.Heating Objects can be: or TS units, and/or TS compartments, and/or stationary premises, and/or temporary premises.
В воздушном обогревателе со встроенным термоэлектрическим генератором обеспечение предпускового прогрева для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания , отопление и создание комфортных условий в салонах ТС или других Объектах Подогрева при пониженных температурах окружающей среды осуществляют созданием нагретого воздушного потока с одновременной генерацией электрической энергии от источника нагрева воздушного потока. In an air heater with a built-in thermoelectric generator, pre-heating is provided to facilitate the start of an internal combustion engine, heating and creating comfortable conditions in the vehicle compartments or other Heating Objects at low ambient temperatures is carried out by creating a heated air flow with simultaneous generation of electrical energy from the air flow heating source.
В жидкостном обогревателе со встроенным термоэлектрическим генератором обеспечение предпускового прогрева для облегчения запуска тепловых двигателей, отопление и создание комфортных условий в Объектах Подогрева при пониженных температурах окружающей среды осуществляют нагревом и прокачкой теплоносителя через систему охлаждения ТС и жидкостно-воздушный радиатор отопителя салона ТС или жидкостно-воздушный теплообменник, установленный на другом Объекте Подогрева, с одновременной генерацией электрической энергии от источника нагрева жидкостного теплоносителя. In a liquid heater with a built-in thermoelectric generator, pre-start heating is provided to facilitate the start of thermal engines, heating and creating comfortable conditions in the Heating Objects at low ambient temperatures are carried out by heating and pumping the coolant through the vehicle cooling system and the liquid-air radiator of the vehicle interior heater or liquid-air a heat exchanger installed at another Heating Object, with simultaneous generation of electrical energy from a source of heating the liquid heat carrier.
Обогреватель с термоэлектрическим генератором стационарно устанавливается либо в моторный отсек ТС или в другой Объект Подогрева (встроенный обогреватель), либо представляет собой переносное (мобильное) устройство, конструктивно не связанное с Объектом Подогрева (отдельный обогреватель). A heater with a thermoelectric generator is permanently installed either in the engine compartment of the Vehicle or in another Heating Object (built-in heater), or is a portable (mobile) device not structurally connected with the Heating Object (separate heater).
Во встроенном Обогревателе отсутствует подсоединительный разъем 157, а датчик 40 температуры нагреваемого воздуха салона ТС или другого Объекта Подогрева, датчик 41 температуры АКБ ТС, датчик 42 температуры теплоносителя СЖО ТС, датчик 43 температуры масла в картере двигателя ТС, датчик 44 температуры корпуса топливного насоса ТС, датчики 45, 46 температуры топливной магистрали, датчик 47 температуры топлива ТС в топливном баке 31, датчик 56 температуры фильтра 33 топливной магистрали ТС, а также электрические нагреватели 72 и 78 топливной магистрали ТС, электрический нагреватель 73 АКБ, электрический нагреватель 74 СЖО ТС, электрический нагреватель 75 масла в картере двигателя ТС, электрический нагреватель 76 корпуса топливного насоса ТС, электрический нагреватель 77 топлива в баке ТС, электрический нагреватель 83 фильтра топливной магистрали ТС постоянно подключены непосредственно к электронному блоку управления 6 . Трубопроводы 100, 104, жидкостный управляемый клапан 101, насос ОЖ 105 включаются постоянно в разрыв магистрали системы охлаждения транспортного средства, обеспечивая прокачку жидкостного теплоносителя сквозь обогреватель.The built-in Heater does not have a connecting
Для встроенного Обогревателя с воздушным теплоносителем воздуховод 94 воздуха, подаваемого в салон ТС, одним концом крепится к выходному фланцу воздушного канала Обогревателя, а другим концом включается в разрыв воздуховода системы вентиляции салона ТС.For the built-in Heater with air coolant, the
В переносном Обогревателе датчик 40 температуры нагреваемого воздуха салона ТС или другого Объекта Подогрева, датчик 41 температуры АКБ ТС, датчик 42 температуры теплоносителя СЖО ТС, датчик 43 температуры масла в картере двигателя ТС, датчик 44 температуры корпуса топливного насоса ТС, датчики 45, 46 температуры топливной магистрали, датчик 47 температуры топлива ТС в топливном баке 31, датчик 56 температуры фильтра 33 топливной магистрали ТС, а также электрические нагреватели 72 и 78 топливной магистрали ТС, электрический нагреватель 73 АКБ, электрический нагреватель 74 СЖО ТС, электрический нагреватель 75 масла в картере двигателя ТС, электрический нагреватель 76 корпуса топливного насоса ТС, электрический нагреватель 77 топлива в баке ТС, электрический нагреватель 83 фильтра топливной магистрали ТС подключены к электронному блоку управления 6 через подсоединительный разъем 157. Трубопроводы 100, 104, жидкостный управляемый клапан 101, насос ОЖ 105 подключаются в разрыв магистрали системы охлаждения транспортного средства гибкими шлангами с быстроразъемными непроливающимися соединителями (БРНС).In the portable Heater, the
Для переносного Обогревателя с воздушным теплоносителем воздуховод 94 воздуха, подаваемого в салон ТС, одним концом крепится к выходному фланцу воздушного канала Обогревателя, а другим концом закрепляется в Объекте Подогрева.For a portable Heater with an air coolant, the
Шина 149 сигналов от датчиков, кабель 150 питания нагревателей, вентиляторов, насосов и переключателей, кабель 151 высоковольтного импульсного напряжения на свечу зажигания, силовой кабель 152 секций термоэлектрического генератора и силовой кабель 153 зарядки АКБ, дополнительный кабель 154 управления для жидкостного управляемого клапана, а также дополнительный кабель 155 управления смесителем воздуха салона ТС или другого Объекта Подогрева подключаются к устройствам назначения, устанавливаемых на агрегатах ТС (аккумуляторная батарея 25, радиатор 26 системы охлаждения ТС, двигатель 27 ТС и его частях 28, 29, топливной магистрали 32, насосе 30 и баке 31 ТС) и электронному блоку управления 6.
Вентилятор 91 воздуха Объекта Подогрева, электрический нагреватель 70 воздуха Объекта Подогрева (для жидкостного Обогревателя) и датчик 40 температуры нагреваемого воздуха Объекта Подогрева устанавливают в отдельном локализованном объеме, исключающем попадание продуктов сгорания, образуемых при работе Обогревателя в этот объем, при этом вентилятор 91воздуха Объекта Подогрева, датчик 40 температуры воздуха Объекта Подогрева, а также электрический нагреватель 70 воздуха Объекта Подогрева для жидкостного Обогревателя конструктивно вынесены из корпуса Обогревателя. The
Вентилятор 91 для Обогревателя с жидкостным теплоносителем конструктивно объединен с электрическим нагревателем 70 и располагается внутри салона ТС или другого Объекта Подогрева в произвольном месте. The
Вентилятор 91 для Обогревателя с воздушным теплоносителем размещается на выходе воздуховода 94 воздуха Объекта Подогрева.The
Управление температурой внутри Объекта Подогрева осуществляется с помощью выносного пульта 156. Temperature control inside the Heating Object is carried out using a
Предлагаемый обогреватель со встроенным термоэлектрическим генератором работает следующим образом.The proposed heater with built-in thermoelectric generator operates as follows.
Переводом переключателя на пульте управления и индикации 145 в положение «Вкл» или радиосигналом запуска с выхода приемопередатчика 147 по кабелю 153 от АКБ ТС 25 подается напряжение на вход интерфейсного блока 140, осуществляется запуск Обогревателя в работу, при этом последовательно выполняется запуск управляющего контроллера 148 и проверка остаточной емкости АКБ ТС 25 и передача приемопередатчиком 147 сигнала о включении Обогревателя.By switching the switch on the control and
При необходимости, управляющим сигналом от интерфейсного блока 144 включается электромагнитный клапан (на чертеже не показан), обеспечивающий подключение проходного топливного бака 132 и топливного насоса 131 Обогревателя в разрыв топливной магистрали ТС.If necessary, the control signal from the
При недостаточной емкости АКБ ТС 25 на пульте управления и индикации 145 отображается информация о невозможности запуска Обогревателя и соответствующий сигнал передается приемопередатчиком 147. In case of insufficient capacity of the
При достаточном уровне заряда АКБ 25 осуществляется проверка работоспособности интерфейсных блоков 140-144, проверка работоспособности датчиков 48-53, датчика температуры теплоносителя 54 для Обогревателя с жидкостным теплоносителем или датчика 55 температуры нагревающего воздуха, датчика 48 концентрации кислорода, электрических нагревателей 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78,79, 80, 81, 82, 83, 84, вентиляторов 91, 110 для Обогревателя с жидкостным теплоносителем или вентиляторов 90, 91,110 для Обогревателя с воздушным теплоносителем, насосов 105, 131, воздушной управляемой заслонки 96, проверка исправности секций термоэлектрического генератора. When the
При отрицательном результате проверки на пульте управления и индикации 145 отображается информация о неисправном узле и осуществляется передача радиосигнала с информацией о неисправном узле. If the test result is negative, the control panel and display 145 displays information about the faulty node and transmits a radio signal with information about the faulty node.
При положительном результате проверки приемопередатчиком 147 передается соответствующий радиосигнал, а затем электрическая мощность АКБ 25 через интерфейсные блоки 140 и 144 подается на электрические нагреватели 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78,79, 80, 81, 82, 83, 84.If the test result is positive, the
Питание электрических нагревателей импульсное. В зависимости от остаточного уровня заряда АКБ ТС 25 скважность импульсной последовательности питающего напряжения, формируемой управляющим контроллером 148, может быть различной для различных нагревателей. The power supply of electric heaters is pulsed. Depending on the residual charge level of the
В первую очередь обеспечивается необходимый для поджига топливо-воздушной смеси уровень температуры топлива в проходном топливном баке 132 и топливных магистралях 133 и 135, во вторую – топливных магистралях и топливном баке ТС. В случае низкого остаточного уровня заряда АКБ, напряжение на электрические нагреватели топливной магистрали ТС и топлива в топливном баке ТС может быть подано после выхода ТЭГ Обогревателя в режим устойчивой электрической генерации.First of all, the level of fuel temperature necessary for igniting the fuel-air mixture in the through
Контроль температуры нагреваемых узлов осуществляется по датчикам температуры 40-48. Контроль нагревателей осуществляется управляющим контроллером 148 по току потребления каждого нагревателя. В случае возникновения аварии по любому из нагревателей приемопередатчиком 147 формируется и передается радиосигнал, содержащий сведения о виде аварии и аварийном узле. Temperature control of heated units is carried out by temperature sensors 40-48. The heaters are controlled by the
При достижении необходимой для поджига топливно-воздушной смеси температуры топлива в проходном баке 132 и топливопроводах 133 и 135 электронным блоком управления 6 электрическими нагревателями 78-84 обеспечивается режим поддержания требуемой температуры, подается напряжение питания от АКБ ТС 25 на нагнетающий воздушный вентилятор 110 и топливный насос 131, в результате чего на входе в камеру сгорания 120 форсункой 121 нагнетательным вентилятором 110 формируется топливо-воздушная смесь. When the fuel temperature necessary for igniting the fuel-air mixture in the through
Контроль работоспособности нагнетающего вентилятора 110 и топливного насоса 131 осуществляется в электронном блоке управления 6 по токам потребления.Monitoring the performance of the
После формирования топливо-воздушной смеси в камере сгорания 120 с выхода интерфейсного блока питания свечи поджига 142 топливо-воздушной смеси подается высоковольтная импульсная последовательность, обеспечивающая ее поджиг свечой зажигания 122. При использовании свечи накаливания с выхода блока 142 подается постоянное напряжение.After the formation of the fuel-air mixture in the
Контроль горения топливо-воздушной смеси осуществляется по выходному напряжению ТЭГCombustion of the fuel-air mixture is controlled by the TEG output voltage
В случае срыва горения топливо-воздушной смеси, управляющим контроллером перекрывается электромагнитный клапан топливной магистрали 134 и передача приемопередатчиком 147 сигнала о срыве горения. In the event of a breakdown in the combustion of the fuel-air mixture, the control controller closes the solenoid valve of the
Одновременно с поджигом топливо-воздушной смеси электронным блоком управления 6 с помощью жидкостного управляющего клапана 101 осуществляется включение насоса ОЖ 105, подключение жидкостных магистралей 102 и 103 Обогревателя с жидкостным теплоносителем к жидкостной магистрали ТС или нагнетающего воздушного вентилятора 90 для воздушного Обогревателя.Simultaneously with the ignition of the fuel-air mixture by the
Во время работы Обогревателя, топливо, запасенное в проходном топливном баке Обогревателя 132 дополняется повторной заправкой или топливом, поступающим из топливного бака ТС 31. During the operation of the Heater, the fuel stored in the through-flow fuel tank of the
По мере горения топливо-воздушной смеси в камере сгорания 120 происходит повышение температуры горячих теплообменников 61, 65 секций ТЭГ 3, между горячими и холодными сторонами термоэлектрических генераторных модулей 60, 63 образуется разность температур, обуславливающая генерацию электрической энергии. As the fuel-air mixture burns in the
С ростом перепада температуры между горячими и холодными сторонами термоэлектрических генераторных модулей 60, 63 количество генерируемой электрической энергии растет. As the temperature difference between the hot and cold sides of the
При достижении выходным напряжением ТЭГ нижнего порогового уровня, в силовом интерфейсном блоке 140 формируется импульсный зарядный ток АКБ ТС 25. When the output voltage of the TEG reaches the lower threshold level, a pulsed charging current of the
Постоянно, в процессе заряда АКБ ТС 25 электронным блоком управления 6 осуществляется контроль уровня заряда АКБ и задание оптимальной скважности зарядного тока.Constantly, in the process of charging the
При достижении АКБ ТС 25 достаточного уровня заряда, например - не менее 80% от уровня полного заряда аккумуляторной батареи, электронным блоком управления 6 подается импульсное напряжение на электрические нагреватели 72,78 топливной магистрали ТС, электрический нагреватель 73 АКБ, электрический нагреватель 74 СЖО ТС, электрический нагреватель 75 масла в картере двигателя ТС, электрический нагреватель 76 топливного насоса ТС, электрический нагреватель 77 топлива в баке ТС.When the
При необходимости, управляющим контроллером 148 дополнительно включаются вентилятор 91 воздуха салона ТС или другого Объекта Подогрева.If necessary, the
Задание требуемой температуры воздуха в салоне ТС или другом Объекта Подогрева обеспечивается через пульт 145 управления и индикации режимов работы Обогревателя или по радиоканалу через приемопередатчик 147 или через дополнительный выносной пульт 156.The setting of the required air temperature in the passenger compartment of the Vehicle or another Heating Object is provided through the
Требуемая температура в салоне ТС или другом Объекте Подогрева обеспечивается для Обогревателя с жидкостным теплоносителем регулировкой электрического нагревателя 70 по сигналу датчика температуры 40 и вентилятором воздуха 91 и подачей нагретого воздуха по входному воздуховоду 94 воздуха салона ТС или другого Объекта Подогрева.The required temperature in the vehicle cabin or other Heating Object is provided for the Heater with a liquid heat carrier by adjusting the
В обогревателе с воздушным теплоносителем для управления температурой воздуха и частичного его обновления в салоне ТС или Объекта Подогрева используется управляемая воздушная заслонка 96, с помощью которой через патрубок подвода воздуха 95 осуществляется подмешивание холодного воздуха в воздушный поток, поступающий на вход нагнетающего воздушного вентилятора 90 по выходному воздуховоду 97 воздуха салона ТС или Объекта Подогрева. In a heater with an air coolant, to control the air temperature and partially update it in the cabin of the vehicle or the Heating Object, a controlled
Оптимальный состав топливо-воздушной смести для текущих значений температуры и влажности воздуха обеспечивается регулированием расхода воздуха посредством управления скоростью вращения нагнетательного вентилятора 110 и расходом топлива посредством управления топливным насосом Обогревателя 131. Формирование оптимального состава топливо-воздушной смеси осуществляется по сигналам датчика 48 концентрации остаточного кислорода в выхлопных газах.The optimal composition of the fuel-air mixture for the current values of temperature and air humidity is provided by regulating the air flow by controlling the speed of rotation of the
Контроль температуры АКБ ТС 25, теплоносителя СЖО ТС в радиаторе 26 СЖО ТС, масла в картере двигателя ТС 29, температуры корпуса топливного насоса ТС 30, топливной магистрали ТС 32, топлива ТС в топливном баке 31, а также температура топливного оборудования Обогревателя - топливных магистралей 133,135, фильтра 130 и топливного насоса 131, топлива в проходном топливном баке 132, обеспечивается по сигналам датчиков температуры 49-57.Temperature control of the
Контроль непревышения температурой теплоносителя в холодных теплообменниках 62, 64 ТЭГ предельно допустимых значений обеспечивается датчиками 54 температуры теплоносителя на выходе ТЭГ для Обогревателя с жидкостным теплоносителем и температурным датчиком 55 для Обогревателя с воздушным теплоносителем. В том случае, если температура холодных теплообменников близка к критической, то управляющим контроллером снижается подача топливо-воздушной смести в камеру сгорания, что приводит к снижению количества тепла, проходящего через ТЭГ и к снижению температуры на холодном теплообменнике.The control of non-exceedance of the coolant temperature in cold
При достижении температурами АКБ ТС 25, охлаждающей жидкости в радиаторе 26, масла в картере двигателя 29 топлива в топливном баке ТС 31 требуемых значений, электронным блоком управления 6 увеличивается скважность напряжения питания соответствующего электрического нагревателя 72-78. При необходимости, также осуществляется изменение скважности напряжения питания электрических нагревателей топливного оборудования Обогревателя 71, 79-84. Кроме того, при приближении АКБ ТС 25 к уровню полного заряда, электронным блоком управления 6 увеличивается скважность импульсного тока заряда.When the temperatures of the
Высвободившаяся электрическая энергия может быть использована для повышения интенсивности нагрева воздуха салона ТС или Объекта Подогрева, либо передана через разъем блока дополнительного энергоснабжения 146 иным дополнительным потребителям.The released electrical energy can be used to increase the intensity of heating the air in the vehicle cabin or the Heating Object, or transferred through the connector of the additional
В том случае, если при снижении средней мощности питания электрических нагревателей 71-84 избыточная электрическая мощность генерации не востребуется, электронным блоком управления 6 дополнительно снижаются расход воздуха нагнетательным вентилятором 110 и подача топлива топливным насосом 131 Обогревателя с поддержанием остаточного кислорода в выхлопных газах нулевым или близким к нулю. In the event that, with a decrease in the average power supply of electric heaters 71-84, excess electric power generation is not required, the
При необходимости увеличения генерируемой электрической мощности или температур АКБ ТС 25, охлаждающей жидкости в радиаторе 26, масла в картере 27 двигателя ТС, топлива в топливном баке ТС 30, а также узлов 130-135 топливного оборудования Обогревателя, электронным блоком управления 6 увеличивается подача воздуха нагнетательным вентилятором 110 и подача топлива топливным насосом 131, что приводит к увеличению теплоты сгорания топливо-воздушной смеси и росту генерируемой электрической энергии.If it is necessary to increase the generated electric power or the temperatures of the
При переводе переключателя на пульте управления и индикации режимов работы 145 в положение «Выкл» или приходе радиосигнала на выключение Обогревателя выхода приемопередатчика 147 выключаются топливный насос 131, нагнетательный вентилятор 110, насос ОЖ 105. Жидкостный управляемый клапан 101 переводится в положение, замыкающее магистрали 100 и 104 СЖО двигателя ТС, приемопередатчиком 147 передается радиосигнал об успешном отключении Обогревателя, снимается управляющее напряжение электронного блока управления 6. When the switch on the control panel and indication of operating
Для выносного Обогревателя необходимо ручное отсоединение средства подачи теплоносителя к Объекту Подогрева 7 и подсоединительного разъема 157.For a remote Heater, it is necessary to manually disconnect the means of supplying the heat carrier to the
Предлагаемое изобретение относится к вспомогательным средствам для обогрева и облегчения запуска двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано с любыми транспортными средствами, содержащими тепловой двигатель, как в варианте встроенного предпускового подогревателя, так и в виде отдельного переносного устройства, практически без ограничения времени функционирования при условии периодического пополнения топливного бака транспортного средства или проходного топливного бака предпускового подогревателя с встроенным термоэлектрическим генератором.The present invention relates to auxiliary means for heating and facilitating the start of internal combustion engines and can be used with any vehicles containing a heat engine, both in the form of a built-in preheater, and as a separate portable device, with virtually no limitation of operating time, subject to periodic replenishment of the fuel tank of the vehicle or the through-flow fuel tank of the starting preheater with the built-in thermoelectric generator.
Изобретение может быть использовано как подогреватель салонов, кабин, фургонов и отсеков различных транспортных средств, помещений, как стационарных, так и легковозводимых, складных и перевозимых, а также палаток, навесов и иных конструкций, используемых для обитания в полевых условиях.The invention can be used as a heater for saloons, cabins, vans and compartments of various vehicles, premises, both stationary and easily erected, foldable and transportable, as well as tents, sheds and other structures used for living in the field.
Claims (14)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2782078C1 true RU2782078C1 (en) | 2022-10-21 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69712482T2 (en) * | 1997-02-21 | 2003-01-09 | Volvo Aero Corp | THERMOELECTRIC GENERATOR |
US7426910B2 (en) * | 2006-10-30 | 2008-09-23 | Ford Global Technologies, Llc | Engine system having improved efficiency |
RU192532U1 (en) * | 2019-04-18 | 2019-09-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Autonomous engine start-up system with thermoelectric generator |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69712482T2 (en) * | 1997-02-21 | 2003-01-09 | Volvo Aero Corp | THERMOELECTRIC GENERATOR |
US7426910B2 (en) * | 2006-10-30 | 2008-09-23 | Ford Global Technologies, Llc | Engine system having improved efficiency |
RU192532U1 (en) * | 2019-04-18 | 2019-09-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Autonomous engine start-up system with thermoelectric generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20150165871A1 (en) | Vehicle heating apparatus and system and method of doing the same | |
CN101298248B (en) | Method of operating a plug-in hybrid electric vehicle | |
US11015566B2 (en) | System for controlling power supplied to a starter motor | |
US4753682A (en) | Apparatus of thermoelectric effect for current generation in internal combustion engine vehicles and the like, with recovery of the externally dissipated heat | |
CN102596603B (en) | Heat exchanger arrangement | |
US20080179040A1 (en) | Method to heat or cool vehicle battery and passenger compartments | |
US10391837B2 (en) | Heating and cooling systems and methods for truck cabs | |
US20190329629A1 (en) | Cab heating systems and methods for vehicles | |
AU2010235986B2 (en) | Domestic water heater and method for heating water for domestic use | |
US2726042A (en) | Heating plant, particularly for motor vehicles | |
RU2268393C1 (en) | Device for facilitating staring of internal combustion engine | |
RU2782078C1 (en) | Heater with built-in thermoelectric generator | |
EP2981990B1 (en) | Portable air heating system | |
RU2699757C1 (en) | Heating plant with built-in heat generator | |
Anatychuk et al. | Experimental research on thermoelectric automobile starting pre-heater operated with diesel fuel | |
US4445469A (en) | Engine heater | |
RU151382U1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC HEATING OF THE HEAT STATE OF BATTERIES | |
RU209363U1 (en) | Thermal stabilization device for drives | |
FR2934201A3 (en) | Air heating device for cab interior of electric motor vehicle, has reservoir containing coolant, and heating circuit formed of conduits and connecting heat exchanger to reservoir such that coolant circulates between exchanger and reservoir | |
RU173546U1 (en) | INTEGRATED ELECTRIC AUTONOMOUS VEHICLE HEATER | |
RU128667U1 (en) | HEATING DEVICE | |
RU2508465C1 (en) | Heater | |
RU2756522C1 (en) | Power supply system of combat vehicle | |
CA2875413A1 (en) | Vehicle heating apparatus and system and method of doing the same | |
RU2171527C1 (en) | Off-line power supply |