[发明专利]用于加热、发电和冷却封闭空间的装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于加热、发电和冷却封闭空间的装置，这些封闭空间诸如飞机库、剧院、电影院、高层仓库、商业、工业和手工业建筑，它们通常非常高且具有较大的表面。

背景技术

为此，已知包括由多个管道构成的闭合回路的系统，这些管道大致设置在封闭空间的屋顶或天花板处；暖空气在这些管道中循环。

借助适当设置的绝热反射屏，通过从这些管道的表面向地板辐射来实现加热效应。

这种系统在意大利专利No.1,037,880和英国专利GB-A-1448073中有披露，该系统包括直接设置在管道处的燃烧器和用于将气态加热介质馈送通过管道的风机，所述风机设置在燃烧器的上游或下游。

燃烧器是强制通风型的，且插入管道处，该管道具有闭环的形状。

这种解决方案有一缺点：使用强制通风燃烧器实际上在管道中产生预定压力，该预定压力需要连续的和精确的维护，这可能要由非常有资质的人员来实施，以检查从所述管道的任何泄漏。

在现有技术文献欧洲专利EP-A-0079526和EP-A-0503489中披露了另外的加热系统。

此外，使用强制通风气体燃烧器需要提供结构复杂且难以微调的装置；大量移动的机械部件使得装置易于发生故障，因此需要相当多的维护，同时整体成本较高。

作为对于这种缺点的部分解决方案，欧洲专利EP-647819披露了一种用于加热封闭空间的装置，该装置包括通过热辐射来作用的至少一个闭路管道、用于在管道处提供火焰以直接加热加热介质的燃烧器、以及设置在所述燃烧器上游所述管道处从而在其内产生负压的风机，所述加热介质由气体和燃烧空气的混合物来构成。

燃烧器是文氏管式的多孔燃烧器，该燃烧器提供位于火管内的组合火焰，该火管侧向围绕所述组合火焰从而提供一腔室，可在该腔室中相对于火管侧向分配并绕其循环加热介质，此后，由于所述风机和所述文氏管式多孔燃烧器内加压可燃气体射流产生的负压，加热介质在所述火管的下游与火焰燃烧气体和与从外部吸取的空气相混合。

尽管这种解决方案解决了所引用背景技术的缺点，但是发现了污染物的排放：使用强制通风燃烧器或带有文氏管式燃烧器或混合管的辐射管型的加热装置实际上从CO(一氧化碳)、C0₂(二氧化碳)和NO_x(氮氧化物)的值相当高的燃烧产物中产生出污染物。

此外，在其中安装了这些装置的封闭空间中，假如它们必定受气候控制的话，则还必需使用适当设置的冷却装置，且需要在封闭空间内提供单独的管道、导管和电连接件，用于给所述装置供给和分配温度降低的空气。

而且，已知的装置并不能部分回收其所产生能量。

作为这个缺点的部分解决方案，已知所谓的“热电联产”系统，该系统通常由用于联合产生电能和热能的热电系统来构成，该系统对于提高所用燃料的效率是有用的。

然而，这些系统具有显著的缺点：主要是它们非常昂贵，因为它们需要加热单元并因此需要锅炉，以在回路中产生水并通过适当设置的导管来传送水，该回路包括例如用于热交换的电池。

由于提供给所述管道和回路的所有附件，因此还会增大成本，假如人们希望提供对于封闭空间的气候控制(冷却)，则在任何情况下都必需在所有需要的回路上添加这些附件。

已知的热电联产系统包括例如已知商标名称为Capstone、Elliott和Turbec的系统。

目前，还知道使用微型涡轮机来同时产生电能和热水以用于冬季建筑加热，或者仅仅产生电能，将燃烧气体散入大气中。

还知道使用微型涡轮机来同时产生电能和热水，然后将该热水送入吸收器，且一般产生用于封闭空间的冷却和夏季气候控制的制冷水。

然而，即便是这些解决方案也有缺点：对于工业封闭空间的冬季加热，微型涡轮机应用的负面因素之一是：由于热的燃烧气体用来将水加热到通常80-90℃；然后将该水送入热交换器，该热交换器再加热封闭空间的空气。

这种解决方案具有严重的缺点，因为空气在热交换器中加热之后，其比重会降低且趋于上升，从而在被加热的封闭空间内的天花板处产生高温，这引起很大的热损失并因此引起很多的能源浪费。例如，在高度约为7米的商业或生产空间中，为了使视平线处的空气温度达到18℃，可发现天花板温度大约为35℃。

因此，所有用来加热人体上方的空气至18℃以上温度的能量都是极大的能源浪费。