产生热能的方法，其实施装置和发热系统制造方法及图纸

本发明专利技术属于基于低能核合成原理，即所谓的LENR反应的产生热能的装置类别。这些反应的特点是加热装置的低能耗，同时保持由这些装置产生的足够高的热能输出。通过使用加热器，该装置声明的方法和替代方案能够实现在液体和空气加热系统中的各种使用方案。该加热器由耐高温陶瓷制成的多孔陶瓷导电管状元件和反应材料构造而成，其中所述反应性材料包含元素周期表第10组元素[例如镍(Ni)]金属粉末形式的金属粉末混合物以及含锂(Li)和氢(H)化学元素的燃料混合物，按比例分布在孔内，占加热器孔表面的10％到80％；或者在另外的替代方案中，多孔陶瓷导电管状元件由耐高温陶瓷制成，所述陶瓷含有元素周期表第10组元素[例如镍(Ni)]金属粉末形式的催化剂金属粉末。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】产生热能的方法，其实施装置和发热系统应用领域所提交的专利技术涉及基于所谓的低能核反应(LENR)原理的热能生产领域。此外，本专利技术涉及进行这种反应的加热装置。这些反应的特点是加热装置的低能耗，同时保持足够高的热能生成的输出。这些装置适于使用碳氢化合物来源用于热启动或使用电能，并且基于加热装置的组合构造原理进一步提高其效率。技术发展的现状目前作为热能生产替代性能源系统、基于LENR原理的装置技术开发正被应用于发电设备研究机构和制造商发布的各种项目中。但是，由于反应器运行模式的保持、核合成过程中参数控制的保持以及燃料混合物环境中温度模式的保持等有关的限制因素，到目前为止，还没有一种装置能够实现完全的商业运用。本专利技术的目的是实现LENR装置(加热器和加热装置)技术的方法，确保所需的可靠性，控制反应过程，提高装置效率和实际应用，利用电能以及多种能源(例如碳氢燃料)产生起始热能。上述方法、加热器和加热装置以及控制系统用于生产热能，并利用反应材料在催化放热LENR反应过程中释放的热能，所述反应材料包括催化剂--即元素周期表第十组过渡金属粉末[主要是镍(Ni)]以及铝(Al)和锂(Li)的含氢化合物的燃料混合物，构造为热能量反应堆(TER)形式的加热装置，反应过程受控，并且具备用于其使用目的的系统。文件所载之生产热能的方法--包括使用低能核反应(LENR)放热反应涉及的化学元素及本专利所述之其替代物--的特征要素，是反应材料温度的持续监控，其中所述反应材料包括元素周期表第10组[主要是镍(Ni)]过渡金属粉末形式的一种微分散催化剂以及一种燃料混合物[例如，氢化铝锂(LiAlH4)]，以及保持反应过程的温度，即低于所述催化剂粉末开始熔化烧结时预定温度范围的5％至10％，所使用的加热器为多孔陶瓷导电管状元件，其反应材料置于其孔内，其内表面被加热并且热能从外表面移除，金属触点置于所述加热器的相对两端，连接至用于控制所述加热器内部电阻的控制系统的输入端，测量其因此受到的电压和电流值，计算该控制过程电流的一阶和/或二阶导数，基于以上数据确定LENR反应时的温度，并且通过接通或断开所述加热器和反应材料的热能供应，保持该温度低于所述催化剂初始熔化温度的5％至10％，为实现此目的，将热能接通/断开控制装置连接至所述控制系统的输出端。该方法的替代方案包括通过燃烧碳氢燃料(例如燃烧气体)产生热能，其中热能能够在所述加热器内表面上接收并且从其外表面移除，或者可以选择，热能在该加热器外表面上接收并且从其内表面移除；也可以以金属触点引导电流通过加热器的方式接收电能。同时，用于实施所要求保护的方法的装置的特征要素：一个由陶瓷材料SiC、ZrO2和Al2O3制成的构造为多孔陶瓷导电管状元件的加热器，其反应材料分布于孔内，金属触点置于相对两端，连接耐高温金属制成的电导体，一个包含前述加热器的加热装置，接收碳氢燃料燃烧(例如气体燃烧)期间加热的外部热能，其包括金属涂层(连接)触点，在相对的两端连接到由耐高温金属制成的电导体；所述加热器置于由耐高温金属[以镍(Ni)合金为宜]制成的密封圆柱形金属外壳中，设有一个陶瓷绝缘插入件用于引出固定法兰区域的触点端子，其还包括加热和移除热能的热绝缘表面，以及通过电源加热获取外部热能的构造替代方案；此外，还有通过使用陶瓷导电元件并在其孔中放置反应材料来获得额外热能并提高效率的构造替代方案，具体构造为构成起始加热器和发射加热器的两个电绝缘同轴圆柱体；所述起始加热器接收外部加热能量并加热所述发射加热器，产生的热能从所述发射加热器的外表面除去。金属触点输出端设置在所述加热器的相对两端，连接到控制系统的输入端。为控制所述加热器内部的电阻，测量触点受到的电压和电流值，计算该控制过程电流的一阶和/或二阶导数，基于以上数据确定LENR反应时的温度，并且通过接通或断开所述加热器和反应材料的热能供应，保持该温度低于所述催化剂初始熔化温度的5％至10％，为实现此目的，以适当的控制装置连接到所述控制系统的输出端。该构造替代方案包括通过燃烧碳氢燃料(例如燃烧气体)产生热能，其中热能可以在内表面接收并且从所述加热器的外表面移除，或者可以选择，热能在外表面接收并且从所述加热装置的内表面移除。加热器还可以以金属触点引导电流穿过它们的方式接收热能；其中为实现输出功率的平滑控制，起始加热器和发射加热器分成两个或多个节；为加速LENR反应的启动，起始加热器和发射加热器或其各节在初始阶段通过金属触点引导电流穿过加热器的方式接收热能；与用于实施所要求保护的方法的装置相同：该加热装置包含一个接收以电源或燃烧碳氢燃料(例如燃烧气体)的方式加热的外部热能的起始加热器和一个发射加热器，构造为两个电绝缘同轴圆柱体，其金属涂层(连接)触点在相对的两端连接到由耐高温金属[以镍(Ni)铬(CR)合金为宜]制成的电导体，起始加热器和发射加热器的端部在一侧连接并且具有一个端子，被引导至起始加热器的中心；其置于由耐高温金属[以镍(Ni)合金为宜]制成的圆柱形金属外壳中，设有陶瓷绝缘插入件用于引出固定法兰区域的触点端子，其还包括加热和去除热能的热绝缘表面；替代方案：加热装置包括一个起始加热器和一个发射加热器，其中所述起始加热器分为两、三或四节，其每节均具有连接到控制系统的金属触点，接收加热的外部热能，所述发射加热器分为两、三或四节，其每节均具有连接到控制系统的金属触点，具体构造为两个电绝缘的同轴圆柱体；加热装置的替代方案，其中起始加热器接收通过二、三或四个燃烧器燃烧碳氢燃料(例如燃烧气体)加热的外部热能，并且发射加热器的内表面形成一个流室，其端部出口套管设有螺纹，用于连接插座(socket，插口、插槽)以供应和移除加热的液体(加热介质)；加热装置的替代方案，其中起始加热器各节接收通过电源加热的外部热能，并且发射加热器的内表面形成流室，其端部出口套管配设有螺纹，用于连接插座以供应和移除加热的液体；加热装置的替代方案，其中金属外壳由多孔陶瓷材料覆盖并且配备有用于其安装的螺纹。还有根据该专利的加热系统，其中使用的加热装置，例如：带有垂直导热面板的对流管式电加热器，其上固定有双薄片散热器，薄片之间角度为95°-110°，具有展开面，其中管状元件以15°-25°的角度设置在导热面板上，并且加热装置的金属壳体覆盖有多孔陶瓷材料，并且设有螺纹连接，通过管状元件下部的螺纹连接密封固定，该管状元件的另一端密封，管状元件的内部填充有液体直至覆盖加热装置表面的水平，液体沸点在95℃至115℃之间；对流管式加热器的替代方案包括固定在管状元件上的4薄片散热器，薄片之间角度为95°-110°；还有堆积型液体加热系统，包括一个充满液体的密封结构、用于液体供应和移除的插口、连接到碳氢燃料源的关闭阀的燃烧器，以及加热装置，所述加热装置包含一个接收通过燃烧碳氢燃料(例如燃烧气体)的外部热能的起始加热器和一个发射加热器，其构造为两个电绝缘同轴圆柱体，置于圆柱形热交换器内，该热交换器在结构内部设有径向板以及用于移除燃料燃烧产物的排气管。它还包括一个连接上述加热装置的控制系统、一个安装在热交换器涂层上的液体温度传感器、一个控制所述燃烧器和关闭阀的气体燃料供应的调节器、一个液体温度超过95℃时碳氢燃料的关闭供应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产热能的方法，包括：在反应材料与燃料混合物的相互作用期间，在启动外部热效应的条件下，使用低能核反应(LENR)的放热反应中涉及的化学元素，所述反应性材料含有元素周期表第十组元素中的金属粉末形式的催化剂，特别地为镍(Ni)，所述燃料混合物为铝(al)和锂(Li)的含氢化学化合物，诸如氢化铝锂(LiAlH4)，其中，通过使用加热器(1)得到受控的LENR反应，将所述加热器制作为多孔陶瓷导电管状元件，其中，在所述多孔陶瓷导电管状元件的孔中放置反应材料，所述加热器的内表面被加热，且从外表面移除热能，其中，将所述加热器的上部的金属触点(2)和所述加热器的下部的金属触点(3)放置在所述加热器的相对端部上，连接至控制系统(85)的输入端，用于控制所述加热器中的电阻，为此，所述金属触点经受测量电压和电流值，以及计算电流的一阶和/或二阶导数，基于此，通过断开或接通向所述加热器(1)和所述反应材料的热能供应来使温度维持在LENR过程发生所处的温度，并维持在低于所述催化剂的初始熔化温度的(5％至10％)的范围内，为此，将热能连接/断开控制装置连接至所述控制系统(85)的输出端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.08 CZ PV2016-1361.一种生产热能的方法，包括：在反应材料与燃料混合物的相互作用期间，在启动外部热效应的条件下，使用低能核反应(LENR)的放热反应中涉及的化学元素，所述反应性材料含有元素周期表第十组元素中的金属粉末形式的催化剂，特别地为镍(Ni)，所述燃料混合物为铝(al)和锂(Li)的含氢化学化合物，诸如氢化铝锂(LiAlH4)，其中，通过使用加热器(1)得到受控的LENR反应，将所述加热器制作为多孔陶瓷导电管状元件，其中，在所述多孔陶瓷导电管状元件的孔中放置反应材料，所述加热器的内表面被加热，且从外表面移除热能，其中，将所述加热器的上部的金属触点(2)和所述加热器的下部的金属触点(3)放置在所述加热器的相对端部上，连接至控制系统(85)的输入端，用于控制所述加热器中的电阻，为此，所述金属触点经受测量电压和电流值，以及计算电流的一阶和/或二阶导数，基于此，通过断开或接通向所述加热器(1)和所述反应材料的热能供应来使温度维持在LENR过程发生所处的温度，并维持在低于所述催化剂的初始熔化温度的(5％至10％)的范围内，为此，将热能连接/断开控制装置连接至所述控制系统(85)的输出端。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加热器(1)通过燃烧碳氢燃料——主要是燃料气体——接收热能。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述加热器(1)接收到所述外表面的热能，并且从所述加热器的内表面移除所述热能。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加热器(1)通过经过其的电流接收热能，所述电流经由金属触点传导。5.一种通过使用陶瓷导电元件获得额外热能并提高效率的方法，其中，所述陶瓷导电元件的孔中放置有反应材料，所述陶瓷导电元件被制作为构成起始加热器(41)和发射加热器(42)的两个电绝缘的同轴柱体部件；所述起始加热器(41)接收外部热能并对所述发射加热器(42)进行加热，所产生的热能从所述发射加热器(42)的外表面移除，将金属触点输出端放置在所述加热器的相对端部上，所述金属触点输出端连接至控制系统(85)的输入端，用于控制所述加热器中的电阻，为此，所述金属触点输出端经受测量电压和电流值，以及计算所述电流的一阶和/或二阶导数，基于此，确定LENR过程发生所处的温度，并且通过断开或接通向所述加热器和反应材料的热能供应来使该温度维持在低于催化剂的初始熔化温度的(5％至10％)的范围内，为此，将热能接通/断开控制装置连接至所述控制系统(85)的输出端。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述起始加热器(41)通过燃烧碳氢燃料——主要是燃料气体——接收热能。7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述起始加热器(41)通过使被引导通过公共触点的端子(44)的电流穿过所述起始加热器的端子(45)并穿过所述发射加热器的端子(46)来接收热能。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述起始加热器(41)放置在外部，所述发射加热器(42)放置在内部，从所述发射加热器(42)的内表面移除热能。9.根据权利要求5所述的方法，其中，包括所述起始加热器(41)和所述发射加热器(42)的柱形同轴本体的体积比为1:3，并经受等高比条件，在内部供应热能的情况下，所述起始加热器(41)与所述发射加热器(42)的壁厚的比≤3，在外部供应热能的情况下，所述起始加热器与所述发射加热器的壁厚的比≤1/3。10.根据权利要求5所述的方法，其中，将所述起始加热器(41)和所述发射加热器(42)分为两节或更多节，目的是实现对输出功率的平稳控制，其中，每节均包含公共触点的端子(44)，所述起始加热器的端子(45)和所述发射加热器的端子(46)。11.所述方法，其中，将所述加热器(1)结构化为由高温陶瓷和反应材料制成的多孔陶瓷导电管状元件，所述高温陶瓷包含SiC、ZrO2、Al2O3粉末和碳(C)粉的混合物，所述反应材料包含元素周期表第10组元素特别是镍(Ni)的金属粉末形式的金属催化剂粉末以及燃料混合物，以陶瓷孔表面的10％至80％之间的范围内的比例来按比例分布在所述孔中。12.所述方法，其中，将所述加热器(1)结构化为由根据上述权利要求11所述的高温陶瓷制成的多孔陶瓷导电管状元件，其特征在于，所述高温陶瓷已在其组分中包含元素周期表第10组元素特别是镍(Ni)的金属粉末形式的金属催化剂粉末。13.根据权利要求5和10所述的方法，其特征在于下述事实，为了加速LENR反应的开始，所述起始加热器(41)和所述发射加热器(42)或它们的相应节在起始阶段通过使所引导的电流穿过金属触点来接收热能。14.一种加热装置，包括根据权利要求2所述的加热器(1)，在燃烧碳氢燃料优选地为燃烧气体期间在所述加热装置的内表面(7)接收加热的外部热能，放置在所述加热装置的密封柱形外壳(10)中，由耐高温金属优选地为镍(Ni)制成，具有陶瓷绝缘插入件(6)，用于使所述加热装置的底座的固定法兰(11)区域中的触点端子密封和绝缘，并包含热绝缘表面，用于加热和移除热能。15.流通式的根据权利要求14所述的加热装置，其特征在于下述事实，所述加热装置的所述内表面(7)形成流室，并且所述加热装置的端部出口套管配备有螺纹，用于连接用于液体供应的插座(81)和用于液体移除的插座(84)，其中，所述加热装置的外表面在燃烧碳氢燃料优选地为燃烧气体期间接收热能。16.根据权利要求14实施的所述加热装置，其中，在所述加热装置的密封柱形外壳(10)中放置加热器(1)，所述加热器接收以供应电压的方式加热的外部热能，其中所述加热器的上部的金属触点(2)和所述加热器的下部的金属触点(3)放置在相对端部上，连接至由耐高温金属制成的电导体，所述加热器由耐高温金属优选地镍(Ni)合金制成，具有陶瓷绝缘插入件(6)，用于使所述加热装置的底座的所述固定法兰(11)的区域中的触点端子密封和绝缘，并包含用于移除热能的表面。17.根据权利要求16所述的流通式加热装置，其特征在于下述事实，所述加热装置的所述内表面形成流室，并且所述加热装置的端部出口套管配备有螺纹，用于连接用于液体供应的插座(81)和用于液体移除的插座(84)。18.根据权利要求5实施的加热装置，其中，接收以供应电压的方式或以加热碳氢燃料优选地燃烧气体的方式加热的外部热能的起始加热器(14)和发射加热器(42)构造为两个电绝缘同轴柱体，其中金属触点放置在相对端部处，连接至由耐高温金属优选地镍(Ni)或镍合金制成的电导体，所述起始加热器(41)和所述发射加热器(42)的端部在一侧连接并且具有被引导通过所述起始加热器(41)中间的公共触点的一个端子(44)，放置在所述加热装置的密封柱形外壳(10)中，由耐高温金属优选地镍(Ni)合金制成，具有陶瓷绝缘插入件(6)，用于使所述加热装置的底座的所述固定法兰(11)的区域中的触点端子密封和绝缘，并包含用于加热和移除热能的表面，具体地，取决于所述加热装置的特别替代方案，所述表面为复合加热装置的内表面(27)或所述加热装置的所述外壳(10)。19.根据权利要求8实施的加热装置，其中，接收加热的外部热能的起始加热器(41)和发射加热器(42)被构造为两个电绝缘同轴柱体，其中金属触点放置在相对端部上，连接到由耐高温金属优选地镍(Ni)或镍(Ni)和铬(Cr)的合金制成的电导体，其中所述起始加热器(41)和所述发射加热器(42)的端部在一侧连接，并具有放置在所述加热装置的密封柱形外壳(10)中的公共触点的一个端子(44)，由耐高温金属优选地镍(Ni)制成，用于移除热能，具有陶瓷绝缘插入件(6)，用于使所述加热装置的底座的所述固定法兰(11)的区域中的触点端子密封和绝缘。20.根据权利要求19实施的加热装置，其中，起始加热器(41)和发射加热器(42)被构造为两个电绝缘同轴柱体，所述起始加热器分为两节、三节或四节，每节均具有连接到控制系统(85)的金属触点，接收加热的外部热能，所述发射加热器分为两节、三节或四节，每节均具有连接到所述控制系统(85)的金属触点，其中金属触点放置在相对端部上，连接到由耐高温金属优选地镍(Ni)和铬(Cr)的合金制成的电导体，其中所述起始加热器(41)和所述发射加热器(42)的端部在一侧连接，并具有公共触点的一个端子(44)，放置在所述加热装置的密封柱形外壳(10)中，由耐高温金属优选地镍(Ni)合金制成，用于移除热能，具有陶瓷绝缘插入件(6)，用于使所述加热装置的底座的所述固定法兰(11)的区域中的触点端子密封和绝缘。21.根据权利要求20所述的加热装置，其特征在于下述事实，所述起始加热器(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥列格·奥利尚斯基，埃马努埃尔·胡贝尼，安德烈·科洛索夫，
申请(专利权)人：动力热能有限责任公司，
类型：发明
国别省市：捷克,CZ