[发明专利]用于电加热系统的电源

说明书

技术领域

本发明涉及电力工程，尤其涉及用于住宅建筑或其他建筑的电系统。

背景技术

近年来，为了住宅用途(加热和/或热水供应)，有意识地转换为热量的电量的数量已经显著上升。这一上升出现的主要原因和电加热与通过直接燃料燃烧产生热量相比较而言的明显优势相关。电加热的过程提供连续的设备功能、稳定的加热参数并且在消费地点可能进行宽范围的电力控制，而且馈送能量载体普遍而简单，具有高度可控的加热过程，并且该过程具有生态纯净性。电加热系统的主要组件是电源，使用电加热系统的便利性是由电源的电能转换因数确定的。

当前，在包括电加热系统的电气工程以及能源动力工程领域中，脉冲电源的应用较为广泛。为了生成输出电压，脉冲电源利用了感应线圈中能量随着存储能量传送至用户而累积的现象。输入脉冲电压通过开关元件被周期性地发送到感应线圈。通过每个脉冲，穿过该线圈的脉冲电流在线圈磁场中提供能量累积。以这种方式累积的能量可以被直接或者通过变压器的次级绕组传送至负载。已知的脉冲电源典型电路的区别仅在于电感连接方式不同，除此之外操作原理保持不变。

这种机制使得能够显著提高能量转换因数，因为除了负载本身之外，它不包含任何散发电能的功率元件。开关晶体管以富开关模式(richswitchmode)运行并且只是在相当短的时间间隔内消散不重要的功率部分。提高开关的切换频率可以实质上提高功率并且改善设备的重量和尺寸参数。

感应线圈中能量累积过程(累积的能量随后传送给用户)的典型特性是它们与环境力场之间的交互。现在，已经累积了许多实验事实以便提供使用力场(电场、磁场、重力场和其他力场)获得常规形式能量(例如电能)的实际可能性。在美国、俄罗斯、德国、日本和瑞士广泛地进行了这一方向的研究。此处，正确进行的计算并没有揭示出违反了任何热力学定理；这里只有一种形式的能量根据物理学定理转换成了另一种形式的能量。

实际上，例如从如下给出的参考文献中已知的，存在各种物理理论，这些理论证实了通过将来自环境的力场能量转换为其常规能量形式来获得能量的可能性：

-“从真空提取能量和热量”，物理评论E，第48卷，第1562到1565页，1993年；

-SakharovA.D.,“Kvantovyiefluktuatsiivakuumaviskrivlyonnomprostranstvieiteoriyagravitatsii”,DokladyAkademiiNaukSSSR,t.12,1968；

-А.Frolov,“Svobodnayaenergiya”,http://prometheus.al.ru/phisik/frolov.htm；

-KosinovN.V.,GarbarukV.I.,PolakovD.V.“Energeticheskiifenomenvakuuma”,http://www.efir.com.ua/rus/

由这些现有技术可以知道多种技术方案，这些技术方案允许将环境力场势能转换成电能并实现能量转换的各种物理原理。

因而，在US6362718中公开了一种电磁发电机，该电磁发电机在没有外部电源的情况下运行。根据这种已知技术方案，在启动程序后，该发电机在将初级电源关断之后产生能量长达一段时间。该发电机是开放式消散系统，该系统将从环境获得的能量累积，并将该累积的能量转换成电能。应当注意，这一发明不应当被理解为“永动机”，因为在该发明中进行的过程与能量转换和守恒定理是一致的。

WO/1999/23749描述了用于电子系统的自备供电方法以及用于通过借助电荷发生器由非电的环境能量源转换成电能的能量转换方式实现该方法的设备。压电元件或摩擦起电元件或放射性充电离子源可以用作电荷发生器，这与通常的电源不同，不需要周期性变化或充电。

还有一些其他方案，这些方案用作由环境力场势能转换到常规电能的示例。初看之下，这些方案的结果与现代物理的根本依据是矛盾的。然而，这些方案不能被认为是“永动机”，因为在这些方案中进行的过程与能量转换和守恒定理是一致的。为了发现由环境力场势能到常规电能的转换机制，已经开展了广泛的调研。

虽然人们已经知道多种方案，但是存在创建可替代电能源的问题，可替代电能源在实践中实现高效的环境力场势能到电能的转换。