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ES3041808T3 - Heating systems and methods - Google Patents

Heating systems and methods

Info

Publication number
ES3041808T3
ES3041808T3 ES22707834T ES22707834T ES3041808T3 ES 3041808 T3 ES3041808 T3 ES 3041808T3 ES 22707834 T ES22707834 T ES 22707834T ES 22707834 T ES22707834 T ES 22707834T ES 3041808 T3 ES3041808 T3 ES 3041808T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
cell
fluid
electrode
inner portion
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES22707834T
Other languages
Spanish (es)
Inventor
Andrew Atkins
Raymond Coles
Bob Dye
Christopher Key
Barry Malizia
Robert Wright
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Biaco Ltd
Original Assignee
Biaco Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Biaco Ltd filed Critical Biaco Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES3041808T3 publication Critical patent/ES3041808T3/en
Active legal-status Critical Current
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    • F01K21/00Steam engine plants not otherwise provided for
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    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/28Methods of steam generation characterised by form of heating method in boilers heated electrically
    • F22B1/284Methods of steam generation characterised by form of heating method in boilers heated electrically with water in reservoirs
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Abstract

Un sistema de calefacción que comprende: un sistema de suministro de líquido; una celda configurada para: recibir líquido del sistema de suministro de líquido, calentarlo y suministrar fluido caliente; un sistema de extracción de trabajo configurado para extraer trabajo útil del fluido caliente que sale de la celda; donde la celda comprende: (i) una carcasa dispuesta para definir una porción interna para recibir el líquido que se va a calentar, y (ii) una pluralidad de electrodos configurados para aplicar energía eléctrica al fluido en la porción interna; y donde los electrodos están configurados para aplicar energía eléctrica a dicho fluido en la porción interna para generar una o más burbujas de plasma para liberar energía en dicho fluido en la porción interna y en la carcasa para calentar el fluido en la porción interna. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)A heating system comprising: a liquid supply system; a cell configured to: receive liquid from the liquid supply system, heat it, and supply hot fluid; a work extraction system configured to extract useful work from the hot fluid exiting the cell; wherein the cell comprises: (i) a housing arranged to define an inner portion for receiving the liquid to be heated, and (ii) a plurality of electrodes configured to apply electrical energy to the fluid in the inner portion; and wherein the electrodes are configured to apply electrical energy to said fluid in the inner portion to generate one or more plasma bubbles to release energy into said fluid in the inner portion and into the housing to heat the fluid in the inner portion.

Description

DESCRIPCIÓN DESCRIPTION

Sistemas y procedimientos de calefacción Heating systems and procedures

Campo técnico Technical field

[0001] La presente invención se refiere al campo de los sistemas y procedimientos para generar calor. En particular, la presente invención se refiere a sistemas y procedimientos que usan una celda para proporcionar un fluido calentado. [0001] The present invention relates to the field of systems and methods for generating heat. In particular, the present invention relates to systems and methods that use a cell to provide a heated fluid.

Antecedentes Background

[0002] Por lo general, la generación de energía y/o calefacción puede implicar la combustión de algún tipo de combustible. Por ejemplo, los combustibles fósiles pueden usarse en un proceso de combustión que calienta el agua para generar vapor y/o agua caliente. Puede generarse vapor para utilizarlo para accionar una turbina, y esto a su vez puede utilizarse para generar electricidad. El agua caliente puede generarse para ser utilizada en sistemas de calefacción, donde esa agua caliente circula por todo un edificio para proporcionar calefacción a ese edificio. La electricidad también podría usarse para generar agua caliente, como en una caldera eléctrica. Puede ser deseable proporcionar una mayor eficiencia para dicha generación de energía y/o calefacción. El documento US 2006/0201157 describe un procedimiento y aparato generador de vapor de hidrólisis de arco. El documento US 2020/0002828 describe procedimientos y sistemas de generación de energía eléctrica relacionados con lo mismo. [0002] Generally, power and/or heating generation may involve the combustion of some type of fuel. For example, fossil fuels may be used in a combustion process that heats water to generate steam and/or hot water. Steam may be generated to drive a turbine, which in turn may be used to generate electricity. Hot water may be generated for use in heating systems, where that hot water circulates throughout a building to provide heat. Electricity could also be used to generate hot water, such as in an electric boiler. It may be desirable to provide greater efficiency for such power and/or heating generation. US 2006/0201157 describes an arc hydrolysis steam generating procedure and apparatus. US 2020/0002828 describes related electrical power generating procedures and systems.

Resumen Summary

[0003] Los aspectos de la invención se establecen en las reivindicaciones independientes y las características opcionales se establecen en las reivindicaciones dependientes. Los aspectos de la invención pueden proporcionarse en conjunto, y las características de un aspecto pueden aplicarse a otros aspectos. [0003] The aspects of the invention are set forth in the independent claims and the optional features are set forth in the dependent claims. The aspects of the invention may be provided together, and the features of one aspect may be applicable to other aspects.

[0004] En un aspecto, se proporciona un sistema de calefacción comprendiendo: un sistema de suministro de líquido; una celda configurada para: recibir líquido del sistema de suministro de líquido, calentarlo y producir fluido calentado; un sistema de extracción de trabajo configurado para extraer trabajo utilizable de la salida de fluido calentado de la celda. La celda comprende: (i) una carcasa dispuesta para definir una porción interna para recibir líquido que se va a calentar, y (ii) una pluralidad de electrodos configurados para aplicar energía eléctrica al fluido en la porción interna. Los electrodos están configurados para aplicar energía eléctrica a dicho fluido en la porción interna para generar una o más burbujas de plasma para liberar energía en dicho fluido en la porción interna y la carcasa para calentar el fluido en la porción interna. [0004] In one aspect, a heating system is provided comprising: a liquid supply system; a cell configured to: receive liquid from the liquid supply system, heat it, and produce heated fluid; and a work extraction system configured to extract usable work from the heated fluid outlet of the cell. The cell comprises: (i) a housing arranged to define an inner portion for receiving liquid to be heated, and (ii) a plurality of electrodes configured to apply electrical energy to the fluid in the inner portion. The electrodes are configured to apply electrical energy to the fluid in the inner portion to generate one or more plasma bubbles to release energy into the fluid in the inner portion, and the housing to heat the fluid in the inner portion.

[0005] Las realizaciones pueden permitir la provisión de un fluido calentado de alta exergía del que se extrae el trabajo. Se puede extraer trabajo de este fluido calentado de alta exergía para proporcionar generación de calefacción y/o energía. Las realizaciones pueden proporcionar un sistema eficiente para generar calor y/o energía. La celda puede comprender una celda de plasma (por ejemplo, una celda de combustible generadora de plasma). [0005] The embodiments may provide a high-exergy heated fluid from which work is extracted. Work may be extracted from this high-exergy heated fluid to provide heat and/or power generation. The embodiments may provide an efficient system for generating heat and/or power. The cell may comprise a plasma cell (e.g., a plasma-generating fuel cell).

[0006] El sistema puede comprender además un controlador configurado para: (i) recibir una señal indicativa de al menos un parámetro operativo de la celda, y (ii) controlar el funcionamiento del sistema de calefacción en base a dicho parámetro operativo. El controlador puede configurarse para controlar el funcionamiento del sistema de calefacción de modo que la generación de calor y/o plasma en la celda esté por encima de un nivel de umbral. Controlar el funcionamiento del sistema de calefacción puede comprender controlar al menos uno de: (i) el suministro de líquido a la celda por el sistema de suministro de líquido, y (ii) la energía eléctrica aplicada por los electrodos. El controlador puede configurarse para controlar el funcionamiento para mantener al menos un parámetro operativo para la celda dentro de un intervalo seleccionado (por ejemplo, para proporcionar un nivel seleccionado de rendimiento para la celda). [0006] The system may further comprise a controller configured to: (i) receive a signal indicating at least one operating parameter of the cell, and (ii) control the operation of the heating system based on that operating parameter. The controller may be configured to control the operation of the heating system so that the heat and/or plasma generation in the cell is above a threshold level. Controlling the operation of the heating system may comprise controlling at least one of: (i) the liquid supply to the cell by the liquid supply system, and (ii) the electrical power applied by the electrodes. The controller may be configured to control the operation to maintain at least one operating parameter for the cell within a selected range (e.g., to provide a selected level of cell performance).

[0007] El controlador puede configurarse para controlar el suministro de líquido a la celda y/o la energía eléctrica aplicada por los electrodos en base a una indicación obtenida de la demanda de calor que debe proporcionar la celda. En el caso de que la indicación de demanda obtenida indique una mayor demanda de calefacción que debe proporcionar la celda, el controlador puede configurarse para aumentar al menos uno de: (i) la temperatura del líquido suministrado a la celda, (ii) la presión del líquido suministrado a la celda, (iii) la cantidad de líquido suministrado a la celda, y (iv) la cantidad de energía eléctrica aplicada por los electrodos. Por ejemplo, el control de dicho funcionamiento puede facilitar un aumento en la producción de la celda (por ejemplo, para proporcionar más generación de fluido y/o plasma calentado dentro de la celda). [0007] The controller can be configured to control the fluid supply to the cell and/or the electrical power applied by the electrodes based on an indication of the heat demand that the cell must provide. If the indicated demand shows a higher heating requirement, the controller can be configured to increase at least one of the following: (i) the temperature of the fluid supplied to the cell, (ii) the pressure of the fluid supplied to the cell, (iii) the amount of fluid supplied to the cell, and (iv) the amount of electrical power applied by the electrodes. For example, controlling this operation can facilitate an increase in cell output (e.g., to provide more heated fluid and/or plasma generation within the cell).

[0008] La señal indicativa de al menos un parámetro operativo puede comprender una indicación de la calidad y/o cantidad de generación de plasma dentro de la celda. El controlador puede configurarse para controlar el funcionamiento del sistema de calefacción de modo que la calidad y/o la cantidad de generación de plasma permanezcan dentro de un intervalo seleccionado. Por ejemplo, el controlador puede configurarse para proporcionar al menos una cantidad de umbral de generación de plasma. Esta cantidad de umbral/intervalo seleccionado para la generación de plasma se puede seleccionar de modo que se produzca suficiente generación de plasma para proporcionar características de calefacción seleccionadas para el sistema de calefacción (por ejemplo, para que la cantidad de fluido calentado generado esté dentro de un intervalo seleccionado). [0008] The indicative signal of at least one operating parameter may include an indication of the quality and/or quantity of plasma generation within the cell. The controller may be configured to control the operation of the heating system so that the quality and/or quantity of plasma generation remains within a selected range. For example, the controller may be configured to provide at least a threshold amount of plasma generation. This selected threshold/range amount for plasma generation may be selected so that sufficient plasma generation occurs to provide selected heating characteristics for the heating system (e.g., so that the amount of heated fluid generated is within a selected range).

[0009] La señal indicativa de una calidad y/o cantidad de generación de plasma puede comprender una indicación de al menos uno de: (i) una presión y/o temperatura del fluido que sale de la celda, (ii) una cantidad y/o tipo de energía electromagnética presente dentro de la celda, (iii) vibración asociada con el suministro de energía a uno o más de los electrodos, (iv) un flujo de corriente y/o voltaje asociado con uno o más de los electrodos, y (v) dinámica de flujo de fluido dentro la celda. Por ejemplo, presiones y/o temperaturas más altas (por ejemplo, para la salida de fluido de la celda) pueden indicar una mayor generación de plasma. Asimismo, una mayor tasa de aumento de la presión/temperatura puede indicar una mayor generación de plasma. Por ejemplo, un aumento en cualquiera de: la actividad electromagnética dentro de la celda y/o la vibración asociada con el suministro de energía puede proporcionar una indicación de una mayor generación de plasma. Por ejemplo, los cambios repentinos en la corriente o el voltaje pueden proporcionar una indicación de cualquier cambio en la generación de plasma. Donde la corriente comienza a aumentar, esto puede proporcionar una indicación de que está a punto de formarse un arco. Por ejemplo, el controlador puede configurarse para reducir o detener la aplicación de voltaje al primer electrodo en caso de que un cambio en la corriente exceda un valor umbral (o una tasa de cambio de corriente exceda un umbral), por ejemplo, si la corriente aumenta demasiado. Por ejemplo, se puede monitorear el voltaje para identificar cualquier caída en el voltaje, por ejemplo, en respuesta al arco proporcionando una menor resistencia al flujo de corriente. Por ejemplo, una indicación de turbulencia aumentada para el flujo de fluido dentro de la celda puede proporcionar una indicación de generación de plasma aumentada. [0009] The indicative signal of the quality and/or quantity of plasma generation may comprise an indication of at least one of the following: (i) a pressure and/or temperature of the fluid exiting the cell, (ii) a quantity and/or type of electromagnetic energy present within the cell, (iii) vibration associated with the delivery of energy to one or more of the electrodes, (iv) a current and/or voltage flow associated with one or more of the electrodes, and (v) fluid flow dynamics within the cell. For example, higher pressures and/or temperatures (e.g., for fluid exiting the cell) may indicate greater plasma generation. Likewise, a higher rate of increase in pressure/temperature may indicate greater plasma generation. For example, an increase in either electromagnetic activity within the cell and/or vibration associated with the delivery of energy may provide an indication of greater plasma generation. For example, sudden changes in current or voltage may provide an indication of any change in plasma generation. Where the current begins to increase, this can indicate that an arc is about to form. For example, the controller can be configured to reduce or stop applying voltage to the first electrode if a change in current exceeds a threshold value (or if the rate of change of current exceeds a threshold), such as if the current becomes too high. Voltage can also be monitored to identify any voltage drops, such as those that occur in response to an arc, which may be providing less resistance to current flow. For instance, increased turbulence in the fluid flow within the cell can indicate increased plasma generation.

[0010] El controlador puede configurarse para controlar al menos uno de: (i) el suministro de líquido a la celda según la energía eléctrica que aplicará la pluralidad de electrodos, y (ii) la energía eléctrica que aplicará la pluralidad de electrodos basados en el suministro de líquido a la celda. Por ejemplo, al aumentar el suministro de líquido y/o energía eléctrica, el controlador puede controlar el suministro de energía eléctrica/líquido (respectivamente) según el cambio de suministro del otro. El cambio en el suministro de uno puede seleccionarse según el cambio de suministro al otro (por ejemplo, el aumento/disminución en uno puede seleccionarse en proporción al aumento/disminución en el suministro del otro). La señal indicativa de al menos un parámetro operativo puede comprender una indicación de una temperatura asociada con al menos uno de: la celda, el fluido en la celda y el fluido que sale de la celda. El controlador puede configurarse para controlar al menos uno de: (i) la energía eléctrica aplicada por los electrodos, (ii) el suministro de líquido a la celda, y (iii) un calentador externo, para aumentar la temperatura de la celda, el fluido en la celda, y/o la salida de fluido de la celda en el caso de que la indicación de temperatura esté por debajo de un nivel de umbral. El controlador puede configurarse para aumentar la energía eléctrica aplicada por los electrodos para proporcionar un mayor calentamiento y/o disminuir el caudal de líquido a través de la celda en el caso de que la indicación de temperatura esté por debajo del nivel de umbral. [0010] The controller may be configured to control at least one of: (i) the liquid supply to the cell based on the electrical energy applied by the plurality of electrodes, and (ii) the electrical energy applied by the plurality of electrodes based on the liquid supply to the cell. For example, by increasing the liquid supply and/or electrical energy, the controller may control the electrical energy/liquid supply (respectively) according to the change in the supply of the other. The change in the supply of one may be selected based on the change in the supply to the other (for example, the increase/decrease in one may be selected in proportion to the increase/decrease in the supply of the other). The indicative signal of at least one operating parameter may comprise an indication of a temperature associated with at least one of: the cell, the fluid in the cell, and the fluid leaving the cell. The controller can be configured to control at least one of the following: (i) the electrical power applied by the electrodes, (ii) the fluid supply to the cell, and (iii) an external heater, to increase the cell temperature, the fluid in the cell, and/or the fluid outlet from the cell if the temperature reading falls below a threshold level. The controller can also be configured to increase the electrical power applied by the electrodes to provide greater heating and/or decrease the fluid flow rate through the cell if the temperature reading falls below the threshold level.

[0011] Una superficie interna de la carcasa de la celda puede comprender un material de absorción de energía electromagnética dispuesto para convertir los fotones incidentes en calor. Al menos una porción de la carcasa puede ser conductora. Por ejemplo, la superficie interna de la carcasa puede estar configurada para generar calor en respuesta a los fotones que inciden sobre dicha superficie. La carcasa (por ejemplo, su superficie interna) puede configurarse para calentar el fluido dentro de la porción interna en respuesta a la generación de calor a partir de fotones incidentes (por ejemplo, y/u otras partículas tales como electrones). La carcasa puede configurarse para proporcionar un calentamiento conductivo del fluido dentro de la porción interna. La carcasa puede estar hecha de metal, por ejemplo, la carcasa puede ser de acero. La carcasa puede estar formada por una pluralidad de materiales diferentes. Se pueden proporcionar una o más capas o manguitos a la carcasa. Por ejemplo, la celda puede incluir un manguito ubicado en la porción interna dentro de la carcasa. El manguito puede disponerse para encajar dentro de la porción interna (por ejemplo, puede sentarse adyacente a la porción interna de la carcasa). Se puede proporcionar una pluralidad de tales manguitos. Cada manguito puede disponerse para proporcionar diferentes propiedades de absorción/conducción a otras regiones de la carcasa/celda. Por ejemplo, la carcasa puede estar hecha de un primer material (por ejemplo, acero), y un manguito hecho de un segundo material (por ejemplo, aluminio) puede insertarse dentro de la carcasa. La carcasa y/o el manguito pueden incluir un revestimiento para facilitar aún más la absorción y/o la conducción. Por ejemplo, se puede aplicar un revestimiento de oro. [0011] An inner surface of the cell shell may comprise an electromagnetic energy-absorbing material arranged to convert incident photons into heat. At least a portion of the shell may be conductive. For example, the inner surface of the shell may be configured to generate heat in response to photons incident upon that surface. The shell (for example, its inner surface) may be configured to heat the fluid within the inner portion in response to heat generation from incident photons (for example, and/or other particles such as electrons). The shell may be configured to provide conductive heating of the fluid within the inner portion. The shell may be made of metal, for example, the shell may be made of steel. The shell may be formed from a plurality of different materials. One or more layers or sleeves may be provided to the shell. For example, the cell may include a sleeve located on the inner portion within the shell. The sleeve can be arranged to fit within the inner portion (e.g., it can sit adjacent to the inner portion of the housing). A plurality of such sleeves can be provided. Each sleeve can be arranged to provide different absorption/conductivity properties to other regions of the housing/cell. For example, the housing can be made of a first material (e.g., steel), and a sleeve made of a second material (e.g., aluminum) can be inserted within the housing. The housing and/or the sleeve can include a coating to further facilitate absorption and/or conduction. For example, a gold coating can be applied.

[0012] El sistema de suministro de líquido puede configurarse para suministrar líquido a la celda bajo presión. La celda puede estar dispuesta para retener fluido en la carcasa bajo presión. Por ejemplo, la carcasa puede comprender uno o más dispositivos de compresión configurados para retener la porción interna de la carcasa bajo presión y/o la carcasa puede ser lo suficientemente rígida para resistir la expansión bajo la presión aplicada desde el interior de la porción interna. El sistema de suministro de líquido puede configurarse para calentar líquido antes de suministrarlo a la celda. El sistema de suministro de líquido puede configurarse para aumentar el calentamiento del líquido antes de suministrarlo a la celda en el caso de que la generación de calor y/o plasma de la celda esté por debajo de un nivel de umbral. El sistema puede disponerse para proporcionar un suministro continuo variable de líquido a la celda. [0012] The liquid delivery system may be configured to supply liquid to the cell under pressure. The cell may be arranged to retain fluid within the casing under pressure. For example, the casing may comprise one or more compression devices configured to retain the inner portion of the casing under pressure, and/or the casing may be sufficiently rigid to resist expansion under pressure applied from within the inner portion. The liquid delivery system may be configured to heat the liquid before supplying it to the cell. The liquid delivery system may be configured to increase the temperature of the liquid before supplying it to the cell if the heat and/or plasma generation of the cell falls below a threshold level. The system may be arranged to provide a variable, continuous supply of liquid to the cell.

[0013] La pluralidad de electrodos puede comprender: (i) un ánodo dispuesto para proporcionar una trayectoria conductora para que la corriente se aplique al fluido en la porción interna, y (ii) un cátodo dispuesto para proporcionar una trayectoria conductora lejos de la porción interna para la corriente recibida desde el ánodo a través del fluido en la porción interna. La pluralidad de electrodos puede comprender además un electrodo de equilibrio dispuesto para proporcionar una trayectoria conductora adicional hacia o desde el fluido en la porción interna. El ánodo y el cátodo (y, por ejemplo, el electrodo de equilibrio) pueden estar dispuestos concéntricamente entre sí. El ánodo, el cátodo y el electrodo de equilibrio pueden tener el mismo coeficiente de expansión térmica. El electrodo de equilibrio puede disponerse lejos de la trayectoria conductora entre el ánodo y el cátodo. Por ejemplo, la trayectoria conductora desde el ánodo hasta el cátodo puede ser radialmente hacia fuera. El electrodo de equilibrio puede estar desplazado del ánodo/cátodo en una dirección diferente (por ejemplo, a lo largo de un eje longitudinal). El electrodo de equilibrio puede estar más cerca del ánodo que el cátodo. Por ejemplo, el electrodo de equilibrio puede correr sustancialmente perpendicular (por ejemplo, perpendicular) a la trayectoria de la corriente desde el ánodo al cátodo (por ejemplo, puede ser paralelo al ánodo). [0013] The plurality of electrodes may comprise: (i) an anode arranged to provide a conductive path for current to be applied to the fluid in the inner portion, and (ii) a cathode arranged to provide a conductive path away from the inner portion for current received from the anode through the fluid in the inner portion. The plurality of electrodes may further comprise a balance electrode arranged to provide an additional conductive path to or from the fluid in the inner portion. The anode and cathode (and, for example, the balance electrode) may be arranged concentrically with each other. The anode, cathode, and balance electrode may have the same coefficient of thermal expansion. The balance electrode may be arranged away from the conductive path between the anode and the cathode. For example, the conductive path from the anode to the cathode may be radially outward. The balance electrode may be offset from the anode/cathode in a different direction (e.g., along a longitudinal axis). The balance electrode may be closer to the anode than the cathode. For example, the balance electrode may run substantially perpendicular to the current path from the anode to the cathode (e.g., it may be parallel to the anode).

[0014] La celda puede comprender un elemento resistivo dispuesto entre el ánodo y el cátodo, por ejemplo, el elemento resistivo puede comprender cuarzo o un material de vidrio de silicato de boro (por ejemplo, un material de alta resistencia que puede soportar altas temperaturas y/o presiones). El elemento resistivo puede tener suficiente resistencia eléctrica para que pueda actuar como aislante eléctrico. El elemento resistivo puede disponerse entre la trayectoria conductora entre el ánodo y el cátodo, por ejemplo, para proporcionar una mayor resistencia eléctrica entre el ánodo y el cátodo. Por ejemplo, el elemento resistivo puede ubicarse radialmente hacia fuera del ánodo y radialmente hacia dentro desde el cátodo (por ejemplo, donde la trayectoria conductora del ánodo al cátodo se extiende radialmente hacia fuera). [0014] The cell may comprise a resistive element disposed between the anode and the cathode; for example, the resistive element may comprise quartz or a boron silicate glass material (for example, a high-strength material that can withstand high temperatures and/or pressures). The resistive element may have sufficient electrical resistance to act as an electrical insulator. The resistive element may be disposed within the conductive path between the anode and the cathode, for example, to provide increased electrical resistance between the anode and the cathode. For example, the resistive element may be located radially outward from the anode and radially inward from the cathode (for example, where the conductive path from the anode to the cathode extends radially outward).

[0015] El sistema puede configurarse para proporcionar calefacción adicional a uno o más componentes de la celda (por ejemplo, durante un modo de inicio). La celda puede comprender un elemento de calentamiento para proporcionar dicho calentamiento. Por ejemplo, se puede ubicar un calentador adyacente a la celda y/o se puede integrar un elemento de calentamiento dentro de una parte de la celda. Se puede incluir un calentador en una tapa de extremo de la celda (por ejemplo, se puede proporcionar un calentador de cartucho dentro de una tapa de extremo de la celda). En algunos ejemplos, este calentamiento puede ser proporcionado por un elemento de calentamiento resistivo. El elemento de calentamiento resistivo puede ser parte de la celda (por ejemplo, se puede aplicar voltaje a un componente como un ánodo o un elemento resistivo para proporcionar calentamiento resistivo, o a un elemento o región de calentamiento resistivo adicional de la celda). Dicho calentamiento puede proporcionarse para aumentar la temperatura asociada con al menos uno de: la celda, el fluido dentro de la celda y la salida de fluido de la celda hasta el punto donde se estimula el plasma. Por ejemplo, se puede proporcionar calentamiento hasta que aparezcan burbujas (por ejemplo, burbujas de gas). [0015] The system may be configured to provide additional heating to one or more cell components (e.g., during a startup mode). The cell may comprise a heating element to provide such heating. For example, a heater may be located adjacent to the cell and/or a heating element may be integrated within a part of the cell. A heater may be included in a cell end cap (e.g., a cartridge heater may be provided within a cell end cap). In some examples, this heating may be provided by a resistive heating element. The resistive heating element may be part of the cell (e.g., voltage may be applied to a component such as an anode or resistive element to provide resistive heating, or to an additional resistive heating element or region of the cell). Such heating may be provided to raise the temperature associated with at least one of: the cell, the fluid within the cell, and the fluid outlet of the cell to the point where plasma is stimulated. For example, heating may be provided until bubbles appear (e.g., gas bubbles).

[0016] El sistema de suministro de líquido puede estar configurado para suministrar un fluido a la celda, tal como agua, que al menos parcialmente exhibe una naturaleza no newtoniana en circunstancias que se esperan dentro de la celda. Por ejemplo, donde el líquido está configurado para resistir la rápida expansión del plasma dentro de la celda. El sistema puede comprender además un aparato de filtro configurado para filtrar la salida de fluido de la celda. El sistema de extracción de trabajo puede comprender al menos uno de: (i) un regulador para transferencia de masa de fluido caliente y/o presurizado, (ii) un intercambiador de calor para transferencia de calor a un fluido de trabajo, y (iii) un sistema de generación de energía como un sistema de generación de energía a base de vapor. El fluido calentado generado por la celda se puede usar en sí mismo para aplicaciones posteriores o, en su lugar, se puede usar para calentar uno o más fluidos para aplicaciones posteriores. Por ejemplo, el fluido calentado generado por la celda se puede usar como fluido de trabajo o el fluido calentado generado por la celda se puede usar para calentar un fluido separado, que luego se puede usar como fluido de trabajo. El sistema puede comprender una fuente de voltaje de CC operable para aplicar un voltaje de CC a cada uno de los electrodos. [0016] The liquid supply system may be configured to supply a fluid to the cell, such as water, that at least partially exhibits a non-Newtonian nature under the circumstances expected within the cell. For example, the liquid may be configured to resist the rapid expansion of the plasma within the cell. The system may further comprise a filter apparatus configured to filter the fluid outlet from the cell. The work extraction system may comprise at least one of: (i) a regulator for mass transfer of hot and/or pressurized fluid, (ii) a heat exchanger for heat transfer to a working fluid, and (iii) a power generation system, such as a steam-based power generation system. The heated fluid generated by the cell may be used on its own for downstream applications or, alternatively, may be used to heat one or more fluids for downstream applications. For example, the heated fluid generated by the cell may be used as a working fluid, or the heated fluid generated by the cell may be used to heat a separate fluid, which may then be used as a working fluid. The system may comprise a DC voltage source operable to apply a DC voltage to each of the electrodes.

[0017] En un aspecto, se proporciona un sistema comprendiendo: una celda configurada para calentar el líquido proporcionado a la misma, comprendiendo la celda: una entrada para recibir un líquido a calentar y una salida para sacar el fluido calentado; un sistema de administración de energía configurado para controlar la aplicación de energía eléctrica a la celda para controlar el calentamiento del fluido en la celda; un sistema de extracción de trabajo acoplado a la salida y configurado para extraer trabajo utilizable de la salida de fluido calentado de la celda; y un sistema de administración de fluidos acoplado a la entrada de la celda, y configurado para: (i) suministrar líquido a calentar a la celda, y (ii) procesar fluido calentado que ha salido de la celda y utilizado por el sistema de extracción de trabajo . [0017] In one aspect, a system is provided comprising: a cell configured to heat the liquid supplied thereto, the cell comprising: an inlet for receiving a liquid to be heated and an outlet for removing the heated fluid; a power management system configured to control the application of electrical power to the cell to control the heating of the fluid in the cell; a work extraction system coupled to the outlet and configured to extract usable work from the heated fluid outlet of the cell; and a fluid management system coupled to the inlet of the cell, and configured to: (i) supply liquid to be heated to the cell, and (ii) process heated fluid that has exited the cell and been used by the work extraction system.

[0018] La celda puede comprender una celda como se describe en el presente documento. El sistema de extracción de trabajo puede comprender un sistema de extracción de trabajo como se describe en esta invención. El sistema de administración de fluidos puede comprender un sistema de suministro de líquido como se describe en esta invención, por ejemplo, para suministrar líquido que se va a calentar a la celda. [0018] The cell may comprise a cell as described herein. The work extraction system may comprise a work extraction system as described herein. The fluid management system may comprise a liquid supply system as described herein, for example, for supplying liquid to be heated to the cell.

[0019] El sistema de administración de fluidos puede comprender: (i) un acoplamiento de suministro de líquido para acoplar el sistema a un suministro de líquido a calentar, y (ii) un acoplamiento de drenaje para desechar el fluido calentado que ha sido expulsado por la celda y utilizado por el sistema de extracción de trabajo. El sistema de administración de fluidos puede comprender una bomba acoplada al acoplamiento de suministro de líquido y la entrada de la celda, donde la bomba puede funcionar para suministrar líquido a la celda bajo presión. El sistema de extracción de trabajo puede comprender un motor térmico. La salida de la celda puede estar acoplada a una primera entrada del motor para permitir que la salida de fluido calentado de la celda impulse el motor. El motor térmico puede estar acoplado a un generador configurado para generar energía en respuesta al accionamiento del motor. La salida de la celda también puede estar acoplada a un primer intercambiador de calor. Se puede acoplar una primera salida del motor al primer intercambiador de calor de manera que el fluido calentado de la celda que ha pasado a través del motor se dirija al primer intercambiador de calor para calentar. El primer intercambiador de calor puede acoplarse a una segunda entrada del motor para permitir que el fluido recalentado del intercambiador de calor propulse aún más el motor. El motor puede estar dispuesto para ser accionado en una relación diferente para el fluido que entra a través de las primera y segunda entradas del motor. Al menos uno del motor y del primer intercambiador de calor pueden estar acoplados a un segundo intercambiador de calor configurado para extraer más calor del fluido calentado que sale de la celda. [0019] The fluid management system may comprise: (i) a fluid supply coupling for connecting the system to a supply of fluid to be heated, and (ii) a drain coupling for disposing of the heated fluid that has been expelled from the cell and used by the work extraction system. The fluid management system may comprise a pump coupled to the fluid supply coupling and the cell inlet, where the pump can operate to supply fluid to the cell under pressure. The work extraction system may comprise a heat engine. The cell outlet may be coupled to a first engine inlet to allow the heated fluid outlet from the cell to drive the engine. The heat engine may be coupled to a generator configured to generate power in response to the engine's operation. The cell outlet may also be coupled to a first heat exchanger. A first engine outlet may be coupled to the first heat exchanger so that the heated fluid from the cell that has passed through the engine is directed to the first heat exchanger for heating. The first heat exchanger can be coupled to a second motor inlet to allow the superheated fluid from the heat exchanger to further drive the motor. The motor can be configured to operate at different ratios for the fluid entering through the first and second motor inlets. At least one of the motor and the first heat exchanger can be coupled to a second heat exchanger configured to extract more heat from the heated fluid exiting the cell.

[0020] El sistema de administración de fluidos puede comprender un filtro para filtrar el fluido calentado que sale de la celda. El sistema de extracción de trabajo puede comprender al menos uno de: un sistema de administración de calor configurado para recibir fluido calentado que ha salido de la celda, y para usar dicho fluido calentado como fuente de calor o en un intercambiador de calor; y un sistema de generación de energía configurado para recibir fluido calentado que ha salido de la celda, y para usar dicho fluido calentado para generar energía. El sistema de generación de energía puede estar acoplado al sistema de administración de energía para proporcionar energía generada al mismo. El sistema de administración de energía puede comprender un acoplamiento externo para acoplarse a una fuente de energía externa. El sistema de administración de energía puede configurarse para recibir energía de la fuente externa y/o proporcionar energía generada por el sistema de generación de energía a la fuente externa. [0020] The fluid management system may include a filter for filtering the heated fluid exiting the cell. The work extraction system may include at least one of: a heat management system configured to receive heated fluid exiting the cell and to use that heated fluid as a heat source or in a heat exchanger; and a power generation system configured to receive heated fluid exiting the cell and to use that heated fluid to generate power. The power generation system may be coupled to the power management system to supply generated power to it. The power management system may include an external coupling for connection to an external power source. The power management system may be configured to receive power from the external source and/or supply power generated by the power generation system to the external source.

[0021] En un aspecto, se proporciona un procedimiento para proporcionar un fluido calentado para extraer trabajo utilizable del mismo, comprendiendo el procedimiento: suministrar un líquido para calentar a una celda, donde la celda comprende: (i) una carcasa dispuesta para definir una porción interna para recibir el líquido a calentar, y (ii) una pluralidad de electrodos configurados para aplicar energía eléctrica al fluido en la porción interna; controlar el funcionamiento de la pluralidad de electrodos para aplicar energía eléctrica al fluido en la porción interna para generar una o más burbujas de plasma; generar calor en la carcasa próxima a la porción interna en respuesta a la recepción de la carcasa de fotones incidentes (por ejemplo, y también electrones) asociados con burbujas de plasma en la porción interna; usar la carcasa para calentar conductivamente el fluido en la porción interna. [0021] In one aspect, a method is provided for providing a heated fluid for extracting usable work therefrom, the method comprising: supplying a liquid to be heated to a cell, wherein the cell comprises: (i) a shell arranged to define an inner portion for receiving the liquid to be heated, and (ii) a plurality of electrodes configured to apply electrical energy to the fluid in the inner portion; controlling the operation of the plurality of electrodes to apply electrical energy to the fluid in the inner portion to generate one or more plasma bubbles; generating heat in the shell adjacent to the inner portion in response to the shell receiving incident photons (e.g., and also electrons) associated with plasma bubbles in the inner portion; and using the shell to conductively heat the fluid in the inner portion.

[0022] En un aspecto, se proporciona un procedimiento para controlar el funcionamiento de un sistema de calefacción, comprendiendo el sistema de calefacción una celda comprendiendo: (i) una carcasa dispuesta para definir una porción interna para recibir líquido a calentar, y (ii) una pluralidad de electrodos configurados para aplicar energía eléctrica al fluido en la porción interna, comprendiendo el procedimiento: controlar el funcionamiento de los electrodos para aplicar energía eléctrica al fluido en la porción interna para generar una o más burbujas de plasma para liberar energía del plasma al fluido en la porción interna y la carcasa para proporcionar calentamiento del fluido en la porción interna, donde controlar la operación de los electrodos comprende: recibir una señal indicativa de al menos un parámetro operativo asociado con la celda y/o un fluido asociado con la misma; operar en un modo de “inicio en frío” cuando el parámetro operativo indica que el calentamiento y/o la generación de plasma está por debajo de un nivel de umbral; y operar en un modo 'normal' cuando el parámetro operativo indica que el calentamiento y/o la generación de plasma está por encima del nivel de umbral; donde operar en el modo de inicio en frío comprende controlar al menos uno de: (i) la energía eléctrica aplicada por los electrodos, (ii) el suministro de líquido a la celda, y (iii) el funcionamiento de un calentador externo, para aumentar la temperatura de la celda y/o el fluido asociado con la misma en el caso de que el parámetro operativo indique que el calentamiento y/o la generación de plasma está por debajo de un nivel de umbral. [0022] In one aspect, a method is provided for controlling the operation of a heating system, the heating system comprising a cell comprising: (i) a housing arranged to define an inner portion for receiving fluid to be heated, and (ii) a plurality of electrodes configured to apply electrical energy to the fluid in the inner portion, the method comprising: controlling the operation of the electrodes to apply electrical energy to the fluid in the inner portion to generate one or more plasma bubbles to release energy from the plasma to the fluid in the inner portion and the housing to provide heating of the fluid in the inner portion, wherein controlling the operation of the electrodes comprises: receiving a signal indicative of at least one operating parameter associated with the cell and/or a fluid associated therewith; operating in a “cold start” mode when the operating parameter indicates that the heating and/or plasma generation is below a threshold level; and operating in a “normal” mode when the operating parameter indicates that the heating and/or plasma generation is above the threshold level; where operating in cold start mode comprises controlling at least one of: (i) the electrical power applied by the electrodes, (ii) the supply of liquid to the cell, and (iii) the operation of an external heater, to increase the temperature of the cell and/or the fluid associated with it in the event that the operating parameter indicates that the heating and/or plasma generation is below a threshold level.

[0023] Los aspectos de la presente invención también pueden proporcionar uno o más productos de programas informáticos comprendiendo instrucciones de programas informáticos configuradas para controlar un procesador para realizar cualquiera de los procedimientos descritos en esta invención. [0023] Aspects of the present invention may also provide one or more computer program products comprising computer program instructions configured to control a processor to perform any of the procedures described in this invention.

Figuras Figures

[0024] A continuación, se describirán algunos ejemplos de la presente invención, solo a modo de ejemplo, con referencia a las figuras, donde: [0024] The following are some examples of the present invention, by way of example only, with reference to the figures, where:

La Fig. 1 muestra un diagrama esquemático de un sistema de calefacción ejemplar. Fig. 1 shows a schematic diagram of an exemplary heating system.

La Fig. 2 muestra un diagrama esquemático de un sistema de calefacción ejemplar. Fig. 2 shows a schematic diagram of an exemplary heating system.

La Fig. 3 muestra un diagrama esquemático de una celda ejemplar. Fig. 3 shows a schematic diagram of an exemplary cell.

La Fig. 4 muestra un diagrama de bloques de un sistema ejemplar de generación de calor y energía. Fig. 4 shows a block diagram of an exemplary heat and power generation system.

La Fig. 5 muestra un diagrama esquemático de un sistema ejemplar de generación de calor y energía. Fig. 5 shows a schematic diagram of an exemplary heat and power generation system.

[0025] En los dibujos se utilizan números de referencia similares para indicar elementos similares. [0025] Similar reference numbers are used in the drawings to indicate similar items.

Descripción específica Specific description

[0026] Las realizaciones de la presente invención están dirigidas a sistemas para generar calor y/o energía. Dichos sistemas pueden proporcionar el calentamiento de un líquido para producir un fluido calentado. El fluido calentado se puede usar entonces con fines de calefacción y/o con fines de generación de energía. Para generar el fluido calentado, se puede suministrar líquido a una celda. Se puede aplicar energía eléctrica al líquido contenido en la celda a través de uno o más electrodos de la celda. La aplicación de esta energía eléctrica al fluido dentro de la celda hace que las burbujas de gas dentro de la celda formen burbujas de plasma. Cada burbuja de plasma será una región localizada que tendrá una presión/temperatura más alta que el fluido circundante. El fluido circundante puede limitar la expansión de las burbujas de plasma de manera que, mientras todavía se aplica energía eléctrica, estas burbujas emitirán energía electromagnética. Por ejemplo, los fotones pueden ser emitidos por átomos (o moléculas) dentro de las burbujas de plasma. A su vez, estos fotones emitidos pueden calentar la sustancia sobre la que inciden. Por ejemplo, esto puede proporcionar calentamiento de la carcasa de la celda y/o del fluido dentro de la celda. A su vez, esto permite que la celda produzca un fluido calentado para usar en un sistema 500 de generación de calefacción y/o de energía. El fluido calentado puede contener líquido y/o gas y, en algunos casos, el fluido calentado también puede contener algunos materiales plasmáticos. [0026] The embodiments of the present invention are directed to systems for generating heat and/or energy. Such systems can provide the heating of a liquid to produce a heated fluid. The heated fluid can then be used for heating and/or power generation purposes. To generate the heated fluid, liquid can be supplied to a cell. Electrical energy can be applied to the liquid contained in the cell through one or more cell electrodes. The application of this electrical energy to the fluid within the cell causes the gas bubbles within the cell to form plasma bubbles. Each plasma bubble will be a localized region that has a higher pressure/temperature than the surrounding fluid. The surrounding fluid can limit the expansion of the plasma bubbles so that, while electrical energy is still being applied, these bubbles will emit electromagnetic energy. For example, photons can be emitted by atoms (or molecules) within the plasma bubbles. In turn, these emitted photons can heat the substance upon which they impinge. For example, this can provide heating of the cell casing and/or the fluid within the cell. In turn, this allows the cell to produce a heated fluid for use in a heating and/or power generation system. The heated fluid may contain liquid and/or gas, and in some cases, it may also contain plasma materials.

[0027] Ahora se describirá un sistema de calefacción ejemplar con referencia a la Fig. 1. [0027] An exemplary heating system will now be described with reference to Fig. 1.

[0028] La Fig. 1 muestra un diagrama esquemático de un sistema de calefacción 50. El sistema de calefacción 50 incluye un sistema de suministro de líquido 10, una celda 100 y un sistema de extracción de trabajo 20. La celda 100 incluye una entrada de fluido 12 y una salida de fluido 22. La celda 100 tiene una carcasa 120 que define una porción interna 125 de la celda 100. La celda 100 también incluye una pluralidad de electrodos que, como se muestra, incluye un primer electrodo 111 y un segundo electrodo 112. La celda 100 puede comprender una celda de plasma (por ejemplo, una celda de combustible generadora de plasma). [0028] Fig. 1 shows a schematic diagram of a heating system 50. The heating system 50 includes a liquid supply system 10, a cell 100, and a work extraction system 20. The cell 100 includes a fluid inlet 12 and a fluid outlet 22. The cell 100 has a housing 120 that defines an internal portion 125 of the cell 100. The cell 100 also includes a plurality of electrodes, which, as shown, includes a first electrode 111 and a second electrode 112. The cell 100 may comprise a plasma cell (e.g., a plasma-generating fuel cell).

[0029] La carcasa 120 de la celda 100 encapsula la porción interna 125. La entrada de fluido 12 proporciona una trayectoria de flujo para el fluido hacia la porción interna 125 de la celda 100. La salida de fluido 22 proporciona una trayectoria de flujo para el fluido que sale de la porción interna 125 de la celda 100. De lo contrario, la porción interna 125 de la celda 100 puede estar sellada por la carcasa 120. El sistema de suministro de líquido 10 está acoplado a la entrada de fluido 12 de la celda 100. El sistema de extracción de trabajo 20 está acoplado a la salida de fluido 22 de la celda 100. Los acoplamientos entre el sistema de suministro de líquido 10 y la entrada de fluido 12, y el sistema de extracción de trabajo 20 y la salida de fluido 22 se muestran como una trayectoria de flujo anular. Sin embargo, se apreciará que esto es puramente con fines ilustrativos, y se puede proporcionar cualquier trayectoria de flujo adecuada). Además, aunque no se muestra en las Figs., el sistema de extracción de trabajo 20 también se puede acoplar al sistema de suministro de líquido 10 (por ejemplo, para facilitar el calentamiento y/o la presurización del líquido que se suministrará a la porción interna 125). [0029] The housing 120 of cell 100 encapsulates the internal portion 125. The fluid inlet 12 provides a flow path for fluid into the internal portion 125 of cell 100. The fluid outlet 22 provides a flow path for fluid exiting the internal portion 125 of cell 100. Alternatively, the internal portion 125 of cell 100 may be sealed by the housing 120. The fluid supply system 10 is coupled to the fluid inlet 12 of cell 100. The work extraction system 20 is coupled to the fluid outlet 22 of cell 100. The couplings between the fluid supply system 10 and the fluid inlet 12, and between the work extraction system 20 and the fluid outlet 22, are shown as an annular flow path. However, it will be appreciated that this is purely for illustrative purposes, and any suitable flow path may be provided. Furthermore, although not shown in the Figs., the working extraction system 20 can also be coupled to the liquid supply system 10 (e.g., to facilitate heating and/or pressurization of the liquid to be supplied to the internal portion 125).

[0030] El primer electrodo 111 está dispuesto al menos parcialmente dentro de la porción interna 125 de la celda 100. El segundo electrodo 112 también puede estar dispuesto al menos parcialmente dentro de la porción interna 125 de la celda 100. El primer y segundo electrodo 112 están dispuestos concéntricamente. El primer electrodo 111 se extiende dentro de una región central de la porción interna 125 de la celda 100. El segundo electrodo 112 está dispuesto radialmente hacia fuera del primer electrodo 111. El segundo electrodo 112 puede ser cilíndrico, al igual que el primer electrodo 111. El primer y el segundo electrodo 112 están dispuestos coaxialmente en el ejemplo que se muestra en la Fig. 1. El segundo electrodo 112 está ubicado adyacente a una superficie interna de la carcasa 120 (sin embargo, en algunos ejemplos, el segundo electrodo 112 puede estar integrado con la carcasa 120, por ejemplo, para formar parte del mismo, y/o una porción de la carcasa 120 puede proporcionar el segundo electrodo 112, por ejemplo, si dicha porción de la carcasa es eléctricamente conductora). [0030] The first electrode 111 is disposed at least partially within the inner portion 125 of cell 100. The second electrode 112 may also be disposed at least partially within the inner portion 125 of cell 100. The first and second electrodes 112 are arranged concentrically. The first electrode 111 extends within a central region of the inner portion 125 of the cell 100. The second electrode 112 is arranged radially outward from the first electrode 111. The second electrode 112 may be cylindrical, as is the first electrode 111. The first and second electrodes 112 are arranged coaxially in the example shown in Fig. 1. The second electrode 112 is located adjacent to an inner surface of the housing 120 (however, in some examples, the second electrode 112 may be integrated with the housing 120, e.g., to form part of it, and/or a portion of the housing 120 may provide the second electrode 112, e.g., if such a portion of the housing is electrically conductive).

[0031] Un primer extremo del primer electrodo 111 está ubicado fuera de la porción interna 125 de la carcasa 120. Un segundo extremo del primer electrodo 111, distal al primer extremo, está ubicado dentro de la porción interna 125 de la carcasa 120. El segundo electrodo 112 puede extenderse a lo largo de parte o toda la longitud de la porción interna 125 de la carcasa 120. Al menos un extremo del segundo electrodo 112 puede extenderse fuera de la porción interna 125 de la celda 100. Aunque no se muestra en la Fig. 1, cada uno del primer y/o segundo electrodo 112 puede estar acoplado a una fuente de energía. Por ejemplo, cada electrodo puede tener un extremo que se extienda fuera de la porción interna 125 (por ejemplo, dentro de la carcasa 120), y este extremo puede estar acoplado a la fuente de energía. En algunos ejemplos, la carcasa 120 puede proporcionar una conexión a tierra y el primer electrodo 111 puede estar conectado a un terminal positivo de la fuente de energía. [0031] A first end of the first electrode 111 is located outside the inner portion 125 of the housing 120. A second end of the first electrode 111, distal to the first end, is located inside the inner portion 125 of the housing 120. The second electrode 112 may extend along part or all of the length of the inner portion 125 of the housing 120. At least one end of the second electrode 112 may extend outside the inner portion 125 of the cell 100. Although not shown in Fig. 1, each of the first and/or second electrode 112 may be coupled to a power source. For example, each electrode may have one end extending outside the inner portion 125 (e.g., inside the housing 120), and this end may be coupled to the power source. In some examples, the housing 120 can provide a ground connection and the first electrode 111 can be connected to a positive terminal of the power source.

[0032] La carcasa 120 puede ser cilindrica. La entrada de fluido 12 está dispuesta en un extremo opuesto de la carcasa 120 a la salida de fluido 22. El primer y segundo electrodo 112 se extienden a lo largo de un eje que se extiende desde la entrada de fluido 12 hasta la salida de fluido 22 (por ejemplo, un eje longitudinal de la celda 100). La salida de fluido 22 puede estar dispuesta verticalmente más alta (por ejemplo, encima, directamente encima) de la entrada de fluido 12. [0032] The housing 120 may be cylindrical. The fluid inlet 12 is arranged at one end of the housing 120 opposite the fluid outlet 22. The first and second electrodes 112 extend along an axis extending from the fluid inlet 12 to the fluid outlet 22 (e.g., a longitudinal axis of cell 100). The fluid outlet 22 may be arranged vertically higher (e.g., above, directly above) the fluid inlet 12.

[0033] El sistema de suministro de líquido 10 está dispuesto para suministrar líquido a la celda 100. Se puede proporcionar líquido a la celda 100 a través de la entrada de fluido 12. El sistema de suministro de líquido 10 puede comprender un acoplamiento a un suministro de líquido, como un depósito de líquido. El sistema de suministro de líquido 10 está configurado para controlar el suministro de este líquido a la celda 100. Por ejemplo, el líquido que se va a suministrar puede comprender parcial o totalmente un fluido que exhibe un comportamiento no newtoniano en el entorno de la celda 100. El líquido puede ser agua o una solución acuosa. [0033] The liquid supply system 10 is arranged to supply liquid to cell 100. Liquid can be supplied to cell 100 through fluid inlet 12. The liquid supply system 10 may comprise a coupling to a liquid supply, such as a liquid reservoir. The liquid supply system 10 is configured to control the supply of this liquid to cell 100. For example, the liquid to be supplied may partially or entirely comprise a fluid that exhibits non-Newtonian behavior in the environment of cell 100. The liquid may be water or an aqueous solution.

[0034] El sistema de extracción de trabajo 20 está dispuesto para recibir fluido calentado desde la celda 100. El fluido calentado puede salir de la celda 100 a través de la salida de fluido 22. El fluido calentado puede comprender líquido y/o gas. Por ejemplo, esto puede ser una combinación de gas y líquido, por ejemplo, vapor con algunas gotas de agua. La salida de fluido 22 está dispuesta para permitir que el flujo de este fluido calentado salga de la celda 100 para ser utilizado por el sistema de extracción de trabajo 20. Por ejemplo, el vapor creado dentro de la celda 100 puede subir y salir a través de la salida de fluido 22. El sistema de extracción de trabajo 20 está configurado para utilizar la salida de fluido calentado de la celda 100. El sistema de extracción de trabajo 20 puede configurarse para recibir este fluido calentado y usarlo como parte de un suministro de fluido calentado (por ejemplo, para fines de calentamiento). El sistema de extracción de trabajo 20 puede configurarse para recibir este fluido calentado y para usar este fluido calentado para generar energía. Por ejemplo, este fluido calentado puede usarse para accionar un generador, por ejemplo, mediante el uso de una máquina de vapor. [0034] The work extraction system 20 is arranged to receive heated fluid from cell 100. The heated fluid can exit cell 100 through fluid outlet 22. The heated fluid can comprise liquid and/or gas. For example, this can be a combination of gas and liquid, e.g., steam with a few drops of water. Fluid outlet 22 is arranged to allow the flow of this heated fluid from cell 100 to be used by the work extraction system 20. For example, steam created within cell 100 can rise and exit through fluid outlet 22. The work extraction system 20 is configured to utilize the heated fluid outlet from cell 100. The work extraction system 20 can be configured to receive this heated fluid and use it as part of a heated fluid supply (e.g., for heating purposes). The work extraction system 20 can be configured to receive this heated fluid and to use it to generate power. For example, this heated fluid can be used to drive a generator, for example, by using a steam engine.

[0035] La carcasa 120 está configurada para encapsular la porción interna 125. La carcasa 120 está dispuesta para definir la porción interna 125 para proporcionar una región donde se puede calentar el líquido. Una superficie interna de la carcasa 120 (por ejemplo, que enfrenta/define la porción interna 125) puede configurarse para generar calor en respuesta a los fotones incidentes (por ejemplo, la carcasa 120 puede ser conductora). La superficie interna puede comprender la región de la carcasa 120 que se encuentra adyacente a la porción interna 125. Esta puede comprender parte de la carcasa 120 y/o puede comprender un componente adicional, como una capa/película provista allí para generar calor en respuesta a los fotones incidentes. Por ejemplo, la superficie interna puede estar configurada para absorber energía electromagnética, tal como en forma de luz visible. La superficie interna está configurada para calentarse a medida que recibe fotones incidentes. La superficie interna está configurada para calentar el fluido dentro de la porción interna 125, por ejemplo, a medida que se calienta a partir de los fotones incidentes. La carcasa 120 puede estar hecha de un metal, como acero. La carcasa 120 está configurada para retener fluido en la porción interna 125 bajo presión. [0035] Shell 120 is configured to encapsulate inner portion 125. Shell 120 is arranged to define inner portion 125 to provide a region where the liquid can be heated. An inner surface of shell 120 (e.g., facing/defining inner portion 125) can be configured to generate heat in response to incident photons (e.g., shell 120 can be conductive). The inner surface can comprise the region of shell 120 that is adjacent to inner portion 125. This can comprise part of shell 120 and/or an additional component, such as a layer/film provided therein, to generate heat in response to incident photons. For example, the inner surface can be configured to absorb electromagnetic energy, such as in the form of visible light. The inner surface is configured to heat up as it receives incident photons. The inner surface is configured to heat the fluid within the inner portion 125, for example, as it is heated by incident photons. The shell 120 may be made of a metal, such as steel. The shell 120 is configured to retain fluid in the inner portion 125 under pressure.

[0036] La entrada de fluido 12, la porción interna 125 y la salida de fluido 22 están dispuestas para definir una trayectoria de flujo para que el fluido fluya a través de la porción interna 125 de la carcasa 120. La porción interna 125 está dispuesta para recibir líquido a calentar a través de la entrada de fluido 12. La celda 100 está dispuesta para calentar este líquido en la porción interna 125 para proporcionar un fluido calentado. La salida de fluido 22 está dispuesta para proporcionar una trayectoria de flujo para este fluido calentado lejos de la porción interna 125. [0036] Fluid inlet 12, internal portion 125, and fluid outlet 22 are arranged to define a flow path for fluid to flow through internal portion 125 of housing 120. Internal portion 125 is arranged to receive fluid to be heated through fluid inlet 12. Cell 100 is arranged to heat this fluid in internal portion 125 to provide heated fluid. Fluid outlet 22 is arranged to provide a flow path for this heated fluid away from internal portion 125.

[0037] El primero y segundo electrodos 111, 112 están configurados para proporcionar una trayectoria de flujo de corriente a través de la porción interna 125 de la celda 100. Uno de los electrodos 111, 112 puede proporcionar un ánodo y el otro puede proporcionar un cátodo. Por ejemplo, el primer electrodo 111 puede proporcionar el ánodo para llevar la corriente a la porción interna 125 de la celda 100. El segundo electrodo 112 puede proporcionar el cátodo para llevar la corriente fuera de la porción interna 125 de la celda 100. El primer y segundo electrodo 112 están separados entre sí. El primer electrodo 111 está dispuesto para recibir un voltaje de modo que exista una diferencia de potencial entre el primer y segundo electrodo 111, 112. El primer y segundo electrodo 111, 112 están dispuestos capacitivamente. La presencia de fluido en la porción interna 125 puede proporcionar una trayectoria conductora entre el primer y el segundo electrodo 112. El fluido proporcionará resistencia eléctrica entre los dos electrodos 111, 112. El primer y segundo electrodo 112 con fluido en la celda 100 pueden efectivamente proporcionar un circuito que tenga una capacitancia y una resistencia. El primer y segundo electrodo 111, 112 están configurados para proporcionar tensión de voltaje al fluido y/o plasma dentro de la porción interna 125. [0037] The first and second electrodes 111, 112 are configured to provide a current flow path through the inner portion 125 of cell 100. One of the electrodes 111, 112 can provide an anode and the other can provide a cathode. For example, the first electrode 111 can provide the anode to carry the current into the inner portion 125 of cell 100. The second electrode 112 can provide the cathode to carry the current out of the inner portion 125 of cell 100. The first and second electrodes 112 are separated from each other. The first electrode 111 is arranged to receive a voltage so that a potential difference exists between the first and second electrodes 111, 112. The first and second electrodes 111, 112 are capacitively arranged. The presence of fluid in the inner portion 125 can provide a conductive path between the first and second electrodes 112. The fluid will provide electrical resistance between the two electrodes 111 and 112. The first and second electrodes 112, with fluid in cell 100, can effectively provide a circuit with capacitance and resistance. The first and second electrodes 111 and 112 are configured to provide voltage to the fluid and/or plasma within the inner portion 125.

[0038] En funcionamiento, el sistema de suministro de líquido 10 suministra un líquido a través de la entrada de fluido 12 y dentro de la porción interna 125 de la celda 100. En este ejemplo, el líquido será agua, pero se pueden usar otros líquidos. El sistema de suministro de líquido 10 funciona para suministrar agua a la celda 100 de modo que la celda 100 se llene de agua. Cualquier gas que haya estado previamente en la celda 100 puede ser expulsado a través de la salida de fluido 22 de la celda 100. La celda 100 puede entonces llenarse sustancialmente con agua. [0038] In operation, the liquid supply system 10 supplies a liquid through fluid inlet 12 and into the internal portion 125 of cell 100. In this example, the liquid will be water, but other liquids can be used. The liquid supply system 10 functions to supply water to cell 100 so that cell 100 is filled with water. Any gas that was previously in cell 100 can be expelled through fluid outlet 22 of cell 100. Cell 100 can then be substantially filled with water.

[0039] Se aplica un voltaje al primer electrodo 111 (ánodo). Esto hará que algo de corriente fluya hacia el agua. [0039] A voltage is applied to the first electrode 111 (anode). This will cause some current to flow into the water.

Debido a la resistencia eléctrica del agua, este flujo de corriente y resistencia provocarán cierto calentamiento del agua (por ejemplo, calentamiento I2R). Este proceso de calentamiento resistivo continúa a medida que se aplica un voltaje al primer electrodo 111. A medida que aumenta la temperatura del agua dentro de la porción interna 125, comenzarán a formarse microburbujas de gas dentro del agua en la porción interna 125. Estas pueden ser burbujas de vapor que se forman o burbujas de aire que se liberan que quedaron atrapadas en el agua suministrada a la porción interna 125 de la celda 100. Como resultado, se desarrollarán algunas bolsas de gas dentro del líquido en la porción interna 125 de la celda 100. Con la aplicación continua del voltaje al primer electrodo 111, se generarán burbujas de plasma dentro de la porción interna 125 de la carcasa 120. Estas burbujas liberarán energía en el fluido circundante y la superficie interna de la carcasa 120. A su vez, esto proporciona calentamiento del fluido dentro de la porción interna 125. Due to the electrical resistance of water, this current flow and resistance will cause some heating of the water (e.g., I²R heating). This resistive heating process continues as a voltage is applied to the first electrode 111. As the temperature of the water inside the inner portion 125 increases, microbubbles of gas will begin to form within the water in the inner portion 125. These may be vapor bubbles forming or air bubbles being released that were trapped in the water supplied to the inner portion 125 of cell 100. As a result, some pockets of gas will develop within the liquid in the inner portion 125 of cell 100. With the continued application of voltage to the first electrode 111, plasma bubbles will be generated within the inner portion 125 of the shell 120. These bubbles will release energy into the surrounding fluid and the inner surface of the shell 120. This, in turn, provides heating of the fluid within the inner portion 125.

[0040] Sin desear limitarse a la teoría, al aplicar el voltaje al primer electrodo 111, esto cargará el capacitor proporcionado por el primer y segundo electrodo 112. A medida que el fluido dentro de la porción interna 125 se calienta, su permitividad puede cambiar, y esto puede cambiar una capacitancia de la celda 100 (por ejemplo, entre el primer y el segundo electrodo 111, 112). Por ejemplo, cuando se usa agua, su permitividad disminuirá a medida que se calienta (y luego también cuando se convierte en vapor). En particular, cuando comienzan a formarse microburbujas de gas (por ejemplo, vapor) dentro del líquido en la porción interna 125, estas proporcionarán regiones localizadas de menor permitividad. Este proceso puede proporcionar efectivamente un colapso de la permitividad en regiones localizadas. Por ejemplo, cuando se usa agua, esta diferencia de permitividad entre las burbujas que se forman en el agua y el agua circundante puede ser un factor de aproximadamente 40 (por ejemplo, la capacitancia por unidad de volumen en esas burbujas puede ser 1/40 de la del agua circundante). Durante este proceso, la densidad de energía volumétrica del fluido y/o plasma dentro de la porción interna 125 permanecerá constante. Debido al colapso de la permitividad dentro de las burbujas de gas, la capacitancia disminuirá en esta región. Como la densidad de energía volumétrica permanece constante y la capacitancia disminuye, el voltaje por metro aumentará en consecuencia (por ejemplo, para conservar energía según E=1/2 CV2). Para ejemplos donde se usa agua, el voltaje por metro aumentará en un factor de aproximadamente V40. [0040] Without wishing to limit ourselves to theory, applying voltage to the first electrode 111 will charge the capacitor provided by the first and second electrodes 112. As the fluid within the inner portion 125 heats up, its permittivity can change, and this can change the capacitance of cell 100 (e.g., between the first and second electrodes 111, 112). For example, when water is used, its permittivity will decrease as it heats up (and then also when it turns into steam). In particular, when microbubbles of gas (e.g., steam) begin to form within the liquid in the inner portion 125, these will provide localized regions of lower permittivity. This process can effectively provide a collapse of permittivity in localized regions. For example, when water is used, the permittivity difference between the bubbles forming in the water and the surrounding water can be a factor of approximately 40 (e.g., the capacitance per unit volume in those bubbles can be 1/40 that of the surrounding water). During this process, the volumetric energy density of the fluid and/or plasma within the inner portion 125 will remain constant. Due to the permittivity collapse within the gas bubbles, the capacitance will decrease in this region. Since the volumetric energy density remains constant and the capacitance decreases, the voltage per meter will increase accordingly (e.g., to conserve energy according to E = 1/2 CV²). For examples where water is used, the voltage per meter will increase by a factor of approximately V⁴⁰.

[0041] Sin pretender ceñirse a la teoría, con la energía eléctrica aun aplicándose al primer electrodo 111, estas microburbujas de gas (a menor densidad que el líquido circundante) intentarán expandirse rápidamente en su entorno. Sin embargo, el líquido circundante resistirá esta expansión, por ejemplo, debido a la naturaleza no newtoniana del líquido en estas condiciones. Esto hará que las microburbujas aumenten rápidamente de temperatura y presión. A su vez, su capacitancia disminuirá aún más (por ejemplo, provocando un aumento de dV/dr), lo que dará lugar a una mayor tensión de voltaje a través de la burbuja. Con tensión de voltaje suficiente a través de la burbuja, puede ocurrir ionización que conduzca a la formación de plasma dentro de la burbuja. Por lo tanto, se pueden formar una o más burbujas de plasma en el líquido en la porción interna 125. El plasma puede tener una densidad aún más baja que el gas y, por lo tanto, con un voltaje aún aplicado al primer electrodo 111, la burbuja de plasma intentará expandirse rápidamente. En particular, este proceso de generación de burbujas de plasma ocurrirá rápidamente, por lo que cada burbuja de plasma impulsará una rápida expansión. A su vez, esto provocará respuestas de fluidos no newtonianos en el líquido de la porción interna 125 de la celda 100. Por ejemplo, cuando se usa agua, el agua no cede inmediatamente ante la onda de presión provocada por la burbuja de plasma. tratando de expandirse. Por lo tanto, la burbuja de plasma se mantiene en un volumen relativamente fijo (por ejemplo, solo puede expandirse con relativa lentitud). Mientras que el volumen del plasma permanece relativamente constante, la temperatura y la presión dentro de esta burbuja aumentan rápidamente en respuesta a la tensión de voltaje provocada por el voltaje aplicado al primer electrodo 111. [0041] Without adhering strictly to theory, with electrical energy still being applied to the first electrode 111, these gas microbubbles (being less dense than the surrounding liquid) will attempt to expand rapidly into their environment. However, the surrounding liquid will resist this expansion, for example, due to the non-Newtonian nature of the liquid under these conditions. This will cause the microbubbles to rapidly increase in temperature and pressure. In turn, their capacitance will decrease even further (for example, causing an increase in dV/dr), resulting in a higher voltage across the bubble. With sufficient voltage across the bubble, ionization can occur, leading to the formation of plasma within the bubble. Thus, one or more plasma bubbles can form in the liquid in the inner portion 125. The plasma can have an even lower density than the gas, and therefore, with a voltage still being applied to the first electrode 111, the plasma bubble will attempt to expand rapidly. In particular, this plasma bubble generation process will occur rapidly, so each plasma bubble will drive a rapid expansion. In turn, this will cause non-Newtonian fluid responses in the liquid of the inner portion 125 of cell 100. For example, when water is used, the water does not immediately yield to the pressure wave caused by the plasma bubble trying to expand. Therefore, the plasma bubble remains at a relatively fixed volume (e.g., it can only expand relatively slowly). While the plasma volume remains relatively constant, the temperature and pressure inside this bubble increase rapidly in response to the voltage drop caused by the voltage applied to the first electrode 111.

[0042] Sin pretender ceñirse a la teoría, para acomodar este alto nivel de energía dentro de la burbuja de plasma, los átomos (y moléculas) dentro de la burbuja pueden absorber energía. Por lo tanto, los niveles de energía (por ejemplo, estados) de estas partículas pueden aumentar. Dentro del plasma, los electrones de los átomos pueden moverse a niveles de energía de electrones más altos y/o los estados de espín de estas partículas pueden cambiar. Por ejemplo, los estados de espín del átomo de hidrógeno pueden cambiar de su para-estado de menor energía a su orto-estado de mayor energía. Las moléculas también pueden moverse a niveles de energía de rotación y/o vibración más altos, y/o puede ocurrir una mayor división de estas moléculas. Como resultado, los átomos dentro de cada burbuja tendrán niveles de energía desproporcionadamente altos (por ejemplo, en comparación con los fluidos convencionales/el fluido dentro de la porción interna 125). [0042] Without adhering strictly to theory, to accommodate this high energy level within the plasma bubble, the atoms (and molecules) inside the bubble can absorb energy. Therefore, the energy levels (e.g., states) of these particles can increase. Within the plasma, the electrons of the atoms can move to higher electron energy levels and/or the spin states of these particles can change. For example, the spin states of the hydrogen atom can change from its lower-energy para state to its higher-energy ortho state. Molecules can also move to higher rotational and/or vibrational energy levels, and/or further splitting of these molecules can occur. As a result, the atoms within each bubble will have disproportionately high energy levels (e.g., compared to conventional fluids/the fluid within the inner portion 125).

[0043] Sin pretender ceñirse a la teoría, puede producirse la emisión de fotones del plasma para adaptarse a la alta energía dentro del plasma. Los electrones pueden pasar a estados de electrones de menor energía, y/o pueden ocurrir cambios a estados de vibración/rotación/espín de menor energía para los átomos/moléculas. Es este regreso a configuraciones de energía más bajas lo que da lugar a la emisión de fotones (por ejemplo, para adaptarse a la caída en los niveles de energía según el modelo de Bohr). Esta emisión de fotones puede ocurrir a una escala relativamente grande. Cuando se utiliza agua, una gran proporción de esta emisión de fotones se produce en el espectro de luz visible. [0043] Without adhering strictly to the theory, photon emission from the plasma can occur to accommodate the high energy within the plasma. Electrons can transition to lower energy states, and/or changes to lower energy vibrational/rotational/spin states can occur for atoms/molecules. It is this return to lower energy configurations that results in photon emission (e.g., to accommodate the drop in energy levels according to the Bohr model). This photon emission can occur on a relatively large scale. When water is used, a large proportion of this photon emission occurs in the visible light spectrum.

[0044] Los fotones emitidos por cada burbuja de plasma serán absorbidos por el fluido en la porción interna 125 o la carcasa 120 de la celda 100. En respuesta a la recepción de dichos fotones incidentes, el fluido y/o la carcasa 120 se calentarán a medida que absorbe dichos fotones. La superficie interior de la carcasa 120 en particular puede absorber una gran cantidad de estos fotones y, por lo tanto, aumentar la temperatura. A medida que la superficie interna de la carcasa 120 se calienta, a su vez proporcionará un calentamiento conductivo del fluido dentro de la porción interna 125. Esto puede dar lugar a que se produzcan corrientes de convección y, por lo tanto, aumente la turbulencia del fluido dentro de la porción interna 125 de la celda 100. Como resultado de este proceso, el fluido dentro de la porción interna 125 se calentará. La mayor parte del líquido proporcionado a la porción interna 125 de la celda 100 puede evaporarse para proporcionar un gas (por ejemplo, vapor). Debe apreciarse en el contexto de la presente invención que parte del fluido que sale de la celda 100 puede tener configuraciones de alguna manera poco convencionales, o al menos de menor energía, en comparación con el líquido que se proporcionó a la celda 100. Esto es como una consecuencia de la generación de plasma y la posterior liberación de energía que se produjo dentro de la celda 100. [0044] The photons emitted by each plasma bubble will be absorbed by the fluid in the inner portion 125 or the shell 120 of cell 100. In response to receiving these incident photons, the fluid and/or the shell 120 will heat up as it absorbs them. The inner surface of the shell 120, in particular, can absorb a large number of these photons and thus increase its temperature. As the inner surface of the shell 120 heats up, it will, in turn, provide conductive heating to the fluid within the inner portion 125. This can lead to the formation of convection currents and thus increase the turbulence of the fluid within the inner portion 125 of cell 100. As a result of this process, the fluid within the inner portion 125 will heat up. Most of the liquid supplied to the internal portion 125 of cell 100 can evaporate to provide a gas (e.g., steam). It should be appreciated in the context of the present invention that some of the fluid exiting cell 100 may have somewhat unconventional configurations, or at least lower energy, compared to the liquid supplied to cell 100. This is a consequence of the plasma generation and subsequent energy release that occurred within cell 100.

[0045] Este fluido calentado pasa a continuación a través de la salida de fluido 22. Por lo general, el fluido calentado está en forma de vapor, que se genera dentro de la porción interna y que sube y sale a través de la salida de fluido 22. El fluido calentado se usa entonces en el sistema de extracción de trabajo 20 para extraer trabajo utilizable del fluido calentado. Por ejemplo, este fluido calentado puede usarse para generar energía y/o distribución de calor. [0045] This heated fluid then passes through fluid outlet 22. Typically, the heated fluid is in the form of vapor, which is generated within the internal portion and rises and exits through fluid outlet 22. The heated fluid is then used in the work extraction system 20 to extract usable work from the heated fluid. For example, this heated fluid can be used for power generation and/or heat distribution.

[0046] Ahora se describirán otros ejemplos de la presente invención con referencia a la Fig. 2. [0046] Other examples of the present invention will now be described with reference to Fig. 2.

[0047] La Fig. 2 muestra un diagrama esquemático de un sistema de calefacción 50. Al igual que con la Fig. 1, el sistema de calefacción 50 de la Fig. 2 incluye un sistema de suministro de líquido 10, una celda 100 y un sistema de extracción de trabajo 20. Estos componentes del sistema de calefacción 50 de la Fig. 2 son similares a los de la Fig. 1, por ejemplo, las características del sistema de calefacción 50 de la Fig. 1 podrían usarse en combinación con las características del sistema de calefacción 50 de la Fig. 2. [0047] Fig. 2 shows a schematic diagram of a heating system 50. As with Fig. 1, the heating system 50 in Fig. 2 includes a liquid supply system 10, a cell 100, and a work extraction system 20. These components of the heating system 50 in Fig. 2 are similar to those in Fig. 1; for example, the features of the heating system 50 in Fig. 1 could be used in combination with the features of the heating system 50 in Fig. 2.

[0048] El sistema de suministro de líquido 10 puede incluir además un depósito de líquido 14, un calentador 16 y una bomba 18. La celda 100 incluye una entrada de fluido 12, una salida de fluido 14 y una carcasa 120 que define una porción interna 125. La celda 100 incluye un primer electrodo 111 y segundo electrodo 112. Además, como se muestra en la Fig. 2, la celda 100 puede incluir un tercer electrodo 113 y un elemento resistivo 115. La celda 100 puede comprender una celda de plasma (por ejemplo, una celda de combustible generadora de plasma). [0048] The liquid supply system 10 may further include a liquid reservoir 14, a heater 16, and a pump 18. The cell 100 includes a fluid inlet 12, a fluid outlet 14, and a housing 120 defining an internal portion 125. The cell 100 includes a first electrode 111 and a second electrode 112. In addition, as shown in Fig. 2, the cell 100 may include a third electrode 113 and a resistive element 115. The cell 100 may comprise a plasma cell (e.g., a plasma-generating fuel cell).

[0049] El sistema de calefacción 50 también puede incluir una fuente de energía 30 y un controlador 40. Se muestra una pluralidad de sensores mediante círculos negros para ilustrar las posibles capacidades de detección del sistema 50. Los sensores que se muestran incluyen un sensor de fuente de energía 41, un sensor de entrada de fluido 42, un primer sensor de electrodo 43, un segundo sensor de electrodo 44 y un tercer sensor de electrodo 45, un sensor de salida de fluido 46 y un sensor de porción interna 47. [0049] The heating system 50 may also include a power source 30 and a controller 40. A plurality of sensors are shown by means of black circles to illustrate the possible sensing capabilities of the system 50. The sensors shown include a power source sensor 41, a fluid inlet sensor 42, a first electrode sensor 43, a second electrode sensor 44 and a third electrode sensor 45, a fluid outlet sensor 46 and an internal portion sensor 47.

[0050] El sistema de suministro de líquido 10 puede acoplar el depósito de líquido 14 a la entrada de fluido 12 de la celda 100. El depósito de líquido 14 puede acoplarse a la entrada de fluido 12 a través de la bomba 18 y/o el calentador 16 (ambos se muestran en la Fig. 2). El sistema de suministro de líquido 10 está configurado para proporcionar líquido a la porción interna 125 de la celda 100. El sistema de suministro de líquido puede suministrar líquido desde una fuente de líquido, como el depósito de líquido 14 que se muestra en la Fig. 2, o puede comprender un acoplamiento a un suministro de líquido, por ejemplo, un suministro de agua de la red, para el suministro de líquido. [0050] The liquid supply system 10 can connect the liquid reservoir 14 to the fluid inlet 12 of cell 100. The liquid reservoir 14 can be connected to the fluid inlet 12 via the pump 18 and/or the heater 16 (both shown in Fig. 2). The liquid supply system 10 is configured to supply liquid to the internal portion 125 of cell 100. The liquid supply system can supply liquid from a liquid source, such as the liquid reservoir 14 shown in Fig. 2, or it can comprise a connection to a liquid supply, for example, a mains water supply.

[0051] El primer y segundo electrodo 112 pueden disponerse dentro de la celda 100 como se describe anteriormente con referencia a la Fig. 1. Además, el tercer electrodo 113 también se proporciona en la porción interna 125 de la celda 100. El tercer electrodo 113 es opcional y puede o no estar incluido. Cuando se incluye, un primer extremo del tercer electrodo 113 puede ubicarse fuera de la porción interna 125, y el tercer electrodo 113 puede extenderse desde el primer extremo hasta un segundo extremo ubicado dentro de la porción interna 125. El segundo extremo del tercer electrodo 113 puede estar ubicado próximo al segundo extremo del primer electrodo 111 dentro de la porción interna 125. El primer y tercer electrodo 111, 113 pueden ser paralelos (por ejemplo, pueden ser coaxiales). El segundo y tercer electrodo 112, 113 pueden ser paralelos (por ejemplo, coaxiales). El primer electrodo 111 puede extenderse desde el exterior del primer extremo de la carcasa 120 hacia la porción interna 125 hacia un extremo opuesto de la carcasa 120. El tercer electrodo 113 puede extenderse desde el exterior del extremo opuesto de la carcasa 120 hacia la porción interna 125 hacia el primer extremo. Los electrodos primero y tercero 111, 113 pueden extenderse hacia la porción interna 125 de modo que no haya superposición espacial entre estos electrodos 111, 113 (por ejemplo, sus respectivos segundos extremos no se tocan/superponen). El segundo electrodo 112 puede extenderse a lo largo de la porción interna 125 desde o fuera del primer extremo o hasta o fuera del extremo opuesto. La distancia entre el segundo extremo del primer electrodo 111 y el segundo extremo del tercer electrodo 113 puede ser menor que la distancia más pequeña entre el primer electrodo 111 y el segundo electrodo 112. El tercer electrodo 113 puede ubicarse lejos de una trayectoria de corriente esperada entre el primer y segundo electrodo 112. [0051] The first and second electrodes 112 can be arranged within cell 100 as described above with reference to Fig. 1. In addition, the third electrode 113 is also provided in the inner portion 125 of cell 100. The third electrode 113 is optional and may or may not be included. When included, a first end of the third electrode 113 may be located outside the inner portion 125, and the third electrode 113 may extend from the first end to a second end located within the inner portion 125. The second end of the third electrode 113 may be located close to the second end of the first electrode 111 within the inner portion 125. The first and third electrodes 111, 113 may be parallel (e.g., coaxial). The second and third electrodes 112, 113 may be parallel (e.g., coaxial). The first electrode 111 can extend from the outside of the first end of the housing 120 into the inner portion 125 toward an opposite end of the housing 120. The third electrode 113 can extend from the outside of the opposite end of the housing 120 into the inner portion 125 toward the first end. The first and third electrodes 111 and 113 can extend into the inner portion 125 such that there is no spatial overlap between these electrodes 111 and 113 (e.g., their respective second ends do not touch/overlap). The second electrode 112 can extend along the inner portion 125 from or outside the first end or to or outside the opposite end. The distance between the second end of the first electrode 111 and the second end of the third electrode 113 may be less than the smallest distance between the first electrode 111 and the second electrode 112. The third electrode 113 may be located far from an expected current path between the first and second electrode 112.

[0052] También se puede incluir un elemento resistivo 115 en la porción interna 125. El elemento resistivo 115 también puede ser cilíndrico. El elemento resistivo 115 puede disponerse para aumentar la resistencia eléctrica de la trayectoria conductora entre el primer electrodo 111 (ánodo) y el segundo electrodo 112 (cátodo). El elemento resistivo 115 puede extenderse alrededor de la mayor parte de la porción interna 125 (por ejemplo, a lo largo y ancho de la porción interna para impedir la mayoría de las trayectorias conductoras posibles del ánodo al cátodo). El elemento resistivo 115 puede estar ubicado entre el primer/tercer y segundo electrodo 111, 112. Por ejemplo, el elemento resistivo 115 puede estar ubicado radialmente hacia fuera desde el primer/tercer electrodo 111, 113, pero no tan lejos radialmente hacia fuera como el segundo electrodo 112. El elemento resistivo 115 puede extenderse a lo largo de parte o la totalidad de la longitud de la porción interna 125. El elemento resistivo 115 puede estar dispuesto en una trayectoria de flujo de corriente entre el primer electrodo 111 y el segundo electrodo 112, por ejemplo, de modo que la corriente tendría que fluir a través del elemento resistivo 115 para pasar del primer electrodo 111 al segundo electrodo 112. El elemento resistivo 115 puede extenderse a lo largo de uno o ambos extremos de la porción interna 125 (por ejemplo, para reducir la probabilidad de que sea posible una trayectoria conductora del ánodo al cátodo que no sea a través del elemento resistivo 115). [0052] A resistive element 115 may also be included in the inner portion 125. The resistive element 115 may also be cylindrical. The resistive element 115 may be arranged to increase the electrical resistance of the conductive path between the first electrode 111 (anode) and the second electrode 112 (cathode). The resistive element 115 may extend around most of the inner portion 125 (e.g., along the length and width of the inner portion to prevent most possible conductive paths from the anode to the cathode). The resistive element 115 may be located between the first/third and second electrodes 111, 112. For example, the resistive element 115 may be located radially outward from the first/third electrode 111, 113, but not as far radially outward as the second electrode 112. The resistive element 115 may extend along part or all of the length of the inner portion 125. The resistive element 115 may be arranged in a current flow path between the first electrode 111 and the second electrode 112, for example, such that the current would have to flow through the resistive element 115 to pass from the first electrode 111 to the second electrode 112. The resistive element 115 may extend along one or both ends of the inner portion 125 (for example, to reduce the probability of a conductive path from anode to cathode other than through the element). resistive 115).

[0053] La fuente de energía 30 puede comprender una fuente de CC (por ejemplo, puede haber un convertidor de CA a CC para proporcionar CC). La fuente de energía 30 puede acoplarse a uno o más componentes del sistema de calefacción 50. La Fig. 2 ilustra varios de estos posibles acoplamientos con líneas continuas. Por ejemplo, estos pueden comprender alguna forma de conductor para proporcionar un acoplamiento conductor desde la fuente de energía 30 a dicho componente. La fuente de energía 30 se puede acoplar al primer electrodo 111 y/o a cualquiera del segundo electrodo 112 o del tercer electrodo 113. La celda 100 también puede incluir un calentador, como un calentador resistivo (por ejemplo, un calentador de cartucho). La fuente de energía también se puede acoplar al calentador. La fuente de energía 30 podría acoplarse al elemento resistivo 115 (por ejemplo, para proporcionar calentamiento resistivo), como se muestra en la Fig. 2. Sin embargo, debe apreciarse que el elemento resistivo no necesita acoplarse a la fuente de energía. En su lugar, puede incluirse solo para aumentar la resistencia entre el primer y el segundo electrodo 111, 112. [0053] The power source 30 may comprise a DC source (for example, there may be an AC-to-DC converter to provide DC). The power source 30 may be coupled to one or more components of the heating system 50. Fig. 2 illustrates several of these possible couplings with solid lines. For example, these may comprise some form of conductor to provide a conductive connection from the power source 30 to such a component. The power source 30 may be coupled to the first electrode 111 and/or to either the second electrode 112 or the third electrode 113. The cell 100 may also include a heater, such as a resistive heater (for example, a cartridge heater). The power source may also be coupled to the heater. The power source 30 could be coupled to the resistive element 115 (for example, to provide resistive heating), as shown in Fig. 2. However, it should be appreciated that the resistive element need not be coupled to the power source. Instead, it can be included just to increase the resistance between the first and second electrodes 111, 112.

[0054] El controlador 40 puede estar acoplado a cada uno de los sensores. El controlador 40 también puede acoplarse a uno o más de la fuente de energía 30, el calentador 16 y la bomba 18. La Fig. 2 ilustra estos acoplamientos con líneas discontinuas. Estos acoplamientos pueden ser cableados o inalámbricos. [0054] Controller 40 can be coupled to each of the sensors. Controller 40 can also be coupled to one or more of the power source 30, heater 16, and pump 18. Fig. 2 illustrates these couplings with dashed lines. These couplings can be wired or wireless.

[0055] El sistema de suministro de líquido 10 está configurado para suministrar líquido a la porción interna 125 de la celda 100. El controlador 40 puede configurarse para controlar el funcionamiento del sistema de suministro de líquido 10. Por ejemplo, el sistema de suministro de líquido 10 puede calentar selectivamente (usando el calentador 16) y/o presurizar (usando la bomba 18) líquido del depósito de líquido 14 que se va a proporcionar a la porción interna 125 de la celda 100. El controlador 40 puede configurarse para controlar el funcionamiento del calentador 16 y/o bomba 18 para controlar la temperatura y/o presión del líquido suministrado a la celda 100. [0055] The liquid supply system 10 is configured to supply liquid to the internal portion 125 of cell 100. The controller 40 can be configured to control the operation of the liquid supply system 10. For example, the liquid supply system 10 can selectively heat (using heater 16) and/or pressurize (using pump 18) liquid from the liquid reservoir 14 to be supplied to the internal portion 125 of cell 100. The controller 40 can be configured to control the operation of heater 16 and/or pump 18 to control the temperature and/or pressure of the liquid supplied to cell 100.

[0056] La fuente de energía 30 puede configurarse para aplicar un voltaje al primer electrodo 111 (por ejemplo, para proporcionar la operación descrita anteriormente con referencia a la Fig. 1). La fuente de energía 30 también puede configurarse para aplicar un voltaje al tercer electrodo 113 (y/o, por ejemplo, un calentador de la celda 100). La fuente de energía 30 también se puede acoplar al segundo electrodo 112 para recibir una corriente que se extraiga del mismo. La fuente de energía 30 puede configurarse para aplicar selectivamente un voltaje, por ejemplo, utilizando CC de alto voltaje. El controlador 40 puede configurarse para controlar el funcionamiento de la fuente de energía 30. Por ejemplo, el controlador 40 puede configurarse para controlar al menos uno de: la magnitud del voltaje aplicado por la fuente de energía 30, la sincronización del suministro de voltaje y/ o los componentes a los que se aplica voltaje. [0056] The power source 30 can be configured to apply a voltage to the first electrode 111 (e.g., to provide the operation described above with reference to Fig. 1). The power source 30 can also be configured to apply a voltage to the third electrode 113 (and/or, for example, a cell heater 100). The power source 30 can also be coupled to the second electrode 112 to receive a current drawn from it. The power source 30 can be configured to selectively apply a voltage, for example, using high-voltage DC. The controller 40 can be configured to control the operation of the power source 30. For example, the controller 40 can be configured to control at least one of: the magnitude of the voltage applied by the power source 30, the timing of the voltage supply, and/or the components to which the voltage is applied.

[0057] El tercer electrodo 113 puede estar activo o pasivo. Cuando está activo, se aplica un voltaje al tercer electrodo 113. Cuando está pasivo, el tercer electrodo 113 puede ser conductor para recibir corriente dentro de la porción interna 125, pero sin recibir energía de la fuente de alimentación 30. El tercer electrodo 113 puede configurarse para proporcionar un electrodo de equilibrio (por ejemplo, puede disponerse para equilibrar el campo eléctrico/la corriente generada dentro de la porción interna 125). El controlador 40 puede configurarse para controlar el funcionamiento de la fuente de energía 30 para controlar selectivamente si (y/o cuánto) voltaje se aplica al tercer electrodo 113. [0057] The third electrode 113 can be active or passive. When active, a voltage is applied to the third electrode 113. When passive, the third electrode 113 can be conductive to receive current within the inner portion 125, but without receiving power from the power supply 30. The third electrode 113 can be configured to provide a balancing electrode (e.g., it can be arranged to balance the electric field/current generated within the inner portion 125). The controller 40 can be configured to control the operation of the power supply 30 to selectively control whether (and/or how much) voltage is applied to the third electrode 113.

[0058] El elemento resistivo 115 puede estar configurado para tener una resistencia relativamente alta (por ejemplo, en comparación con la resistencia de los electrodos y/o el fluido dentro de la porción interna 125). El elemento resistivo 115 puede tener la resistencia suficiente para proporcionar efectivamente un aislante eléctrico (entre el ánodo y el cátodo). [0058] The resistive element 115 may be configured to have a relatively high resistance (e.g., compared to the resistance of the electrodes and/or the fluid within the inner portion 125). The resistive element 115 may have sufficient resistance to effectively provide an electrical insulator (between the anode and cathode).

[0059] En ejemplos, la celda incluye un calentador configurado para proporcionar calor en respuesta a la aplicación de un voltaje al mismo, por ejemplo, para proporcionar calentamiento resistivo (I2R). El calentador podría ser una región de la carcasa o un componente separado configurado para proporcionar calentamiento resistivo (por ejemplo, que puede integrarse en una parte de la carcasa, como una tapa de extremo). El calentador podría disponerse para calentar el fluido en la porción interna 125 y/o la carcasa 120 en respuesta a la aplicación de un voltaje al mismo. El controlador 40 puede configurarse para controlar el funcionamiento de la fuente de energía 30 para controlar selectivamente si (y/o cuánto) voltaje se aplica al calentador. En algunos ejemplos, el elemento resistivo 115 podría proporcionar el calentador. [0059] In some examples, the cell includes a heater configured to provide heat in response to the application of a voltage to it, e.g., to provide resistive heating (I2R). The heater could be a region of the housing or a separate component configured to provide resistive heating (e.g., integrated into a part of the housing, such as an end cap). The heater could be arranged to heat the fluid in the internal portion 125 and/or the housing 120 in response to the application of a voltage to it. The controller 40 can be configured to control the operation of the power source 30 to selectively control whether (and/or how much) voltage is applied to the heater. In some examples, the resistive element 115 could provide the heater.

[0060] El controlador 40 puede configurarse para recibir una señal indicativa de al menos un parámetro operativo del funcionamiento de la celda 100. El controlador 40 puede configurarse para controlar el funcionamiento del sistema de calefacción 50 basándose en esta señal recibida. Por ejemplo, el controlador 40 puede configurarse para controlar el funcionamiento de al menos uno del calentador 16, la bomba 18 y/o la fuente de energía 30 según la señal recibida. El controlador 40 puede configurarse para controlar el calor y/o la presión del líquido suministrado a la porción interna 125. [0060] Controller 40 can be configured to receive a signal indicating at least one operating parameter of cell 100. Controller 40 can be configured to control the operation of heating system 50 based on this received signal. For example, controller 40 can be configured to control the operation of at least one of the heater 16, pump 18, and/or power source 30 according to the received signal. Controller 40 can also be configured to control the heat and/or pressure of the liquid supplied to internal portion 125.

[0061] El controlador 40 puede configurarse para controlar si se aplica y/o cuánto voltaje a uno o más del primer electrodo 111, el tercer electrodo 113 y/o el calentador. En otras palabras, el controlador 40 puede configurarse para controlar el suministro de líquido a la porción interna 125 de la celda 100 y/o la energía eléctrica que se aplicará por los electrodos de la celda 100. [0061] Controller 40 can be configured to control whether and/or how much voltage is applied to one or more of the first electrode 111, the third electrode 113, and/or the heater. In other words, controller 40 can be configured to control the liquid supply to the internal portion 125 of cell 100 and/or the electrical power to be applied by the electrodes of cell 100.

[0062] El controlador 40 puede configurarse para controlar la operación en base a al menos una señal recibida indicativa de uno o más parámetros operativos de la celda 100. La señal puede recibirse de uno o más de los sensores. Debe apreciarse que la naturaleza exacta de la señal recibida y/o el sensor desde el que se recibe no debe considerarse limitante. Los sensores ejemplares se muestran en la Fig. 2, que pueden proporcionar información indicativa de uno o más parámetros operativos del sistema 50. [0062] Controller 40 can be configured to control operation based on at least one received signal indicative of one or more operating parameters of cell 100. The signal can be received from one or more of the sensors. It should be noted that the exact nature of the received signal and/or the sensor from which it is received should not be considered limiting. Exemplary sensors are shown in Fig. 2, which can provide information indicative of one or more operating parameters of system 50.

[0063] El sensor de fuente de energía 41 puede configurarse para proporcionar una indicación del funcionamiento de la fuente de energía 30. El sensor de fuente de energía 41 puede configurarse para proporcionar una indicación de la magnitud de la energía (por ejemplo, voltaje) que se está aplicando y/o puede proporcionar cualquier retroalimentación relevante sobre la señal que está siendo aplicada por la fuente de energía 30. Por ejemplo, el sensor de fuente de energía 41 puede configurarse para proporcionar una indicación de cualquier vibración asociada con el voltaje que está siendo aplicado por la fuente de energía 30 (por ejemplo, al primer sensor). El sensor de entrada de fluido 42 puede configurarse para proporcionar una indicación de al menos una propiedad del líquido que se va a suministrar a la porción interna 125. Por ejemplo, esto puede comprender una indicación de la presión y/o la temperatura del líquido que se va a suministrar. Como otro ejemplo, el sensor de entrada de fluido 42 puede configurarse para proporcionar una indicación de una o más propiedades químicas del líquido que se suministrará a la porción interna 125 (por ejemplo, indicativo de la composición química de dicho líquido, como porcentaje de impurezas/ aditivos, etc.). El sensor de salida de fluido 46 puede ser similar al sensor de entrada de fluido 42. Por ejemplo, el sensor de salida de fluido 46 puede configurarse para proporcionar una indicación de temperatura, presión y/o composición química del fluido que sale de la celda 100. El sensor de salida de fluido 46 puede configurarse para proporcionar una indicación de cualquier cambio de configuración de energía relevante para el fluido que sale de la celda 100 (por ejemplo, si hay alguna composición adicional presente). [0063] The power source sensor 41 can be configured to provide an indication of the operation of the power source 30. The power source sensor 41 can be configured to provide an indication of the magnitude of the energy (e.g., voltage) being applied and/or can provide any relevant feedback on the signal being applied by the power source 30. For example, the power source sensor 41 can be configured to provide an indication of any vibration associated with the voltage being applied by the power source 30 (e.g., to the first sensor). The fluid inlet sensor 42 can be configured to provide an indication of at least one property of the fluid to be supplied to the internal portion 125. For example, this may include an indication of the pressure and/or temperature of the fluid to be supplied. As another example, the fluid inlet sensor 42 can be configured to provide an indication of one or more chemical properties of the fluid being supplied to the internal portion 125 (e.g., indicative of the chemical composition of that fluid, such as percentage of impurities/additives, etc.). The fluid outlet sensor 46 can be similar to the fluid inlet sensor 42. For example, the fluid outlet sensor 46 can be configured to provide an indication of the temperature, pressure, and/or chemical composition of the fluid exiting cell 100. The fluid outlet sensor 46 can also be configured to provide an indication of any relevant power setting changes for the fluid exiting cell 100 (e.g., if any additional composition is present).

[0064] El primer sensor de electrodo 43, el primer sensor de electrodo 44 y el tercer sensor de electrodo 45 pueden configurarse para proporcionar una indicación de una o más propiedades de la energía eléctrica relevante presente en ellos. Los sensores pueden proporcionar una indicación de un voltaje y/o corriente presente en el electrodo relevante. Por ejemplo, un sensor de electrodo puede configurarse para proporcionar una indicación de cómo varía con el tiempo la corriente y/o el voltaje en dicho electrodo (por ejemplo, para proporcionar una indicación de una derivada temporal de la corriente/voltaje). [0064] The first electrode sensor 43, the first electrode sensor 44, and the third electrode sensor 45 can be configured to provide an indication of one or more properties of the relevant electrical energy present at them. The sensors can provide an indication of a voltage and/or current present at the relevant electrode. For example, an electrode sensor can be configured to provide an indication of how the current and/or voltage at that electrode varies with time (e.g., to provide an indication of a time derivative of the current/voltage).

[0065] El sensor de porción interna 47 está configurado para proporcionar una indicación de las condiciones dentro de la porción interna 125 de la celda 100. El sensor de porción interna 47 puede estar ubicado dentro de la porción interna 125 de la carcasa 120, por ejemplo, puede unirse a una pared interna de la carcasa 120 (como se muestra en la Fig. 2). Alternativamente, el sensor de la porción interna 47 puede estar ubicado fuera de la parte externa pero configurado para proporcionar alguna indicación sobre las condiciones dentro de la porción interna 125. El sensor de la porción interna 47 puede configurarse para proporcionar una indicación de la dinámica del flujo de fluido dentro de la porción interna 125 - por ejemplo, para proporcionar una indicación de si hay algún flujo turbulento y/o cómo de turbulento es el flujo. Esto podría incluir el uso de un medidor de flujo, un micrófono o cualquier otro sensor adecuado. El sensor de la porción interna 47 puede configurarse para proporcionar una indicación de la energía electromagnética presente dentro de la porción interna 125 (por ejemplo, una indicación de la cantidad y/o tipo de emisión electromagnética que se produce). Por ejemplo, el sensor de la porción interna 47 puede comprender una antena adecuada para detectar la presencia de dicha energía/emisiones electromagnéticas y/o puede comprender algún tipo de cámara (por ejemplo, como parte de una fibra óptica) configurada para obtener una indicación de luz presente en la celda 100. El sensor de la porción interna 47 puede configurarse para proporcionar una indicación del estado de actividad que ocurre dentro de la celda 100. [0065] The internal portion sensor 47 is configured to provide an indication of the conditions within the internal portion 125 of cell 100. The internal portion sensor 47 may be located within the internal portion 125 of housing 120; for example, it may be attached to an internal wall of housing 120 (as shown in Fig. 2). Alternatively, the internal portion sensor 47 may be located outside the external portion but configured to provide some indication of the conditions within internal portion 125. The internal portion sensor 47 may be configured to provide an indication of the fluid flow dynamics within internal portion 125—for example, to provide an indication of whether there is any turbulent flow and/or how turbulent the flow is. This could include the use of a flow meter, a microphone, or any other suitable sensor. The sensor in internal portion 47 can be configured to provide an indication of the electromagnetic energy present within internal portion 125 (for example, an indication of the amount and/or type of electromagnetic emission produced). For example, the sensor in internal portion 47 can comprise an antenna suitable for detecting the presence of such electromagnetic energy/emissions and/or can comprise some type of camera (for example, as part of an optical fiber) configured to obtain an indication of light present in cell 100. The sensor in internal portion 47 can also be configured to provide an indication of the activity status occurring within cell 100.

[0066] En funcionamiento, el sistema de calefacción 50 de la Fig. 2 funciona de manera muy similar al sistema de calefacción 50 descrito anteriormente con referencia a la Fig. 1. Es decir, la fuente de energía 30 aplica energía eléctrica (por ejemplo, un voltaje) al primer electrodo 111 para calentar el fluido en la porción interna 125. Este calentamiento se produce por calentamiento resistivo y también por calentamiento de la luz incidente emitida por burbujas de plasma dentro de la porción interna 125. Además, se puede proporcionar una capacitancia entre el primer y el tercer electrodo 113, y/o entre el segundo y el tercer electrodo 113. Esto puede proporcionar un efecto de equilibrio al campo eléctrico dentro de la porción interna 125 de la celda 100. El tercer electrodo 113 puede proporcionar un efecto de equilibrio si se proporciona como un electrodo flotante (por ejemplo, en un estado pasivo) y si se aplica un voltaje al tercer electrodo 113 (por ejemplo, en un estado activo). [0066] In operation, the heating system 50 of Fig. 2 functions very similarly to the heating system 50 described above with reference to Fig. 1. That is, the power source 30 applies electrical energy (e.g., a voltage) to the first electrode 111 to heat the fluid in the inner portion 125. This heating occurs through resistive heating and also through heating by incident light emitted by plasma bubbles within the inner portion 125. In addition, capacitance can be provided between the first and third electrodes 113, and/or between the second and third electrodes 113. This can provide a balancing effect to the electric field within the inner portion 125 of the cell 100. The third electrode 113 can provide a balancing effect if it is provided as a floating electrode (e.g., in a passive state) and if a voltage is applied to the third electrode 113 (e.g., in an active state).

[0067] Adicionalmente, el controlador 40 puede configurarse para controlar el funcionamiento del sistema de calefacción 50 según cualquiera de varios bucles de control diferentes. Cada bucle de control puede proporcionar un bucle de retroalimentación donde se obtienen datos indicativos de un parámetro operativo de la celda 100 (por ejemplo, de un sensor), y el controlador 40 controla el funcionamiento de un componente del sistema de calefacción 50 basándose en estos datos obtenidos. Los datos se pueden obtener de cualquier sensor adecuado (por ejemplo, cualquiera de los sensores que se muestran en la Fig. 2 y se describen anteriormente). El controlador 40 puede controlar el funcionamiento de cualquier componente adecuado del sistema de calefacción 50, como controlar el suministro de líquido a la porción interna 125 de la celda 100 (por ejemplo, controlar el calentador 16 o la bomba 18) y/o controlar la energía eléctrica a aplicar por uno o más de los electrodos (por ejemplo, controlando la energía suministrada por la fuente de energía 30). [0067] Additionally, the controller 40 can be configured to control the operation of the heating system 50 according to any of several different control loops. Each control loop can provide a feedback loop where indicative data of an operating parameter of cell 100 is obtained (for example, from a sensor), and the controller 40 controls the operation of a component of the heating system 50 based on this data. The data can be obtained from any suitable sensor (for example, any of the sensors shown in Fig. 2 and described above). The controller 40 can control the operation of any suitable component of the heating system 50, such as controlling the liquid supply to the internal portion 125 of cell 100 (for example, controlling the heater 16 or the pump 18) and/or controlling the electrical power applied by one or more of the electrodes (for example, controlling the power supplied by the power source 30).

[0068] Ahora se discutirán cuatro bucles de control ejemplares. En un primer ejemplo, la operación de la celda 100 se describirá en un modo 'normal', donde al menos una propiedad es monitoreada y/o regulada para proporcionar una mayor eficiencia para el funcionamiento de la celda 100. En el segundo y tercer ejemplo, el funcionamiento de la celda 100 se describirá para aumentar y disminuir la salida de la celda 100, respectivamente. En un cuarto ejemplo, se describirá el funcionamiento de la celda 100 cuando está en un modo de 'inicio'. [0068] Four exemplary control loops will now be discussed. In the first example, the operation of cell 100 will be described in a 'normal' mode, where at least one property is monitored and/or regulated to provide greater efficiency for the operation of cell 100. In the second and third examples, the operation of cell 100 will be described to increase and decrease the output of cell 100, respectively. In a fourth example, the operation of cell 100 will be described when it is in a 'start' mode.

[0069] En el primer ejemplo, el funcionamiento del sistema de calefacción 50 se controla en un modo normal de funcionamiento continuo. Aquí, el controlador 40 está configurado para recibir una señal indicativa de un parámetro operativo de la celda 100, y el controlador 40 está configurado para controlar el funcionamiento del sistema 50 de modo que el parámetro operativo permanezca dentro de un intervalo deseado para el rendimiento de la celda 100. La celda 100 está diseñada para proporcionar fluido calentado como su salida. Por lo tanto, el parámetro operativo puede proporcionar una indicación de la salida de la celda 100. Por ejemplo, el parámetro operativo puede proporcionar una indicación de cuán eficientemente la celda 100 se está desempeñando y/o una indicación de la magnitud de la generación de calor proporcionada por la celda 100 (por ejemplo, puede proporcionar una indicación de la cantidad/temperatura del fluido calentado generado por la celda 100 por unidad de tiempo). Se apreciará en el contexto de la presente invención que no es necesario determinar el rendimiento de la celda per se, sino que, en su lugar, el controlador 40 puede controlar el funcionamiento de la celda 100 basándose en un indicador del rendimiento de la celda. [0069] In the first example, the operation of heating system 50 is controlled in a normal, continuous-operation mode. Here, controller 40 is configured to receive a signal indicating an operating parameter from cell 100, and controller 40 is configured to control the operation of system 50 so that the operating parameter remains within a desired range for the performance of cell 100. Cell 100 is designed to provide heated fluid as its output. Therefore, the operating parameter can provide an indication of the output of cell 100. For example, the operating parameter can provide an indication of how efficiently cell 100 is performing and/or an indication of the magnitude of the heat generation provided by cell 100 (for example, it can provide an indication of the quantity/temperature of the heated fluid generated by cell 100 per unit of time). It will be appreciated in the context of the present invention that it is not necessary to determine the cell performance per se, but instead, the controller 40 can control the operation of cell 100 based on an indicator of the cell performance.

[0070] El controlador 40 puede configurarse para recibir una indicación del rendimiento de la celda. La indicación del rendimiento de la celda puede proporcionar una indicación del estado operativo de la celda 100. Esto puede comprender una indicación de la cantidad/temperatura del fluido calentado que genera la celda 100 y/o una indicación de la calidad de la generación de plasma que ocurre dentro de la celda 100. El indicador puede basarse en una temperatura y/o presión del fluido calentado generado por la celda 100 (por ejemplo, puede ser una indicación de dicha temperatura y/o presión). Por ejemplo, tal indicación se puede obtener utilizando el sensor de salida de fluido 46. La indicación se puede basar tanto en la temperatura/presión del líquido que se proporciona a la celda 100 (por ejemplo, según lo detecta el sensor de entrada de fluido 42) como en la temperatura/presión del fluido calentado que sale de la celda 100 (por ejemplo, según lo detectado por el sensor de salida de fluido 46). La indicación puede basarse en la cantidad de calentamiento que proporciona la celda 100 (por ejemplo, una diferencia entre las temperaturas de entrada y salida) y/o en la tasa de calentamiento que proporciona la celda 100. [0070] Controller 40 can be configured to receive an indication of cell performance. The cell performance indication can provide an indication of the operating status of cell 100. This can include an indication of the quantity/temperature of the heated fluid generated by cell 100 and/or an indication of the quality of plasma generation occurring within cell 100. The indicator can be based on a temperature and/or pressure of the heated fluid generated by cell 100 (e.g., it can be an indication of such temperature and/or pressure). For example, such an indication can be obtained using the fluid outlet sensor 46. The indication can be based on either the temperature/pressure of the fluid supplied to cell 100 (e.g., as detected by the fluid inlet sensor 42) or the temperature/pressure of the heated fluid exiting cell 100 (e.g., as detected by the fluid outlet sensor 46). The indication can be based on the amount of heating provided by cell 100 (e.g., a difference between inlet and outlet temperatures) and/or on the heating rate provided by cell 100.

[0071] Como ejemplo, el controlador 40 puede configurarse para recibir una señal indicativa de una temperatura del fluido calentado que sale de la celda 100. En caso de que el fluido calentado esté fuera de un intervalo seleccionado (por ejemplo, por encima de una temperatura de umbral superior y/o por debajo de una temperatura de umbral inferior), el controlador 40 puede controlar el funcionamiento del sistema de calefacción 50 para aumentar/disminuir la temperatura, según corresponda, para que la temperatura de salida vuelva al intervalo seleccionado. Esto puede comprender además que el controlador 40 determine si el líquido proporcionado a la celda 100 se calienta por encima de una cantidad umbral y/o dentro de un período de tiempo umbral. El controlador 40 puede controlar el funcionamiento del sistema de calefacción 50 de modo que se produzca una cantidad suficiente de calentamiento y/o un calentamiento suficientemente rápido. [0071] As an example, controller 40 can be configured to receive a signal indicating the temperature of the heated fluid exiting cell 100. If the heated fluid is outside a selected range (e.g., above an upper threshold temperature and/or below a lower threshold temperature), controller 40 can control the operation of heating system 50 to increase or decrease the temperature, as appropriate, so that the outlet temperature returns to the selected range. This may further include controller 40 determining whether the fluid supplied to cell 100 is heated above a threshold amount and/or within a threshold time period. Controller 40 can then control the operation of heating system 50 to produce a sufficient amount of heating and/or sufficiently rapid heating.

[0072] Además, o como alternativa, de recibir una indicación directa de una temperatura/presión del fluido calentado que sale de la celda 100, el controlador 40 puede recibir una señal que es indicativa del rendimiento de la celda. Por ejemplo, el controlador 40 puede recibir una señal indicativa de una cantidad y/o calidad de la generación de plasma que ocurre dentro de la celda 100. El controlador 40 puede controlar la operación del sistema de calefacción 50 para que la cantidad y/o calidad de la generación de plasma que está ocurriendo esté dentro de un intervalo seleccionado. A su vez, esto puede actuar para controlar la generación de fluido calentado por la celda 100, ya que la generación de plasma dentro de la celda 100 finalmente da lugar al calentamiento del fluido dentro de la celda 100. [0072] In addition to, or as an alternative to, receiving a direct indication of the temperature/pressure of the heated fluid exiting cell 100, controller 40 can receive a signal indicative of the cell's performance. For example, controller 40 can receive a signal indicating the quantity and/or quality of plasma generation occurring within cell 100. Controller 40 can then control the operation of heating system 50 so that the quantity and/or quality of plasma generation remains within a selected range. This, in turn, can control the generation of heated fluid by cell 100, since plasma generation within cell 100 ultimately leads to the heating of the fluid within cell 100.

[0073] El controlador 40 puede configurarse para obtener una indicación de una propiedad de generación de plasma dentro de la celda 100 en base a una señal recibida de un sensor. La indicación de la propiedad de generación de plasma puede determinarse según los datos de temperatura y/o presión para el fluido que ingresa y/o sale de la celda 100. La cantidad de generación de plasma puede determinarse según la cantidad de calor generado y/o la velocidad con la que se calienta el fluido. Por ejemplo, un calentamiento más rápido/mayor puede indicar una mayor generación de plasma. El controlador 40 puede configurarse para determinar que la generación de plasma esté dentro de un intervalo seleccionado en el caso de que la cantidad y/o velocidad de calentamiento por la celda 100 esté dentro de un intervalo seleccionado. [0073] Controller 40 can be configured to obtain an indication of a plasma generation property within cell 100 based on a signal received from a sensor. The indication of the plasma generation property can be determined based on temperature and/or pressure data for the fluid entering and/or exiting cell 100. The amount of plasma generation can be determined based on the amount of heat generated and/or the rate at which the fluid is heated. For example, faster/greater heating may indicate greater plasma generation. Controller 40 can be configured to determine that plasma generation is within a selected range if the amount and/or rate of heating by cell 100 is within a selected range.

[0074] La cantidad de generación de plasma se puede determinar en base a una indicación obtenida de las condiciones dentro de la porción interna 125 de la carcasa 120 (por ejemplo, usando el sensor de la porción interna 47). Una indicación de que el fluido dentro de la porción interna 125 se está moviendo turbulentamente puede indicar una mayor generación de plasma (por ejemplo, debido a que la porción interna de la carcasa 120 proporciona más calentamiento por conducción, y esto da lugar a corrientes de convección). Alternativamente, o adicionalmente, una indicación de que hay más energía electromagnética presente (por ejemplo, más luz es visible/se detectan más ondas electromagnéticas) puede indicar una mayor generación de plasma. El controlador 40 puede configurarse para determinar que la generación de plasma está dentro de un intervalo seleccionado en el caso de que la cantidad de turbulencia y/o energía/emisiones electromagnéticas esté dentro de un intervalo seleccionado. [0074] The amount of plasma generation can be determined based on an indication obtained from the conditions within the inner portion 125 of the housing 120 (e.g., using the sensor in inner portion 47). An indication that the fluid within inner portion 125 is moving turbulently may indicate increased plasma generation (e.g., because the inner portion of the housing 120 provides more conduction heating, resulting in convection currents). Alternatively, or additionally, an indication that more electromagnetic energy is present (e.g., more light is visible/more electromagnetic waves are detected) may indicate increased plasma generation. The controller 40 can be configured to determine that plasma generation is within a selected range if the amount of turbulence and/or electromagnetic energy/emissions is within a selected range.

[0075] La cantidad de generación de plasma puede determinarse basándose en una indicación obtenida de corriente y/o voltaje en uno de los electrodos. Por ejemplo, el controlador 40 puede obtener una indicación de un voltaje que se aplica al primer electrodo 111, y una indicación de una corriente resultante que pasa a través del primer electrodo 111 (por ejemplo, usando el sensor del primer electrodo 43). El controlador 40 puede configurarse para monitorear datos de voltaje y corriente a lo largo del tiempo y para determinar en base a estos datos de voltaje y corriente cuando se genera un plasma satisfactorio. Por ejemplo, el controlador 40 puede controlar la fuente de energía 30 para aumentar el voltaje aplicado al primer electrodo 111 a lo largo del tiempo, y el control puede monitorear la corriente resultante. A medida que aumenta el voltaje, la corriente también aumentará inicialmente antes de mantenerse relativamente estable a medida que el voltaje continúa aumentando. Una vez que se alcanza un voltaje de umbral, la corriente comenzará a aumentar y la tasa de aumento de la corriente aumentará con el aumento del voltaje. El controlador 40 puede configurarse para detectar que se ha producido una generación de plasma satisfactoria en la región donde la corriente comienza a aumentar de nuevo. Por ejemplo, el controlador 40 puede configurarse para determinar que se ha producido una generación de plasma satisfactoria una vez que la corriente comienza a aumentar de nuevo. El controlador 40 puede entonces controlar la fuente de energía 30 para que ya no aumente el voltaje aplicado al primer electrodo 111. [0075] The amount of plasma generated can be determined based on an indication of current and/or voltage at one of the electrodes. For example, controller 40 can obtain an indication of a voltage applied to the first electrode 111, and an indication of a resulting current passing through the first electrode 111 (e.g., using the sensor at the first electrode 43). Controller 40 can be configured to monitor voltage and current data over time and to determine, based on this voltage and current data, when satisfactory plasma is generated. For example, controller 40 can control power source 30 to increase the voltage applied to the first electrode 111 over time, and the controller can monitor the resulting current. As the voltage increases, the current will also initially increase before becoming relatively stable as the voltage continues to rise. Once a threshold voltage is reached, the current will begin to increase, and the rate of increase of the current will increase with the increase in voltage. Controller 40 can be configured to detect that successful plasma generation has occurred in the region where the current begins to increase again. For example, controller 40 can be configured to determine that successful plasma generation has occurred once the current begins to increase again. Controller 40 can then control power source 30 so that it no longer increases the voltage applied to the first electrode 111.

[0076] La cantidad de generación de plasma puede determinarse basándose en una indicación de vibración que se proporciona a la fuente de energía 30 en respuesta a la aplicación de un voltaje al primer electrodo 111. Por ejemplo, esto puede proporcionar una indicación de la generación de plasma que se produce en el combustible, por ejemplo, ya que se producen vibraciones debido a la generación de plasma. El controlador 40 puede configurarse para determinar que la generación de plasma está dentro de un intervalo seleccionado en el caso de que la vibración detectada esté dentro de un intervalo seleccionado. [0076] The amount of plasma generation can be determined based on a vibration indication provided to the power source 30 in response to the application of a voltage to the first electrode 111. For example, this can provide an indication of the plasma generation occurring in the fuel, since vibrations are produced due to plasma generation. The controller 40 can be configured to determine that plasma generation is within a selected range if the detected vibration falls within that range.

[0077] Los ejemplos anteriores describen parámetros operativos de la celda 100 que el controlador 40 puede configurar para determinar y/o recibir señales indicativas de los mismos. Basándose en la obtención de una indicación de cualquiera de estos parámetros operativos, el controlador 40 puede configurarse para controlar el funcionamiento del sistema de calefacción 50. En caso de que la indicación obtenida esté fuera de un intervalo seleccionado (por ejemplo, por encima de un valor de umbral superior y/o por debajo de un valor de umbral más bajo), el controlador 40 puede controlar el funcionamiento del sistema 50 de modo que un valor para ese parámetro esté dentro del intervalo seleccionado. Para esto, el controlador 40 puede controlar el líquido suministrado a la celda 100 y/o la energía eléctrica aplicada al fluido dentro de la celda 100. [0077] The preceding examples describe operating parameters of cell 100 that controller 40 can configure to determine and/or receive indicative signals. Based on obtaining an indication of any of these operating parameters, controller 40 can be configured to control the operation of heating system 50. If the obtained indication is outside a selected range (for example, above an upper threshold value and/or below a lower threshold value), controller 40 can control the operation of system 50 so that a value for that parameter falls within the selected range. To do this, controller 40 can control the fluid supplied to cell 100 and/or the electrical energy applied to the fluid within cell 100.

[0078] El controlador 40 puede configurarse para controlar el líquido suministrado a la celda 100 de manera que el al menos un parámetro operativo esté dentro de un intervalo seleccionado. El control del suministro de líquido puede comprender al menos uno de: (i) controlar la temperatura del líquido suministrado a la porción interna 125 de la celda 100, (ii) controlar la presión del líquido suministrado a la porción interna 125 de la celda 100, y/o (iii) controlar una cantidad de líquido suministrado a la porción interna 125 de la celda 100 dentro de una ventana de tiempo seleccionada. El controlador 40 puede configurarse para controlar el funcionamiento del calentador 16 y/o la bomba 18 para controlar la temperatura y/o la presión del líquido suministrado a la celda 100. La entrada de fluido 12 puede comprender una abertura para recibir líquido, o puede comprender una pluralidad, por ejemplo, para proporcionar una pluralidad de puntos de entrada para que el líquido fluya hacia el interior de la celda. El controlador 40 puede configurarse para controlar el funcionamiento de la bomba 18 para controlar el caudal de fluido a través de la celda 100, por ejemplo, para controlar cuánto fluido se entrega a la celda 100 por unidad de tiempo. El sistema de suministro de líquido 10 puede configurarse para proporcionar un flujo continuo de líquido a la celda 100, y el controlador 40 puede controlar la velocidad a la que se suministra líquido a la celda 100. [0078] Controller 40 can be configured to control the liquid supplied to cell 100 such that at least one operating parameter is within a selected range. The control of the liquid supply can comprise at least one of the following: (i) controlling the temperature of the liquid supplied to the internal portion 125 of cell 100, (ii) controlling the pressure of the liquid supplied to the internal portion 125 of cell 100, and/or (iii) controlling the quantity of liquid supplied to the internal portion 125 of cell 100 within a selected time window. Controller 40 can be configured to control the operation of heater 16 and/or pump 18 to control the temperature and/or pressure of the liquid supplied to cell 100. The fluid inlet 12 can comprise one opening for receiving liquid, or it can comprise a plurality, for example, to provide a plurality of inlet points for liquid to flow into the cell. Controller 40 can be configured to control the operation of pump 18 to regulate the fluid flow rate through cell 100, for example, to control how much fluid is delivered to cell 100 per unit of time. The liquid supply system 10 can be configured to provide a continuous flow of liquid to cell 100, and controller 40 can control the rate at which liquid is supplied to cell 100.

[0079] En el caso de que el parámetro operativo indique que se necesita una mayor salida de la celda (por ejemplo, que la celda 100 necesita calentar más el fluido), el controlador 40 puede controlar el sistema de suministro de líquido 10 para proporcionar al menos uno de: (i) líquido a la celda 100 a mayor temperatura, (ii) líquido a la celda 100 a mayor presión y/o (iii) más líquido a la celda 100. Por ejemplo, si el parámetro operativo indica que la generación de plasma está por debajo de un umbral, el control puede aumentar el calor y/o la presión proporcionados a la celda 100. [0079] In the event that the operating parameter indicates that a greater output from the cell is required (for example, that cell 100 needs to heat the fluid more), the controller 40 can control the liquid supply system 10 to provide at least one of: (i) liquid to cell 100 at a higher temperature, (ii) liquid to cell 100 at a higher pressure, and/or (iii) more liquid to cell 100. For example, if the operating parameter indicates that plasma generation is below a threshold, the controller can increase the heat and/or pressure supplied to cell 100.

[0080] El controlador 40 puede configurarse para controlar la energía eléctrica aplicada a los electrodos de la celda 100 de manera que al menos un parámetro operativo esté dentro del intervalo seleccionado. Esto puede comprender al menos uno de: (i) controlar la cantidad de tiempo durante el cual se aplica un voltaje al primer electrodo 111, (ii) controlar el voltaje aplicado al primer electrodo 111, (iii) controlar el voltaje aplicado al segundo electrodo 112, y/o (iv) controlar el voltaje aplicado al calentador. Cuando el parámetro operativo indica que la generación de temperatura necesita aumentar y/o la generación de plasma está por debajo de un umbral, el controlador 40 puede controlar la fuente de energía 30 para aumentar la energía aplicada. Por ejemplo, si la generación de plasma y/o calor está por debajo de un valor umbral, el controlador 40 puede aplicar un voltaje (o aplicar un voltaje mayor) al calentador y/o al primer electrodo 111. [0080] Controller 40 can be configured to control the electrical energy applied to the electrodes of cell 100 such that at least one operating parameter is within the selected range. This may include at least one of the following: (i) controlling the amount of time during which a voltage is applied to the first electrode 111, (ii) controlling the voltage applied to the first electrode 111, (iii) controlling the voltage applied to the second electrode 112, and/or (iv) controlling the voltage applied to the heater. When the operating parameter indicates that temperature generation needs to be increased and/or plasma generation is below a threshold, controller 40 can control power source 30 to increase the applied energy. For example, if plasma and/or heat generation is below a threshold value, controller 40 can apply a voltage (or apply a higher voltage) to the heater and/or the first electrode 111.

[0081] El controlador 40 puede configurarse para controlar tanto la energía eléctrica a aplicar por los electrodos de la celda 100 como el suministro de líquido a la celda 100 (por ejemplo, los dos pueden controlarse simultáneamente). El controlador 40 puede controlar uno dependiendo de cómo esté controlando el otro. Por ejemplo, el controlador 40 puede seleccionar cómo controlar la energía eléctrica que aplicarán los electrodos de la celda 100 según cómo controlará el suministro de líquido a la celda 100 (y/o viceversa). En el caso de que el controlador 40 determine que se requiere una mayor generación de plasma, el controlador 40 puede aumentar el voltaje aplicado al calentador y/o al primer electrodo 111, así como aumentar la temperatura y/o la presión del agua que se suministrará a la celda 100. En caso de que el controlador 40 determine que se requiere una mayor producción de fluido calentado, el controlador 40 puede aumentar los voltajes aplicados a los electrodos y/o al calentador, así como aumentar la cantidad de líquido suministrado a la celda 100. [0081] Controller 40 can be configured to control both the electrical power applied by the electrodes of cell 100 and the liquid supply to cell 100 (for example, both can be controlled simultaneously). Controller 40 can control one depending on how it is controlling the other. For example, controller 40 can select how to control the electrical power applied by the electrodes of cell 100 based on how it controls the liquid supply to cell 100 (and/or vice versa). If controller 40 determines that increased plasma generation is required, controller 40 can increase the voltage applied to the heater and/or the first electrode 111, as well as increase the temperature and/or pressure of the water supplied to cell 100. If controller 40 determines that increased heated fluid production is required, controller 40 can increase the voltages applied to the electrodes and/or the heater, as well as increase the amount of fluid supplied to cell 100.

[0082] En los ejemplos segundo y tercero, el controlador 40 está configurado para recibir una señal de demanda indicativa de una demanda en la salida de la celda 100. La señal de demanda puede indicar que se requiere más o menos salida de la celda 100. Por ejemplo, esta demanda puede ser independiente de la eficiencia de la celda 100, la celda 100 puede estar funcionando dentro de un intervalo de umbral para un parámetro operativo relevante, pero la señal de demanda puede indicar que la salida debe cambiar (por ejemplo, aumentar o disminuir). [0082] In the second and third examples, controller 40 is configured to receive a demand signal indicative of a demand on the output of cell 100. The demand signal may indicate that more or less output from cell 100 is required. For example, this demand may be independent of the efficiency of cell 100; cell 100 may be operating within a threshold range for a relevant operating parameter, but the demand signal may indicate that the output should change (e.g., increase or decrease).

[0083] En caso de que la señal de demanda indique que se requiere menos salida, el controlador 40 está configurado para controlar el líquido suministrado a la celda 100 y la energía eléctrica aplicada a los electrodos de la celda 100. A medida que disminuye la demanda, el controlador 40 disminuirá el suministro de líquido a la celda 100. Por ejemplo, el controlador 40 puede disminuir el caudal de fluido a través de la celda 100. El líquido aún puede suministrarse a la celda 100 a la misma temperatura y/o presión, o similar. El controlador 40 puede reducir la energía eléctrica a aplicar. Por ejemplo, el controlador 40 puede disminuir el voltaje aplicado al primer electrodo 111. El controlador 40 aún puede suministrar el mismo voltaje, o uno similar, al tercer electrodo 113 y/o calentador. El controlador 40 todavía puede controlar la operación, por ejemplo, como se describió anteriormente, de manera que la generación de plasma esté dentro de un intervalo seleccionado a pesar de que la producción total se reduzca. [0083] If the demand signal indicates that less output is required, controller 40 is configured to control the fluid supplied to cell 100 and the electrical power applied to the electrodes of cell 100. As demand decreases, controller 40 will decrease the fluid supply to cell 100. For example, controller 40 can decrease the fluid flow rate through cell 100. The fluid can still be supplied to cell 100 at the same or similar temperature and/or pressure. Controller 40 can also reduce the electrical power applied. For example, controller 40 can decrease the voltage applied to the first electrode 111. Controller 40 can still supply the same or similar voltage to the third electrode 113 and/or heater. Controller 40 can still control the operation, for example, as described above, so that plasma generation remains within a selected range even though overall output is reduced.

[0084] En el caso de que la señal de demanda indique que se requiere más salida, el controlador 40 puede controlar el funcionamiento de manera opuesta. El controlador 40 puede aumentar la tasa de suministro de líquido a la celda 100 y la cantidad de energía eléctrica aplicada a los electrodos de la celda 100. El controlador 40 puede configurarse para controlar el funcionamiento de la celda 100 para evitar una tasa de flujo de líquido a través de la celda 100 que excede una cantidad umbral de generación de plasma donde el caudal es demasiado alto para que se produzca suficiente generación de plasma. El controlador 40 todavía puede controlar la operación, por ejemplo, como se describió anteriormente, de manera que la generación de plasma esté dentro de un intervalo seleccionado a pesar de que se incremente la salida total. [0084] If the demand signal indicates that more output is required, controller 40 can control operation in the opposite manner. Controller 40 can increase the liquid supply rate to cell 100 and the amount of electrical power applied to the electrodes of cell 100. Controller 40 can be configured to control the operation of cell 100 to prevent the liquid flow rate through cell 100 from exceeding a threshold amount of plasma generation, where the flow rate is too high for sufficient plasma generation to occur. Controller 40 can still control operation, for example, as described above, so that plasma generation remains within a selected range even if the total output is increased.

[0085] En el cuarto ejemplo, el controlador 40 está configurado para controlar el funcionamiento del sistema 50 en un modo de inicio. Por ejemplo, cuando la celda 100 se enciende por primera vez, puede pasar algún tiempo antes de que pueda funcionar con mayores eficiencias. En particular, la carcasa 120 de la celda 100 puede estar más fría de lo que estaría durante el uso. El controlador 40 puede configurarse para determinar que se van a utilizar las condiciones operativas de inicio. Por ejemplo, el controlador 40 puede obtener una indicación de la temperatura de los componentes relevantes del sistema 50 (por ejemplo, la carcasa 120) para determinar si el sistema 50 debe funcionar en un modo de inicio, y/o el controlador 40 puede determinarse basándose en una indicación de un uso anterior (por ejemplo, que el sistema 50 no se ha utilizado recientemente) que se va a utilizar el modo de inicio. [0085] In the fourth example, controller 40 is configured to control the operation of system 50 in a startup mode. For example, when cell 100 is first powered on, it may take some time before it can operate at higher efficiencies. In particular, the housing 120 of cell 100 may be cooler than it would be during use. Controller 40 can be configured to determine that startup operating conditions are to be used. For example, controller 40 can obtain an indication of the temperature of relevant components of system 50 (e.g., housing 120) to determine whether system 50 should operate in a startup mode, and/or controller 40 can determine, based on an indication of previous use (e.g., that system 50 has not been used recently), that startup mode is to be used.

[0086] En el modo de inicio, el controlador 40 está configurado para controlar el funcionamiento de la celda 100 para proporcionar calefacción adicional. El controlador 40 puede aumentar el voltaje aplicado al primer electrodo 111 para proporcionar calentamiento resistivo adicional. Además, o como alternativa, el controlador 40 puede aplicar un voltaje al calentador, por ejemplo, para proporcionar calentamiento resistivo. Por ejemplo, el controlador 40 puede controlar el funcionamiento de modo que se aplique un voltaje mayor al calentador cuando está en el modo de inicio que durante el funcionamiento normal (por ejemplo, no se puede aplicar voltaje al calentador durante el funcionamiento normal). Por ejemplo, el controlador 40 puede configurarse para controlar el funcionamiento del calentador para proporcionar más calefacción durante el inicio (por ejemplo, puede usarse más energía de calefacción). El controlador 40 también puede controlar el funcionamiento de un calentador adicional, como un calentador de cartucho, para calentar la celda 100/porción interna 125. El controlador 40 puede controlar el suministro de líquido a la celda 100 para que el líquido suministrado a la celda 100 esté a una temperatura y/o presión más alta y/o el caudal de fluido a través de la celda 100 es más bajo cuando está en el modo de inicio. El controlador 40 puede controlar la energía eléctrica aplicada a los electrodos y/o al calentador para que sea mayor cuando está en el modo de inicio. [0086] In startup mode, controller 40 is configured to control the operation of cell 100 to provide additional heating. Controller 40 can increase the voltage applied to the first electrode 111 to provide additional resistive heating. Alternatively, controller 40 can apply a voltage to the heater, for example, to provide resistive heating. For example, controller 40 can control operation so that a higher voltage is applied to the heater in startup mode than during normal operation (e.g., no voltage can be applied to the heater during normal operation). For example, controller 40 can be configured to control the heater's operation to provide more heating during startup (e.g., more heating power can be used). Controller 40 can also control the operation of an additional heater, such as a cartridge heater, to heat cell 100/internal portion 125. Controller 40 can control the fluid supply to cell 100 so that the fluid supplied to cell 100 is at a higher temperature and/or pressure and/or the fluid flow rate through cell 100 is lower when in startup mode. Controller 40 can control the electrical power applied to the electrodes and/or the heater so that it is higher when in startup mode.

[0087] El controlador 40 puede configurarse para monitorear al menos un parámetro operativo de la celda 100 para determinar cuándo abandonar el modo de inicio. Por ejemplo, mientras una indicación obtenida de una temperatura asociada con la celda 100 permanece por debajo de un valor de temperatura umbral, el controlador 40 puede controlar el funcionamiento del sistema 50 para que esté en modo de inicio. Una vez que esta temperatura excede el valor de temperatura umbral, el controlador 40 puede controlar el funcionamiento del sistema 50 para funciones en condiciones de funcionamiento de modo normal. Por ejemplo, puede ocurrir menos precalentamiento de líquido cuando está en el modo normal. El controlador 40 puede configurarse para determinar que se está produciendo suficiente generación de plasma (por ejemplo, de la manera descrita anteriormente) y, en respuesta a esto, cambiar al modo de funcionamiento normal. [0087] Controller 40 can be configured to monitor at least one operating parameter of cell 100 to determine when to exit startup mode. For example, while an indication obtained from a temperature associated with cell 100 remains below a threshold temperature value, controller 40 can control the operation of system 50 to enter startup mode. Once this temperature exceeds the threshold temperature value, controller 40 can control the operation of system 50 to function under normal operating conditions. For example, less liquid preheating may occur when in normal mode. Controller 40 can be configured to determine that sufficient plasma generation is occurring (for example, in the manner described above) and, in response, switch to normal operating mode.

[0088] Ahora se describirá otro ejemplo de celda 100 con referencia a la Fig. 3. La celda 100 de la Fig. 3 se corresponde estrechamente con la descrita anteriormente, por lo que no se repetirá la descripción de los componentes relevantes. [0088] Another example of cell 100 will now be described with reference to Fig. 3. Cell 100 in Fig. 3 corresponds closely to the one described above, so the description of the relevant components will not be repeated.

[0089] La Fig. 3 muestra una celda 100. La celda 100 incluye un primer electrodo 111, un segundo electrodo 112, un tercer electrodo 113 y un elemento resistivo 115. La celda 100 también incluye una carcasa 120 que define una porción interna 125 y que tiene una entrada de fluido 12 y una salida de fluido 22. La celda 100 también incluye una primera tapa de extremo 122, una segunda tapa de extremo 124 y un dispositivo de compresión 126. La celda 100 puede comprender una celda de plasma (por ejemplo, una celda de combustible generadora de plasma). [0089] Fig. 3 shows a cell 100. The cell 100 includes a first electrode 111, a second electrode 112, a third electrode 113, and a resistive element 115. The cell 100 also includes a housing 120 that defines an internal portion 125 and has a fluid inlet 12 and a fluid outlet 22. The cell 100 also includes a first end cap 122, a second end cap 124, and a compression device 126. The cell 100 may comprise a plasma cell (e.g., a plasma-generating fuel cell).

[0090] La porción interna 125 se extiende desde un primer extremo de la carcasa 120, que incluye la entrada de fluido 12, hasta un segundo extremo de la carcasa 120, que incluye la salida de fluido 22. La porción interna 125 puede ser cilíndrica. La carcasa 120 encapsula la porción interna 125 además de definir la entrada de fluido 12 y la salida de fluido 22. En este ejemplo, el elemento resistivo 115 se encuentra adyacente a la pared interna de la carcasa 120 aunque en otros ejemplos, el elemento resistivo 115 puede ser integral con la pared interna o separado de la pared y dentro de la porción interna 125. La primera tapa de extremo 122 y la segunda tapa de extremo 124 también pueden formar parte del elemento resistivo 115, por ejemplo, también proporcionan una mayor resistencia a una trayectoria conductora desde el ánodo hasta el cátodo. El segundo electrodo 112 está dispuesto dentro (por ejemplo, integral con) la pared interna de la carcasa 120. El primer y tercer electrodo 113s están dispuestos al menos parcialmente dentro de la porción interna 125. El primer electrodo 111 se extiende desde el exterior del primer extremo y hacia la porción interna 125. El tercer electrodo 113 se extiende desde el exterior del segundo extremo y dentro de la porción interna 125. Hay un espacio entre los dos en la porción interna 125. Los tres electrodos y el elemento resistivo 115 pueden ser coaxiales (por ejemplo, pueden ser concéntricos). [0090] The internal portion 125 extends from a first end of the housing 120, which includes the fluid inlet 12, to a second end of the housing 120, which includes the fluid outlet 22. The internal portion 125 may be cylindrical. The housing 120 encapsulates the internal portion 125 and defines the fluid inlet 12 and the fluid outlet 22. In this example, the resistive element 115 is adjacent to the inner wall of the housing 120, although in other examples, the resistive element 115 may be integral with the inner wall or separate from the wall and within the internal portion 125. The first end cap 122 and the second end cap 124 may also be part of the resistive element 115; for example, they also provide increased resistance to a conductive path from the anode to the cathode. The second electrode 112 is arranged within (e.g., integral with) the inner wall of the housing 120. The first and third electrodes 113s are arranged at least partially within the inner portion 125. The first electrode 111 extends from the outside of the first end into the inner portion 125. The third electrode 113 extends from the outside of the second end into the inner portion 125. There is a gap between the two in the inner portion 125. The three electrodes and the resistive element 115 can be coaxial (e.g., they can be concentric).

[0091] La primera tapa de extremo 122 encierra la porción interna 125 en el primer extremo. La segunda tapa de extremo 124 encierra la porción interna 125 en el segundo extremo. Las tapas de extremo 122, 124 forman parte de la carcasa 120 para la porción interna 125. La primera tapa de extremo 122 no es conductora. La segunda tapa de extremo 124 no es conductora. Cada tapa de extremo puede formar parte efectivamente de una barrera resistiva para una trayectoria conductora desde el ánodo al cátodo (por ejemplo, las tapas de extremo pueden formar parte del elemento resistivo 115 o trabajar en combinación con él). Cada tapa de extremo 122, 124 incluye una o más aberturas para permitir el flujo de fluido a través del mismo. Una o ambas tapas de extremo pueden tener una abertura cerca de su centro. Por ejemplo, la(s) abertura(s) en la primera tapa de extremo 122 pueden estar ubicadas próximas al primer electrodo 111. La(s) abertura(s) pueden estar dispuestas para facilitar el flujo de líquido hacia la porción interna 125 mientras se inhibe la probabilidad de una trayectoria conductora formándose desde el ánodo hasta el cátodo a través de dicha(s) abertura(s). La primera tapa de extremo 122 puede tener una pluralidad de aberturas para facilitar múltiples puntos diferentes a través de los cuales el líquido puede fluir hacia la porción interna 125. El dispositivo de compresión 126 está ubicado dentro del primer extremo de la carcasa 120 adyacente a la primera tapa de extremo 122. El dispositivo de compresión 126 puede comprender cualquier medio de empuje adecuado, como un resorte. Cada extremo de la carcasa 120 puede tener un material más grueso, como se muestra en la Fig. 3. Al menos una porción de la carcasa 120 puede estar conectada a tierra eléctrica. Como se muestra en la Fig. 3, el primer extremo de la carcasa 120 está conectado a tierra. Una o ambas tapas de extremo pueden incluir un elemento de calentamiento (por ejemplo, un calentador resistivo), que se puede usar para calentar el líquido dentro de la porción interna 125 (por ejemplo, durante el inicio). Por ejemplo, la fuente de energía 30 puede acoplarse a un calentador en la tapa de extremo (por ejemplo, en la primera tapa de extremo 122). El controlador 40 puede configurarse para controlar la aplicación de energía al calentador en la tapa de extremo para proporcionar calefacción. [0091] The first end cap 122 encloses the inner portion 125 at the first end. The second end cap 124 encloses the inner portion 125 at the second end. End caps 122 and 124 are part of the housing 120 for the inner portion 125. The first end cap 122 is non-conductive. The second end cap 124 is non-conductive. Each end cap may effectively form part of a resistive barrier for a conductive path from the anode to the cathode (for example, the end caps may form part of the resistive element 115 or work in combination with it). Each end cap 122 and 124 includes one or more openings to allow fluid flow through it. One or both end caps may have an opening near their center. For example, the opening(s) in the first end cap 122 may be located close to the first electrode 111. The opening(s) may be arranged to facilitate the flow of liquid into the inner portion 125 while inhibiting the probability of a conductive path forming from the anode to the cathode through said opening(s). The first end cap 122 may have a plurality of openings to facilitate multiple different points through which the liquid may flow into the inner portion 125. The compression device 126 is located within the first end of the housing 120 adjacent to the first end cap 122. The compression device 126 may comprise any suitable thrust means, such as a spring. Each end of the housing 120 may have a thicker material, as shown in Fig. 3. At least a portion of the housing 120 may be electrically grounded. As shown in Fig. 3, the first end of the housing 120 is grounded. One or both end caps may include a heating element (e.g., a resistive heater), which can be used to heat the liquid within the inner portion 125 (e.g., during startup). For example, the power supply 30 can be coupled to a heater in the end cap (e.g., in the first end cap 122). The controller 40 can be configured to control the application of power to the heater in the end cap to provide heating.

[0092] El primer electrodo 111 puede incluir un conductor que se extiende a lo largo del electrodo. El conductor puede proporcionarse dentro de un cuerpo aislante para proporcionar el electrodo. Se puede proporcionar una cubierta aislante para al menos parte de la región del electrodo dentro de la porción interna 125 (por ejemplo, la cubierta aislante se puede proporcionar al final del primer electrodo 111 que está dispuesto en la porción interna 125). Por ejemplo, el electrodo puede tener un conductor que se extiende a lo largo de un eje central, donde ese conductor está rodeado radialmente por un aislante a lo largo de la longitud del conductor que se encuentra en la porción interna 125 (por ejemplo, puede estar a lo largo de toda la longitud). El primer electrodo 111 también puede incluir un soporte en su extremo alejado de la porción interna 125. El soporte puede comprender medios de fijación adecuados, como un reborde, para unirse a la primera tapa de extremo 122. El soporte puede comprender un medio de sellado y medios de unión para unir el primer electrodo 111 a la primera tapa de extremo 122 y sellar la porción interna 125. Por ejemplo, una pestaña que se extiende radialmente puede proporcionar una cara de sellado. Por ejemplo, una rosca de tornillo puede permitir que la tapa de extremo 122 se asegure al electrodo para sellar la porción interna 125. Se puede proporcionar una disposición similar para el tercer electrodo 113 y, por ejemplo, su disposición con la segunda tapa de extremo 124. [0092] The first electrode 111 may include a conductor extending the length of the electrode. The conductor may be provided within an insulating body to form the electrode. An insulating covering may be provided for at least part of the electrode region within the inner portion 125 (e.g., the insulating covering may be provided at the end of the first electrode 111 that is disposed in the inner portion 125). For example, the electrode may have a conductor extending along a central axis, where that conductor is radially surrounded by an insulator along the length of the conductor that is in the inner portion 125 (e.g., it may be along the entire length). The first electrode 111 may also include a support at its end furthest from the inner portion 125. The support may comprise suitable fastening means, such as a flange, for joining to the first end cap 122. The support may also include a sealing and joining means for joining the first electrode 111 to the first end cap 122 and sealing the inner portion 125. For example, a radially extending flange may provide a sealing face. For example, a screw thread may allow the end cap 122 to be secured to the electrode to seal the inner portion 125. A similar arrangement may be provided for the third electrode 113 and, for example, its arrangement with the second end cap 124.

[0093] El dispositivo de compresión 126 está configurado para aplicar presión sobre la primera tapa de extremo 122 hacia la porción interna 125 de la carcasa 120. El dispositivo de compresión 126 puede facilitar la retención de la porción interna 125 de la carcasa 120 bajo presión. La carcasa 120 está dispuesta para permitir el flujo de líquido hacia la porción interna 125 a través de la entrada de fluido 12 y un flujo de vapor/líquido hacia fuera a través de la salida de fluido 22. La carcasa 120 está dispuesta para proporcionar soporte estructural para permitir que la porción interna 125 se mantenga bajo presión con fluido en el mismo. Por ejemplo, la(s) pared(es) lateral(es) de la carcasa 120 están dispuestas para soportar la expansión radial de la porción interna 125, y las paredes de extremo de la carcasa 120 están dispuestas para resistir la expansión longitudinal de la porción interna 125. El funcionamiento de la celda 100 es similar al descrito anteriormente con referencia a las Figs. 1 y 2, por lo que no se volverá a describir aquí. [0093] The compression device 126 is configured to apply pressure on the first end cap 122 toward the inner portion 125 of the housing 120. The compression device 126 can facilitate retaining the inner portion 125 of the housing 120 under pressure. The housing 120 is arranged to allow fluid flow into the inner portion 125 through the fluid inlet 12 and vapor/liquid flow out through the fluid outlet 22. The housing 120 is arranged to provide structural support to allow the inner portion 125 to be held under pressure with fluid inside. For example, the side wall(s) of the housing 120 are arranged to support the radial expansion of the inner portion 125, and the end walls of the housing 120 are arranged to resist the longitudinal expansion of the inner portion 125. The operation of cell 100 is similar to that described above with reference to Figs. 1 and 2, and will therefore not be described again here.

[0094] Los sistemas de calefacción descritos en esta invención pueden usarse en sistemas de generación más grandes. Ahora se describirán ejemplos de tales sistemas generadores más grandes con referencia a las Figs. 4 y 5. [0094] The heating systems described in this invention can be used in larger generating systems. Examples of such larger generating systems will now be described with reference to Figs. 4 and 5.

[0095] La Fig. 4 muestra un sistema de generación de calor y energía 1000. El sistema de generación de calor y energía 1000 comprende un sistema de administración de energía 200, una celda 100, un sistema de administración de calor 300, un sistema de administración de fluidos 400 y un sistema de generación de energía 500. También en la Fig. 4 se muestra un acoplamiento de red 220. La celda 100 puede comprender una celda de plasma (por ejemplo, una celda de combustible generadora de plasma). [0095] Fig. 4 shows a heat and power generation system 1000. The heat and power generation system 1000 comprises a power management system 200, a cell 100, a heat management system 300, a fluid management system 400, and a power generation system 500. Also shown in Fig. 4 is a network coupling 220. The cell 100 may comprise a plasma cell (e.g., a plasma-generating fuel cell).

[0096] La Fig. 4 muestra un diagrama de bloques para ilustrar la interrelación funcional entre los diferentes sistemas de componentes del sistema de generación de calor y energía 1000. Sin embargo, debe apreciarse que esto pretende demostrar las conexiones funcionales, en lugar de las conexiones estructurales específicas. Se apreciará que la disposición estructural de los diferentes sistemas de componentes puede estar interconectada (por ejemplo, como se describirá más adelante con referencia a la Fig. 5). [0096] Figure 4 shows a block diagram to illustrate the functional interrelationship between the different component systems of the heat and power generation system 1000. However, it should be appreciated that this is intended to demonstrate the functional connections, rather than the specific structural connections. It will be appreciated that the structural arrangement of the different component systems may be interconnected (for example, as will be described later with reference to Figure 5).

[0097] Como se muestra en la Fig. 4, el sistema de administración de energía 200 está acoplado a la celda 100. La celda 100 está acoplada al sistema de administración de calor 300. El sistema de administración de calor 300 está acoplado a cada uno de los sistemas de generación de energía 500 y el sistema de administración de fluidos. [0097] As shown in Fig. 4, the power management system 200 is coupled to cell 100. Cell 100 is coupled to the heat management system 300. The heat management system 300 is coupled to each of the power generation systems 500 and the fluid management system.

400. El sistema de administración de fluidos 400 está acoplado a la celda 100. El sistema de generación de energía 500 está acoplado al sistema de administración de energía 200. Este acoplamiento pretende demostrar las interrelaciones funcionales entre los diferentes sistemas de componentes. El sistema de administración de energía 200 también se puede acoplar al acoplamiento de red 220 (por ejemplo, como se muestra en la Fig. 4). 400. The fluid management system 400 is coupled to cell 100. The power generation system 500 is coupled to the power management system 200. This coupling is intended to demonstrate the functional interrelationships between the different component systems. The power management system 200 can also be coupled to the network coupling 220 (for example, as shown in Fig. 4).

[0098] El sistema de administración de energía 200 está configurado para controlar la aplicación de energía a la celda 100. El sistema de administración de energía 200 puede controlar la energía eléctrica (por ejemplo, voltaje) aplicada al primer electrodo 111 de la celda 100. El sistema de administración de energía 200 también puede controlar la energía eléctrica (por ejemplo, voltaje) aplicada a los electrodos restantes y/o al calentador de la celda 100. El sistema de administración de energía 200 también puede controlar el funcionamiento de cualquier bomba 18 y/o calentador 16 para proporcionar líquido a la celda 100 bajo presión y/o a una temperatura más alta. Por lo tanto, el sistema de administración de energía 200 puede controlar el funcionamiento de la celda 100 para generar fluido calentado. [0098] The power management system 200 is configured to control the application of power to cell 100. The power management system 200 can control the electrical power (e.g., voltage) applied to the first electrode 111 of cell 100. The power management system 200 can also control the electrical power (e.g., voltage) applied to the remaining electrodes and/or the heater of cell 100. The power management system 200 can also control the operation of any pump 18 and/or heater 16 to supply fluid to cell 100 under pressure and/or at a higher temperature. Therefore, the power management system 200 can control the operation of cell 100 to generate heated fluid.

[0099] La celda 100 está configurada para operar como se describe anteriormente (por ejemplo, para aplicar energía eléctrica dentro de su porción interna 125 para generar fluido calentado). [0099] Cell 100 is configured to operate as described above (e.g., to apply electrical power within its internal portion 125 to generate heated fluid).

[0100] El sistema de administración de calor 300 está configurado para recibir el fluido calentado generado por la celda 100. El sistema de administración de calor 300 está configurado para utilizar este fluido calentado para proporcionar un trabajo térmico relevante. Por ejemplo, el sistema de administración de calor 300 puede configurarse para proporcionar calefacción utilizando este fluido calentado, por ejemplo, para calentar edificios, etc. El sistema de administración de calor 300 puede comprender uno o más componentes para proporcionar transferencia de calor desde el fluido calentado desde la celda 100 a otro componente y/o sustancia. Por ejemplo, el sistema de administración de calor 300 puede comprender uno o más intercambiadores de calor. [0100] Heat management system 300 is configured to receive the heated fluid generated by cell 100. Heat management system 300 is configured to utilize this heated fluid to provide relevant thermal work. For example, heat management system 300 may be configured to provide heating using this heated fluid, e.g., for heating buildings, etc. Heat management system 300 may comprise one or more components to provide heat transfer from the heated fluid from cell 100 to another component and/or substance. For example, heat management system 300 may comprise one or more heat exchangers.

[0101] El sistema de generación de energía 500 está configurado para recibir el fluido calentado generado por la celda 100. El sistema de generación de energía 500 está configurado para utilizar este fluido calentado para generar energía (por ejemplo, energía eléctrica). La Fig. 4 muestra la salida de la celda 100 que se proporciona al sistema de administración de calor 300, y desde el sistema de administración de calor 300 al sistema de generación de energía 500. Sin embargo, se apreciará en el contexto de la presente invención que uno de estos los sistemas pueden no estar incluidos, o los dos sistemas pueden ser proporcionados por los mismos componentes. El sistema de generación de energía 500 puede comprender uno o más generadores para generar electricidad según el movimiento del fluido calentado (por ejemplo, usando gas presurizado para impulsar una turbina para generar electricidad). Esta disposición también puede incluir algo de administración del calor (por ejemplo, para distribuir calor a otras partes del sistema de generación de energía 500). En algunos ejemplos, el fluido calentado puede usarse con fines de calefacción y generación de energía. El sistema de administración de calor 300 puede entonces controlar distribución del fluido calentado en consecuencia (por ejemplo, para controlar la distribución del fluido calentado al sistema de generación de energía 500). Por ejemplo, el sistema de extracción de trabajo 20 descrito anteriormente puede comprender dicho sistema de administración de calor 300 y/o sistema de generación de energía 500. [0101] The power generation system 500 is configured to receive the heated fluid generated by cell 100. The power generation system 500 is configured to use this heated fluid to generate power (e.g., electrical power). Fig. 4 shows the output from cell 100 being supplied to the heat management system 300, and from the heat management system 300 to the power generation system 500. However, it will be appreciated in the context of the present invention that one of these systems may be omitted, or the two systems may be provided by the same components. The power generation system 500 may comprise one or more generators for generating electricity based on the movement of the heated fluid (e.g., using pressurized gas to drive a turbine to generate electricity). This arrangement may also include some heat management (e.g., for distributing heat to other parts of the power generation system 500). In some examples, the heated fluid can be used for both heating and power generation. The heat management system 300 can then control the distribution of the heated fluid accordingly (for example, to control the distribution of the heated fluid to the power generation system 500). For example, the work extraction system 20 described above may comprise such a heat management system 300 and/or power generation system 500.

[0102] La energía generada por el sistema de generación de energía 500 puede luego suministrarse al sistema de administración de energía 200. Por ejemplo, esta energía generada por el sistema de generación de energía 500 puede a su vez ser utilizada por el sistema de administración de energía 200 para alimentar la celda 100 para proporcionar más generación de energía El sistema de administración de energía 200 también puede acoplarse al acoplamiento de red 220 para recibir y/o transmitir energía a la red. Por ejemplo, durante el modo de inicio, el sistema de administración de energía 200 puede obtener toda su energía de la red eléctrica, pero después del inicio, al menos parte de su energía puede recibirse del sistema de generación de energía 500. Después del inicio, parte de la energía generada por el sistema de generación de energía 500 se puede proporcionar al acoplamiento de red 220 para su distribución en otro lugar. [0102] The energy generated by the power generation system 500 can then be supplied to the power management system 200. For example, this energy generated by the power generation system 500 can in turn be used by the power management system 200 to power cell 100 to provide further power generation. The power management system 200 can also be coupled to the grid coupling 220 to receive and/or transmit energy to the grid. For example, during startup mode, the power management system 200 can obtain all of its energy from the electrical grid, but after startup, at least some of its energy can be received from the power generation system 500. After startup, some of the energy generated by the power generation system 500 can be supplied to the grid coupling 220 for distribution elsewhere.

[0103] El sistema de administración de fluidos 400 está configurado para proporcionar líquido a la celda 100 (por ejemplo, como se describe anteriormente para el sistema de suministro de líquido 10). El sistema de administración de fluidos 400 está configurado para recibir fluido que ha salido de la celda 100. El sistema de administración de fluidos 400 puede configurarse para procesar fluido que fue calentado por la celda 100, y que desde entonces ha sido utilizado por los sistemas de administración de calor y/o de generación de energía. El fluido calentado generado por la celda 100 puede estar a alta temperatura y/o presión. Los sistemas de administración de calor y/o generación de energía están configurados para extraer trabajo utilizable de este fluido de alta temperatura/presión. Una vez que se ha extraído el trabajo utilizable, el fluido puede estar a temperaturas y presiones mucho más bajas. Por ejemplo, puede salir de la celda 100 como gas a alta temperatura y presión, y una vez que se haya utilizado por completo para la extracción de trabajo, puede volver a ser líquido (por ejemplo, a una temperatura más baja). El sistema de administración de fluidos 400 está configurado para procesar este fluido usado. El procesamiento del fluido usado puede comprender devolverlo al medio ambiente y/o procesar (por ejemplo, filtrar) el fluido, por ejemplo, para que pueda ser utilizado nuevamente como líquido para ser proporcionado a la celda 100. [0103] Fluid management system 400 is configured to supply fluid to cell 100 (for example, as described above for fluid supply system 10). Fluid management system 400 is configured to receive fluid that has exited cell 100. Fluid management system 400 can be configured to process fluid that was heated by cell 100 and has since been used by heat management and/or power generation systems. The heated fluid generated by cell 100 may be at high temperature and/or pressure. The heat management and/or power generation systems are configured to extract usable work from this high-temperature/high-pressure fluid. Once usable work has been extracted, the fluid may be at much lower temperatures and pressures. For example, it may exit cell 100 as a gas at high temperature and pressure, and once it has been completely used for extraction work, it may be converted back into a liquid (e.g., at a lower temperature). The fluid management system 400 is configured to process this spent fluid. Processing the spent fluid may involve returning it to the environment and/or processing (e.g., filtering) the fluid so that it can be reused as a liquid to be supplied to cell 100.

[0104] En funcionamiento, el sistema de administración de energía 200 recibe energía (por ejemplo, desde el acoplamiento de red 220 y/o el sistema de generación de energía 500). El sistema de administración de energía 200 aplica energía eléctrica a la celda 100 (por ejemplo, al primer electrodo 111). El sistema de administración de fluidos 400 suministra líquido a la celda 100. La energía eléctrica aplicada a la celda 100 calienta a su vez el líquido proporcionado a la celda 100 de modo que la celda 100 produce un fluido calentado. Este fluido calentado es recibido por el sistema de administración de calor 300 y/o el sistema de administración de energía 200, que extraen trabajo utilizable (por ejemplo, para calefacción y/o generación de energía) del fluido calentado. Una vez que se ha extraído este trabajo, cualquier energía generada por el sistema de generación de energía 500 se proporciona al sistema de administración de energía 200. El fluido usado se proporciona a la administración de fluidos, que procesa este fluido usado. Este proceso puede repetirse, por ejemplo, continuamente, para proporcionar calor y/o generación de energía. [0104] In operation, the power management system 200 receives power (e.g., from the grid coupling 220 and/or the power generation system 500). The power management system 200 applies electrical power to cell 100 (e.g., to the first electrode 111). The fluid management system 400 supplies fluid to cell 100. The electrical power applied to cell 100 in turn heats the fluid supplied to cell 100 so that cell 100 produces a heated fluid. This heated fluid is received by the heat management system 300 and/or the power management system 200, which extract usable work (e.g., for heating and/or power generation) from the heated fluid. Once this work has been extracted, any energy generated by the power generation system 500 is supplied to the power management system 200. The spent fluid is supplied to the fluid management system, which processes this spent fluid. This process can be repeated, for example, continuously, to provide heat and/or power generation.

[0105] Ahora se describirá un ejemplo más específico de un sistema de generación de calor y energía 1000 con referencia a la Fig. 5. [0105] A more specific example of a heat and power generation system 1000 will now be described with reference to Fig. 5.

[0106] La Fig. 5 muestra un sistema de generación de calor y energía 1000. El sistema de generación de calor y energía 1000 comprende una celda 100. También se incluye una fuente de energía 30, una bomba 18 y un drenaje 15. El sistema 1000 incluye una pluralidad de intercambiadores de calor, que, como se muestra en la Fig. 5, incluye un primer intercambiador de calor 301, un segundo intercambiador de calor 302, un tercer intercambiador de calor 303 y un cuarto intercambiador de calor 304. El sistema 1000 incluye además un motor térmico 510 que tiene una primera región de accionamiento 511 y una segunda región de accionamiento 512 y un generador 520. La celda 100 puede comprender una celda de plasma (por ejemplo, una celda de combustible generadora de plasma). [0106] Fig. 5 shows a heat and power generation system 1000. The heat and power generation system 1000 comprises a cell 100. Also included are a power source 30, a pump 18, and a drain 15. The system 1000 includes a plurality of heat exchangers, which, as shown in Fig. 5, includes a first heat exchanger 301, a second heat exchanger 302, a third heat exchanger 303, and a fourth heat exchanger 304. The system 1000 further includes a heat engine 510 having a first drive region 511 and a second drive region 512, and a generator 520. The cell 100 may comprise a plasma cell (e.g., a plasma-generating fuel cell).

[0107] La celda 100 está conectada para recibir dos entradas (líquido y electricidad) y para proporcionar una salida (fluido calentado). Las entradas a la celda 100 se muestran en la parte inferior derecha de la celda 100, y la salida está en la parte superior. [0107] Cell 100 is wired to receive two inputs (liquid and electricity) and to provide one output (heated fluid). The inputs to cell 100 are shown at the bottom right of cell 100, and the output is at the top.

[0108] La salida de la celda 100 está acoplada al primer intercambiador de calor 301 y al motor térmico 510. Una trayectoria de flujo para la salida puede dividirse en dos, con una trayectoria que se acopla al primer intercambiador de calor 301 y otra trayectoria que se acopla al motor térmico 510. En particular, la salida de la celda 100 está acoplada a la primera región de accionamiento 511 del motor térmico 510. El motor térmico 510 tiene una primera entrada de motor para recibir fluido para impulsar el motor 510 en la primera región de accionamiento 511. La primera región de accionamiento 511 también está acoplada a una primera salida del motor para sacar el fluido que ha impulsado el motor 510 en la primera región de accionamiento 511. La primera salida del motor también está acoplada al primer intercambiador de calor 301. [0108] The outlet of cell 100 is coupled to the first heat exchanger 301 and the heat engine 510. A flow path for the outlet can be divided into two, with one path coupled to the first heat exchanger 301 and another path coupled to the heat engine 510. In particular, the outlet of cell 100 is coupled to the first drive region 511 of the heat engine 510. The heat engine 510 has a first motor inlet to receive fluid for driving the motor 510 in the first drive region 511. The first drive region 511 is also coupled to a first motor outlet to remove the fluid that has driven the motor 510 in the first drive region 511. The first motor outlet is also coupled to the first heat exchanger 301.

[0109] El motor 510 incluye también una segunda entrada de motor y una segunda salida de motor. La segunda entrada del motor es para recibir fluido para impulsar el motor 510 en la segunda región de accionamiento 512. La segunda salida del motor es para sacar el fluido que ha impulsado el motor 510 en la segunda región de accionamiento 512. La segunda entrada del motor también está acoplada a el primer intercambiador de calor 301. Por ejemplo, el fluido puede fluir desde la salida del primer motor hasta la entrada del segundo motor a través del primer intercambiador de calor 301. El motor 510 está acoplado a un generador. Cada una de las regiones de accionamiento primera y segunda 511, 512 del motor 510 puede acoplarse al generador. Las regiones de accionamiento primera y segunda 511, 512 pueden impulsar el motor 510 en una relación diferente. Ambos pueden contribuir a impulsar el generador y, por lo tanto, a generar electricidad. [0109] Motor 510 also includes a second motor inlet and a second motor outlet. The second motor inlet is for receiving fluid to drive motor 510 in the second drive region 512. The second motor outlet is for removing the fluid that has driven motor 510 in the second drive region 512. The second motor inlet is also coupled to the first heat exchanger 301. For example, fluid can flow from the outlet of the first motor to the inlet of the second motor through the first heat exchanger 301. Motor 510 is coupled to a generator. Each of the first and second drive regions 511 and 512 of motor 510 can be coupled to the generator. The first and second drive regions 511 and 512 can drive motor 510 in different ratios. Both can contribute to driving the generator and thus to generating electricity.

[0110] El primer intercambiador de calor 301 puede acoplarse al segundo intercambiador de calor 302. El sistema 1000 puede configurarse para que el fluido calentado de la celda 100 fluya a través del primer intercambiador de calor 301 y hacia el segundo intercambiador de calor 302. El segundo intercambiador de calor 302 puede acoplarse también al tercer y/o cuarto intercambiador de calor 303, 304. [0110] The first heat exchanger 301 can be coupled to the second heat exchanger 302. System 1000 can be configured so that the heated fluid from cell 100 flows through the first heat exchanger 301 and into the second heat exchanger 302. The second heat exchanger 302 can also be coupled to the third and/or fourth heat exchanger 303, 304.

[0111] La fuente de energía 30 está acoplada a la celda 100. La fuente de energía 30 proporciona una entrada al suministro de combustible (por ejemplo, para proporcionar energía eléctrica a los electrodos de la celda 100). La fuente de energía 30 puede incluir un acoplamiento para recibir energía de la red (por ejemplo, la fuente de energía 30 puede recibir energía trifásica). La fuente de energía 30 puede incluir un convertidor (por ejemplo, de CA a CC) para proporcionar una salida de CC, como una salida de cC de alto voltaje. La salida de CC de alto voltaje puede entonces suministrarse a la celda 100, por ejemplo, para aplicarse al primer electrodo 111. La fuente de energía 30 también puede acoplarse al generador para recibir la electricidad generada por el mismo. La fuente de energía 30 puede recibir CA o CC del generador. Cuando se recibe CA, se puede convertir a CC (por ejemplo, utilizando el mismo convertidor de CA a CC o uno diferente). Parte de la electricidad generada por el generador puede suministrarse a la red eléctrica, por ejemplo, para usar en otros lugares. [0111] Power source 30 is coupled to cell 100. Power source 30 provides an input to the fuel supply (e.g., to supply electrical power to the electrodes of cell 100). Power source 30 may include a coupling to receive power from the grid (e.g., power source 30 may receive three-phase power). Power source 30 may include a converter (e.g., AC to DC) to provide a DC output, such as a high-voltage DC output. The high-voltage DC output can then be supplied to cell 100, for example, to be applied to the first electrode 111. Power source 30 may also be coupled to the generator to receive electricity generated by it. Power source 30 can receive either AC or DC from the generator. When receiving AC, it can be converted to DC (e.g., using the same AC-to-DC converter or a different one). Some of the electricity generated by the generator can be supplied to the electrical grid, for example, for use elsewhere.

[0112] El tercer intercambiador de calor 303 y/o la bomba 18 pueden acoplarse a la entrada de la celda 100. El líquido a suministrar a la celda 100 puede calentarse y/o presurizarse usando el tercer intercambiador de calor 303 y/o la bomba 18. Esto puede proporcionar la entrada de líquido a la celda 100 que se utiliza para generar fluido calentado. La salida de fluido calentado de la celda 100 se acopla finalmente a un drenaje 15. Por ejemplo, el fluido que ha pasado por ambas regiones 511, 512 del motor 510 puede proporcionarse al drenaje 15. Asimismo, el fluido que ha pasado por cualquier de los intercambiadores de calor (por ejemplo, el segundo, tercero y/o cuarto intercambiador de calor 302, 303, 304) pueden acoplarse al drenaje 15. [0112] The third heat exchanger 303 and/or pump 18 can be connected to the inlet of cell 100. The liquid to be supplied to cell 100 can be heated and/or pressurized using the third heat exchanger 303 and/or pump 18. This can provide the liquid inlet to cell 100, which is used to generate heated fluid. The heated fluid outlet from cell 100 is finally connected to a drain 15. For example, the fluid that has passed through both regions 511, 512 of the motor 510 can be supplied to the drain 15. Likewise, the fluid that has passed through any of the heat exchangers (for example, the second, third, and/or fourth heat exchangers 302, 303, 304) can be connected to the drain 15.

[0113] El sistema 1000 está dispuesto para proporcionar múltiples usos al fluido calentado generado por la celda 100, por ejemplo, para extraer trabajo del fluido calentado de múltiples maneras. El sistema 1000 está configurado para proporcionar una salida de fluido a alta temperatura y alta presión desde la celda 100 para accionar la primera región de accionamiento 511 del motor 510. El generador está configurado para generar electricidad a partir de este accionamiento de la primera región de accionamiento 511. El primer intercambiador de calor 301 está configurado para recalentar este fluido que ha impulsado la primera región de accionamiento 511 del motor 510. El primer intercambiador de calor 301 está dispuesto para intercambiar calor entre el fluido calentado de la celda 100 y el fluido que ha impulsado la primera región de accionamiento 511 del motor 510. El sistema 1000 está configurado para usar el fluido recalentado que ha accionado la primera región de accionamiento 511 del motor 510 para accionar la segunda región de accionamiento 512 del motor 510. La segunda región de accionamiento 512 del motor 510 está configurada para tener una relación más fácil (por ejemplo, de modo que se requiera menos energía para impulsar una rotación) en comparación con la primera región de accionamiento 511. El fluido que pasa a través de la segunda región de accionamiento 512 puede tener una presión más baja que la primera región de accionamiento 511. El generador está configurado para generar electricidad en respuesta al accionamiento de la primera y/o segunda regiones de activación 511, 512 del motor 510. [0113] System 1000 is arranged to provide multiple uses for the heated fluid generated by cell 100, e.g., to extract work from the heated fluid in multiple ways. System 1000 is configured to provide a high-temperature, high-pressure fluid outlet from cell 100 to drive the first drive region 511 of motor 510. The generator is configured to generate electricity from this drive of the first drive region 511. The first heat exchanger 301 is configured to reheat this fluid that has driven the first drive region 511 of motor 510. The first heat exchanger 301 is arranged to exchange heat between the heated fluid from cell 100 and the fluid that drove the first drive region 511 of motor 510. System 1000 is configured to use the reheated fluid that drove the first drive region 511 of motor 510 to drive the second drive region 512 of motor 510. The second drive region 512 of motor 510 is configured to have a simpler ratio (e.g., so that less is required). energy to drive a rotation) compared to the first drive region 511. The fluid passing through the second drive region 512 may have a lower pressure than the first drive region 511. The generator is configured to generate electricity in response to the drive of the first and/or second drive regions 511, 512 of the motor 510.

[0114] El sistema 1000 está dispuesto para el fluido calentado que ha pasado a través del primer intercambiador de calor 301 y/o ha salido por la segunda salida del motor para proporcionar un uso de calefacción adicional, cuando sea relevante. Por ejemplo, el sistema 1000 puede estar dispuesto para entregar el fluido calentado a uno o más de los intercambiadores de calor segundo, tercero y/o cuarto 302, 303, 304 para extraer trabajo de calentamiento utilizable de este fluido calentado. Cualquiera de estos intercambiadores de calor 302, 303, 304 puede acoplarse a un componente externo para utilizar dicho calor. El sistema 1000 puede configurarse para intercambiar calor del fluido calentado con el líquido que se suministrará a la celda 100 para calentarlo antes de enviarlo a la celda 100. El sistema 1000 está dispuesto para desechar cualquier fluido restante utilizando el drenaje 15. [0114] System 1000 is arranged for the heated fluid that has passed through the first heat exchanger 301 and/or exited the second motor outlet to provide additional heating use, where relevant. For example, System 1000 may be arranged to deliver the heated fluid to one or more of the second, third, and/or fourth heat exchangers 302, 303, and 304 to extract usable heating work from this heated fluid. Any of these heat exchangers 302, 303, and 304 may be coupled to an external component to utilize such heat. System 1000 may be configured to exchange heat from the heated fluid with the fluid to be supplied to cell 100 to preheat it before sending it to cell 100. System 1000 is arranged to dispose of any remaining fluid using drain 15.

[0115] En funcionamiento, se suministra líquido a la celda 100 y se aplica energía eléctrica a los electrodos de la celda 100 para generar un fluido calentado. El fluido calentado sale de la celda 100 y fluye hacia el primer intercambiador de calor 301 y la primera región de accionamiento 511 del motor 510. El fluido calentado fluye a través de la primera región de accionamiento 511 para impulsar el motor 510 y el generador para generar electricidad. Este fluido luego fluye al primer intercambiador de calor 301 donde es recalentado por el fluido calentado que viajó directamente (por ejemplo, no a través del motor 510) al primer intercambiador de calor 301 desde la celda 100. El fluido que ha viajado a través del motor 510 luego se recalienta antes de fluir a través de la segunda región de accionamiento del motor. Este fluido luego acciona el motor 510 y el generador para generar electricidad. El fluido que ha pasado a través de la segunda región de accionamiento 512 del motor 510 y/o a través del primer intercambiador de calor 301 alejándose del motor 510 se usa luego en otros intercambiadores de calor 302, 303, 304 para extraer más trabajo térmico utilizable del fluido. A continuación, este fluido se desecha por el drenaje 15. [0115] In operation, fluid is supplied to cell 100, and electrical energy is applied to the electrodes of cell 100 to generate a heated fluid. The heated fluid exits cell 100 and flows into the first heat exchanger 301 and the first drive region 511 of motor 510. The heated fluid flows through the first drive region 511 to drive motor 510 and the generator to produce electricity. This fluid then flows to the first heat exchanger 301, where it is reheated by the heated fluid that traveled directly (i.e., not through motor 510) to the first heat exchanger 301 from cell 100. The fluid that has traveled through motor 510 is then reheated before flowing through the second drive region of the motor. This fluid then drives motor 510 and the generator to produce electricity. The fluid that has passed through the second drive region 512 of the motor 510 and/or through the first heat exchanger 301 away from the motor 510 is then used in other heat exchangers 302, 303, and 304 to extract more usable thermal work from the fluid. This fluid is then disposed of through drain 15.

[0116] Se apreciará en el contexto de la presente invención que los ejemplos descritos en el presente documento no pretenden considerarse limitativos. También se pueden incluir características alternativas y/o adicionales. Por ejemplo, se ha hecho referencia a electrodos concéntricos, por ejemplo, los cuales están dispuestos coaxialmente con un primer electrodo central 111 y un segundo electrodo 112 ubicado radialmente hacia el exterior del primer electrodo 111. Sin embargo, esta disposición puede invertirse. Alternativamente, los electrodos no necesitan estar dispuestos concéntricamente. Por ejemplo, los dos electrodos podrían disponerse de una manera alternativa, tal como disponiéndose como electrodos de placa, por ejemplo, dos placas paralelas, o como alambres paralelos u otras objeciones paralelas como esferas. [0116] It will be appreciated in the context of the present invention that the examples described herein are not intended to be limiting. Alternative and/or additional features may also be included. For example, reference has been made to concentric electrodes, for example, which are arranged coaxially with a first central electrode 111 and a second electrode 112 located radially outward from the first electrode 111. However, this arrangement may be reversed. Alternatively, the electrodes need not be arranged concentrically. For example, the two electrodes could be arranged in an alternative manner, such as as plate electrodes, for example, two parallel plates, or as parallel wires or other parallel objects such as spheres.

[0117] Se ha hecho referencia aquí a los electrodos de la celda 100. El primer electrodo 111 puede proporcionar un ánodo, el segundo electrodo 112 un cátodo y/o el tercer electrodo 113 un electrodo de equilibrio. Debe apreciarse en el contexto de la presente descripción que cada electrodo puede proporcionar una trayectoria conductora, por ejemplo, cada electrodo puede comprender un conductor que se extiende a lo largo del electrodo. El ánodo puede comprender un conductor que proporciona una trayectoria conductora desde el exterior a la porción interna 125 dentro de la porción interna 125 hasta el extremo distal del conductor dentro de la porción interna 125. El cátodo puede comprender un conductor que proporciona una trayectoria conductora desde adentro, o adyacente a, la porción interna 125 para alejarse de la porción interna 125. El electrodo de equilibrio puede comprender un conductor que proporciona una trayectoria conductora hacia la porción interna 125 desde el exterior a la porción interna 125 o lejos de la porción interna 125 desde dentro del porción interna 125. El primer electrodo 111 puede estar dispuesto para pasar más cerca del tercer electrodo 113 que del segundo electrodo 112, por ejemplo, la distancia mínima entre un punto en el primer electrodo 111 y un punto en el tercer electrodo 113 puede ser menor que la del primer y segundo electrodo 112. Por ejemplo, la distancia mínima entre el primer y el tercer electrodo puede ser mucho menor que la del primer y segundo electrodo 111, 112. [0117] Reference has been made here to the electrodes of cell 100. The first electrode 111 may provide an anode, the second electrode 112 a cathode, and/or the third electrode 113 a balance electrode. It should be appreciated in the context of the present description that each electrode may provide a conductive path; for example, each electrode may comprise a conductor extending along the length of the electrode. The anode may comprise a conductor providing a conductive path from outside to the inner portion 125 within the inner portion 125 to the distal end of the conductor within the inner portion 125. The cathode may comprise a conductor providing a conductive path from inside, or adjacent to, the inner portion 125 to away from the inner portion 125. The balance electrode may comprise a conductor providing a conductive path toward the inner portion 125 from outside to the inner portion 125 or away from the inner portion 125 from inside the inner portion 125. The first electrode 111 may be arranged to pass closer to the third electrode 113 than to the second electrode 112; for example, the minimum distance between a point on the first electrode 111 and a point on the third electrode 113 may be less than that between the first and second electrodes 112. For example, the minimum distance between the first and third electrodes may be much less than that between the first and second electrodes 111. 112.

[0118] Los ejemplos descritos en esta invención se refieren al uso de una celda. Sin embargo, debe apreciarse en el contexto de la presente descripción que se pueden proporcionar múltiples celdas. Por ejemplo, el funcionamiento de las diferentes celdas puede programarse para proporcionar una salida constante de fluido calentado a lo largo del tiempo. La temporización operativa de cada celda puede compensarse de modo que la producción total de fluido calentado a lo largo del tiempo permanezca relativamente constante. Por ejemplo, debe apreciarse que cada celda puede tener una salida de fluido calentado que varía con el tiempo, y las múltiples celdas pueden tener sus operaciones cronometradas para que la salida de todas las celdas combinadas sea más consistente que la salida de cualquier celda por sí sola. El controlador 40 puede configurarse para controlar el suministro de líquido a cada celda y/o la aplicación de energía eléctrica a los electrodos para proporcionar una salida constante de fluido calentado. Por ejemplo, se pueden usar uno o más sensores para cada celda para determinar los parámetros operativos de la misma, como su salida de fluido calentado. [0118] The examples described in this invention relate to the use of a single cell. However, it should be appreciated in the context of this description that multiple cells can be provided. For example, the operation of the different cells can be programmed to provide a constant output of heated fluid over time. The operating timing of each cell can be compensated so that the total output of heated fluid over time remains relatively constant. For example, it should be appreciated that each cell can have a heated fluid output that varies with time, and the multiple cells can have their operations timed so that the output of all the cells combined is more consistent than the output of any single cell. The controller 40 can be configured to control the supply of liquid to each cell and/or the application of electrical power to the electrodes to provide a constant output of heated fluid. For example, one or more sensors can be used for each cell to determine its operating parameters, such as its heated fluid output.

[0119] Debe apreciarse que el suministro de líquido a la celda 100 puede ocurrir de manera continua a lo largo del tiempo o solo en períodos de tiempo discretos. El controlador 40 puede configurarse para controlar si el líquido se entrega o no a la celda 100. Por ejemplo, la celda 100 puede comprender una válvula de entrada de fluido operable para controlar si el fluido puede fluir hacia la porción interna 125 o no, y/o el funcionamiento de la bomba 18 puede controlarse para suministrar líquido a la celda 100 o no. Puede haber una renovación continua de fluido dentro de la celda 100, por ejemplo, el fluido se proporciona continuamente a la celda 100 y el fluido calentado sale continuamente de la celda 100 (por ejemplo, como un gas a través de la salida de fluido 22). Puede haber períodos de tiempo discretos para la entrada de fluido de modo que se suministre una unidad de líquido a la celda 100 (por ejemplo, suficiente para llenar la celda 100), luego no se proporciona más líquido mientras se aplica energía eléctrica a los electrodos para proporcionar fluido calentado, por ejemplo, una vez que todo el fluido se ha calentado lo suficiente como para liberarlo a través de la salida de fluido 22. A continuación, se puede proporcionar otra unidad de líquido a la celda 100. Debe apreciarse que, para este modo de operación, varias celdas diferentes que funcionan juntas pueden comprender operación de temporización de modo que mientras se entrega la unidad a una celda, otra celda aplica energía eléctrica al fluido en su celda. Se apreciará que se pueden usar múltiples celdas diferentes (por ejemplo, más de 2) con temporizaciones todas compensadas entre sí, por ejemplo, de modo que cuando uno está casi terminando de calentar, otro está a mitad de calentamiento y otro está comenzando a calentar, etc. [0119] It should be noted that the liquid supply to cell 100 can occur continuously over time or only at discrete intervals. The controller 40 can be configured to control whether or not the liquid is delivered to cell 100. For example, cell 100 may include a fluid inlet valve operable to control whether or not the fluid can flow into the internal portion 125, and/or the operation of pump 18 can be controlled to supply liquid to cell 100 or not. There may be continuous fluid renewal within cell 100; for example, fluid is continuously supplied to cell 100 and heated fluid is continuously discharged from cell 100 (for example, as a gas through fluid outlet 22). There may be discrete time periods for fluid input such that a unit of liquid is supplied to cell 100 (e.g., enough to fill cell 100), then no more liquid is supplied while electrical power is applied to the electrodes to provide heated fluid, e.g., once all the fluid has been heated sufficiently to be released through fluid outlet 22. Another unit of liquid may then be supplied to cell 100. It should be appreciated that, for this mode of operation, several different cells working together may comprise timing operation such that while the unit is being delivered to one cell, another cell applies electrical power to the fluid in its cell. It will be appreciated that multiple different cells (e.g., more than two) may be used with timings all offset from each other, e.g., so that when one is almost finished heating, another is halfway through heating, and another is just beginning to heat, and so on.

[0120] La superficie interna de la carcasa 120 se ha descrito como una superficie absorbente de energía electromagnética. Esto puede ser una propiedad del material utilizado para proporcionar la carcasa 120, por ejemplo, acero, y/o se puede proporcionar un revestimiento en la superficie interna para facilitar la absorción de energía electromagnética (por ejemplo, de las emisiones de fotones). Debe apreciarse que absorber energía electromagnética puede comprender recibir fotones incidentes (por ejemplo, en el espectro de luz visible) y, en respuesta a que dichos fotones inciden sobre la superficie, generando calor. También se apreciará que los electrones u otras partículas (por ejemplo, partículas cargadas emitidas por el plasma/proceso de enfriamiento de plasma) también pueden incidir en la superficie interna de la carcasa 120. La superficie interna de la carcasa 120 también puede configurarse para generar calor en respuesta a tales partículas incidentes. Por ejemplo, se puede proporcionar calentamiento resistivo en respuesta al flujo de electrones a través de la superficie interna. [0120] The inner surface of the housing 120 has been described as an electromagnetic energy-absorbing surface. This may be a property of the material used to provide the housing 120, for example, steel, and/or a coating may be provided on the inner surface to facilitate the absorption of electromagnetic energy (for example, from photon emissions). It should be appreciated that absorbing electromagnetic energy may comprise receiving incident photons (for example, in the visible light spectrum) and, in response to such photons striking the surface, generating heat. It will also be appreciated that electrons or other particles (for example, charged particles emitted by the plasma/plasma cooling process) may also strike the inner surface of the housing 120. The inner surface of the housing 120 may also be configured to generate heat in response to such incident particles. For example, resistive heating may be provided in response to the flow of electrons through the inner surface.

[0121] Se apreciará a partir de la discusión anterior que los ejemplos que se muestran en las figuras son meramente ilustrativos e incluyen características que pueden generalizarse, eliminarse o reemplazarse como se describe en esta invención y como se establece en las reivindicaciones. Con referencia a los dibujos en general, se apreciará que se utilizan diagramas de bloques funcionales esquemáticos para indicar la funcionalidad de los sistemas y aparatos descritos en esta invención. Además, la funcionalidad de procesamiento también puede ser proporcionada por dispositivos que son compatibles con un dispositivo electrónico. Sin embargo, se apreciará que no es necesario dividir la funcionalidad de esta manera, y no se debe considerar que implique ninguna estructura particular de hardware distinta de la descrita y reivindicada a continuación. La función de uno o más de los elementos mostrados en los dibujos puede subdividirse y/o distribuirse por todo el aparato de la descripción. En algunos ejemplos, la función de uno o más elementos que se muestran en los dibujos puede integrarse en una sola unidad funcional. [0121] It will be appreciated from the preceding discussion that the examples shown in the figures are merely illustrative and include features that can be generalized, eliminated, or replaced as described in this invention and as set forth in the claims. With reference to the drawings in general, it will be appreciated that schematic functional block diagrams are used to indicate the functionality of the systems and apparatus described in this invention. In addition, processing functionality can also be provided by devices that are compatible with an electronic device. However, it will be appreciated that it is not necessary to divide the functionality in this way, and it should not be considered to imply any particular hardware structure other than that described and claimed below. The function of one or more of the elements shown in the drawings can be subdivided and/or distributed throughout the apparatus described. In some examples, the function of one or more elements shown in the drawings can be integrated into a single functional unit.

[0122] Ciertas características de los procedimientos descritos en esta invención pueden implementarse en hardware, y una o más funciones del aparato pueden implementarse en etapas de procedimiento. También se apreciará en el contexto de la presente invención que no es necesario realizar los procedimientos descritos en esta invención en el orden en que se describen, ni necesariamente en el orden en que se representan en los dibujos. Los procedimientos descritos en esta invención pueden implementarse en programas informáticos, o en hardware o en cualquier combinación de los mismos. Los programas informáticos incluyen software, middleware, firmware y cualquier combinación de los mismos. Dichos programas pueden proporcionarse como señales o mensajes de red y pueden grabarse en medios legibles por ordenador, como medios legibles por ordenador tangibles que pueden almacenar los programas informáticos en forma no transitoria. El hardware incluye ordenadores, dispositivos portátiles, procesadores programables, procesadores de uso general, circuitos integrados de aplicaciones específicas(Application Specific Integrated Circuits,ASIC), matrices de puerta programable en campo(Field Programmable Gate Arrays,FPGA) y matrices de puertas lógicas. Por ejemplo, cualquier controlador 40 descrito en esta invención puede ser proporcionado por cualquier aparato de control, como un procesador de uso general configurado con un producto de programa informático configurado para programar el procesador para que funcione según cualquiera de los procedimientos descritos en esta invención. La funcionalidad del controlador 40 puede ser proporcionada por un circuito integrado de aplicación específica, ASIC, o por una matriz de puerta programable en campo, FPGA, o por una configuración de matrices lógicas, o por cualquier otro aparato de control. [0122] Certain features of the procedures described in this invention can be implemented in hardware, and one or more functions of the apparatus can be implemented in procedural steps. It will also be appreciated in the context of the present invention that it is not necessary to perform the procedures described in this invention in the order in which they are described, nor necessarily in the order in which they are depicted in the drawings. The procedures described in this invention can be implemented in computer programs, or in hardware, or in any combination thereof. Computer programs include software, middleware, firmware, and any combination thereof. Such programs can be provided as network signals or messages and can be recorded on computer-readable media, such as tangible computer-readable media capable of storing computer programs in a non-transient form. Hardware includes computers, portable devices, programmable processors, general-purpose processors, application-specific integrated circuits (ASICs), field-programmable gate arrays (FPGAs), and logic gate arrays. For example, any controller 40 described in this invention may be provided by any control apparatus, such as a general-purpose processor configured with a software product configured to program the processor to operate according to any of the procedures described in this invention. The functionality of the controller 40 may be provided by an application-specific integrated circuit (ASIC), a field-programmable gate array (FPGA), a logic array configuration, or any other control apparatus.

Claims (16)

REIVINDICACIONES 1. Un sistema de calefacción (50) comprendiendo:1. A heating system (50) comprising: un sistema de suministro de líquido (10);a liquid supply system (10); una celda (100) configurada para: recibir líquido del sistema de suministro de líquido (10), calentarlo y producir fluido calentado;a cell (100) configured to: receive liquid from the liquid supply system (10), heat it and produce heated fluid; un sistema de extracción de trabajo (20) configurado para extraer trabajo utilizable de la salida de fluido calentado de la celda (100); ya work extraction system (20) configured to extract usable work from the heated fluid outlet of the cell (100); and un controlador (40);a controller (40); donde la celda (100) comprende: (i) una carcasa (120) dispuesta para definir una porción interna (125) para recibir líquido que se va a calentar, y (ii) una pluralidad de electrodos incluido un primer electrodo (111) configurado para aplicar energía eléctrica al fluido en la porción interna (125);wherein the cell (100) comprises: (i) a housing (120) arranged to define an internal portion (125) for receiving liquid to be heated, and (ii) a plurality of electrodes including a first electrode (111) configured to apply electrical energy to the fluid in the internal portion (125); donde el primer electrodo (111) está configurado para aplicar energía eléctrica a dicho fluido en la porción interna (125) para generar una o más burbujas de plasma para liberar energía en dicho fluido en la porción interna (125) y la carcasa (120) para calentar el fluido en la porción interna; el sistema está caracterizado porque el controlador (40) está configurado para reducir o detener la aplicación de voltaje al primer electrodo (111) en el caso de que un cambio en la corriente o una velocidad de cambio en la corriente exceda un valor umbral.where the first electrode (111) is configured to apply electrical energy to said fluid in the inner portion (125) to generate one or more plasma bubbles to release energy in said fluid in the inner portion (125) and the housing (120) to heat the fluid in the inner portion; the system is characterized in that the controller (40) is configured to reduce or stop the application of voltage to the first electrode (111) in the event that a change in current or a rate of change in current exceeds a threshold value. 2. El sistema de calefacción (50) comprendiendo:2. The heating system (50) comprising: un sistema de suministro de líquido (10);a liquid supply system (10); una celda (100) configurada para: recibir líquido del sistema de suministro de líquido (10), calentarlo y producir fluido calentado; ya cell (100) configured to: receive liquid from the liquid supply system (10), heat it and produce heated fluid; and un sistema de extracción de trabajo (20) configurado para extraer trabajo utilizable de la salida de fluido calentado de la celda (100);a work extraction system (20) configured to extract usable work from the heated fluid outlet of the cell (100); donde la celda (100) comprende: (i) una carcasa (120) dispuesta para definir una porción interna (125) para recibir líquido que se va a calentar, y (ii) una pluralidad de electrodos incluido un primer electrodo (111) configurado para aplicar energía eléctrica al fluido en la porción interna (125) y un segundo electrodo (112); el sistema está caracterizado porque el segundo electrodo (112) está dispuesto de forma capacitiva con el primer electrodo (111); ywherein the cell (100) comprises: (i) a housing (120) arranged to define an inner portion (125) for receiving liquid to be heated, and (ii) a plurality of electrodes including a first electrode (111) configured to apply electrical energy to the fluid in the inner portion (125) and a second electrode (112); the system is characterized in that the second electrode (112) is capacitively arranged with the first electrode (111); and donde el sistema (50) está configurado para aplicar energía eléctrica al primer electrodo (111) para cargar el capacitor proporcionado por el primer y el segundo electrodos (111; 112) para generar una o más burbujas de plasma en el fluido en la porción interna (125) para liberar energía en dicho fluido en la porción interna (125) y la carcasa (120) para calentar el fluido en la porción interna (125).where the system (50) is configured to apply electrical energy to the first electrode (111) to charge the capacitor provided by the first and second electrodes (111; 112) to generate one or more plasma bubbles in the fluid in the inner portion (125) to release energy in said fluid in the inner portion (125) and the shell (120) to heat the fluid in the inner portion (125). 3. El sistema de calefacción (50) según la reivindicación 2, donde el sistema (50) comprende además un controlador (40) o el sistema de calefacción (50) según la reivindicación 1, donde el controlador (40) está configurado para: (i) recibir una señal indicativa de al menos un parámetro operativo de la celda (100), y (ii) controlar el funcionamiento del sistema de calefacción (50) basado en dicho parámetro operativo.3. The heating system (50) according to claim 2, wherein the system (50) further comprises a controller (40) or the heating system (50) according to claim 1, wherein the controller (40) is configured to: (i) receive a signal indicating at least one operating parameter of the cell (100), and (ii) control the operation of the heating system (50) based on said operating parameter. 4. El sistema de calefacción (50) según la reivindicación 3, donde el controlador (40) está configurado para controlar el funcionamiento del sistema de calefacción (50) de forma que la generación de calor y/o plasma en la celda (100) esté por encima de un nivel umbral.4. The heating system (50) according to claim 3, wherein the controller (40) is configured to control the operation of the heating system (50) so that the generation of heat and/or plasma in the cell (100) is above a threshold level. 5. El sistema de calefacción (50) según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 4, donde el control del funcionamiento del sistema de calefacción (50) comprende el control de al menos uno de: (i) el suministro de líquido a la celda (100) por el sistema de suministro de líquido (10), y (ii) la energía eléctrica aplicada por los electrodos. 5. The heating system (50) according to any of claims 3 to 4, wherein the control of the operation of the heating system (50) comprises the control of at least one of: (i) the supply of liquid to the cell (100) by the liquid supply system (10), and (ii) the electrical energy applied by the electrodes. 6. El sistema de calefacción (50) según la reivindicación 5, donde el controlador (40) está configurado para controlar el suministro de líquido a la celda (100) y/o la energía eléctrica aplicada por los electrodos basada en una indicación de demanda obtenida para que la calefacción sea proporcionada por la celda (100), opcionalmente donde en caso de que la indicación de demanda obtenida indique una mayor demanda de calefacción que debe proporcionar la celda (100), el controlador (40) está configurado para aumentar al menos uno de: (i) la temperatura del líquido suministrado a la celda (100), (ii) la presión del líquido suministrado a la celda (100), (iii) la cantidad de líquido suministrado a la celda (100), y (iv) la cantidad de energía eléctrica aplicada por los electrodos.6. The heating system (50) according to claim 5, wherein the controller (40) is configured to control the liquid supply to the cell (100) and/or the electrical power applied by the electrodes based on a demand indication obtained for heating to be provided by the cell (100), optionally wherein in the event that the demand indication obtained indicates a higher heating demand to be provided by the cell (100), the controller (40) is configured to increase at least one of: (i) the temperature of the liquid supplied to the cell (100), (ii) the pressure of the liquid supplied to the cell (100), (iii) the amount of liquid supplied to the cell (100), and (iv) the amount of electrical power applied by the electrodes. 7. El sistema de calefacción (50) según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, donde la señal indicativa de al menos un parámetro operativo comprende una indicación de la calidad y/o cantidad de generación de plasma dentro de la celda (100); y7. The heating system (50) according to any of claims 3 to 6, wherein the signal indicating at least one operating parameter comprises an indication of the quality and/or quantity of plasma generation within the cell (100); and donde el controlador (40) está configurado para controlar el funcionamiento del sistema de calefacción (50) de modo que la calidad y/o cantidad de generación de plasma permanezca dentro de un intervalo seleccionado, opcionalmente donde la señal indicativa de una calidad y/o cantidad de generación de plasma comprende una indicación de al menos uno de: (i) una presión y/o temperatura del fluido que sale de la celda (100), (ii) una cantidad y/o tipo de energía electromagnética presente dentro de la celda (100), (iii) vibración asociada con el suministro de energía a uno o más de los electrodos, (iv) un flujo de corriente y/o voltaje asociado con uno o más de los electrodos y (v) dinámica de flujo de fluidos dentro de la celda (100).wherein the controller (40) is configured to control the operation of the heating system (50) so that the quality and/or quantity of plasma generation remains within a selected range, optionally wherein the signal indicative of a quality and/or quantity of plasma generation comprises an indication of at least one of: (i) a pressure and/or temperature of the fluid leaving the cell (100), (ii) a quantity and/or type of electromagnetic energy present within the cell (100), (iii) vibration associated with the supply of energy to one or more of the electrodes, (iv) a current flow and/or voltage associated with one or more of the electrodes and (v) fluid flow dynamics within the cell (100). 8. El sistema de calefacción (50) según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, donde el controlador (40) está configurado para controlar al menos uno de: (i) el suministro de líquido a la celda (100) según la energía eléctrica que se va a aplicar por la pluralidad de electrodos, y (ii) la energía eléctrica que se va a aplicar por la pluralidad de electrodos en base al suministro de líquido a la celda (100).8. The heating system (50) according to any of claims 3 to 7, wherein the controller (40) is configured to control at least one of: (i) the liquid supply to the cell (100) according to the electrical energy to be applied by the plurality of electrodes, and (ii) the electrical energy to be applied by the plurality of electrodes based on the liquid supply to the cell (100). 9. El sistema de calefacción (50) según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, donde la señal indicativa de al menos un parámetro operativo comprende una indicación de una temperatura asociada con al menos uno de: la celda (100), el fluido en la celda (100) y la salida de fluido de la celda (100); y9. The heating system (50) according to any of claims 3 to 8, wherein the signal indicating at least one operating parameter comprises an indication of a temperature associated with at least one of: the cell (100), the fluid in the cell (100), and the fluid outlet of the cell (100); and donde el controlador (40) está configurado para controlar al menos uno de: (i) la energía eléctrica aplicada por los electrodos, (ii) el suministro de líquido a la celda (100), y (iii) un calentador externo (16), para aumentar la temperatura de la celda (100), el fluido en la celda (100), y/o la salida de fluido de la celda (100) en el caso de que la indicación de temperatura esté por debajo de un nivel de umbral, opcionalmente donde el controlador (40) está configurado para aumentar la energía eléctrica aplicada por los electrodos para proporcionar un mayor calentamiento y/o disminuir el caudal de líquido a través de la celda (100) en caso de que la indicación de temperatura esté por debajo del nivel de umbral.where the controller (40) is configured to control at least one of: (i) the electrical power applied by the electrodes, (ii) the liquid supply to the cell (100), and (iii) an external heater (16), to increase the temperature of the cell (100), the fluid in the cell (100), and/or the fluid outlet from the cell (100) in the event that the temperature indication is below a threshold level, optionally where the controller (40) is configured to increase the electrical power applied by the electrodes to provide greater heating and/or decrease the liquid flow rate through the cell (100) in the event that the temperature indication is below the threshold level. 10. El sistema de calefacción (50) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde al menos una de:10. The heating system (50) according to any of the preceding claims, wherein at least one of: una superficie interna de la carcasa (120) de la celda (100) comprende un material de absorción de energía electromagnética dispuesta para convertir los fotones incidentes en calor;an internal surface of the cell housing (120) (100) comprises an electromagnetic energy absorption material arranged to convert incident photons into heat; el sistema de suministro de líquido (10) está configurado para suministrar líquido a la celda (100) bajo presión, y la celda (100) está dispuesta para retener fluido en la carcasa (120) bajo presión;The liquid supply system (10) is configured to supply liquid to the cell (100) under pressure, and the cell (100) is arranged to retain fluid in the housing (120) under pressure; el sistema (50) comprende además un calentador (16) acoplado a, o parte de, la celda (100), y donde el sistema (50) está configurado para aumentar la energía eléctrica aplicada al calentador (16) para aumentar la temperatura asociada con al menos una de: la celda (100), el fluido dentro de la celda (100) y la salida de fluido de la celda (100):The system (50) further comprises a heater (16) coupled to, or part of, the cell (100), and wherein the system (50) is configured to increase the electrical power applied to the heater (16) to increase the temperature associated with at least one of: the cell (100), the fluid within the cell (100), and the fluid outlet of the cell (100): el sistema de extracción de trabajo (20) comprende al menos uno de: (i) un regulador para transferencia de masa de fluido caliente y/o presurizado, (ii) un intercambiador de calor para transferencia de calor a un fluido de trabajo, y (iii) un sistema de generación de energía (200) tal como un sistema de generación de energía a base de vapor; yThe work extraction system (20) comprises at least one of: (i) a regulator for mass transfer of hot and/or pressurized fluid, (ii) a heat exchanger for heat transfer to a working fluid, and (iii) a power generation system (200) such as a steam-based power generation system; and el sistema de suministro de líquido está configurado para aumentar el calentamiento del líquido antes de suministrarlo a la celda en caso de que la generación de calor y/o plasma de la celda esté por debajo de un nivel umbral.The liquid supply system is configured to increase the heating of the liquid before supplying it to the cell in case the heat and/or plasma generation of the cell is below a threshold level. 11. El sistema de calefacción (50) según cualquier reivindicación anterior, donde la pluralidad de electrodos comprende: (i) un ánodo (111) dispuesto para proporcionar una trayectoria conductora para que la corriente se aplique al fluido en la porción interna (125), y (ii) un cátodo (112) dispuesto para proporcionar una trayectoria conductora que se aleja de la porción interna (125) para la corriente recibida desde el ánodo (111) a través del fluido en la porción interna (125), opcionalmente donde el sistema (50) comprende además un electrodo de equilibrio (113) dispuesto para proporcionar una trayectoria conductora adicional hacia o fuera del fluido en la porción interna (125), por ejemplo donde el ánodo (111), el cátodo (112) y el electrodo de equilibrio (113), todos tienen el mismo coeficiente de expansión térmica, opcionalmente donde el electrodo de equilibrio (113) está separado de la trayectoria conductora del primer electrodo (111) al segundo electrodo (112), por ejemplo, donde el electrodo de equilibrio se extiende perpendicularmente alejándose de la trayectoria conductora del primer electrodo (111) al segundo electrodo (112), por ejemplo, donde el electrodo de equilibrio (113) está dispuesto para estar más cerca del primer electrodo (111) que el segundo electrodo (112).11. The heating system (50) according to any preceding claim, wherein the plurality of electrodes comprises: (i) an anode (111) arranged to provide a conductive path for current to be applied to the fluid in the inner portion (125), and (ii) a cathode (112) arranged to provide a conductive path away from the inner portion (125) for current received from the anode (111) through the fluid in the inner portion (125), optionally wherein the system (50) further comprises a balancing electrode (113) arranged to provide an additional conductive path to or away from the fluid in the inner portion (125), for example wherein the anode (111), cathode (112), and balancing electrode (113) all have the same coefficient of thermal expansion, optionally wherein the balancing electrode (113) is separated from the conductive path from the first electrode (111) to the second electrode (112), for example, wherein the The balance electrode extends perpendicularly away from the conducting path from the first electrode (111) to the second electrode (112), for example, where the balance electrode (113) is arranged to be closer to the first electrode (111) than the second electrode (112). 12. El sistema de calefacción (50) según la reivindicación 11, donde al menos uno de:12. The heating system (50) according to claim 11, wherein at least one of: la celda (100) comprende un elemento resistivo (115) dispuesto entre el ánodo (111) y el cátodo (112), por ejemplo, donde el elemento resistivo (115) comprende cuarzo; yThe cell (100) comprises a resistive element (115) disposed between the anode (111) and the cathode (112), for example, where the resistive element (115) comprises quartz; and el ánodo (111) y el cátodo (112) están dispuestos concéntricamente entre sí.The anode (111) and the cathode (112) are arranged concentrically with each other. 13. Un procedimiento para proporcionar un fluido calentado para extraer trabajo utilizable del mismo, comprendiendo el procedimiento:13. A method for providing a heated fluid to extract usable work therefrom, the method comprising: suministrar un líquido que se va a calentar a una celda, donde la celda comprende: (i) una carcasa dispuesta para definir una porción interna para recibir el líquido que se va a calentar, y (ii) una pluralidad de electrodos configurados para aplicar energía eléctrica al fluido en la porción interna;supplying a liquid to be heated to a cell, wherein the cell comprises: (i) a housing arranged to define an internal portion for receiving the liquid to be heated, and (ii) a plurality of electrodes configured to apply electrical energy to the fluid in the internal portion; controlar el funcionamiento de la pluralidad de electrodos para aplicar energía eléctrica al fluido en la porción interna para generar una o más burbujas de plasma, donde el control de la aplicación de energía eléctrica a un primer electrodo (111) comprende reducir o detener la aplicación de un voltaje a ese electrodo (111) en el caso de que un cambio en la corriente o una velocidad de cambio en la corriente exceda un valor umbral;controlling the operation of the plurality of electrodes to apply electrical energy to the fluid in the internal portion to generate one or more plasma bubbles, wherein the control of the application of electrical energy to a first electrode (111) comprises reducing or stopping the application of a voltage to that electrode (111) in the event that a change in current or a rate of change in current exceeds a threshold value; generar calor en la carcasa próxima a la porción interna en respuesta a la carcasa que recibe fotones incidentes asociados con burbujas de plasma en la porción interna;generate heat in the casing near the inner portion in response to the casing receiving incident photons associated with plasma bubbles in the inner portion; usar la carcasa para calentar conductivamente el fluido en la porción interna.use the casing to conductively heat the fluid in the internal portion. 14. Un procedimiento para proporcionar un fluido calentado para extraer trabajo utilizable del mismo, comprendiendo el procedimiento:14. A method for providing a heated fluid for extracting usable work therefrom, the method comprising: suministrar un líquido que se va a calentar a una celda, donde la celda comprende: (i) una carcasa dispuesta para definir una porción interna para recibir el líquido que se va a calentar, y (ii) una pluralidad de electrodos configurados para aplicar energía eléctrica al fluido en la porción interna, donde la pluralidad de electrodos comprende un primer electrodo (111) y un segundo electrodo (112) que están dispuestos de forma capacitiva;supplying a liquid to be heated to a cell, wherein the cell comprises: (i) a housing arranged to define an internal portion for receiving the liquid to be heated, and (ii) a plurality of electrodes configured to apply electrical energy to the fluid in the internal portion, wherein the plurality of electrodes comprises a first electrode (111) and a second electrode (112) that are capacitively arranged; aplicar energía eléctrica al primer electrodo (111) para cargar el capacitor proporcionado por el primer y segundo electrodos (111; 112) para generar una o más burbujas de plasma en el fluido en la porción interna (125); generar calor en la carcasa próxima a la porción interna en respuesta a la carcasa que recibe fotones incidentes asociados con burbujas de plasma en la porción interna;applying electrical energy to the first electrode (111) to charge the capacitor provided by the first and second electrodes (111; 112) to generate one or more plasma bubbles in the fluid in the inner portion (125); generating heat in the shell near the inner portion in response to the shell receiving incident photons associated with plasma bubbles in the inner portion; usar la carcasa para calentar conductivamente el fluido en la porción interna.use the casing to conductively heat the fluid in the internal portion. 15. Un producto de programa informático comprendiendo instrucciones de programa informático configurado para controlar el sistema de calefacción según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 3 a 12 para llevar a cabo el procedimiento según la reivindicación 13.15. A computer program product comprising computer program instructions configured to control the heating system according to any of claims 1 or 3 to 12 to carry out the procedure according to claim 13. 16. Un producto de programa informático comprendiendo instrucciones de programa informático configurado para controlar el sistema de calefacción según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 12 para llevar a cabo el procedimiento según la reivindicación 14.16. A computer program product comprising computer program instructions configured to control the heating system according to any of claims 2 to 12 to carry out the procedure according to claim 14.
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