Сауна

Изобретение относится к области бань и касается усовершенствования финских бань (саун). Известны сауны, включающие помещение с нагретым воздухом (свыше 100°C), бассейны, душ с баком теплой воды, которые приняты за прототип (А.В. Галицкий. Щедрый жар. - М.: Физкультура и спорт, 1975. - С.164). Положительной стороной сауны известного технического решения является общий прогрев тела человека сухим горячим воздухом, что вызывает интенсивное потоотделение, очищение кожи. Считается также полезным быстрая смена прогрева охлаждением кожного покрова путем кратковременного окунания в воду. Обычно температура воды близка температуре окружающей среды. Однако основным недостатком таких саун с бассейном является то, что в летнее время температура воды в бассейне близка к температуре окружающей среды и не обеспечивает желаемого резкого кратковременного охлаждения тела. Можно сравнить русский обычай купаться в снегу, выскакивая, распарившись, из русской бани. Кроме того, сауна требует больших затрат тепла, которые еще в большей мере возрастут, если воду искусственно охлаждать, например используя холод от холодильной установки. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования известной сауны, в которой, за счет снабжения ее адсорбционной холодильной установкой, обеспечивается стабильная заданная температура воды в бассейне и существенно снижаются затраты тепла при совместном использовании как вырабатываемого тепла так и холода. Поставленная задача решается тем, что сауна, включающая помещение с нагретым воздухом, бассейны с водой и душ с баком теплой воды, согласно изобретению дополнительно снабжена адсорбционной холодильной установкой, с двумя замкнутыми контурами циркуляции хладагента, первый из которых включает генератор-адсорбер, обогреваемый за счет солнечной энергии, конденсатор, размещенный в баке с теплой водой, ресивер, испаритель, размещенный в бассейне с холодной водой, и обратные клапаны, а также байпасную линию теплообменником, расположенным в помещении с нагретым воздухом, вспомогательный конденсатор, а второй контур включает генератор-адсорбер с обогревом от внешнего источника, размещенный в помещении с нагретым воздухом, обратные клапаны и управляющий клапан, при этом второй контур подключен к вспомогательному конденсатору. Преимущество предлагаемой установки - в комбинированной выработке тепла и холода, а также возможности аккумулирования тепла и холода и расходования их по мере надобности в течение любого времени суток, причем установка второго генератора-адсорбера в помещении с нагретым воздухом и включение его во второй циркуляционный контур, дает возможность гибко и с минимальными тепловыми потерями управлять процессом. Поставленный технический результат достигается за счет того что тепло, выделяемое при адсорбции как во внешнем генератореадсорбере, так и в установленном в помещении с нагретым воздухом генераторе-адсорбере, используется для нагрева воздуха в помещении сауны и для нагрева воды для душа. В дневное время возможно использовать непосредственно тепло солнца для подогрева воздуха. В период когда можно вести накопление хладагента в ресивере, можно использовать как энергию солнца, так и энергию внешнего источника тепла в виде электроэнергии либо пара. Поскольку сауны имеют наибольшую нагрузку в вечерние часы, необходимо аккумулировать тепло и холод. В предлагаемом варианте идет накопление регенерированного хпадагента. В вечернее (пиковое) время хладагент подается из ресивера на охлаждение воды в бассейне, а затем при его поглощении в одном из генераторов-адсорберов, происходит выделение тепла, которое и используется для нагрева воздуха. Предлагаемая сауна обладает универсальной характеристикой. Возможна работа в любое время суток. Расход тепла, по сравнению с существующими саунами, ниже, обеспечивается сочетание эффективного прогрева тела с периодическим охлаждением его до температуры ниже окружающей среды (до 10 - 5°C) в бассейне. Предлагаемое устройство сауны с использованием солнечной энергии в первом генераторе-адсорбере и постороннего источника тепла - во втором генераторе-адсорбере показано на чертеже (фиг.). Сауна включает помещение 1 с установленным в нем душем 2, отделенное стенкой с прорезями от помещения с нагретым воздухом 3, в котором установлен полок 4, теплообменник 5, второй генератор-адсорбер 6. Внешний, работающий на солнечной энергии, первый генератор-адсорбер 7 имеет на выходе развилку линий трубопроводов с обратными клапанами 8 и 9. Одна ветвь развилки соединена с теплообменником 5, а другая через запорный орган 10, с двуступенчатым конденсатором 11, расположенным в баке 12 с теплой водой для душа. В этом же баке размещена и первая ступень конденсатора 13 второго генератора-адсорбера. Между первой ступенью 13 и второй 14 на сливной линии хладагентом установлен обратный клапан 15, а на подающих хладагент линиях - управляющий клапан 16 обратные клапаны 17 и 18. Сливные линии хладагента после конденсаторов 11 и 14, подведены к ресиверу 19. Испаритель 20, общий для генераторов-адсорберов, расположен в бассейне 21, размещенном в отдельном помещении 22. На линии из хладагента ресивера в испаритель установлены дроссель 23 и вентиль 24. Второй генератор-адсорбер 6 имеет внешний источник тепла 25. После генератора-адсорбера 7 установлен датчик давления 26. Сауна работает следующим образом. В генераторе-адсорбере 7, где нагревается днем адсорбент, из него выделяются, под высоким давлением пары хладагента. Первый (паровой) обратный клапан 18 в это время закрыт в результате высокого давления перед ним, а обратный клапан 8 открыт. Пары высокого давления конденсируются в конденсаторе 11 и конденсат сливается в ресивер 19 откуда по мере необходимости хладагент поступает в испаритель 20. Его поступление ограничивается дросселем 23 и вентилем 24. В конце нагрева адсорбента в генераторе-адсорбере значительное количество жидкого хладагента накапливается в ресивере 19. В этот период времени за счет поступления теплопритоков в камеру 22, как полезных так и тепловых потерь, в испарителе 20 испаряется хладагент и его пары поступают в циркуляционный контур. Пары через открытый второй паровой клапан 17 поступают на управляемый клапан 16. Клапан 16 открывается по сигналу от датчика давления 27 в тот момент когда начинается испарение паров в генераторе-адсорбере 7 под воздействием солнечной энергии; резко возрастает давление. Далее пар поступает в адсорбер 6, где поглощается адсорбентом. После захода солнца генератор-адсорбер 7 начинает остывать и давление в нем падает. При заданном низком давлении в генераторе адсорбере 7 закрывается первый обратный клапан 8 и открывается первый паровой клапан 18. Кроме того, по сигналу датчика давления 26, закрывается управляемый вентиль 16 и прекращается поступление паров хладагента в абсорбер 6. При этом пары хладагента из работающего испарителя 20 поступают теперь через первый паровой клапан 18 в генераторадсорбер 7, где поглощаются. Выделяющееся при адсорбции тепло может быть передано в помещение сауны известными методами. Одновременно с этим включается обогрев адсорбера 6 с помощью электронагревателя 25. При этом из хладагента под высоким давлением выделяются пары хладагента. В результате действия высокого давления открывается второй обратный клапан 15 и пары хладагента поступают в конденсатор 14, и далее с хладагентом происходит ранее описанный цикл. По окончании испарения хладагента из адсорбента электронагреватель адсорбера отключается. Конденсаторы 11 и 14 работают практически непрерывно и попеременно, охлаждая пары хладагента, поступающие из генератора-адсорбера 7 и адсорбера 6 с электронагревателем. Из камеры 1 независимо от времени суток или режима работы генератора-адсорбера 7 происходит удаление тепла за счет испарения хладагента в испарителе 20 и постоянное удаление из испарителя 20 паров хладагента, за исключением того периода суток, когда система отключается в ночное время. Нагрев сухого воздуха происходи за счет выделения тепла адсорбером 6 либо за счет отбора части хладагента высокого потенциала (температуры) и пропуска его через теплообменник 5 и сброса далее через конденсатор 14 в ресивер 19. Теплообменник 5 может нагревать также адсорбер 6 (взамен электронагрева) и через клапан 15 пары хладагента будут конденсироваться в конденсаторе 14, а конденсат сбрасываться в ресивер 19. Конденсатор 11 разделен на два отсека. В верхнем нагревается вода до температуры 50°C и аккумулируется, и, по мере надобности, расходуется на душ. Холодный бассейн 21 является также своего рода аккумулятором. Вода из него в зависимости от гигиенических требований периодически сбрасывается, а в заливаемую наново вводятся антисептические добавки (коллоидное серебро и др.). Регулирование температуры в камере сауны 3 и 1 ведется автоматически подключением нагревателя 5 адсорбера 6 и электронагревателя 25. Поскольку автоматизация такого процесса связана с широко применяемыми методами в данной схеме не рассматривается. Установка сауны такого типа наиболее целесообразна в местах с жарким климатом и ограниченной возможности использования постороннего источника энергии.