Водонагрівач

Водонагрівач, що складається з котла із камерою згоряння твердого палива з колосниковою решіткою, зольником, димоходом, кільцевою циліндричною водяною порожниною, трубопроводами з вентилями системи центрального водяного опалення, зливальним трубопроводом з вентилем, двома циркуляційними трубопроводами з вентилями, бака з трубопроводом системи водопостачання, сифонною трубкою, трубопроводом системи гарячого водопостачання, який відрізняється тим, що ЗОВНІШНІ стінки камери згоряння котла мають ребра, а система нагрівання води для гарячого водопостачання відділена від системи нагрівання води для центрального водяного опалення Корисна модель відноситься до теплотехніки, зокрема до техніки для нагрівання текучого середовища, а точніше - до водонагрівачів для водяного опалення, об'єднаних з нагрівачами води, і може бути використана для опалення і гарячого водопостачання житлових будинків, невеликих тваринницьких ферм, теплиць і т п Рівень техніки Відомий водонагрівач на твердому паливі (названий опалювальним апаратом), що має корпус, усередині якого знаходиться камера згоряння твердого палива (далі - топка) з газоходом (далі - димоходом) для виходу з топки газоподібних продуктів згоряння твердого палива Стінки ТОПКИ І димоходу утворюють зі стінками корпусу водонагрівача порожнину, що заповнюється водою для її вигрівання і використання для центрального водяного опалення (далі - центральне опалення) Функції рекуперативного поверхневого теплообмінника (далі - теплообмінник) виконують стінки топки і димоходу Недоліком даного водонагрівача є низький коефіцієнт корисної дії (далі к к д ) через малу площу теплообміну, і відсутність контуру для нагрівання води з метою гарячого водопостачання [А С Рагозш «Побутова апаратура на газовому, рідкому і твердому паливі» Л Надра, 1982, 212 213 с , 229 230 с ] Відомий також водонагрівач, названий опалювальним котлом для центрального опалення, що містить корпус, усередині якого знаходиться топка з димоходом, що має оребрення для збільшення площі теплообміну і кільцеву порожнину між корпусом водонагрівача і стінками топки та димоходу, заповнювану водою для нагрівання і використання для системи центрального опалення Недоліками даного водонагрівача є низький к к д , обумовлений недостатньою площею теплообміну котла, недостатньою температурою теплообміну димоходу, а також відсутність окремої ємності або контуру для нагрівання води з метою гарячого водопостачання [авторське свідоцтво СРСР № 227567, кл Р24Н1/38, 1968 р ] Відомий також водонагрівач, обраний прототипом, як найбільш близький по своєму технічному рішенню, що містить вертикальний водяний бак з прийомним і видатковим патрубками для системи центрального опалення і топку з димоходом, розташованими усередині водяного бака Нагріта вода використовується для центрального опалення й одночасно для гарячого водопостачання Недоліком конструкції прототипу є низький к к д , обумовлений недостатньою площею теплообміну і відсутність спеціального окремого бака для системи гарячого водопостачання, тобто водонагрівач має Низьку ефективність (де ефективність водонагрівача - комплексна оцінка, що поєднує к к д і спектр побутового застосування водонагрівача) [авторське свідоцтво СРСР № 1825939, кл Р24Н1/32, 1989 р ] В основу корисної моделі поставлена задача підвищення коефіцієнта корисної дії і розширення спектру побутового застосування водонагрівача шляхом збільшення площі теплообміну і надання водонагрівачу другої функції гарячого водопостачання, незалежної від функції центрального опалення Технічний результат корисної моделі заснований на збільшенні площі теплообміну котла водонагрівача і розділенні системи нагрівання води на систему нагрівання води для центрального опа (46) 15 10 2002, Бюл № 10, 2002 р (72) Байталенко Олександр Васильович (73) Байталенко Олександр Васильович О ю 1450 лення і систему нагрівання води для системи гарячого водопостачання Одержуваний технічний результат досягається наявністю наступних істотних ВІДМІННИХ ВІД прототипу ознак корисної моделі 1) ребер на ЗОВНІШНІХ стінках камери згоряння твердого палива, 2) котла з кільцевою циліндричною водяною порожниною для нагрівання води для системи центрального опалення, 3) бака нагрівання води для системи гарячого водопостачання, що використовує тепло стінок димоходу Технічна сутність і принцип дії запропонованого водонагрівача пояснюється кресленнями, на яких показано фіг 1 - поздовжній перетин водонагрівача, фіг 2 - перетин по А-А поздовжнього перетину котла водонагрівача, фіг 3 - перетин по Б-Б поздовжнього перетину бака водонагрівача Водонагрівач складається із циліндричного котла 1 для нагрівання води системи опалення, у якому осесимметрично розміщена циліндрична камера згоряння твердого палива 2, що має колосникову решітку 3 для проходу повітря в камеру згоряння, і зольник 4 для прийому золи Камера згоряння твердого палива - топка 2 у своїй верхній частині з'єднана з димоходом 5 для відведення газоподібних продуктів згоряння палива ЗОВНІШНІ поверхні стінок топки 2 мають ребра 6 для збільшення площі теплообміну Навколо топки розміщена кільцева циліндрична порожнина 7, куди входять ребра для нагрівання води центрального опалення Порожнина 7 з'єднана із системою центрального опалення (на кресленні не показана) трубопроводом 8 гарячої води з вентилем 9 і трубопроводом 10 поворотної води з вентилем 11 Для зливу води з котла 1 і системи центрального опалення він має зливальний трубопровід 12 з вентилем 13 До верхньої частини котла 1 примикає циліндричний бак 14 для нагрівання води системи гарячого водопостачання, розташований осесимметрично димоходові 5 Стінка проходячого через бак 14 димоходу 5 служить теплообмінником для нагрівання води в системі гарячого водопостачання Для подачі холодної води в бак 14 служить трубопровід 15, підключений до системи водопостачання Він проходить в сифонній трубці 16, що забезпечує подачу холодної води в нижню частину баку 14 До верхньої частини баку 14 приєднано трубопровід 17 для добору гарячої води в систему гарячого водопостачання Бак 14 з'єднаний з кільцевою циліндричною водяною порожниною 7 котла 1 трубопроводами -трубопроводом циркуляційним 18 з вентилем 19, що проходить з нижньої частини баку 14 у нижню частину водяної порожнини котла 7, - для природної циркуляції холодної води з баку 14 у водяну порожнину котла 7 при віключеній системі центрального опалення, -трубопроводом циркуляційним 20 з вентилем 21, що проходить з верхньої частини водяної порожнини котла 7 у верхню частину баку 14, - для природної циркуляції гарячої води з водяної порожнини котла 7 у бак 14 при відключеній системі центрального опалення Водонагрівач працює наступним чином Бак 14, кільцеву циліндричну водяну порожнину котла 7 і систему опалення заповнюють водою від трубопроводу системи водопостачання 15 через сифонну трубку 16 і циркуляційні трубопроводи 18,20 8,10 Утопку 2 завантажується паливо і підпалюється Водонагрівач має два режими роботи - перший режим роботи - під час холодного (зимового) періоду, коли одночасно використовується система центрального опалення і система гарячого водопостачання, - другий режим роботи - під час теплого (літнього) періоду, коли використовується тільки система гарячого водопостачання При першому режимі роботи водонагрівача для використання центрального опалення відкриваються вентилі 9 і 11 трубопроводів гарячої і поворотної води, а вентилі 19 і 21 циркуляційних трубопроводів закриваються Гаряча вода з верхньої частини кільцевої циліндричної водяної порожнини 7 надходить у трубопровід гарячої води 8 системи центрального опалення, а поворотна охолоджена вода через трубопровід поворотної води 10 повертається в нижню частину кільцевої циліндричної водяної порожнини 7 котла 1 З баку 14 нагріта гаряча вода при відкритому крані на виході трубопроводу 17 використовується на побутові потреби Бак 14 при цьому поповнюється холодною водою через трубопровід 15 системи водопостачання, компенсуючи витрату гарячої води При другому режимі роботи водонагрівача вентилі 9 і 11 закриваються і система опалення відключається Для використання тільки системи гарячого водопостачання відкриваються вентилі 19 і 21 циркуляційних трубопроводів 18 і 20, при цьому холодна вода з баку 14 через циркуляційний трубопровід 18 надходить у нижню частину кільцевої циліндричної водяної порожнини 7 котла 1 витісняючи з котла гарячу воду, що через циркуляційний трубопровід 21 надходить у верхню частину баку 14 Вода, що витрачається через систему гарячого водопостачання, поповнюється з трубопроводу 15, під тиском якого вона знаходиться Можливість здійснення пропонованої корисної моделі додатково підтверджується тим, що автором у повній ВІДПОВІДНОСТІ з вищеописаною конструкцією і формулою корисної моделі був розроблений дослідний зразок водонагрівача, що пройшов експериментальні випробування і показав, що цей водонагрівач може бути використаний як обладнання для водяного опалення приміщень і їх гарячого водопостачання [Протокол випробувань дослідного зразка водонагрівача від ЗО травня 2001 р , м Феодосія ] 1450 ФІГ. 1 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71