Пристрій для приготування гарячої води

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в системах горячего водоснабжения и отопления преимущественно индивидуальных помещений. Известно нагревающее устройство, содержащее размещенные в корпусе топку с колосниковий решеткой, отделенную от духового шкафа плитой с конфорками, соединенную с выполненными в виде дымогарных труб дымоходом и обрамленную водяной рубашкой, сообщенной верхней частью с аккумулирующей емкостью, а также водогрейные трубы, при этом водяная рубашка расположена с охватом духового шкафа, над которым расположена аккумулирующая емкость, водогрейные трубы дополнительно подключены к прямой и обратной линиям системы отопления и выполнены в виде стояков, установленных у боковых стенок корпуса, проходящих через водяную рубашку и аккумулирующую емкость и снабженную поперечными перемычками, размещенными в аккумулирующей емкости и топке (авт.св. СССР №1474390, F 24 Η 1/00, 1986). Недостатком такого нагревательного устройства является сложность конструкции. Известен также котел отопительный водогрейный типа КЧММ-4, содержащий теплоизолирующий кожух, снабженный загрузочной и шуровочной дверками, а также верхним и нижним отводами для воды и топкой с зольником, кроме того котел снабжен газоходом и подсоединен к дымоходу (Паспорт эксплуатационный к котлу КЧММ-4. Ровно. Облполиграфиздат, 1987, с.4-8). Недостатком такого котла является недостаточно глубокое использование тепла. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству для приготовления горячей воды является устройство для приготовления горячей воды, используемой в системах отопления и горячего водоснабжения, включающее соединенный с дымоходом корпус с патрубками, установленные внутри его топку и дымогарные трубки, при этом в установленной также в корпусе емкости, образующей с корпусом кольцевой зазор, вмонтированы соединяющие верхнюю и нижнюю ее части теплообменные трубки (авт.св. СССР №371399, кл. F 24 Η 1/08, 1970). Существенным недостатком таких устройств для приготовления горячей воды является недоиспользование образующегося в нем тепла, которое отводится через дымоотводную трубу, т.к. эта конструкция не обеспечивает полезного теплообмена с отходящими дымовыми газами. В основу изобретения поставлена задача в известном устройстве для приготовления горячей воды путем изменения конструкции получить новый технический результат, выражающийся в обеспечении возможности перераспределения тепла между теплоносителями, а также в упрощении конструкции. Поставленная задача решается следующим образом. В известном устройстве для приготовления горячей воды, включающем дымоотводную трубу, присоединенную к снабженному патрубками корпусу, с размещенными внутри последнего дымогарными и теплообменными трубами, а также топкой, согласно предлагаемому изобретению корпус выполнен двухсекционным по высоте, с размещенными коаксиально в верхней его секции герметично уплотненными по отношению друг к другу дымоотводной и снабженной патрубками теплообменной трубами, а в зазоре между корпусом и теплообменной трубой установлена дополнительная емкость, патрубки которой для подвода и отвода воды совмещены с патрубками верхней секции корпуса, при этом выход теплообменной трубы нижней секции корпуса соединен со входом теплообменной трубы верхней секции корпуса, а поперечное сечение дымоотводной трубы и теплообменной трубы выбрано круглым или многоугольным. Новый технический результат, выражающийся в обеспечении возможности перераспределения тепла между теплоносителями достигается за счет коаксиального размещения дымоотводной и теплообменной труб, а также за счет размещения дополнительной емкости в зазоре между корпусом и теплообменной трубой, при этом за счет того, что вся конструкция выполнена двухсекционной в верхней секции происходит дополнительный полезный отвод тепла дымовых газов дымоотводной трубы. Экспериментальным исследованием установлено, что температура дымовых газов в дымоотводной трубе перед верхней секцией устройства для приготовления горячей воды достигает 160-170°, а выше этой секции температура дымовых газов при условии работы верхней секции устройства составляет 90-100° С, при этом же условии температура воды, идущей в систему отопления повышается на 15-20° С и составляет 80-85° С, обеспечивая комфортные условия температурного режима жилых помещений. Температура воды в дополнительной емкости составляет 60-70° С, что вполне обеспечивает бытовые потребности по температуре горячей воды. Совмещение патрубков для подвода и отвода воды с патрубками верхней секции корпуса обеспечивает упрощение конструкции в целом устройства для приготовления горячей воды. На прилагаемых чертежах схематично показано устройство для приготовления горячей воды: на фиг.1 осевой его разрез: на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1. Устройство для приготовления горячей воды содержит двухсекционный по высоте корпус 1, в нижней секции его подсоединенной к дымоходу 2, размещены топка (для любого вида топлива), а также дымогарная и теплообменная трубы (на чертеже не показаны), а в вер хней секции корпуса 1 размещены коаксиально расположенные относительно дымоотводной трубы 2, снабженная патрубками 3 теплообменная труба 4 и дополнительная емкость 5 с патрубками для подвода 6 и отвода 7 воды, используемой для бытовых нужд. Для улучшения условий теплообмена путем создания турбулентности в потоке воды, теплообменная труба 4 выполнена с ребрами 8 (форма ребер и их количество на чертеже показаны условно и выбираются по данным теплотехнических расчетов). Тепло-обменная труба 4 смонтирована с возможностью подключения к ней прямой и обратной линий системы отопления (линии системы отопления на чертежах не показаны). Устройство для приготовления горячей воды работает следующим образом. В дополнительную емкость 5 через патрубок подвода, воды 6 принудительно подают водопроводную воду, предназначенную после нагрева для горячего водоснабжения. В теплообменную трубу 4 поступает вода, циркулирующая в линиях системы отопления. При горении топлива в топке нижней секции корпуса 1 устройства для приготовления горячей воды происходит теплообмен между продуктами сгорания топлива (дымовыми газами) и водой теплообменной трубы 4 сначала в нижней секции корпуса 1, а затем в верхней. Через теплообменные поверхности дымоотводной трубы 2 и вер хней секции теплообменной трубы 4, а также поверхность дополнительной емкости 5, контактирующей с теплообменной трубой 4, происходит дополнительная передача тепла от дымовых газов воде. В случае отсутствия потребления горячей воды в системе горячего водоснабжения тепло от теплообменной трубы 4 целиком идет в линии системы отопления. Расход топлива при этом может быть вручн ую или при наличии автоматического регулирования уменьшают. Теплотехнический расчет показывает, что патрубки 3 верхней секции тепло-обменной трубы 4 входным и выходным названы условно, т.к. при наличии в системе отопления насоса (принудительного перемещения воды в ней) выходной патрубок теплообменной трубы 4 в нижней секции корпуса 1 соединяют с вер хним (входным) патрубком 3, а при отсутствии насоса (в случае циркуляции воды самотеком) выходной патрубок нижней секции теплообменной трубы 4 соединяют с нижним патрубком 3 теплообменной трубы 4 в ее верхней секции.