Система водяного теплопостачання

Реферат: Система водяного теплопостачання містить принаймні один сонячний колектор, бойлер із розташованим у його порожнині теплообмінником, насос, вмонтований в один із трубопроводів, які сполучають сонячний колектор із теплообмінником. Бойлер містить вхідний патрубок, сполучений із системою водопостачання та вихідний патрубок, сполучений із споживачем нагрітої води. Система додатково містить принаймні один високотемпературний підігрівач, в робочому об'ємі якого розташовані два трубчаті теплоприймачі, один із яких послідовно вмонтований між вихідним патрубком бойлера та споживачем нагрітої води, а інший - у напрямку руху теплоносія між сонячним колектором та споживачем теплової енергії. UA 116753 U (54) СИСТЕМА ВОДЯНОГО ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ UA 116753 U UA 116753 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до області використання сонячної енергії в процесі нагрівання води в системах опалення та гарячого водяного постачання для побутових та виробничих потреб. Відома система підігріву води, основним елементом якої є променевий тепловий колектор, призначений для перетворення сонячної енергії в теплову і нагрівання води, яка переміщується через його порожнину і має тепловий контакт з теплопоглинаючою поверхнею колектора [1]. Колектор містить вхідний патрубок, сполучений з системою подачі води та вихідний патрубок, через який підігріта вода подається до споживача. Робочий елемент колектора виготовлений із двох плоских пластин, герметично з'єднаних по периметру, одна із пластин є теплопоглинаючою. По бокам та із тіньової сторони робочого елемента розташований теплоізолюючий корпус. Для запобігання руйнуванню робочого елемента під дією підвищеного тиску води ззовні робочої поверхні встановлено принаймні один обмежувач, який запобігає критичному прогинанню теплопоглинаючої пластини. Запобігання прогинанню тіньової пластини забезпечується теплоізолюючим корпусом. Така конструкція зменшує матеріалоємність пристрою, оскільки відпадає необхідність виготовлення робочого елемента із відносно товстостінного матеріалу. Недоліком описаної системи є значна залежність інтенсивності нагрівання води від періоду доби та погодних умов. Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється, є геліоустановка гарячого водопостачання та її сонячний колектор, що містить сонячну батарею, яка включає принаймні два сонячних теплових колектори з індивідуальними датчиками температури, сполучених між собою патрубком, бак-акумулятор з двома теплообмінниками різного об'єму, оснащений водним насосом трубопровід подачі води з бака-акумулятора в сонячну батарею, трубопровід відведення води з сонячної батареї в бак-акумулятор, трубопровід подачі холодної води в бакакумулятор, трубопровід відведення гарячої води з бака-акумулятора до споживача, причому трубопровід подачі холодної води в бак-акумулятор і трубопровід подачі води в сонячну батарею з бака-акумулятора приєднані до донної частини бака-акумулятора, а трубопровід відведення води з сонячної батареї в бак-акумулятор і трубопровід відведення гарячої води з бака-акумулятора до споживача сполучений з верхньою частиною бака-акумулятора [2]. Наявність бака-акумулятора забезпечує більш раціональне використання накопиченої теплової енергії. Недоліком описаної системи є суттєва залежність температури нагрітої води від погодних умов та періоду доби. Задачею корисної моделі є підвищення ефективності роботи системи водяного теплопостачання. Поставлена задача вирішується таким чином, що відома система водяного теплопостачання, яка містить принаймні один сонячний колектор, бойлер із розташованим в його порожнині теплообмінником, насос, вмонтований в один із трубопроводів, які сполучають сонячний колектор із теплообмінником, бойлер містить вхідний патрубок, сполучений із системою водопостачання та вихідний патрубок, сполучений із споживачем нагрітої води, згідно з корисною моделлю система водяного теплопостачання додатково містить принаймні один високотемпературний підігрівач, в робочому об'ємі якого розташовані два трубчаті теплоприймачі, один із яких послідовно вмонтований між вихідним патрубком бойлера та споживачем нагрітої води, а інший - в напрямку руху теплоносія між сонячним колектором та споживачем теплової енергії. Система пояснюється кресленням, на якому схематично представлена запропонована система водяного теплопостачання. Сонячний колектор 1 через вхідний патрубок 2 та вихідний патрубок 3 трубопроводом сполучений з теплообмінником 4, розташованим в порожнині бойлера 5. Між вхідним патрубком 2 сонячного колектора 1 та теплообмінником 4 вмонтовано насосний вузол 6 та трійник 7, а між вихідним патрубком 3 сонячного колектора 1 та теплообмінником 4 трійник 8. Бойлер 5 містить вхідний патрубок 9, сполучений з системою водопостачання і вихідний патрубок 10. Система водяного теплопостачання містить також високотемпературний підігрівач 11 із двоконтурним котлом 12. Один із контурів сполучений із споживачем нагрітої води (на кресленні не показаний), а інший - із системою опалення 13 із вхідним 14 та вихідним 15 патрубками. Між трійником 7 та вихідним патрубком 15 системи опалення 13 вмонтовано насосний вузол 16. Система містить також гідророзподільник 17, розташований між системою опалення 13 та сонячним колектором 1. Працює запропонована система водяного теплопостачання таким чином. 1 UA 116753 U 5 10 15 20 25 Нагріта вода із сонячного колектора 1 через вихідний патрубок 3 та трійник 8 подається до гідророзподільника 17, який другим контуром сполучений з високотемпературним підігрівачем 11 і з системою опалення 13 а також за допомогою насосного вузла 6 до теплообмінника 4, розташованого в порожнині бойлера 5. Холодна вода із системи водопостачання через вхідний патрубок 9 надходить в порожнину бойлера 5, де підігрівається і через вихідний патрубок 10 подається через високотемпературний підігрівач 11 до споживача нагрітої води. Високотемпературний підігрівач програмують або встановлюють в ручному режимі на оптимальну температуру системи водяного теплопостачання. За допомогою високотемпературного підігрівача 11 та системи автоматичного чи ручного регулювання воду в системі опалення та частину води системи гарячого водопостачання підігрівають до заданої температури. У конкретному виконанні система водяного теплопостачання містить сонячний колектор фірми-виробника Hewalex, гідророзподільник, бойлер непрямого нагріву "Drazice" та високотемпературний резистивний підігрівач. Здійснено випробування запропонованої системи водяного теплопостачання. При достатній інтенсивності поглинання сонячної енергії і незначній потребі в підігрітій воді система може працювати без включення додаткового підігрівача, а при недостатній інтенсивності або при відсутності сонячного опромінення високотемпературний підігрівач забезпечує дотримання необхідних температурних умов як для гарячого водопостачання, так і для потреб опалення. Таким чином, запропонована конструкція забезпечує підвищення ефективності роботи водяного теплопостачання. Джерела інформації: 1. Патент України на винахід № 93953, МПК F24J 2/24, опубл. 15.10.2001, бюл. № 9. 2. Деклараційний патент України на винахід № 42584 А, МПК F24J 12/00, F24J 12/42, опубл. 15.10.2001, бюл. № 9. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Система водяного теплопостачання, яка містить принаймні один сонячний колектор, бойлер із розташованим у його порожнині теплообмінником, насос, вмонтований в один із трубопроводів, які сполучають сонячний колектор із теплообмінником, бойлер містить вхідний патрубок, сполучений із системою водопостачання та вихідний патрубок, сполучений із споживачем нагрітої води, яка відрізняється тим, що система додатково містить принаймні один високотемпературний підігрівач, в робочому об'ємі якого розташовані два трубчаті теплоприймачі, один із яких послідовно вмонтований між вихідним патрубком бойлера та споживачем нагрітої води, а інший - у напрямку руху теплоносія між сонячним колектором та споживачем теплової енергії. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2