Спосіб акумулювання льоду з розвиненою поверхнею теплообміну і підігріванням холодного повітря

Реферат: Спосіб акумулювання льоду з розвиненою поверхнею теплообміну і підігрівання холодного повітря включає використання труб для проходу холодного повітря і їх зрошення водою. На деякій висоті від ґрунту чи підлоги утворюють огороджений герметичний майданчик, який виготовляють з водонепроникним дном, що підтримують решітчастою основою. Труби виготовляють з традиційних матеріалів або льоду, встановлюють їх вертикальними рядами так, щоб осі труб співпадали з центром отворів в основі. Труби підтримують зверху тимчасовими кріпленнями. Майданчик заливають шаром води, після замерзання якої кріплення знімають, а шар льоду зсередини труб і водонепроникну основу під отворами труб видаляють з утворенням знизу труби отворів для природної чи вимушеної циркуляції холодного повітря з замерзанням налитої шарами між трубами до верхнього рівня труб або розпиленої на труби води. UA 122651 U (12) UA 122651 U UA 122651 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до акумулювання природного і штучного холоду з повітря і може бути використана у системах сезонного акумулювання з зими на літо і для добового акумулювання, наприклад, в холодильних системах, що використовують електроенергію за нічним тарифом. Також спосіб може бути використаний для попереднього підігрівання вентиляційного повітря, теплових насосах, і в системах кондиціювання та зберігання продуктів. Відомий спосіб акумулювання льоду шляхом пошарового заморожування води при її розбризкуванні на майданчик льодяного акумулятора, який обмежений вертикальними стінками. (Инновации бизнеса www.ideasandmoney.ruDetails/). Зрошення розпиленими під тиском краплями води підвищує швидкість наморожування льоду, але пошарова технологія наливання води можлива і в умовах відсутності водогону. Недоліком згаданого способу є недостатня поверхня теплообміну з повітрям та відсутність використання теплоти замерзання води через поглинання її атмосферою. Найближчим до запропонованої корисної моделі є "Спосіб інтенсивного заморожування льоду на водоймах" (патент України на корисну модель № 101894, МПК Е01Н 4/00, F25C 3/00, опубл. 10.12.2015 p.). Підігрівання повітря відбувається в трубах, що прикріплені до поверхні льоду на водоймах як ребра для швидшого намерзання води під льодом. Передбачена також можливість зрошення труб водою. Недоліком способу є те, що труби прикріплені одним горизонтальним рядом до льоду, тому поверхня теплообміну є недостатньою. Також відсутнє використання теплоти замерзання води через поглинання її в просторі над трубами атмосферою, а водойми можуть бути далеко від місця споживання нагрітого повітря і холоду з льоду. Крім того, при розрядці акумулятора повітрям утворюється двофазний потік, що підвищує гідравлічний опір труб. Задачею корисної моделі є інтенсифікація заморожування льоду при його акумулюванні шляхом збільшення поверхні теплообміну з повітрям і підігрівання чи охолодження повітря. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб акумулювання льоду з розвиненою поверхнею теплообміну і підігріванням холодного повітря, включає використання труб для проходу холодного повітря і їх зрошення водою. У пропонованій корисної моделі новим є те, що на деякій висоті від ґрунту чи підлоги створюють огороджений герметичний майданчик, який виготовляють з водонепроникним дном, що підтримують решітчастою основою, труби виготовляють з традиційних матеріалів або льоду, встановлюють їх вертикальними рядами так, щоб осі труб співпадали з центром отворів в основі, труби підтримують зверху тимчасовими кріпленнями, майданчик заливають шаром води, після замерзання якої кріплення знімають, а шар льоду зсередини труб і водонепроникну основу під отворами труб видаляють з утворенням знизу труби отворів для природної чи вимушеної циркуляції холодного повітря з замерзанням налитої шарами між трубами до верхнього рівня труб або розпиленої на труби води. Водонепроникне дно найпростіше робити з водонепроникного матеріалу, який з-під труби легко видалити. Така установка труб дозволяє легко утворити міцну льодяну герметичну трубну дошку та забезпечити конвекцію повітря через труби і прискорити акумулювання льоду при менших негативних температурах повітря. Підігріте в трубах повітря піднімається вгору і може бути використано для теплопостачання. Новим є і те, що простір між трубами роблять герметичним до навколишнього повітря і теплоізолюють, а в простір подають холодне повітря і відводять звідти підігріте повітря. Це холодне повітря охолоджує краплі води зі зрошувальних пристроїв і сприяє замерзанню крапель, що попадають на зовнішню поверхню труб і шару води між трубами. Підігріте повітря зсередини труб доцільно виводити за межі простору. Також новим є те, що лід і водонепроникну основу навпроти труби видаляють термічним методом при використанні циліндра з відкритим дном і боковою теплоізоляцією, а циліндр виготовляють у вигляді теплової труби або його виконують з матеріалу чи заправляють речовиною з високою акумулюючою здатністю при високих температурах. Циліндр не пропускає тепло до бокової поверхні труби, а розплавляє лід дном. Вода з труби витече вниз після руйнування, наприклад, поліетиленової плівки. За необхідності, перед руйнуванням плівки, воду можна видалити вверх капілярно-пористим матеріалом, бо її кількість не буде перевищувати 0,5-1 літр. Також можна використати портативний насос. Новим додатково є і те, що на дні циліндра по його периферії виконують гостре суцільне чи з прорізами зубчате кругле ребро, а циліндр обертають для видалення льодяного дна з труб і водонепроникного дна під трубою. При цьому процес видалення льодяного дна і, наприклад, поліетиленової плівки прискориться. Акумулятор льоду можна розряджати теплим повітрям, яке подають зверху або знизу в труби. При використанні льодяних труб можна подрібнювати масу акумулятора шляхом його 1 UA 122651 U 5 10 розрізання по осях труб. При необхідності охолодження льодом води подрібнений лід зрошують водою. У випадку подачі теплого повітря в льодяні труби потрібно забезпечити збирання води з розталого льоду. У випадку використання труб з традиційних матеріалів перед розрядкою акумулятора слід встановити на верхівки труб тимчасове кріплення для підтримання їх у вертикальному стані після розтавання льоду. Акумулювання льоду сприяє зменшенню витрати електроенергії на роботу холодильних установок. Джерела інформації: 1. Електронний ресурс - www.ideasandmoney.ruDetails/). 2. Спосіб інтенсивного заморожування льоду на водоймах. /Патент України на корисну модель № 101894, МПК F01Н 4/00, F25C 3/00, опубл. 12.10.2015 p., бюл. 19. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 30 35 1. Спосіб акумулювання льоду з розвиненою поверхнею теплообміну і підігрівання холодного повітря, що включає використання труб для проходу холодного повітря і їх зрошення водою, який відрізняється тим, що на деякій висоті від ґрунту чи підлоги утворюють огороджений герметичний майданчик, який виготовляють з водонепроникним дном, що підтримують решітчастою основою, труби виготовляють з традиційних матеріалів або льоду, встановлюють їх вертикальними рядами так, щоб осі труб співпадали з центром отворів в основі, труби підтримують зверху тимчасовими кріпленнями, майданчик заливають шаром води, після замерзання якої кріплення знімають, а шар льоду зсередини труб і водонепроникну основу під отворами труб видаляють з утворенням знизу труби отворів для природної чи вимушеної циркуляції холодного повітря з замерзанням налитої шарами між трубами до верхнього рівня труб або розпиленої на труби води. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що простір між трубами виконують герметичним до навколишнього повітря і теплоізолюють, а в простір подають холодне повітря і відводять звідти підігріте повітря. 3. Спосіб за будь-яким з пп. 1, 2, який відрізняється тим, що лід і водонепроникну основу навпроти труби видаляють термічним методом при використанні циліндра з відкритим дном і боковою теплоізоляцією, а циліндр виготовляють у вигляді теплової труби або його виконують з матеріалу чи заправляють речовиною з високою акумулюючою здатністю при високих температурах. 4. Спосіб за будь-яким з пп. 1, 2, 3, який відрізняється тим, що на дні циліндра по його периферії виконують гостре суцільне чи з прорізами кругле ребро, а циліндр обертають для видалення льодяного дна з труби і водонепроникної основи під трубою. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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