Електроводонагрівник

1. Електроводонагрівник, що містить розташовані паралельно два вертикальних баки, з'єднані двома з'єднувальними патрубками, перший нагрівальний елемент, встановлений в одному з баків, вхідний патрубок подачі холодної води, розташований у нижній частині одного з баків, і вихідний патрубок випуску гарячої води, розташований у верхній частині іншого бака, який відрізняється тим, що баки розташовані усередині захисного 3 13092 4 Відомий також електричний водопідігрівник [4], якому вода циркулює між водонагрівником та реякий включає два заповнюваних водою баки; два зервуарами і при цьому нагрівається до кипіння. автономних нагрівники, призначених для нагріванВідома система [6] включає також підвідний труня води в баках і підтримання заданої температубопровід для холодної води, приєднаний до нижри води; трубопроводи з помпами, що з'єднують ньої частини резервуарів; трубопровід для гарячої нижню частину одного бака з верхньою частиною води, з'єднаний з верхньою частиною резервуарів; іншого бака. У випадку зниження рівня води в оделектроводонагрівники, вбудовані усередину реному баці нижче заданого значення і закипання зервуарів, а також багатоходові клапани. Один із води в іншому баці помпи перекачують воду між клапанів здійснює вибіркове підключення резервубаками до підвищення рівня води в першому баці арів до контуру циркуляції, а іншій вибірково підкдо заданого значення. лючає відповідний резервуар до трубопроводу Обидва відомі електроводонагрівника, як [3], холодної води. що містить один резервуар, так і [4], що складаОднак, слід зазначити недоліки, властиві техється із двох баків, дозволяють одержати гарячу нічному рішенню, вибраному як прототип. У відоводу заданої температури в необхідній споживачу мому електроводонагрівнику [6] відбуваються знакількості. Однак відомі електроводонагрівники є чні втрати тепла, які виникають у результаті енергоємними, оскільки для забезпечення циркувідсутності в конструкції пристрою теплоізоляції ляції нагрітої води до їхнього складу входять елекбаків, що приводить до додаткових втрат тепла, а, тропомпи. отже, і до підвищення витрати електроенергії, Крім Відомий також електроводонагрівник, описатого, конструкція електроводонагрівника має висоний у літературі [5], призначений для нагрівання ку енергоємність, обумовлену наявністю в контурі води для гарячого автономного водопостачання циркуляції води теплової помпи, а також складною житлових, суспільних і виробничих будинків, дач і системою перемикання резервуарів до контуру гаражів. Електроводонагрівник включає два розциркуляції і до трубопроводу холодної води. ташованих один над іншим бака, з'єднаних двома Задачею пропонованої корисної моделі є змепатрубками. Верхній бак обладнаний трубою поншення енергоспоживання електроводонагрівника дачі холодної води і вентилем, а нижній - трубою за рахунок зниження втрат тепла нагрітої води при випуску гарячої води, вентилем і нагрівальним одночасному спрощенні конструкції пристрою і елементом, розташованим у нижній частині поропідвищенні його надійності. жнини бака. Труба випуску гарячої води розташоДля досягнення поставленого завдання прована в дні нижнього бака, а вхідний кінець її завепонується електроводонагрівник, що, як і найбільш дений у верхню частину порожнини цього бака. близький до нього, вибраний як прототип, містить Вихідний кінець з'єднувальної труби заведений у розташовані паралельно два вертикальних баки, нижню порожнину нижнього бака в зону розташуз'єднані двома з'єднувальними патрубками, первання нагрівального елемента, а друга з'єднуваший нагрівальний елемент, встановлений в однольна труба є патрубком, обладнаним вентилем і му з баків, вхідний патрубок подачі холодної води, розташованим між дном верхнього бака і верхом розташований у нижній частині одного з баків, і нижнього бака. В електроводонагрівнику [5] за вихідний патрубок випуску гарячої води, розташорахунок нового розташування елементів пристрою ваний у верхній частині іншого бака. Особливістю забезпечується зменшення втрат тепла нагрітої пропонованої корисної моделі, що відрізняє її від води і, отже, скорочення часу нагрівання води до відомого пристрою, прийнятого за прототип, є те, заданої температури. Однак, незважаючи на його що баки розташовані усередині захисного корпусу, безсумнівні достоїнства, слід зазначити недоліки, заповненого теплоізоляцією. Нагрівальний елевластиві аналізованому технічному рішенню. У мент електроводонагрівника змонтований на флавідомому електроводонагрівнику [5] відбуваються нці, герметично встановленому в нижній торцевій значні втрати тепла, які виникають в результаті частині одного з баків, і обладнаний термостатом. того, що холодна вода надходить у верхній бак, а Вхідний патрубок подачі холодної води обладнанагрівання води відбувається в нижньому баці. ний зворотним запобіжним клапаном, а з'єднуваТака конструкція створює протидію природній конльні патрубки зв'язують суміжні стінки баків в їхніх векції води, що ускладнює теплообмінні процеси верхній та нижній частинах. Для здійснення реживодних мас. Крім того, теплоізольованим в електму прискореного нагрівання води електроводонароводонагрівнику [5] є лише один з баків, а саме грівник може бути обладнаний другим нагрівальнижній, який має меншу місткість, що приводить ним елементом. Для зручності користування до додаткових втрат тепла, а, отже, до підвищення електроводонагрівником на його захисному корпувитрати електроенергії. До недоліків відомого елесі може бути встановлена панель керування, а для ктроводонагрівника [5] слід також віднести наявзахисту від ударів та інших ушкоджень нижня часність трьох вентилів, що забезпечують роботу тина захисного корпусу може бути обладнана запристрою, керування якими здійснюється вручну. побіжною кришкою. Найбільш близькою за своєю конструкцією і Найважливішим із завдань, поставлених при технічною суттю до пропонованої корисної моделі створенні пропонованої корисної моделі, є зменє система гарячого водопостачання з тепловою шення енергоспоживання електроводонагрівника. помпою, описана в літературі [6], вибрана як проВиконання зазначеного завдання стало можливим тотип. Відома система гарячого водопостачання завдяки наступному. [6] включає кілька, наприклад, два паралельно Корисна модель, що заявляється, е теплоізовстановлених резервуари для гарячої води, водольованою конструкцією, зменшення енергоспожинагрівник із тепловою помпою, контур циркуляції, у вання якої забезпечується за рахунок розміщення 5 13092 6 баків у єдиному герметичному захисному корпусі, холодної води, зливальний патрубок 8, вихідний заповненому теплоізоляцією. Це дозволило істотпатрубок 10 випуску гарячої води, виконані з нерно зменшити теплові втрати електроводонагрівнижавіючої сталі. Анод 9 виготовлений з магнієвого ка в зовнішнє середовище. Крім того, у електровосплаву. На нижньому торці першого бака 2 гермедонагрівнику, що заявляється, оптимізований і сам тично закріплений фланець 11, на якому розташопроцес теплообміну за рахунок запропонованого ваний нагрівальний елемент (ТЕН) 12 з термостарозташування з'єднувальних патрубків електровотом 13. Електроводонагрівник може бути донагрівника, які зв'язують суміжні (сусідні) стінки обладнаний другим нагрівальним елементом 14, пристрою. Ця ознака забезпечує зведення до мініпризначеним для здійснення прискореного нагрімуму перемішування гарячої і холодної води, що вання води і встановленим у другому баці 3 аналонадходить, що дозволяє забирати з електроводогічно першому нагрівальному елементу на фланці нагрівника воду максимальної температури. 15. На лицьовій панелі 16 електроводонагрівника Слід також зазначити, що введення такої історозташовані елементи керування режимами потутної ознаки, як зворотний клапан, забезпечує рожності і температури нагрівання води: боту електроводонагрівника в автоматичному ре- регулятор 17 установлення потужності; жимі, гранично спрощуючи при цьому всю його - регулятор 18 установлення температури воконструкцію, а, отже, підвищуючи її надійність. ди; Ознаки, включені в залежні пункти формули (дру- шкала 19 електричного термометра. гий додатковий нагрівальний елемент, панель кеОб'єм між захисним корпусом 1 і баками 2, 3 рування, захисна кришка), забезпечують такі коризаповнений теплоізоляцією 20, виконаною з еколосні для споживача якості, як можливість більшого гічно чистого пінополіуретану. Пінополіуретан має споживання гарячої води без зниження її темперанайнижчий коефіцієнт теплопровідності і є найтури (додатковий нагрівальний елемент), зручність більш ефективним теплоізоляційним матеріалом. у користуванні пристроєм та його надійність (паНижня частина захисного корпусу 1 закрита герменель керування і захисна кришка). тичною кришкою 21, яка захищає баки від ушкоТаким чином, сукупність зазначених вище джень. ознак дозволяє вирішити поставлені завдання. Пропонований електроводонагрівник працює в Пропонована корисна модель ілюструється такий спосіб. кресленням, на якому представлений один з конкПеред включенням в електричну мережу елекретних прикладів реалізації пропонованого електтроводонагрівник заповнюють холодною водою. роводонагрівника. Холодна вода через зворотний клапан 7 і вхідний На Фіг. зображений пропонований електровопатрубок 6 надходить у перший (правий) бак 2, при донагрівник у розрізі із фрагментом лицьової пацьому холодна вода заповнює спочатку перший нелі. бак 2, а потім другий (лівий) бак 3, витісняючи поЕлектроводонагрівник складається з герметивітря з бака 3 через вихідний патрубок 10. Як тільчного захисного корпусу 1, усередині якого змонки вода в баці 3 досягне верхнього рівня вихідного товані перший бак 2 (праворуч) і другий бак 3 (ліпатрубка 10, вона через патрубок 10 почне виливоруч). Для сполучення першого 2 і другого 3 баків ватися назовні, що є ознакою повного заповнення вони з'єднані між собою патрубками 4 і 5. З'єднубаків електроводонагрівника. Після цього закривавальні патрубки 4 і 5 розташовані між суміжними ється вихідний вентиль (на Фіг. не показаний) на стінками баків 2 і 3 в їхніх верхній і нижній частивихідному патрубку 10, і електроводонагрівник нах. Баки 2 і 3 мають форму циліндрів, витягнутих підключається до електричної мережі. По мірі нау вертикальному напрямку (так зване вертикальне грівання води в першому баці 2 вона по патрубках розташування баків). У нижній частині першого 4 і 5 попадає в другий бак 3, поступово нагріваючи бака 2 змонтований вхідний патрубок 6 подачі хоі заміщаючи в ньому холодну воду. Витрата гарялодної води, обладнаний зворотним клапаном 7, чої води здійснюється із верхньої частини другого призначеним для запобігання спустошення баків 2 бака 3, при цьому за рахунок максимальної віддаі 3 у випадку падіння тиску у водогінній мережі. У леності точки забору гарячої води від точки надхонижній частині другого бака 3 змонтовані зливальдження холодної води і мінімальному перемішуний патрубок 8, який служить для промивання баванні за рахунок розділення баків, а також малого ків 2 і 3, і магнієвий анод 9, призначений для захиперетину з'єднувальних патрубків 4 і 5, з електросту сталевих елементів конструкції водонагрівника відбирається вода максимальної електроводонагрівника від електрохімічної корозії. температури, на яку настроєний термостат. На У верхню частину другого бака З вмонтований лицьовій панелі 16 за допомогою регулятора 17 вихідний патрубок 10, призначений для випуску установлення потужності і регулятора 18 установгарячої води. Захисний корпус 1 електроводоналення температури води користувач задає потрібгрівника може бути виконаний, наприклад, зі спений температурний режим, який підтримується ціального конструкційного пластику, або із дзеркатермостатом 13. У випадку перевищення встановльної полірованої нержавіючої сталі. Баки 2 і 3 леної температури нагрівання, термостат 13 автовиготовляються з аустенітної (немагнітної) нержаматично відключає живлення пристрою. Нагріванвіючої сталі, яка ефективно протидіє корозії. З'єдня води здійснюється електронагрівальним нувальні шви баків 2 і З зварюються електронноелементом 12. При зниженні температури води променевим зварюванням у вакуумному полі. Така термостат 13 автоматично підключає живлення, технологія забезпечує високу корозійну стійкість підтримуючи в такий спосіб встановлену темперазварених швів. Всі патрубки електроводонагрівнитуру. На шкалі 19 електричного термометра відбика - з'єднувальні 4 і 5, вхідний патрубок 6 подачі вається фактичний рівень температури води. При 7 13092 8 витраті гарячої води із другого бака 3 її об'єм безВикористані джерела: перервно заміщається рівною кількістю підігрітої 1. Патент РФ 2008570, кл. F24Н1/20, опубл. води з бака 2 за рахунок підпору тиском водопро1994. воду. Таким чином, робота пристрою здійснюється 2. Патент РФ 2172900, кл. F24Н1/20, опубл. в автоматичному режимі. При більших витратах 2001. води підключається другий електронагрівальний 3. Заявка Японії 3-297543, кл. F24Н1/18, елемент 14, завдяки чому відбувається безпереропубл. 2002. вна подача гарячої води споживачу. 4. Заявка Японії 3-168360, кл. F24Н1/18, Таким чином, пропонований електроводонаопубл. 2001. грівник, що має описану вище конструкцію, забез5. Патент РФ 2116580, кл. F24Н1/20, опубл. печує в порівнянні із прототипом істотне зниження 1998. тепловтрат, а, отже, скорочення часу нагрівання 6. Заявка Японії 3-173204, кл. F24Н1/18, води та економію електроенергії. Крім того, на опубл. 2001, прототип. відміну від прототипу, конструкція електроводонагрівника проста, надійна і компактна. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601