Теплоакумулятор

Теплоаккумулятор, содержащий корпус с пластинчатыми теплообменными элементами, подключенными к циркуляционному контуру одного из теплоносителей и образующими между собой каналы, часть из которых заполнена веществом фазового перехода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен трубами, подключенными к контуру второго теплоносителя и установленными в упомянутых каиапак с обеспечением контакта с теплообменными элементами, при этом оставшаяся часть каналов также заполнена веществом фазового перехода. С > Изобретение относится к области теплотехники и может использоваться для аккумулирования теплоты в системах теплоснабжения. Известен теплоаккумулятор, в емкости которого установлен ряд параллельных плоских теплообменных элементов типа панельных отопительных приборов, пространство между которыми заполнено веществом фазового перехода [1]. Недостатком этой конструкции является то, что в погружном теплообменнике аккумулятора совмещены гидравлические контуры греющего и нагреваемого теплоносителей. В этом случае теплоаккумулятор может функционировать только в одном из режимов: либо зарядки, либо разрядки, причем для смены режима необходимо переключение тракта теплообменника с одного теплоносителя на другой. Кроме того, данная схема теплоаккумулятора предполагает периодическое (при каждом переключении) смешивание греющего и нагреваемого теплоносителей, что недопустимо в случае, если греющий теплоноситель - сетевая (деаэрированная) вода, а нагреваемый теплоноситель - вода бытового качества (водопроводная). Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является теплоаккумулятор [2], корпус которого содержит ряд пластинчатых теплообменных элементов (двухугольных каналов щелевого сечения), которые образуют между собой плоские каналы, заполненные через один веществом фазового перехода. Один из теплоносителей в данной конструкции циркулирует в не заполненных веществом фазового перехода плоских каналах между пластинчатыми теплообменными элементами, через которые прокачивается второй теплоноситель. Таким образом, гидравлические контуры греющего и нагреваемого теплоносителей в данной конструкции - разделены. со 00 О 13184 4 Недостатком этой конструкции являетпоследние имеют с пластинчатыми элеменся недостаточно динамичные зарядно-разтами непосредственный тепловой контакт рчдмые характеристики плоских каналов, (трубы к ним припаяны). Кроме того, использаполненных веществом фазового перехозование в одном из контуров-труб, а не плода, что обусловлено отсутствием их непос- 5 ских каналов, образованных редственного теплового контакта с пластинчатыми теплообменными элементатеппоносителем, циркулирующим между ми и стенками корпуса теплоаккумулятора, пластинчатыми теплообменными элементапозволяет пропускать через этот контур ми, которые в данном случае представляют теплоноситель с более высокими параметгобой промежуточное термическое сопро- 10 рами, не подвергая воздействию высокого тивление, а также тем, что пластинчатые давления корпус и другие элементы консттеплообменные элементы, через которые рукции теплоаккумулятора. И наконец, запрокачивается второй теплоноситель, имеполнение веществом фазового перехода ют непосредственный тепловой контакт с полостей всех плоских каналов (исключая веществом фазового перехода только на по- 15 объем, занятый трубами) позволяет увелиловине поверхности теплообмена этих элечить удельную теплоэккумулирующую споментов. Кроме того, наличие не собность (количество вещества фазового заполненных веществом фазової о перехода перехода на единицу объема теплоаккумуплоских КЬНЙПОВ снижает теплоаккумулируляторо). ющую способность теплоаккумулятора. 20 Не выявлено известных технических реВ осноау изобретения поставлена задашений, которым аналогичные или эквивача усое«ршенствооа^у.* теплопккумулятора, лентные отличительные признаки в котором путем создания непосредственпридавали бы такие же свойства. ного теплового контакта между стенками На фиг. 1 изображен теплоаккумулятор, оребремных ХЙНЗПОЭ физщего и нагревае- 25 общий вид а аксонометрии с частичным размого теплоносителей обесточивается снирезом; на фиг. 2 - схема подключения тепжен'ле термического сопротивления в лоаккумулятора к контуру подзарядки. процессе теплопередачи как непосредстТеплоаккумулятор содержит корпус 1, с венно между "юпліжосиіелями, так и между пластинчатыми теплообменными элементакаждые из теплоносителей и веществом фа- 30 ми 2, подключенными к контуру разрядки зосого перехода t'., следовательно, улучше(потребителя). Пластинчатые теплообменние зэрядно-разрядных характеристик ные элементы 2 образуют между собой плотеплоаккумулч гора. ские каналы 3, в которых размещены трубы Постаеленная задача решается тем, что 4, подключенные к контуру зарядки (нагрев теплоаккумуляторе, содержащем корпус с 35 вателя), все остальное пространство полопластинчатыми теплообменными элементастей плоских каналов 3 заполнено ми, подключенными к циркуляционному веществом фазового перехода. В корпусе 1 контуру одного мз теплоносителей и образусо стороны торцов пластинчатых теплообющими каналы, по меньшей мере, часть из менных элементов 2 установлены торцевые которых заполнена веществом фазового пе- 40 перегородки 5, играющие роль трубных дорехода, согласно изобретению, внутри касок для пакета пластинчатых теплообменналов, образованных пластинчатыми ных элементов 2, которые вместе с теплообменными элементами, в непосредкрышками б образуют раздающую и собираственном тепловом контахте с ними, размеющую камеры, подключенные к контуру пощены трубы, подключенные к 45 требителя. Трубы 4 образуют змеевики, циркуляционному контуру второго теплоноимеющие непосредственный тепловой консителя, а все остальное пространство полотакт с пластинчатыми теплообменными элестей каналов заполнено веществом ментами 2 (трубы 4 припаяны к их Фазового перехода. поверхности). Змеевики, число которых сот акая конструкция обеспечивает, во- 50 ответствует числу пластинчатых теплообменных элементов, подсоединены через первых, непосредственное контактировапосредство двух коллекторов 7 (собирающение практически всей поверхности го и раздающего) к контуру нагревателя - v пластинчатых теплообменных элементов с котла 8. веществом фазового перехода, во-вторых, Теплоаккумулятор работает следующим контактирование стенок труб с веществом 55 образом. фазового перехода как непосредственно В режиме зарядки теплоаккумулятора (большей мастью их поверхности), так и чегорячая питательная вода подается из котла рез посредство пластинчатых теплообме8 через верхний раздающий коллектор 7 о ных элементов, играющих в данном случае змеевики, образованные трубами 4. В них роль развитого оребрения труб, поскольку 13184 питательная вода отдает тепло веществу фазового перехода, контактирующему как непосредственно со стенками труб 4, так и с пластинчатыми теплообменными элементами 2, которые в данном случае служат развитым оребрением труб 4, имеющих с элементами 2 непосредственный тепловой контакт. При этом вещество фазового перехода плавится, аккумулируя таким образом подводимое тепло. Охлажденная в результате этого питательная вода через нижний собирающий коллектор 7 возвращается к источнику нагрева - котлу 8. В режиме разрядки теплоаккумулятора холодная вода бытового качества прокачивается через пакет пластинчатых теплообменных элементов 2, при этом контактирующее с их поверхностью вещество фазового перехода, затвердевая, отдает скрытое тепло фазового перехода воде. На 7 5 10 15 20 6 гретая таким образом вода из пластинчатых теплообменных элементов 2 подается потребителю. В режиме рекуперации ни зарядки, ни разрядки теплоаккумулятора не производится, а производится непосредственная передача тепла от греющего теплоносителя (питательной воды, циркулирующей в контуре зарядки) - к нагреваемому (воде бытового качества) через непосредственный тепловой контакт труб 4 с пластинчатыми теплообменными элементами 2. Возможны и смешанные режимы, когда одновременно с рекуперацией происходит либо зарядка, либо разрядка теплоаккумулятора. Заявляемая конструкция теплоаккумулятора обеспечивает улучшение зарядноразрядных характеристик и повышение теплоаккумулирующей способности. 13184 Фиг. 2 Упорядник Замовлення 4103 Техред М.Моргентал Коректор М. Куль Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101