Спосіб накопичування і витрати тепла

1. Спосіб накопичування і витрати тепла, який відрізняється тим, що в побутові предмети й у меблі вбудовують ємності, що заповнюють теплоакумулюючою речовиною. 2. Спосіб накопичування і витрати тепла за п. 1, який відрізняється тим, що ємності підключають до теплопостачальної мережі. 3. Спосіб накопичування і витрати тепла за п. 1, який відрізняється тим, що ємності оснащують автономними електронагрівниками, що підключають до електричної мережі. U 1 3 19272 4 Недоліком відомого пристрою і способу його камер, остання з який постачена патрубками підвикористання є обмежена функціональність і неведення чи відводу теплоносія, а дві перших запоможливість використання його для охолодження внені теплоакумулюючими речовинами, причому приміщень. центральна обичайка виконана полою і заповнена Відомі ємності для підтримки температури дігидроортофосфатом натрію, а в якості теплоаусередині них - термоси, наприклад, кумулюючих речовин проміжної і центральної ка- «Пристрій для збереження температури мер застосований відповідно тіосульфат натрію й об’єкта, використання якого вимагає підтримки ортофосфат натрію. температурного режиму тіла, що знаходиться усеНедоліком відомого пристрою і способу викоредині його» [Патент України №52456 А, МПК-6 ристання цього пристрою є його централізоваА47J41/02, Е04В1/74, С04В26/00, 38/00, F17С1/12, ність, що не дозволяє одержати комфортний тембюл. №12, 2002р.]; пературний режим у зоні переважного - те ж, [Патент України №51525 А, МПК-6 перебування людини протягом доби. А47J41/02, Е04В1/74, 38/00, F17С1/12, бюл. №11, Відома «Електронагрівальна панель» [Авт. св. 2002р.]; СРСР №1513637, МПК-4 Н05В3/28, бюл. №37, - «Термос Султанова» [Авт. св. СРСР 1989р.], що містить корпус, у якому розміщений №1695877, МПК-5 А47J41/02, бюл. №45, 1991р.]; нагрівач, виконаний з легкоплавкого матеріалу, - «Электротермос Султанова» [Авт. св. СРСР капілярно-пористий діелектричний елемент, що №1824183, МПК-5 А47J41/00, бюл. №24, 1993р.]; примикає до теплопровідної підстави, причому - «Пристрій для збереження температури харлегкоплавкий матеріал виконаний у вигляді насичових продуктів» [Авт. св. СРСР №1644895, МПК-5 ченого розчину солі, а капілярно-пористий елеА47J39/02, бюл. №16, 1991р.]; мент установлений із зазором від стінок корпуса. - «Термос» [Авт. св. СРСР №1824182, МПК-5 Недоліками відомого пристрою і способу його А47J39/02, 41/00, бюл. №24, 1993р.]; використання є конструктивне виконання цього - «Пристрій для готування їжі і збереження її в пристрою, що обмежує сферу його застосування. гарячому стані» (Авт. св. СРСР №1783979, МПК-5 Відомо «Економічний нагрівальний пристрій» А47J39/02, бюл. №47, 1992р.]; [Патент України №50060 А, МПК-6 F24Н3/08, бюл. «Пристрій для готування їжі і збереження її в №10, 2002р.], що містить ізольований каркас з гарячому стані» [Авт. св. СРСР №1835252, МПК-5 нанесеним на нього провідним струморезістивним А47J39/02, бюл. №31, 1993р.]. шаром, за рахунок чого електрична енергія перетУсі перераховані вище пристрої, а також ще вориться в тепло теплових нагрівальних елеменбагато інших аналогічних пристроїв, призначені тів, а також пристрій містить діелектричне середодля збереження температури продуктів, що знаховище, що накопичує тепло і передає його в дяться усередині них, і напоїв без додаткового повітря, що нагрівається, причому конструктивно енергоспоживання на підтримку цієї температури, ізольований каркас виконаний у вигляді трубок, на однак ці всі пристрої спеціально призначені для поверхню яких нанесений провідний струморезістого, щоб не віддавати тепло чи холод у навколитивний шар сумарної максимальної площі, що пешний простір. ретворить електричну енергію в теплову і який Таким чином, усі вищенаведені пристрої є також безпосередньо контактує з діелектричним енергозберігаючими теплоакумулюючими побутосередовищем необхідного обсягу, який акумулює вими приладами, але вони не призначені для ефета безпосередньо передає тепло в діелектричний ктивного обігріву чи охолодження навколишнього корпус якої-небудь конфігурації економічного напростору. грівального пристрою. Відома «Радіаційна панель» [Патент України Недоліками відомого пристрою і способу його №51096 А, МПК-6 F24D5/08, бюл. №11, 2002р.], використання є досить складна технологія виготощо містить каркас, до якого прикріплений металевлення і невисока ефективність його роботи внавий екран з нагрівальними елементами і шаром слідок невеликої потужності пристрою. теплової ізоляції, що розміщений із внутрішньої Відомий «Електронагрівник» [Авт. св. СРСР сторони екрана, причому робоча поверхня екрана №1688071, МПК-5 F05Н7/00, 1/20, бюл. №40, виконана опуклої з радіусом кривизни R з жорстко 1991p.], що містить корпус, розділений поперечприкріпленої в його верхньому торці, перпендикуною перфорованою перегородкою на верхню і лярно до каркаса, що направляє променистого нижню камери, перша з який постачена патрубком теплового потоку, а нагрівальні елементи виконані підведення теплоносія, що нагрівається, а остання у вигляді каналів, що мають у поперечному перезаповнена теплоакумулюючою речовиною з фазорізі трапецеидальную форму, при цьому більше з вим переходом у зоні робочих температур і постаоснов кожного каналу поверненої убік тепловіпрочена електронагрівальним елементом, при цьому мінюючої поверхні екрана. пристрій постачений додатковою поперечною пеНедоліком відомого пристрою і способу його регородкою, розміщеної у верхній камері з утвовикористання є обмежена функціональність і неренням між додатковою і перфорованою перегоможливість використання його для акумулювання родками порожнини, обсяг якої дорівнює різниці тепла чи холоду при обігріві чи охолодженні приобсягів теплоакумулюючої речовини у твердому і міщень. рідкому станах при температурі плавлення цієї Відомий «Акумулятор тепла» [Авт. св. СРСР речовини, крім того, електронагрівальний елемент №1539475, МПК-5 F06Н7/00, бюл. №4, 1990р.], що одним своїм кінцем электрически підключений до містить обичайки, установлені коаксиально з утвозгаданої поперечної перфорованої перегородки, ренням центральної, проміжної і периферійної що виконана металевої, а бічні стінки корпуса і 5 19272 6 теплоакумулююча речовина виконані з електроітого простору, доступному для прямого сонячного золяційного матеріалу. випромінювання. Недоліком відомого пристрою і способу його Відома «Система кондиціонування повітря» використання є низька функціональність при[Авт. св. СРСР №1511541, МПК-4 F24F7/04, 3/147, строю, що не дозволяє розширити область його бюл, №36, 1989p.], що містить теплообмінникзастосування у виробах різноманітного дизайну і утилізатор з розподільними і колекторами, що функціонального призначення. збирають, приточного і витяжного повітря, вентиВідомий «Теплообмінний пристрій для динамілятори, приточные і витяжні канали, причому утичних акумуляторів схованого тепла» [Авт. св. лізатор виконаний у вигляді багатопустотних плит СРСР №1657891, МПК-5 F24Н7/00, бюл. №23, стельового перекриття, канали яких у порядку, що 1991р.], що містить корпус з теплоакумулюючою чергується, з’єднані з відповідними розподільними речовиною, що перетерплює фазове перетворені колекторами, що збирають, приточного і витяжноня в діапазоні робочих температур, і знаходиться з го повітря, при цьому канали для подачі приточноним у прямому контакті проміжним теплоносієм, го повітря з одного торця з’єднані попарно за дозанурену в останній теплообмінну поверхню, що помогою коробів, у нижній частині каналів гріє, а теплообмінна поверхня, що нагрівається пустотних плит виконані приточные і витяжні отвотакож, і додатковий теплообмінник з однієї чи деру, розташовані в шаховому порядку, при цьому кількох труб, причому з метою збільшення потужприточні отвори постачені сопловими насадками. ності теплопередачі і зниження матеріалоємності Недоліками відомої системи і способу її викошляхом інтенсифікації теплообміну між теплоакуристання є низька функціональність і занадто конмулюючою речовиною і проміжним теплоносієм, кретне конструктивне виконання системи, що не одна чи кілька труб додаткового теплообмінника дозволяють розширити область застосування її у розташовані уздовж конічної поверхні з кутом навиробах різноманітного дизайну і побутового функціонального призначення. хилу 50-85 до горизонталі, крім того, труби додатВідомий «Тепловиділяючий модуль» [Патент кового теплообмінника постачені нижнім і/чи верхРосійської Федерації №2001359, МПК- 5 F24Н /06, нім кільцевими колекторами, причому останній бюл. №37-38, 1993р.], встановлений у стіни, що розташований у зоні теплоакумулюючої речовини, містить горизонтальні теплообмінні труби, постаа труби додаткового теплообмінника виконані з чені поперечними ребрами, підключені до системи петлеобразними ділянками, при цьому труба доопалення, причому теплообмінні труби до системи даткового теплообмінника виконана спіральної і опалення за допомогою гнучких шлангів, модуль цілком занурена в теплоакумулюючу речовину, а додатково постачений принаймні двома ребрами з труби додаткового теплообмінника постачені нижтеплоізоляцією і звернених до стіни торцях цих нім кільцевим колекторами і виконані з заглушеребер і з геометричними розмірами, що перевиними верхніми кінцями. щують геометричні розміри інших ребер, при цьоНедоліком відомого пристрою і способу його му на останніх виконані зрізи в їхній нижній частивикористання є складність конструкції і технології ні, крім того, модуль постачений табуретом з витягу схованої теплоти фазового переходу тепніжками, довжина яких не менше діагоналі ребер з лоаккумулирующего речовини. великими геометричними розмірами, а ніжки посВідомо «Теплоаккумулирующее пристрій для тачені гачками для кріплення гнучких шлангів. опалення будинків сонячною енергією» [Авт. св. Недоліком відомого модуля і способу його виСРСР №1672155, МПК-5 F24J2/34, бюл. №31, користання є неможливість використання модуля 1991p.], що містить корпус, виконаний із двох секдля акумулювання тепла чи холоду при обігріві чи цій, що мають вертикальні порожні ребра з теплоохолодженні приміщень. поглинальним покриттям, заповнені теплоаккумуВідомий «Спосіб зменшення енерговитрат при лирующим речовиною, вхідну і вихідну камери, опаленні приміщень» [Патент України №17055 А, повідомлені із секціями, розташовані, відповідно, у МПК-6 F24D15/00, Е04В1/74, бюл. №5, 1997p.], що нижній і верхній частинах корпуса й отвори, що включає зменшення опалювального обсягу, що мають, для входу і виходу повітря, і регулюючу здійснюють шляхом заповнення його окремими заслінку для розподілу повітря між секціями, пригерметизованими термоізольованими панелями, чому вхідна камера постачена розташованої по її колонами і блоками, що не перешкоджають вільної діагоналі перегородкою, складеної з двох частин, циркуляції повітря між внутрішніми стінами і стеверхня з який, розташована під однією із секцій, лею, а також пересуванню по приміщенню і вільвиконана з боку секцій дзеркальної, а нижня, розному доступу до використання устаткування, приташована під іншою секцією, - перфорованої і, що ладів і меблів, при цьому до стін, що виходять має зі сторони секцій теплопоглинальні і светоотназовні термоізольовані деталі установлюються ражающие ділянка, а зовні вхідної камери встановпритул. влене поворотне дзеркало для формування світНедоліком відомого способу і пристроїв для лового потоку усередині вхідної камери, при цьому його здійснення є зменшення вільного простору регулююча заслінка встановлена на границі часприміщення, зайнятого герметизованими термоітин перегородки і виконана світлопроникної з боку зольованими панелями, колонами і блоками. відбивача і світловідбиваючої з боку дзеркальної Аналіз вищенаведених пристроїв і способів ділянки перегородки, а отвору для входу повітря показує, що дотепер невідомі способи, аналогічні розташовані під перегородкою. «Способу накопичування і витрати тепла», який Недоліками відомого пристрою і способу його заявляється в дійсній корисній моделі. використання є складність і залежність від сонячної радіації, а також тверда «прив’язка» до відкри 7 19272 8 Тому можна зробити висновок, що заявляємо місця переважного перебування людини, у зону корисна модель є ПІОНЕРНОЇ і не має аналогів і його робочого місця чи відпочинку. Тоді при тих же прототипу. енергетичних витратах можна досягти максимальЗадачею корисної моделі є розробка нового ного ефекту, тому що фізіологічне людині комфорспособу накопичування і витрати тепла з досягтно, коли температура навколишньої його середоненням технічного результату - створення комфовища дорівнює приблизно 18-21 С. При цьому ртної температури в зонах перебування людини, нема рації нагрівати всю кімнату чи всі приміщензменшення теплоспоживання, зменшенні піків ня до цієї температури - досить у приміщеннях енергоспоживання. підтримувати загальну температуру близько 14Поставлена задача досягається тим, що в 16 С, а зони постійного перебування людини до«Способі накопичування і витрати тепла», у побугревать до значень комфортної температури. Це тові предмети й у меблі вбудовують ємності, яки досягається тим, що в побутові предмети й у меблі заповнюють теплоакумулюючою речовиною, крім вбудовують ємності, що заповнюють теплоакумутого, ємності підключають до теплопостачальної люючою речовиною. мережі чи постачають автономними електронагріПри цьому досягається зменшення теплосповниками, яки підключають до електричної мережі, живання в цілому, тому що необхідно підтримувапричому в якості теплоакумулюючої речовини вити комфортну температуру не у всім помещении, а користовують воду, речовини з високою схованою тільки в зонах постійного перебування людини. теплотою фазового переходу «плавлення - крисА завдяки наявності в системі теплоакумуляталізація», наприклад, кристалогідрати фосфорноторів досягається зменшенні піків енергоспожикислого натрію, азотнокислого нікелю, фтористого вання, тому що запасание теплової енергії виробкалію, хлористого калію, сульфату натрію чи оргаляється в години нічних «провалів» нічні фазові акумулятори схованої теплоти - гліцеелектроспоживання (у варіанті зарядки теплоакурин, ціанамід, стеарин, тристеарин, парафини, муляторів за допомогою електронагрівників, убужирні кислоти, при цьому ємності виконують гердованих у ємності з теплоакумулюючою речовиметичними. ною) чи в години денного зниження споживання Суттєвими ознаками способу, що заявляється, тепла (у варіанті зарядки теплоакумуляторів за є: допомогою теплопостачальної мережі, підключе- у побутові предмети й у меблі вбудовують ної до ємності з теплоакумулюючою речовиною). ємності; У якості теплоакумулюючої речовини викорис- ємності заповнюють теплоакумулюючою ретовують речовини з високою схованою теплотою човиною. фазового переходу «плавлення - кристалізація», Приватними ознаками способу, що заявляєтьнаприклад, кристалогідрати фосфорно-кислого ся, є: натрію, азотнокислого нікелю, фтористого калію, - ємності підключають до теплопостачальної хлористого калію, сульфату натрію чи органічних мережі; фазових акумуляторів схованої теплоти - гліцери- ємності постачають автономними електронану, ціанаміду, стеарину, тристеарину, парафинів, грівниками; жирніх кислот, що дозволяє значно зменшити роз- електронагрівники підключають до електричміри теплоакумуляторів у порівнянні з теплоакуної мережі; муляторами, у яких у якості теплоносія використо- у якості теплоакумулюючої речовини викоривують воду. стовують воду; Ємності з теплоакумуляторами можуть бути - у якості теплоакумулюючої речовини викоривиконані герметичними, щоб виключити проникстовують речовини з високою схованою теплотою нення летучих компонентів теплоакумулюючих фазового переходу «плавлення - кристалізація», речовин у приміщення. наприклад, кристалогідрати фосфорно-кислого Проведений заявником аналіз рівня техніки, натрію, азотнокислого нікелю, фтористого калію, що включає пошук по патентних і науковохлористого калію, сульфату натрію; технічних джерелах інформації, з виявленням - у якості теплоакумулюючої речовини викориджерел, що містять інформацію про аналоги техністовують органічні фазові акумулятори схованої чного рішення, що заявляється, дозволяє устанотеплоти - гліцерин, ціанамід, стеарин, тристеарин, вити, що заявником не виявлені аналоги, що харапарафини, жирні кислоти; ктеризуються всією сукупністю ознак, ідентичної - ємності виконують герметичними. всім суттєвим ознакам способу, зазначеним у фоМіж суттєвими ознаками технічного рішення, рмулі корисної моделі, що заявляється. що заявляється, і досягаемого з їхньою допомогою Тому можна затверджувати, що корисна мотехнічним результатом існує наступний причинодель, що заявляється, відповідає умові охранознаслідковий зв’язок. датности за критерієм «новизна». Дійсно, досягнення зазначеного вище технічКрім того, корисна модель промислове застоного результату - створення комфортної темперасовна, тому що технічне рішення, що заявляється, тури в зонах перебування людини, зменшення може бути використане при розробці, виготовленні теплоспоживання, зменшенні піків енергоспожий експлуатації теплоакумулюючих пристроїв, привання - можливо тільки при реалізації всіх суттєвих значених для підтримки комфортної температури в ознак корисної моделі, при відсутності кожного з приміщеннях. них досягнення технічного результату неможливо. Можливість здійснення корисної моделі, яка Наприклад, для створення комфортної темпезаявляється, підтверджується описом його практиратури необхідно наблизити джерело тепла до чної реалізації, що нижче приводиться. 9 19272 10 Сутність способу, що заявляється, полягає в нювати за допомогою автономних електронагрівнаступному. ників, що включають у мережу в години нічного Спосіб накопичування і витрати тепла полягає «провалу» електроспоживання, що суттєво знижує в тім, що в побутові предмети й у меблі вбудовувитрати на нагрівання приміщення і знижує наванють ємності, що заповнюють теплоакумулючою таження на електромережі в години «пікового» речовиною. споживання електроенергії. Ємності можуть бути підключені до теплопоТеплоакумулятори можуть бути убудовані у стачаючої мережі, при цьому в якості теплоакумувсілякі предмети побуту і меблі, наприклад, у стілюючої речовини використовується нагріта до вильниці й у ніжки столів, у сидіння й у спинки стільсокої температури вода. ців, диванів, крісел, у матраци ліжок, у стінки, у При цьому ємність може бути заповнена водвері, у панелі меблів. дою, а нагрів води здійснюють за допомогою автоТеплоакумулююча речовина при нагріванні віномних електронагрівників, що включають у мередбирає тепло від джерела тепла - від мережного жу в години нічного «провалу» електропостачання, теплоносія, наприклад, гарячої води, чи від електщо суттєво знижує витрати на нагрівання приміронагрівника. При цьому теплоакумулююча речощення і знижує навантаження на електромережі в вина плавиться і запасає тепло у вигляді схованої години «пікового» споживання електроенергії. теплоти плавлення. Більш ефективним в якості теплоакумулюючої При охолодженні повітрям чи холодною водою речовини є використання речовин з високою схотеплоакумулююча речовина починає затвердевать ваною теплотою фазового переходу «плавлення і віддає тепло у вигляді схованої теплоти затверкристалізація», наприклад, кристалогідратів фосдіння. форно-кислого натрію, азотнокислого нікелю, фтоПри фазових перетвореннях теплоакумулююристого калію, хлористого калію, сульфату натрію чої речовини - при плавленні і затвердінні - запачи органічних фазових акумуляторів схованої тепсається чи віддається велика кількість теплоти лоти - гліцерину, ціанаміду, стеарину, тристеариблизько 680-1000кКал/кг, тобто приблизно в 14 ну, парафинів, жирних кислот, тому що при цьому разів більше, ніж теплоємнисть води. розміри й обсяг ємкостей, що вбудовуються в меТаким чином, з огляду на усе вищевикладене, блі і предмети побуту, можуть бути зменшені в можна зробити висновок, що задача, поставлена в кілька разів, у порівнянні з водяними теплоакумудійсній корисній моделі - розробка нового способу ляторами. накопичування і витрати тепла - виконана з досягНагрівання теплоакумулюючої речовини з виненням технічного результату - створення комфосокою схованою теплотою фазового переходу ртної температури в зонах перебування людини, «плавлення - кристалізація» чи органічних фазозменшення теплоспоживання, зменшенні піків вих акумуляторів схованої теплоти можливо здійсенергоспоживання. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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