Заощаджувач

Реферат: UA 120769 U UA 120769 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі теплообмінної техніки, а саме до кожухотрубних теплообмінних апаратів і може використовуватись у автономних системах опалення житлового і нежитлового фонду. За сукупністю ознак за прототип вибрано "Заощаджувач", Патент України на корисну модель № 118317, Винахідник-заявник Парфенюк Роман Анатолійович. Заявка u 2017 05062, заявлено 25.05.2017, опубліковано 25.07.2017, Бюлетень № 14, 2017 рік, який використовується для утилізації викидного тепла у автономних системах опалення житлового і нежитлового фонду і має електронну систему оптимізації. Згідно з описом, розігріті викидні гази надходять у газовий канал, обтікаючи теплообмінні елементи і передаючи тепло проміжному теплоносію, який замкнено циркулює і відбирає тепло з допомогою помпи, яку включає і виключає електронна система оптимізації, цим самим починаючи або припиняючи теплообмін. В результаті тепло накопичується в об'ємі міжтрубного простору. Проміжний теплоносій у міжтрубному просторі контактує зі спіральним теплообмінним елементом, у середині якого протікає рідкий теплоносій з системи опалення. При різниці температур теплоносіїв, починається процес передачі накопиченої теплової енергії від проміжного теплоносія через стінки труби спірального теплообмінного елементу до теплоносія системи опалення. При цьому електронна система оптимізації слідкує за тим, щоб температура газів у газовому каналі була завжди вища від температури у системі опалення, яку встановив користувач. Основним недоліком даного прототипу є надлишкова вага та розміри, які викликані об'ємом і вагою проміжного теплоносія, та елементами для проміжної передачі тепла. Як наслідок, недоліком також є ускладнена конструкція. В основу корисної моделі поставлено завдання заощадження тепла та енергоресурсів на його виробництво, зменшення ваги та розмірів корисної моделі, спрощення її конструкції. Корисна модель працює з автономними системами опалення які працюють у циклічному режимі "нагрів-циркуляція". Цикл "нагрів" повторюється через рівні проміжки часу і характеризується нагрівом теплоносія у системі опалення та відходом викидного тепла у вигляді гарячих газів, що дає можливість збирати викидне тепло, та повертати його у систему опалення. Цикл "циркуляція" є постійним і характеризується відсутністю нагріву теплоносія, відходом значно холодніших газів, що не дає можливості збирати викидне тепло. Як рішення поставленої задачі, пропонується усунення проміжного теплоносія та елементів для проміжної передачі тепла. Поставлений технічний результат досягається шляхом застосування відмінної від прототипу конструкції та відмінної електронної системи оптимізації, яка утворена блоком управління, датчиком температури і клапаном відведення з електроприводом. Електронна система оптимізації використовується як спосіб запуску теплообміну, та управління теплообміном, його інтенсифікації або припинення теплообміну. Також у конструкції заощаджувача, для досягнення потрібного технічного результату, застосовані трубчаті розподільні елементи, які виконано перфорованими отворами на всю свою довжину. Корисну модель показано та пояснено на кресленнях Фіг. 1, 2, 3. Заощаджувач складається з вхідної кришки 1, вихідної кришки 2, пакета з'єднаних між собою ідентичних теплообмінників 3, 4, 5, 6, які складаються з каркаса 17, та передньої 18 і задньої кришок 19, Фіг. 2 і утворюють газовий канал 13, сполучних трубок 8, 9, розподільних трубок 10, пучка трубчатих теплообмінних елементів 11, вхідного патрубка 7, вихідного патрубка 12, датчик температури 14, блока управління 15, клапана відведення з електроприводом 16. Заощаджувач працює наступним чином: Основою роботи заощаджувача є контрольований керований теплообмін, завдяки електронній системі оптимізації, у яку входить клапан відведення. По команді блоку управління, клапан відведення направляє теплоносій зі звороту системи опалення у заощаджувач лише при певній високій температурі гарячих викидних газів у газовому каналі, щоб відбувся продуктивний теплообмін і було зібрано викидне тепло. Коли температура газів у газовому каналі занадто низька для відбирання тепла, клапан відведення відводить потік теплоносія у систему опалення, минаючи заощаджувач, для уникнення втрат тепла через зворотній теплообмін. Гарячий викидний газ надходить у газовий канал 13, обтікає його стінки та пучок трубчатих теплообмінних елементів 11, Датчик температури 14 фіксує температурута передає дані до блоку управління 15. При значенні температури вищій від нижнього порогу для продуктивного теплообміну, блок управління дає команду клапану відведення 16 направити рідкий теплоносій зі звороту системи опалення у вхідний патрубок 7, далі теплоносій проходить через теплообмінник 3, через сполучну трубку 8 до теплобмінника 5, з нього через сполучну трубку 9 і через розподільні трубки 10 до теплообмінника 6, з якого через пучок трубних теплообмінних елементів 11 потрапляє до теплообмінника 4 і на його розподільні трубки 10, при цьому між гарячим газом та більш холодним теплоносієм через стінки трубчатих теплообмінних елементів 11, та передні стінки 18 теплообмінників 3, 4, 5, 6, 1 UA 120769 U 5 10 15 проходить теплообмін. Після цього, вже нагрітий теплоносій відходить через вихідний патрубок 12 до системи опалення. При цьому електронна система оптимізації слідкує за тим, щоб температура газів у газовому каналі була завжди вища від температури у системі опалення, яку встановив користувач. Коли температура газів у газовому каналі нижча ніж у системі опалення, або занадто низька для відбирання тепла, по команді блоку управління, клапан відведення знову відводить потік теплоносія у систему опалення, минаючи заощаджувач, для уникнення втрат тепла через зворотний теплообмін. Завдяки цьому, процес збирання та повернення викидного тепла у систему опалення є найбільш оптимальним, контрольованим, немає проміжних втрат. За рахунок максимального повернення викидного тепла до системи опалення і його використання, заощаджувач дає економію пального. Трубчаті теплообмінні елементи 11 у газовому каналі виконані з круглих або пласких труб овальної форми, та розміщені у шахматному порядку для зменшення опору повітряному потоку. Кількість трубчатих теплообмінних елементів у рядах і кількість рядів може бути різна залежно від розміру і теплової потужності самого заощаджувача. У теплообмінниках 4 та 6, передні стінки 18 також є трубними дошками для кріплення трубних теплообмінних елементів 11. Вихідний патрубок 12, та сполучна трубка 9 з'єднані з розподільними трубками 10, розміщеними у міжтрубному просторі теплобмінників 4, 6. Розподільні трубки 10 перфоровані круглими отворами на всю свою довжину для рівномірного проходу, та перемішування теплоносія по всьому об'єму міжтрубного простору, та рівномірної теплопередачі під час циркуляції теплоносія, Фіг. 3. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 1. Заощаджувач, який складається з пакета з'єднаних між собою ідентичних теплообмінників, газового каналу, вхідної кришки, вихідної кришки, пучка трубчатих теплообмінних елементів, вхідного та вихідного патрубків, сполучних трубок, розподільних трубок, датчика температури, клапана відведення, блока управління, який відрізняється тим, що виконаний з чотирьох ідентичних прямокутних газорідинних теплообмінників, механічно з'єднаних між собою по довгих краях під прямими кутами один до одного таким чином, що утворюють прямокутний канал: разом з вхідною кришкою, яка з'єднується з вихідним отвором камери згоряння котла або теплогенератора, і вихідною кришкою, яка з'єднується з димоходом, вони утворюють газовий канал для проходження викидних газоподібних продуктів згоряння, в якому між двома протилежними стінками перпендикулярно до цих стінок проходять трубчаті теплообмінні елементи; для проходження теплоносія, утворена теплообмінниками конструкція, має вхідний і вихідний патрубки, які послідовно під'єднані до трубопроводу циркуляції теплоносія системи опалення, а самі теплообмінники послідовно з'єднані між собою сполучними трубками, розподільними трубками та трубчатими теплообмінними елементами. 2. Заощаджувач за п. 1, який відрізняється тим, що має електронну систему оптимізації, яка утворена блоком управління, датчиком температури, клапаном відведення з електроприводом. 3. Заощаджувач за п. 1, який відрізняється тим, що має розподільні трубки, перфоровані отворами на всю свою довжину для рівномірного перемішування теплоносія по всьому об'єму теплообмінника та рівномірної теплопередачі під час циркуляції теплоносія. 2 UA 120769 U 3 UA 120769 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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 4