Автономна система підігріву води для використання в системі споживання, переважно опалення і/або гарячого водопостачання

1. Автономна система підігріву води для використання в системі споживання, переважно опалення і/або гарячого водопостачання, що містить сполучені з контуром (1) циркуляції теплоносія, що має прямий (2) і зворотний (3) трубопроводи (2, 3), відповідно прямої і зворотної подачі теплоносія, тепловий акумулятор (4), виконаний з теплоакумулюючим тілом (ТАТ) (5) в теплоізолюючій оболонці (6), і корпус (7), забезпечений нагрівачами (8), систему споживання (9), переважно опалення і/або гарячого водопостачання, циркуляційний насос (10) і розширювальний бак (11), яка відрізняється тим, що вона забезпечена гідравлічно відкритим теплообмінником-конденсатором (12), який вбудований в магістраль контуру (1) циркуляції теплоносія і одним кінцем сполучений зі зворотним трубопроводом (3) на ділянці за послідовно розташованими циркуляційним насосом (10) і дроселем (13), а іншим кінцем сполучений з прямим трубопроводом (2) на ділянці перед відведенням (14) до розширювального бака (11), а тепловий акумулятор (4) виконаний у вигляді водонагрівачапарогенератора (15), забезпеченого нагрівачами (8), що має усередині порожнину (16) для нагріву води і генерування пари, всередину якої введені 2 (19) 1 3 97046 4 печує подачу керуючих сигналів на перший і другий електроклапани (22, 24) при відхиленні температури теплоносія на виході теплообмінникаконденсатора (12) від заданої величини. 4. Система за п. 2, яка відрізняється тим, що байпасна гілка (21) зворотного трубопроводу (3) зворотної подачі теплоносія забезпечена зливним трубопроводом (27) із запірним клапаном (28). Винахід належить до автономних систем споживання підігрітої води, переважно в системах центрального опалення і/або гарячого водопостачання з використанням теплових акумуляторів, що акумулюють тепло в тепловмісних масах. З рівня техніки відомі автономні системи підігріву води для використання в системі споживання, переважно опалення і/або гарячого водопостачання (надалі системи підігріву води або системи), які знайшли застосування в техніці. Відома система підігріву води, що містить топковий котел з димарем, розширювальний бак, нагрівальні пристосування, встановлені в приміщеннях, що обігріваються, а також подавальну і зворотну лінії. Система додатково містить тепловий насос, який складається із сполучених між собою трубопроводами адсорбера з теплообмінником для відведення тепла адсорбції, конденсатора, ресивера із запірним вентилем, випарника і акумулятора тепла, причому адсорбер розташований в димарі котла після поверхні нагріву, а конденсатор і випарник в об'ємі акумулятора тепла ["Автономна система водяного опалення будівель" UA 32681 (А) (Інститут технічної теплофізики національної академії наук України) F24D 3/00; 15.02.2001; аналог] [1]. Недоліком відомої системи [1] є велике споживання палива, що підвищує собівартість підігріву води. Відома також система підігріву води, що містить котел, підключений подавальною лінією до нагрівальних пристроїв, з'єднаних із зворотною лінією, в якій встановлений засіб регулювання подачі теплоносія, і забезпечений пристосуванням примусової циркуляції теплоносія, який сполучений нагнітальним трубопроводом із зворотною лінією і додатковим трубопроводом із запірним клапаном - подавальною лінією. Пристосування примусової циркуляції теплоносія виконане у вигляді сифона, при цьому засіб регулювання подачі теплоносія виконаний у вигляді двох зворотних клапанів, розташованих з обох боків від точки з'єднання нагнітального трубопроводу із зворотною лінією з можливістю почергового перепускання теплоносія в котел і парову порожнину ["Одноконтурна опалювальна система малої та середньої потужності" UA 42849 (U) (Донецький національний технічний університет) F24D 11/00; F24D 3/00; 27.09.2009; аналог] [2]. Недоліком відомої системи [2] є відсутність теплового акумулятора, що знижує ефективність підігріву води. Відома також система підігріву води, що містить гідравлічно сполучений з контуром циркуляції води нагрівач, опалювальні елементи в приміщеннях, що обігріваються, гідравлічно підключені до контуру циркуляції, і розширювальний бак, сполучений з контуром циркуляції. Нагрівач містить роз ташований в нижній частині контуру циркуляції і сполучений з ним через задавач витрати води парогенератор, а вихід парогенератора теплоізольованим паропроводом сполучений з паровим входом встановленого послідовно у верхню частину контуру циркуляції парорідинного ежекційного насоса-конденсатора ["Система водяного опалення" RU 2226653 (С2) (Товариство з обмеженою відповідальністю "Науково-виробнича фірма "ТГМ") F24D 3/02; 10.04.2004; аналог] [3]. Недоліком відомої системи [3] є велике споживання палива і відсутність теплового акумулятора, що підвищує собівартість підігріву води. Відома також система підігріву води, що містить сполучені з контуром циркуляції теплоносія, що має "прямий" і "зворотний" трубопроводи, відповідно прямої і зворотної подачі теплоносія, тепловий акумулятор, виконаний з теплоакумулюючим тілом (ТАТ), замкнутий в теплоізолюючу оболонку і корпус і забезпечений нагрівачами, пароконденсатор, систему споживання, переважно опалення і/або гарячого водопостачання і циркуляційні насоси ["Pipe apparatus in heat accumulator" WO 9005271 (A1) (JAKOSSON LEIF)(SE) F24D 11/00; F24H 7/04; 17.05.1990; аналог] [4]. Недоліком відомої системи [4] є її складність і недостатня ефективність теплообмінних процесів в пароконденсаторі між рідким теплоносієм (водою) контуру циркуляції і парою, яка генерується тепловим акумулятором, що підвищує собівартість підігріву води. Відома також найбільш близька за призначенням, кількістю загальних ознак і результатом, що досягається, система підігріву води, що містить сполучені з контуром циркуляції теплоносія, що має "прямий" і "зворотний" трубопроводи, відповідно прямої і зворотної подачі теплоносія, тепловий акумулятор, виконаний з теплоакумулюючим тілом (ТАТ), замкнутий в теплоізолюючу оболонку і корпус і забезпечений нагрівачами, систему споживання, переважно опалення і/або гарячого водопостачання, циркуляційний насос і розширювальний бак ["Installation de chauffage central a eau chaude et procede pour sa mise en oeuvre" FR 1429176 (A) (WITTE HEIZTECHNIK GMBH & CO) F24D 12/02; F24D 12/00; 18.02.1966; найбільш близький аналог - прототип] [5]. Недоліком відомої системи [5] є її складність і недостатня ефективність теплообмінних процесів між рідким теплоносієм (водою) контуру циркуляції і парою, яка генерується тепловим акумулятором, що полягає в основному в конвективному теплообміні з теплопередачею через стінки трубопроводів, по яких вони циркулюють, що підвищує собівартість підігріву води. Задачею, на вирішення якої направлений винахід, є удосконалення конструкції системи підігріву води шляхом введення в її склад засобів, що 5 забезпечують, як конвективний теплообмін через стінки трубопроводів, так і прямий обмін між теплоносієм (водою) і підігрівним середовищем (підігрітою водою або водою конденсованою з пари) в процесі їх перемішування і тепломасообмінних процесів, що відбуваються. Технічний результат, який досягається при рішенні поставленої задачі і використанні вдосконаленої системи підігріву води, полягає в підвищенні ефективності теплообмінних процесів, що відбуваються між теплоносієм (водою) і підігрівним середовищем (підігрітою водою або водою, конденсованою з пари), що знижує собівартість підігріву води. Поставлена задача вирішується, а технічний результат досягається тим, що автономна система підігріву води для використання в системі споживання, переважно опалення і/або гарячого водопостачання, що містить сполучені з контуром циркуляції теплоносія, що має "прямий" і "зворотний" трубопроводи, відповідно прямої і зворотної подачі теплоносія, тепловий акумулятор, виконаний з теплоакумулюючим тілом (ТАТ), замкнутий в теплоізолюючу оболонку і корпус і забезпечений нагрівачами, систему споживання, переважно опалення і/або гарячого водопостачання, циркуляційний насос і розширювальний бак, згідно з винаходом, забезпечена гідравлічно відкритим теплообмінником-конденсатором, який вбудований в магістраль контуру циркуляції теплоносія і одним кінцем сполучений з "зворотним" трубопроводом на ділянці за послідовно розташованими циркуляційним насосом і дроселем, а іншим кінцем сполучений з "прямим" трубопроводом на ділянці перед відведенням до розширювального бака, а тепловий акумулятор виконаний у вигляді водонагрівача-парогенератора, забезпеченого нагрівачами, що має усередині порожнину для нагріву води і генерування пари, всередину якої введені вхідний патрубок для подачі води на підігрів і генерування пари і вихідний патрубок для відведення нагрітої води і отриманої пари, при цьому вхідний патрубок водонагрівачапарогенератора одним кінцем введений в порожнину для нагріву води і генерування пари, а іншим кінцем сполучений з "зворотним" трубопроводом на ділянці між циркуляційним насосом і першим дроселем, а вихідний патрубок водонагрівачапарогенератора одним кінцем введений в порожнину для нагріву води і генерування пари так, що його торець знаходиться на відстані (S1) від нижньої стінки внутрішньої порожнини для нагріву води і генерування пари, а іншим кінцем введений в теплообмінник-конденсатор з кільцевим зазором (S2), призначеним для циркуляції і нагріву води, так, що його торець знаходиться на відстані (S3) від нижньої стінки теплообмінника-конденсатора. Згадані головні відмінності вдосконаленої системи підігріву води за рахунок установки гідравлічно відкритого теплообмінника-конденсатора, який вбудований в магістраль контуру циркуляції теплоносія, а також виконання теплового акумулятора у вигляді водонагрівача-парогенератора, забезпеченого нагрівачами, що має усередині порожнину для нагріву води і генерування пара, всередину 97046 6 якої введені вхідний патрубок для подачі води з "зворотного" трубопроводу на підігрів і генерування пари, і вихідний патрубок для відведення нагрітої води і отриманої пари в гідравлічно відкритий теплообмінник-конденсатор, забезпечують як конвективний теплообмін усередині теплообмінникаконденсатора через стінки введеного в нього кінця вихідного патрубка водонагрівача-парогенератора, так і прямий теплообмін між теплоносієм (водою) і середовищем (водою або парою), що підігрівається, в процесі їх перемішування і тепломасообмінних процесів, що відбуваються. За рахунок цього, підвищується ефективність теплообмінних процесів, що відбуваються між теплоносієм (водою) і підігрівним середовищем (підігрітою водою або водою конденсованою з пари), що знижує собівартість підігріву води. Вдосконалена система підігріву води має і додаткові відмінності, які використовуються в різних модифікаціях виконання системи і створюють додатковий технічний результат. У автономній системі підігріву води для використання в системі споживання, переважно опалення і/або гарячого водопостачання, згідно з винаходом, "зворотний" трубопровід виконаний з двома паралельними першим і другим трубопроводами байпасної гілки різного гідравлічного опору, з яких в першому трубопроводі байпасної гілки з меншим гідравлічним опором, встановлений перший електроклапан, а в другому трубопроводі байпасної гілки з більшим гідравлічним опором послідовно встановлені термокерований вентиль з регульованим прохідним перерізом і другий електроклапан. Виконання байпасної гілки з лініями різного гідравлічного опору забезпечує можливість вибіркової циркуляції теплоносія по трубопроводу з меншим або з більшим гідравлічним опором і витратою теплоносія, внаслідок чого досягається можливість оперативного регулювання температури нагріву теплоносія у водонагрівачіпарогенераторі і доведення її до оптимальної температури нагріву, передбаченої в системі споживання. У автономній системі підігріву води для використання в системі споживання, переважно опалення і/або гарячого водопостачання, згідно з винаходом, водонагрівач-парогенератор забезпечений першим термодатчиком, який електрично з'єднаний з першим і другим електроклапанами першого і другого трубопроводів байпасної гілки різного гідравлічного опору для виборчого їх включення і виключення залежно від температури у водонагрівачі-парогенераторі, а теплообмінникконденсатор забезпечений другим термодатчиком, який електрично з'єднаний з першим термодатчиком на водонагрівачі-парогенераторі і спільно з ним забезпечує подачу сигналів, що управляють, на перший і другий електроклапани при відхиленні температури теплоносія на виході теплообмінника-конденсатора від заданої величини. Установка згаданих першого і другого термодатчиків на, відповідно, водонагрівачіпарогенераторі і на теплообміннику-конденсаторі і їх електричний зв'язок між собою і з першим і дру 7 гим електроклапанами трубопроводів меншого і більшого гідравлічного опору байпасної гілки, забезпечує регулювання температури нагріву теплоносія у водонагрівачі-парогенераторі і доведення її до оптимальної температури нагріву, передбаченої в системі споживання. У автономній системі підігріву води для використання в системі споживання, переважно опалення і/або гарячого водопостачання, згідно з винаходом, байпасна гілка "зворотного" трубопроводу зворотної подачі теплоносія забезпечена зливним трубопроводом із запірним клапаном. Це забезпечує заповнення системи теплоносієм (водою), а також її функціонування і спорожнення при технічному обслуговуванні і роботі. Надалі винахід пояснюється кресленням, на якому зображена схема системи підігріву води для використання в системі споживання, переважно опалення і/або гарячого водопостачання, і відомостями, які підтверджують можливість його здійснення з посиланнями на креслення, що додається. Автономна система підігріву води для використання в системі споживання, переважно опалення і/або гарячого водопостачання (див. креслення) містить сполучені з контуром 1 циркуляції теплоносія, що має "прямий" 2 і "зворотний" 3 трубопроводи 2, 3, відповідно прямої і зворотної подачі теплоносія, тепловий акумулятор 4, виконаний з теплоакумулюючим тілом (ТАТ) 5, замкнутий в теплоізолюючу оболонку 6 і корпус 7 і забезпечений нагрівачами 8, систему споживання 9, переважно опалення і/або гарячого водопостачання, циркуляційний насос 10 і розширювальний бак 11. Особливістю системи підігріву води є наступні удосконалення її конструкції. Система підігріву води забезпечена гідравлічно відкритим теплообмінником-конденсатором 12, який вбудований в магістраль контуру 1 циркуляції теплоносія і одним кінцем сполучений з "зворотним" трубопроводом 3 на ділянці за послідовно розташованими циркуляційним насосом 10 і дроселем 13, а іншим кінцем сполучений з "прямим" трубопроводом 2 на ділянці перед відведенням 14 до розширювального бака 11. Тепловий акумулятор 4 виконаний у вигляді водонагрівача-парогенератора 15, забезпеченого нагрівачами, що має усередині порожнину 16 для нагріву води і генерування пари, всередину якої (16) введені вхідний патрубок 17 для подачі води на підігрів і генерування пари, і вихідний патрубок 18 для відведення нагрітої води і отриманої пари. Вхідний патрубок 17 водонагрівачапарогенератора 15 одним кінцем введений в порожнину 16 для нагріву води і генерування пари, а іншим кінцем сполучений з "зворотним" трубопроводом 3 на ділянці між циркуляційним насосом 10 і першим дроселем 13. Вихідний патрубок 18 водонагрівачапарогенератора 15 одним кінцем введений в порожнину 16 для нагріву води і генерування пари так, що його торець знаходиться на відстані (S1) від нижньої стінки внутрішньої порожнини 16 для нагріву води і генерування пари, а іншим кінцем введений в теплообмінник-конденсатор 12 з кіль 97046 8 цевим зазором (S2), призначеним для циркуляції і нагріву води, так, що його торець знаходиться на відстані (S3) від нижньої стінки теплообмінникаконденсатора 12. "Зворотний" трубопровід 3 виконаний з двома паралельними першим і другим трубопроводами 19, 20 байпасної гілки 21 різного гідравлічного опору, з яких в першому трубопроводі 19 байпасної гілки 21 з меншим гідравлічним опором, встановлений перший електроклапан 22, а в другому трубопроводі 20 байпасної гілки 21 з більшим гідравлічним опором послідовно встановлені термокерований вентиль 23 із регульованим прохідним перерізом і другий електроклапан 24. Водонагрівач-парогенератор 15 забезпечений першим термодатчиком 25, який електрично з'єднаний з першим і другим електроклапанами 22, 24 першого і другого трубопроводів 19, 20 байпасної гілки 21 різного гідравлічного опору для вибіркового їх включення і виключення залежно від температури у водонагрівачі-парогенераторі 15, а теплообмінник-конденсатор12 забезпечений другим термодатчиком 26, який електрично з'єднаний з першим термодатчиком 25 на водонагрівачіпарогенераторі 15 і спільно з ним забезпечує подачу керуючих сигналів на перший і другий електроклапани 22, 24 при відхиленні температури теплоносія на виході теплообмінник-конденсатор 12 від заданої величини. Байпасна гілка 21 "зворотного" трубопроводу 3 зворотних подачі теплоносія забезпечена зливним трубопроводом 27 із запірним клапаном 28. Як теплоакумулююче тіло (ТАТ) 5 в системі підігріву води можуть бути використані рідкі речовини, тверді тіла, а також гранульовані і порошкоподібні матеріали, що мають високу теплоємність. Як нагрівачі 8 в системі використовують переважно електричні нагрівачі, але можуть бути використані й інші нагрівачі, наприклад, які використовують тепло циркулюючого в них теплоносія. Автономна система підігріву води для використання в системі споживання, переважно опалення і/або гарячого водопостачання, працює таким чином. Робота системи заснована на рідинному і парорідинному принципах передачі тепла в систему споживання 9, наприклад, в радіаторні батареї системи опалення. Тому перед введенням системи в експлуатацію вона повинна бути заповнена водою. Заповнення системи проводиться через відведення 14 розширювального бака 11 при вимкненому циркуляційному насосі 10 і відсутності електроживлення на першому і другому електроклапанах 22, 24. При цьому температура теплоакумулюючого тіла (ТАТ) 5 повинна бути не нижче 0 °C. Тоді вода в системі споживання 9 (радіаторних батареях), в теплообміннику-конденсаторі 12 і тепловому акумуляторі 4, виконаному у вигляді водонагрівача-парогенератора 15, надходить самопливом в систему, а повітря, присутнє в системі, витісняється з неї в атмосферу через відведення 14 і дренажний патрубок (на кресленні показаний, але не позначений) розширювального бака 11 і 9 через зливний трубопровід 27 і відкритий запірний клапан 28. Після заповнення системи водою запірний клапан 28 закривають. Функціонування заповненої системи, наприклад з електричними нагрівачами 8, починається з моменту подачі електричної напруги на згадані електричні нагрівачі 8, розташовані в теплоакумулюючому тілі (ТАТ) 5, а також на циркуляційний насос 10 і в ланцюг живлення першого і другого електроклапанів 22, 24, які встановлені, відповідно, на першому і другому трубопроводах 19, 20 байпасної гілки 21 і сполучені з ділянкою "зворотного" трубопроводу 3 контуру 1 циркуляції теплоносія для живлення вхідного патрубка 17 для подачі води і генерування пари теплового акумулятора 4, виконаного у вигляді водонагрівача-парогенератора 15. Розігрівання теплоакумулюючого тіла (ТАТ) 5 теплового акумулятора 4, виконаного у вигляді водонагрівача-парогенератора 15, наприклад з електричними нагрівачами 8, здійснюють переважно в нічний час, коли споживання електроенергії здійснюється за пониженим нічним тарифом. Ланцюг живлення першого і другого електроклапанів 22, 24 комутується послідовно сполученими першим і другим термодатчиками 25, 26. Другий термодатчик 26 замикає і розмикає живлення першого і другого електроклапанів 22, 24 залежно від температури у верхній частині корпусу теплообмінника-конденсатора 12, а перший термодатчик 25 проводить селекцію включення одного першого або другого електроклапанів 22, 24, коли температура на стінці порожнини 16 теплового акумулятора 4, виконаного у вигляді водонагрівача-парогенератора 15, є більшою або меншою заданого рівня (100 °C) і тим самим забезпечує рідинний, або парорідинний режими передачі тепла від внутрішньої поверхні стінок в парогенераторі-водонагрівачі 15 до потоку води в теплообміннику-конденсаторі 12. Зокрема, коли температура на виході з теплообмінника-конденсатора 12 є нижче заданого рівня, а температура на поверхні корпусу 7 водонагрівача-парогенератора 15 менше 100 °C, то перший і другий термодатчики 25 і 26, сполучені послідовно, пропускають живильну напругу на перший електроклапан 22. Перший електроклапан 22 знаходиться в магістралі першого трубопроводу 19 з меншим гідравлічним опором байпасної гілки 21 живлення водонагрівача-парогенератора 15. Перемикання електроклапана 22 з нормально закритого стану у відкритий стан забезпечує інтенсивну подачу води на підігрів через вхідний патрубок 17 в порожнину 16 для нагріву води і генерування пари водонагрівача-парогенератора 15. Підігріта вода, що вийшла з порожнини 16 для нагріву води і генерування пари водонагрівачапарогенератора 15, надходить через кінець вихідного патрубка 18, введений з кільцевим зазором (S2) в теплообмінник-конденсатор 12, змішується з відгалуженням рециркулюючого потоку води, що входить в теплообмінник-конденсатор 12 через дросель 13. 97046 10 При цьому відбувається як конвективний теплообмін через стінку кінця вихідного патрубка 18, введеного з кільцевим зазором (S2) в теплообмінник-конденсатор 12, так і інтенсивний прямий обмін між "холодною" водою (теплоносієм, що надходить по "зворотному" трубопроводу 3 з системи споживання 9 контуру 1 циркуляції) і підігрітою водою (що надходить через вихідний патрубок 18 з порожнини 16 для нагріву води і генерування пари водонагрівача-парогенератора 15) в процесі їх перемішування і тепломасообмінних процесів, що відбуваються. В результаті відбувається швидкий підігрів теплоносія на виході з теплообмінника-конденсатора 12 до заданої температури, яка суттєво вище в порівнянні з температурою теплоносія на його вході. За рахунок цього здійснюється рідиннорідинний механізм передачі тепла з порожнини 16 для нагріву води і генерування пари водонагрівача-парогенератора 15 в контур 1 циркуляції теплоносія і в систему споживання 9, а періодичне спрацьовування другого термодатчика 26 на заданому рівні температури підігріву теплоносія забезпечує підтримку заданої температури теплоносія (підігрітої води) на зразок дії термостата. Але коли нагрів теплоакумулюючого тіла (ТАТ) 5, що продовжується, від, наприклад електричних нагрівачів 8, підвищує температуру на стінці порожнини 16 для нагріву води і генерування пари водонагрівача-парогенератора 15 до температури 100 °C і вище, то спрацьовує перемикач в першому термодатчику 25. Напруга живлення тепер надходить на другий електроклапан 24, а перший електроклапан 22 переходить в нормально закритий стан, тобто в роботу включається другий трубопровід 20 байпасної гілки 21 з більшим гідравлічним опором. На цьому трубопроводі 20 байпасної гілки 21 встановлений термокерований вентиль 23 з регульованим прохідним перерізом, який має високий гідравлічний опір і тим самим різко скорочує інтенсивність подачі води в порожнину 16 для нагріву води і генерування пари теплового акумулятора 4, виконаного у вигляді водонагрівачапарогенератора 15, через вхідний патрубок 17. У водонагрівачі-парогенераторі 15 вода швидко закипає і під дією тиску пари, що утворюється, витісняється з порожнини 16 для нагріву води і генерування пари через вихідний патрубок 18 водонагрівача-парогенератора 15а також через контур 1 циркуляції теплоносія в систему споживання 9. Пара, що вийшла з порожнини 16 для нагріву води і генерування пари водонагрівачапарогенератора 15, надходить через кінець вихідного патрубка 18, введений в теплообмінникконденсатор 12 з кільцевим зазором (S2), торець якого знаходиться на відстані (S3) від нижньої стінки теплообмінника-конденсатора 12, конденсується і змішується з відгалуженням рециркулюючого потоку води, що входить в теплообмінникконденсатор 12 через дросель 13. При цьому відбувається як конвективний теплообмін через стінку кінця вихідного патрубка 18, 11 введеного з кільцевим зазором (S2) в теплообмінник-конденсатор 12, так і інтенсивний прямий обмін між "холодною" водою (теплоносієм, що надходить по "зворотному" трубопроводу 3 з системи споживання 9 контуру 1 циркуляції) і гарячою водою, яка конденсується з пари (що надходить через вихідний патрубок 18 з порожнини 16 для нагріву води і генерування пари водонагрівачапарогенератора 15) в процесі їх перемішування і тепломасообмінних процесів, що відбуваються. Об'єм води, витисненої парою з водонагрівача-парогенератора 15 в контур 1 циркуляції теплоносія і в систему споживання 9, підвищує рівень води в розширювальному баку 11, а в порожнині 16 для нагріву води і генерування пари водонагрівача-парогенератора 15 залишається тільки об'єм води, що заповнює простір між торцем вихідного патрубка 18 і нижньою стінкою згаданої порожнини 16, обмежений відстанню (S1). Цей об'єм води, що витісняється парою, не міняється, коли через термокерований вентиль 23 з регульованим прохідним перерізом другого трубопроводу 20 байпасної гілки 21 з більшим гідравлічним опором притоку живильної води, що надходить через вхідний патрубок 17 в порожнину 16 для нагріву води і генерування пари водонагрівача-парогенератора 15, в точності компенсується спадом її кількості за рахунок википання в згаданій порожнині 16 під дією теплоти, що виділяється нагрівачами 8 і теплоакумулюючим тілом (ТАТ) 5. Але при процесі нагріву, що безперервно продовжується, наприклад електричними нагрівачами 8, теплоакумулюючого тіла (ТАТ) 5 така умова, тобто збалансований об'єм притоку води в порожнину 16 для нагріву води і генерування пари і об'єм води, що википіла, і перетворений в пару, не виконується і припливна вода, що надходить в згадану порожнину 16, у водонагрівачіпарогенераторі 15 повністю википає. Далі пара утворюється тільки з потоку води, що надходить в порожнину 16 для нагріву і генерування пари водонагрівача-парогенератора 15 через термокерований вентиль 23 із регульованим прохідним перерізом другого трубопроводу 20 байпасної гілки 21 з більшим гідравлічним опором і через другий електроклапан 24. При цьому вода встигає википати вже в просторі вхідного патрубка 17, що подає її у водонагрівач-парогенератор 15, а сам водонагрівачпарогенератор 15 починає функціонувати як пристрій для перегріву пари. Перегріта пара, що утворилася, через вихідний патрубок 18 надходить в теплообмінникконденсатор 12 і конденсується. Перегріта пара, що вийшла з порожнини 16 для нагріву води і генерування пари водонагрівача-парогенератора 15, надходить через кінець вихідного патрубка 18, введений в теплообмінникконденсатор 12 з кільцевим зазором (S2), торець якого знаходиться на відстані (S3) від нижньої стінки теплообмінника-конденсатора 12, конденсується і змішується з відгалуженням рециркулюючого потоку води, що входить в теплообмінникконденсатор 12 через дросель 13. 97046 12 При цьому відбувається як конвективний теплообмін через стінку кінця вихідного патрубка 18 для нагріву води і генерування пари, введеної з кільцевим зазором (S2) в теплообмінникконденсатор 12, так і інтенсивний прямий обмін між "холодною" водою (теплоносієм, що надходить по "зворотному" трубопроводу3 з системи споживання 9 контуру 1 циркуляції) і гарячою водою, яка конденсується з пари (що надходить через вихідний патрубок 18 із згаданої порожнини 16 водонагрівача-парогенератора 15) в процесі їх перемішування і тепломасообмінних процесів, що відбуваються. Циркуляцію теплоносія в контурі 1 і в системі споживання 9 забезпечує циркуляційний насос 10, встановлений в лінії "зворотного" трубопроводу 3, який через дросель 13 подає теплоносій на підігрів в теплообмінник-конденсатор 12. Крім того, циркуляційний насос 10 також забезпечує подачу теплоносія-води через два паралельних перший і другий трубопроводи 19, 20 байпасної гілки 21 різного гідравлічного опору, забезпечені першим і другим електроклапанами 22, 24, через вхідний патрубок 17 в порожнину 16 нагріву води і генерування пари водонагрівачапарогенератора 15 для генерування пари. Температуру води, підігрітої парою, як і раніше контролює другий термодатчик 26, встановлений на теплообміннику-конденсаторі 12. Другий термодатчик 26 разом з другим електроклапаном 24 автоматично керує підживленням водонагрівача-парогенератора 15 водою, призначеною для випаровування і, тим самим, підтримує температуру води на виході з теплообмінникаконденсатора 12 на заданому рівні. В цьому випадку реалізується парорідинний механізм передачі тепла від теплоакумулюючого тіла (ТАТ) 5 водонагрівача-парогенератора 15 в контур 1 циркуляції теплоносія і в систему споживання 9 за рахунок тепломасообмінних процесів, що відбуваються в теплообміннику-конденсаторі 12. При подальшому охолодженні теплоакумулюючого тіла (ТАТ) 5, коли електричні нагрівачі 8 відключаються від електричної мережі, процеси, приведені вище, реалізуються в зворотному порядку аж до моменту, коли температура теплоакумулюючого тіла (ТАТ) 5 дорівнюватиме температурі навколишнього середовища. Таким чином, удосконалення конструкції системи підігріву води шляхом введення в її склад засобів, що забезпечують як конвективний теплообмін через стінки трубопроводів, так і прямий обмін між теплоносієм (водою) і підігрівним середовищем (підігрітою водою або водою конденсованою з пари) в процесі їх перемішування і тепломасообмінних процесів, що відбуваються, знижує собівартість підігріву води. Наведені відомості підтверджують промислову придатність вдосконаленої автономної системи підігріву води для використання в системі споживання, переважно опалення і/або гарячого водопостачання, яка може знайти широке застосування в житлово-комунальному господарстві. Перелік позначень: 13 1) контур циркуляції теплоносія 2) "прямий" трубопровід прямої подачі теплоносія 3) "зворотний" трубопровід зворотної подачі теплоносія 4) тепловий акумулятор 5) теплоакумулююче тіло (ТАТ) 6) теплоізолююча оболонка 7) корпус 8) нагрівач 9) система споживання, переважно опалення і/або гарячого водопостачання 10) циркуляційний насос 11) розширювальний бак 12) теплообмінник-конденсатор 13) дросель 14) відведення "прямого" трубопроводу до розширювального бака 15) водонагрівач-парогенератор Комп’ютерна верстка А. Рябко 97046 14 16) порожнина для нагріву води і генерування пари 17) вхідний патрубок для подачі води на підігрів і генерування пари 18) вихідний патрубок для відведення нагрітої води і отриманої пари 19) перший трубопровід байпасної гілки з меншим гідравлічним опором 20) другий трубопровід байпасної гілки з більшим гідравлічним опором 21) байпасна гілка "зворотного" трубопроводу зворотної подачі теплоносія 22) перший електроклапан 23) термокерований вентиль з регульованим прохідним перерізом 24) другий електроклапан 25) перший термодатчик 26) другий термодатчик 27) зливний трубопровід 28) запірний клапан. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601