ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2262639

Теплонасосної системи опалення

Ім'я винахідника: Рахматулін Віктор Раисович (RU); Гостюнін Юрій Вікторович (RU); Шамсудін Тахір Фасрідіновіч (RU); Центрів Михайло Валерійович (RU); Бірюлін Ігор Борисович (RU)
Ім'я патентовласника: Рахматулін Віктор Раисович (RU); Гостюнін Юрій Вікторович (RU); Шамсудін Тахір Фасрідіновіч (RU); Центрів Михайло Валерійович (RU); Бірюлін Ігор Борисович (RU)
Адреса для листування: 414022, г.Астрахань, вул. Зоряна, 47, корп.5, Держенергонагляд, В.Р. Рахматулина
Дата початку дії патенту: 2003.11.21

Теплонасосна система опалення містить напівпровідниковий опалювальний агрегат, теплоакумулюючу стіну, розміщену між склінням і агрегатом, і терморегулятор температури. У стіні у верхній частині встановлено канал, наприклад, прямокутного перетину з відкидним клапаном, в середній частині її в горизонтальному положенні вмонтовані теплові трубки, а в вертикальному положенні з боку скління вмонтовані теплоакумулювальні капсули, заповнені теплоакумулюючі речовиною, що змінює свій агрегатний стан в робочому діапазоні температур , причому в нижній частині агрегату з боку стіни встановлений відкидний клапан, а терморегулятор, встановлений в приміщенні, електрично через імпульсні лінії повідомлений з датчиком температури приміщення і датчиком зовнішньої температури, а й з електродвигунами вентиляторів агрегату і термоелектричної батареєю. Технічним результатом є економія електроенергії, простота обслуговування і регулювання.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до теплотехніки, зокрема до систем повітряного опалення, вентиляції та охолодження.

Відомий тепловий насос на напівпровідниках, який використовується в системі опалення приміщення за схемою "повітря - повітря", що містить вентилятори для переміщення зовнішнього і внутрішнього повітря і патрубок для виходу нагрітого повітря (Н.Б.Богословскій, А.Н.Сканаві. Опалення: Підручник для вузів. М. Стройиздат, 1991, стр.599, ріс.14.14).

Відомий тепловий насос працює без урахування зовнішніх теплопоступлений, наприклад, сонячної енергії.

Відома автоматизована система опалення, яка містить котлоагрегат, теплообмінник, трубопроводи з опалювальними приладами і терморегулятор з датчиками температури приміщення і зовнішньої температури (Ю.С.Давидов, С.В.Нефедов. Нові системи автоматизації опалювальних пристроїв. М. Стройиздат, 1980, стор. 138, Ріс.47).

Відома система опалення складна по конструкції, металоємність, для її роботи необхідний природний газ і електроенергія.

Відома теплова труба, яка містить герметичний корпус з капілярно-пористим наповнювачем на його внутрішній поверхні, причому корпус розділений поперечними перегородками на відсіки (А.С. 340852, кл. F 25 В 19/04 і О.С. 1712764, кл. F 28 В 15/02, БІ №18, 1972 р СРСР).

Теплові трубки здатні швидко передавати теплову енергію від більш нагрітого тіла до менш нагрітого.

Найбільш близьким за технічною сутністю до заявляється рішенням є пасивна сонячна система опалення будівлі, що містить теплоакумулюючу стіну і скління (Внутрішні санітарно-технічні пристрої. В 3 х ч., Ч.1. "Опалення". В.Н.Богословскій і ін. М ., Стройиздат, 1990, стр.177, Ріс.16.3).

Певною сонячній системі відсутній додаткове джерело для забезпечення теплом будинку на випадок похмурої погоди і нічний час.

Технічним результатом запропонованого винаходу є підвищення економічності системи, простоти обслуговування і регулювання.

Технічний результат досягається тим, що теплонасосная система опалення містить напівпровідниковий опалювальний агрегат, теплоакумулюючу стіну, розміщену між склінням і агрегатом, і терморегулятор температури, в стіні у верхній частині встановлено канал, наприклад, прямокутного перетину з відкидним клапаном, в середній частині її в горизонтальному положенні вмонтовані теплові трубки, а в вертикальному положенні з боку скління вмонтовані теплоакумулювальні капсули, заповнені теплоакумулюючі речовиною, що змінює свій агрегатний стан в робочому діапазоні температур, причому в нижній частині агрегату з боку стіни встановлений відкидний клапан, а терморегулятор, встановлений в приміщенні, електрично через імпульсні лінії повідомлений з датчиком температури приміщення і датчиком зовнішньої температури, а й з електродвигунами вентиляторів агрегату і термоелектричної батареєю.

На кресленні представлена ​​схема теплонасосної системи опалення.

Теплонасосної системи опалення

Приміщення (будівля) 1 має з південного фасаду теплоакумулюючу стіну 2 і скління 3. Напівпровідниковий опалювальний агрегат 4 через повітряні канали 5 і 6, розміщені в стіні 2, повідомлений з простором між склінням 3 і стіною 2. Патрубки 7 і 8 нагрівається і нагрітого повітря , відповідно, пневматично повідомлені з повітрям приміщення 1. Терморегулятор 9, встановлений в приміщенні 1, через імпульсні лінії 10 повідомлений електрично з датчиком температури приміщення 11, датчиком зовнішньої температури 12 і електродвигунами 13 і 14 вентиляторів опалювального агрегату 4. у стіні 2, у верхній частини, встановлений канал 15, наприклад, прямокутного перетину, з відкидним клапаном 16. у середній частині стіни 2 в горизонтальному положенні вмонтовані теплові трубки 17, а у вертикальному положенні з боку скління 3 вмонтовані теплоакумулювальні капсули 18, заповнені теплоакумулюючі речовиною, що змінює свій агрегатний стан в робочому діапазоні температур. У нижній частині опалювального агрегату 4, з боку стіни 2, встановлений відкидний клапан 19. Агрегат 4 встановлений на фундаменті 20, розміщений на підлозі 21 приміщення 1. Термоелектрична батарея 22 електрично з'єднана з терморегулятором 9.

Теплонасосна система опалення працює наступним чином. Вечірньої пори, коли вже теплопоступления ззовні відсутні, терморегулятор 9 подає сигнал в залежності від зниження температури в приміщенні 1 на включення в роботу електромоторів 13 і 14 і батареї 22 опалювального агрегату 4. При досягненні в приміщенні 1, наприклад, температури + 18 ° С , терморегулятор дає сигнал на відключення вентиляторів і батарей 22. при зниженні температури до + 15 ° С, терморегулятор 9 знову включає вентилятори і батарею 22 агрегату 4. у денний час в опалювальний період при наявності сонячної радіації через скління 3 тепло надходить до стіни 2, нагріває її та теплоакумулювальні капсули 18. Теплові трубки 17 в цей час будуть виробляти трансформацію тепла з освітленої сторони стіни 2 в приміщення 1. При нагріванні приміщення 1 понад 18 ° с за рахунок тепла, що надходить через канал 15 і відкидний клапан 16, а і нагріву правого боку стіни 2 вентилятори агрегату 4 зупиняться. При наявності підвищеного тиску в просторі між склінням 3 і стіною 2 буде відбуватися природна вентиляція повітря і в самому приміщенні 1. Холодне повітря з приміщення 1 через відкидний клапан 19 і повітряний канал 5 надходитиме знизу до скління 3, а нагріте повітря підніматиметься вгору до каналу 15 і відкриє клапан 16. Тепле повітря з верхньої частини приміщення охолоне від стелі, стін і охолодженим опуститься до підлоги 21, через відкидний клапан 19 знову надійде для нагріву в простір між склом 3 і стіною 2. Капсули 18 протягом дня будуть поглинати тепло , а у вечірній і нічний час віддавати його повітрю, що знаходиться зліва від стіни 2. у вечірній час, коли температура в приміщенні знизиться до 15 ° С, терморегулятор 9 включить вентилятори 13 і 14 агрегату 4 в роботу. В цьому випадку відкидні клапани 16 і 19 закриються під тиском примусово циркулює повітря в приміщенні 1, вентиляція повітря від природної перейде до штучної (примусової).

Наявність з південного фасаду приміщення 1 теплоаккумулирующей стіни 2, вмонтованих в неї теплових трубок 17 і теплоаккумулюючих капсул 18, дозволить знизити роботу опалювального агрегату 4 до 10 годин на добу і менше і тим самим заощадити електричну енергію, що використовується на привід його електромоторів і роботи батареї 22 . в літній міжопалювальний період теплонасосная система опалення може працювати на охолодження приміщення 1 і підтримувати в ньому комфортні умови.

Можна відзначити, що опалювальний коефіцієнт термоелектричного теплового насоса при застосовуваних напівпровідникових матеріалах (вісмут-телур та вісмут-селен) доходить до 2,5-3,0. Гідність цього теплового насоса - відсутність компресорів, компактність, малошумність, довговічність, простота обслуговування і регулювання.

Пропонована теплонасосная система опалення може знайти застосування для тепло-холодопостачання виробничих і житлових приміщень Півдня Росії.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Теплонасосна система опалення, яка містить напівпровідниковий опалювальний агрегат, теплоакумулюючу стіну, розміщену між склінням і агрегатом, і терморегулятор температури, яка відрізняється тим, що в стіні у верхній частині встановлено канал, наприклад, прямокутного перетину з відкидним клапаном, в середній частині її в горизонтальному положенні вмонтовані теплові трубки, а в вертикальному положенні з боку скління вмонтовані теплоакумулювальні капсули, заповнені теплоакумулюючі речовиною, що змінює свій агрегатний стан в робочому діапазоні температур, причому в нижній частині агрегату з боку стіни встановлений відкидний клапан, а терморегулятор, встановлений в приміщенні, електрично через імпульсні лінії повідомлений з датчиком температури приміщення і датчиком зовнішньої температури, а й з електродвигунами вентиляторів агрегату і термоелектричної батареєю.

Версія для друку
Дата публікації 06.12.2006гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ

Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
магнітний двигун
Джерело тепла на базі нососних агрегатів