| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2271501
ВСТАНОВЛЕННЯ ДЛЯ ОПАЛЕННЯ
Ім'я винахідника: Володимирський Володимир Костянтинович (RU); Харламов Михайло Матвійович (RU); Перлин Олег Савелійович (RU); Шевченко Андрій Петрович (RU)
Ім'я патентовласника: Товариство з обмеженою відповідальністю "Науково-виробнича фірма" Сфера "(RU)
Адреса для листування: 344010, Ростов-на-Дону, пр. Ворошиловський, 64, кв.84, О.С. перлину
Дата початку дії патенту: 2004.03.29
Винахід призначений для нагріву води і може бути використано для опалення. Установка включає виконану у вигляді герметичного бака постійного обсягу з вхідним і вихідним патрубками і з кришкою основну ємність, всередині якої встановлені з'єднані з блоком управління датчик рівня рідини і термоелектронагреватель, виконану у вигляді знімного бака з вхідним патрубком додаткову ємність, що містить з'єднаний з блоком управління датчик рівня рідини і кришку, на якій закріплено конденсується пристрій, зворотний клапан і обігрівальні елементи. Сумний бак встановлений за обігрівальними елементами на кришці основної ємності, що є одночасно днищем додаткової ємності. На кришці основної ємності закріплені розміщення додаткової ємності вхідний патрубок основної ємності зі зворотним клапаном і пристрій автоматичного видалення повітря, виконане у вигляді двох взаімообратних клапанів, з'єднаних різьбовій трубкою, при цьому один з взаімообратних клапанів встановлений на патрубку основної ємності, в нижній частині якої закріплений вихідний патрубок з встановленим на ньому клапаном. Винахід забезпечує підвищення ККД установки і спрощення конструкції.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області теплоенергетики, а саме до установок для опалення, і може бути використано для опалення промислових об'єктів, житлових приміщень, торгових павільйонів, садових будиночків, гаражів в якості основного джерела тепла, а й спільно з іншими видами опалення в якості резервного джерела тепла .
Відома автономна система гарячого водопостачання (пат. RU №1818507, кл. F 24 D 17/00, за 1993 р), що включає баки-акумулятори, встановлені на трубопроводах, тепловий насос з випарником і конденсатором, гелеоустановку.
Конструктивне виконання такої автономної системи гарячого водопостачання ускладнює її виготовлення, обмежує кліматичні зони її використання і застосування в індивідуальних будівлях, де відсутнє центральне водопостачання.
Відома котельна водогрейная система і пристрій для управління її роботою (пат. RU №2092744, кл. F 24 Н 1/08, за 1997 р), що містить теплообмінну камеру (з камерою займання, топкової камерою, водяний камерою зі змійовиком і витяжною трубою ), бак для додавання води, циркуляційний насос, пристрій гарячого водопостачання, пальник і пристрій управління роботою цієї системи.
Недолік цієї котельної водогрійної системи в її складності, відносної громіздкість, можливості витоків шкідливих компонентів, що використовуються в її роботі, що обмежує її використання в побутових умовах.
Відомий тепловий насос (а.с. СРСР №892031, по кл. МКІ F 04 F 1/18, за 1981 г.), що містить резервуар для рідини з накопичувальної магістраллю, на якій послідовно встановлені нагрівач, холодильник і зворотний клапан, а й основну камеру змінного об'єму, підключену між резервуаром і нагрівачем, додаткову камеру змінного об'єму, розміщену між холодильником і зворотним клапаном, рухлива кришка якої забезпечена пружиною і кінематично пов'язана за допомогою штанги з кришкою основної камери змінного об'єму. Крім того на магістралі розміщені додатково два клапани: один - між резервуаром і основною камерою, інший - за додатковою камерою.
Недоліками такої системи є відносно низький ККД нагріву рідини через зовнішнього розташування нагрівача в обігрівається об'єкті, видача тільки певної порції нагрітої рідини в систему споживання, чітко визначений геометричне становище основної камери щодо додаткової камери, а й наявність механічних рухомих елементів, що викликають додаткову складність в забезпеченні їх надійної герметизації, що призводить до зайвих витрат електроенергії.
Відома і прийнята за прототип теплонасосная установка (пат. RU №2173434, МПК F 24 Н 1/08, F 25 В 29/00, F 04 F 1/04, за 2001 рік), що містить виконану у вигляді герметичного бака постійного обсягу з кришкою основну ємність, всередині якої розміщені датчик рівня рідини і нагрівач, у верхній частині її встановлено складний, регульований по висоті щодо датчика рівня рідини вихідний патрубок, нижній торець якого розташований нижче кришки основної ємності, а в нижній частині - вхідний патрубок, виконану в вигляді бака постійного обсягу, що сполучається з атмосферою, додаткову ємність, розміщену не нижче рівня основної ємності, встановлений на вході в додаткову ємність зворотний клапан, дистанційний пульт елемент, розміщений між основної та додаткової ємностями, а й розташоване в прямому трубопроводі механічне регулюючий пристрій і блок керування , з яким пов'язані нагрівач, датчик рівня рідини і електротермодатчік, закріплений на зворотній магістралі, на якій встановлено зворотний клапан.
Недоліками відомої теплонасосної установки є розміщення додаткової ємності безпосередньо за основною ємністю, при цьому нагріта до кипіння рідину, вступаючи з основної ємності в додаткову ємність, частково заповнену холодною рідиною, втрачає значну частину теплової енергії, після чого остигає рідина заповнює обігрівальні елементи, при цьому відбувається додаткова втрата тепла (загальна втрата тепла становить близько 50%), а для досягнення необхідного температурного режиму в опалювальному приміщенні потрібен додатковий витрата електроенергії, що знижує ККД теплонасосної установки.
Наявність основної і додаткової ємностей у вигляді двох самостійних вузлів, з'єднаних магістраллю, а й складного, регульованого по висоті вихідного патрубка, встановленого в основний ємності, ускладнюють конструкцію теплонасосної установки, при цьому при розміщенні додаткової ємності всередині опалювального приміщення можливий витік парів рідини в опалювальне приміщення , що погіршує екологічність опалювального приміщення, а для відводу парів рідини в атмосферу необхідно використовувати додаткові пристрої, які і ускладнюють конструкцію. Крім того, в процесі експлуатації відомої теплонасосної установки в основний ємності утворюється повітря, який знижує ефективність роботи установки, так як виникає необхідність періодичного ручного видалення повітря, що не забезпечує роботу установки в автоматичному режимі.
Завдання пропонованого винаходу полягає в створенні такої установки для опалення, яка мала б більш високий ККД, спрощувала б конструкцію, забезпечувала екологічність опалювальних приміщень і роботу установки для опалення в автоматичному режимі.
Поставлена задача вирішується тим, що у відомій теплонасосної установки, що включає виконану у вигляді герметичного бака постійного обсягу з вхідним і вихідним патрубками і з кришкою основну ємність, всередині якої встановлені з'єднані з блоком управління датчик рівня рідини і термоелектронагреватель, виконану у вигляді бака з вхідним патрубком додаткову ємність, зворотний клапан і обігрівальні елементи, додаткова ємність, яка додатково містить з'єднаний з блоком управління датчик рівня рідини і кришку, на якій закріплено конденсується пристрій, виконана у вигляді знімного бака, встановленого за обігрівальними елементами на кришці основної ємності, що є одночасно днищем додаткової ємності , причому на кришці основної ємності закріплені розміщення додаткової ємності вхідний патрубок основної ємності зі зворотним клапаном і пристрій автоматичного видалення повітря, виконане у вигляді двох взаімообратних клапанів, з'єднаних різьбовій трубкою, при цьому один з взаімообратних клапанів встановлений на патрубку основної ємності, в нижній частині якої закріплений вихідний патрубок, з встановленим на ньому клапаном, що містить змінну пружину, виконану із заданою пружністю.
Наявність клапана зі змінною пружиною, що має задану пружність, встановленого на вихідному патрубку основної ємності, забезпечує необхідний тиск пара в основний ємності і відповідно температуру рідини в ній вище 100 ° С, а так як додаткова ємність розміщена за обігрівальними елементами, рідина з вищевказаної температурою надходить з основної ємності безпосередньо в обігрівальні елементи, що знижує теплові втрати і, отже, підвищує ККД установки для опалення.
Розміщення додаткової ємності на кришці основної ємності дозволяє виключити магістраль для підведення рідини з додатковою ємності в основну і використовувати вхідний патрубок основної ємності в якості вихідного патрубка додаткової ємності, що спрощує конструкцію установки для опалення.
Закріплене на кришці додаткової ємності конденсується пристрій забезпечує ефективну конденсацію повітря і парів рідини в додаткової ємності, а це виключає витік парів рідини з додатковою ємності і потрапляння їх у опалювальне приміщення, що забезпечує екологічність опалювального приміщення і внаслідок цього використання установки для опалення безпосередньо в опалювальних приміщеннях . Встановлений всередині додаткової ємності датчик рівня рідини забезпечує наявність в ній мінімально необхідної кількості рідини, яке перешкоджає попаданню повітря з додатковою ємності в опалювальну систему в аварійних ситуаціях (наприклад, текти в системі опалення). У цих випадках датчик рівня рідини дає команду блоку управління на відключення установки для опалення від мережі.
Наявність в установці для опалення пристрої автоматичного видалення повітря, що накопичується в процесі роботи в основній ємності, забезпечує роботу установки для опалення в автоматичному режимі, так як відпадає необхідність в періодичному ручному видаленні повітря з основної ємності.
На кресленні зображена схема заявляється установки для опалення.
 |
Установка для опалення містить блок 1 автоматичного управління, виконану у вигляді герметичного бака постійного обсягу з кришкою 2 основну ємність 3, в якій розміщені підключені до блоку 1 автоматичного управління термоелектронагреватель 4 і датчик 5 рівня рідини, що захищає термоелектронагреватель 4 від перегріву при зниженні рівня рідини в основної ємності 3, в нижній частині якої закріплений виконаний у вигляді труби вихідний патрубок 6, на якому встановлений виконаний з розміщеною в ньому змінною пружиною 7, що має задану пружність, клапан 8, що забезпечує заданий тиск пара в основний ємності, а отже, і задану температуру рідини, яка подається через пряму магістраль 9 в обігрівальні елементи 10, з'єднані зворотного магістраллю 11, на якій встановлені з'єднаний з блоком 1 автоматичного управління електротермодатчік 12 і фільтр 13 з вхідним патрубком 14 додаткової ємності 15. Додаткова ємність 15 виконана у вигляді герметично встановленого на кришці 2 основної ємності 3 знімного бака з кришкою 16, на якій закріплено конденсується пристрій 17. Кришка 2 основної ємності 3 є одночасно днищем додаткової ємності 15. У додатковій ємності 15 встановлений датчик 18 рівня рідини, що фіксує мінімально необхідний рівень рідини в додаткової ємності 15 і запобігає аварійні ситуації. Датчик 18 рівня рідини розміщений у додатковій ємності 15 на 10-15 мм нижче мінімально необхідного рівня рідини в ній. |
На кришці 2 основної ємності 3 закріплені розміщення додаткової ємності 15 вхідних, який є одночасно вихідним патрубком додаткової ємності 15, патрубок 19 основної ємності 3 з встановленим на ньому зворотним клапаном 20 і патрубок 21, на якому розміщено пристрій автоматичного видалення повітря з основної ємності 3, виконане у вигляді двох взаімообратних клапанів 22, 23, з'єднаних різьбовій трубкою 24, причому зворотний клапан 23 розміщений вище рівня максимально можливої кількості рідини в додаткової ємності 15.
РОБОТА Предлогаются УСТАНОВКИ ДЛЯ ОПАЛЕННЯ ЗДІЙСНЮЄТЬСЯ наступним чином
Попередньо основну ємність 3, обігрівальні елементи 10, пряму і зворотну магістралі 9, 11 і додаткову ємність 15 заповнюють водою (рідиною), причому рівень води в додатковій ємності 15 мінімальний, на 10-15 мм перевищує рівень розміщення датчика 18. За допомогою блоку 1 автоматичного управління включають термоелектронагреватель 4 і доводять воду в основний ємності 3 до кипіння. При появі пара в основний ємності 3 різко зростає тиск, при якому знаходиться в основній ємності 3 повітря проходить через патрубок 21, відкриває клапан 22 і по трубці 24, вступаючи до клапану 23, закриває його, а кипляча вода під дією тиску пара через вихідний патрубок 6 надходить до клапана 8 і, коли тиск в основний ємності перевищить опір пружини 7 клапана 8, кипляча вода відкриває клапан 8 і по прямій магістралі 9 надходить безпосередньо в обігрівальні елементи 10, а потім по зворотній магістралі 11 через фільтр 13 і вхідний патрубок 14 надходить в додаткову ємність 15, де за допомогою конденсирующего пристрої 17 відбувається ефективна конденсація парів води. Коли витісняється парою вода в основний ємності 3 виявиться нижче рівня датчика 5, останній подає сигнал в блок 1 автоматичного управління, який відключає термоелектронагреватель 4, в той час як пар продовжує витісняти киплячу воду в обігрівальні елементи 10, так як випаровування відбувається ще певний час після відключення термоелектронагревателя 4.
Після закінчення дії пара тиск в основний ємності 3 падає, відбувається конденсація пара і освіту вакууму, під дією якого зворотний клапан 20 відкривається і основна ємність 3 заповнюється водою, яка надходить з додаткової ємності 15 через вхідний патрубок 19. Одночасно з цим клапан 22 закривається, а клапан 23 відкривається і повітря з трубки 24 надходить в додаткову ємність 15, де конденсується разом з парами води.
Підтримка необхідної температури в опалювальному приміщенні при роботі установки для опалення здійснює електротермодатчік 12. Якщо температура води в зворотній магістралі 11 дорівнює заданій величині, то електротермодатчік 17 дає команду в блок 1 управління на відключення термоелектронагревателя 4. При зменшенні температури води в зворотній магістралі 11 на встановлену величину, наприклад на 3-5 ° С, електротермодатчік 17 дає команду в блок 1 автоматичного управління на включення термоелектронагревателя 4 і цикл повторюється.
Наявність клапана зі змінною пружиною, що має задану пружність, встановленого на вихідному патрубку основної ємності, забезпечує необхідний тиск пара в основний ємності і відповідно температуру рідини в ній вище 100 ° С, а так як додаткова ємність розміщена за обігрівальними елементами, рідина з вищевказаної температурою надходить з основної ємності безпосередньо в обігрівальні елементи, що знижує теплові втрати і, отже, підвищує ККД установки для опалення.
Розміщення додаткової ємності на кришці основної ємності дозволяє виключити магістраль для підведення рідини з додатковою ємності в основну і використовувати вхідний патрубок основної ємності в якості вихідного патрубка додаткової ємності, що спрощує конструкцію установки для опалення.
Наявність на додаткової ємності кришки із закріпленим на ній конденсується пристроєм забезпечує ефективну конденсацію повітря і парів рідини в додаткової ємності, а це виключає витік парів рідини з додатковою ємності і потрапляння їх у опалювальне приміщення, що забезпечує екологічність опалювального приміщення і внаслідок цього використання установки для опалення безпосередньо в опалювальних приміщеннях. Встановлений всередині додаткової ємності датчик рівня рідини забезпечує наявність в ній мінімально необхідної кількості рідини, яке перешкоджає попаданню повітря з додатковою ємності в опалювальну систему в аварійних ситуаціях (наприклад, текти в системі опалення). У цих випадках датчик рівня рідини дає команду блоку управління на відключення установки для опалення від мережі.
Наявність в установці для опалення пристрої автоматичного видалення повітря, що накопичується в процесі роботи в основній ємності, забезпечує роботу установки для опалення в автоматичному режимі, так як відпадає необхідність в періодичному ручному видаленні повітря з основної ємності.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Установка для опалення, що включає виконану у вигляді герметичного бака постійного обсягу з вхідним і вихідним патрубками і з кришкою основну ємність, всередині якої встановлені з'єднані з блоком управління датчик рівня рідини і термоелектронагреватель, виконану у вигляді бака з вхідним патрубком додаткову ємність, зворотний клапан і обігрівальні елементи, що відрізняється тим, що додаткова ємність, яка додатково містить з'єднаний з блоком управління датчик рівня рідини і кришку, на якій закріплено конденсується пристрій, виконана у вигляді знімного бака, встановленого за обігрівальними елементами на кришці основної ємності, що є одночасно днищем додаткової ємності, причому на кришці основної ємності закріплені розміщення додаткової ємності вхідний патрубок основної ємності зі зворотним клапаном і пристрій автоматичного видалення повітря, виконане у вигляді двох взаімообратних клапанів, з'єднаних різьбовій трубкою, при цьому один з взаімообратних клапанів встановлений на патрубку основної ємності, в нижній частині якої закріплений вихідний патрубок з встановленим на ньому клапаном.
2. Установка для опалення по п.1, що відрізняється тим, що клапан встановлений на вихідному патрубку, містить змінну пружину, виконану із заданою пружністю.
Версія для друку
Дата публікації 08.12.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.