Устройство для нагрева жидкости

 

Изобретение касается использования тепла природных источников, в частности геотермального и солнечного излучения. Цель изобретения - повьшение КПД за счет снижения зат

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 F 24 Л 2/32, 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13 1Ó 15

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4246528/24-06 (22) 18.05.87 (46) 23.01.89. Бюл. 1Ф 3 (75) И.Г. Сафонов (53) 662. 997(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1252618, кл. F 24 J 2/08, 1986.

„„Я0„„1453126 А1 (54) УСТРОЙСТВО фИ НАГРЕВА ЖИДКОСТИ (57) Изобретение касается использования тепла природных источников, в частности геотермального и солнечного излучения. Цель изобретения— повышение КПД за счет снижения зат1453126 рат энергии на перекачивание жидкости и потерь тепла. Сферический солнечный нагреватель (H) 1 связан с потребителем, а трубчатый геотермический Н 2 — через сборную емкость

3 с вертикальным теплоизолированным трубопроводом 4. Трубы 6 Н 2 выпол,нены в виде испарительного участка

7 тепловой трубы, конденсационный участок которой выполнен в виде сферического баллона 8 с конденсационными трубками 9, размещенного в центральной части Н 1 и подключенного к трубопроводу 4. Линия 5 подачи теплоносителя подключена к Н 1. Трубы 6 (Изобретение относится к области использования тепла природных источников, в частности геотермального и ( солнечного излучения.

Цель изобретения — повышение КПД за счет снижения затрат энергий на перекачивание жидкости и потерь тепла.

На фиг.1 показано устройство для нагрева жидкости; на фиг.2 — узел

Х на фиг.1.

Устройство содержит сферический, солнечный 1 и трубчатый геотермический 2 нагреватели, первый из которых связан с потребителем (не показан), а второй через сборную емкость 3— с вертикальным теплоиэолированным трубопроводом 4, и линию 5 подачи теплоносителя (воды). Трубы 6 геотермического нагревателя 2 выполнены в виде испарительного участка 7 тепловой трубы, конденсационный участок последней — в виде сферического бал,лона 8 с конденсационными трубками 9, размещенного в центральной части солнечного нагревателя 1 и подключенного к трубопроводу 4, а линия 5 подачи воды подключена к солнечному нагревателю 1.

Трубы 6 снабжены заглушками 10 с герметично закрепленным в них параллельно оси (не показана) трубы 6 теплопроводными стержнями 11. Солм.б. снабжены заглушками 10 с герметично закрепленными в них параллельно осям труб 6 теплопроводными стержнями 11. Концентрично наружной и внутренней стенкам 12, 13 Н 1 установлен сферический котел 16 с поглощанг. щей поверхностью, заполненной водой °

Энергия на перекачивание жидкости по меньшей мере частично поступает от природных источников, а подвод геотермального тепла к слоям воды, удаленных от стенок котла 16, позволяет интенсифицировать теплообмен и снизить потери тепла в котле. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. нечный нагреватель 1 имеет наружную

12 и внутреннюю 13 прозрачные стенки.

Пространства 14 и 15, ограниченные стенками 12 и 13, вакуумированы.

5 Концентрично стенкам 12 и 13 установлен сферический котел 16 с поглощающей поверхностью, заполненный водой 17.

Наружная стенка 13 установлена в теплоизолированной чаше 18 на теплоизолированной опорной трубе 19.

Трубопровод 4 размещен внутри опорной трубы 19.

Последняя опирается на четыре верхних кронштейна 20 и нижние кронштейны 21, а последние опираются на стенку бетонного колодца 22, покрытого теплоизолированной крышкой 23.

На дне колодца 22 установлено плоское основание 24 теплоиэолированной полусферической сборной емкости 3.

Внутри емкости 3 и трубопровода 4 с зазором 25 установлены полусферическая 26 и цилиндрическая 27 стенки, герметично соединенные между собой. Зазор 25 сообщен с пространствами 28 и 29 баллона 8 и емкости 3.

С пространством 29 сообщены трубы 6, заполненные промежуточным теплоносителем 30.

Труба 6 в донной части 31 имеет патрубок 32, в котором посредством

1453126 фасонной гайки 33 укреплен стержень

11, который может быть трубчатым.

Линия 5 подачи воды подключена к водонапорной башне (не показана) и выведена в донную часть 34 котла 16, 5 в верхней части 35 размещен конец отводящего трубопровода 36 с терморегулятором 37, соединенного с чердачным резервуаром (не показан) потребителя. Потребитель сообщен с котлом 16 также посредством трубопровода 38.

Трубопроводы 4 и 36 снабжены вентилями 39 и 40.

t5

Устройство работает следукицим образом.

Нижние концы стержней 11 тепло глубинных слоев земли передают выше расположенным слоям, которые, прогревшись, отдают свое тепло верхним концам стержней 11, а они — теплоносителю 30, который испаряется. Пары поступают в пространство 29 и по трубопроводу 4 поднимаются в прост- 25 ранство 28. Баллон 8 и конденсационные трубки 9 нагреваются, но так как они находятся в холодной воде 17, пар конденсируется на стенках баллона 8 и трубок 9.

Конденсат пара теплоносителя 30 через зазор 25 поступает в трубы 6.

В результате этого нагреваются в основном слои воды 17 в верхней части

35 котла 16.

При заданной температуре терморегулятор 37 открывает клапан (не показан), и горячая вода по трубопроводу

36 самотеком поступает в чердачный резервуар.

В этом время холодная вода из водонапорной башни но линии 5 подачи воды поступает в сферический котел

16 до охлаждения терморегулятора 37 и закрывает клапан трубопровода 36.

В солнечные дни прозрачные стенки 4

12 и 13 пропускают солнечное излучение. Сферический котел 16 и находящаяся в нем вода 17 нагреВаются с использованием энергии Солнца.

В зимнее время горячая вода из чердачного резервуара поступает в систему (не показана) центрального водяного отопления и по трубопроводу 38 возвращается в сферический котел 16. Конец трубопровода 38 в котле 16 размещен выше уровня линии

5, поэтому вода по обратному трубопроводу 38 поступает в котел раньше, чем вода из водонапорной башни. Если горячая вода из чердачного резервуара используется для бытовых нужд, трубопровод 38 перекрывают. В летнее время обогрев воды геотермальным теплом прекращается перекрытием трубопровода 4 вентилем 39, а трубы 6 опорожняются. В зимний период теплоноситель 30 эакачивают вновь и вентиль 39 открывается.

При работе устройства энергия на перекачивание жидкости по меньшей мере частично поступает от природных источников, а подвод геотермального тепла к слоям воды, удаленным от стенок котла 16, позволяет интенсифицировать теплообмен и снизить потери .Л тепла в котле 16.

Формула изобретения !. Устройство для нагрева жидкости, содержащее сферический солнечный и трубчатый геотермический нагреватели, первый из которых связан с потребителем, а второй через сборную емкость вЂ, с вертикальным теплоизолированным трубопроводом, и линию подачи теплоносителя, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения

КПД, трубы геотермического нагревателя выпоЛнены в виде испарительного участка тепловой трубы, конденсацион— ный участок последней — в виде сферического баллона с конденсационными трубками, размещенного в центральной части солнечного нагревателя и подключенного к трубопроводу, а линия подачи теплоносителя подключена к солнечному нагреватели.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что по меньшей мере одна труба снабжена заглушкой с герметично закрепленным в ней параллельно оси трубы теплопроводным стержнем.

1453126

Фиа2

Составитель К.Заграничная

Техред А.Кравчук Корректор М.Васильева

Редактор Н.Бобкова

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7264/32 Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.