Гелиосистема обогрева помещения

 

Сущность изобретения: при передаче тепла сверху вниз испаритель 1, выполненный из трубок малого поперечного сечения, установлен под углом к горизонтальной плоскости и связан своей верхней частью с конденсатором 4 через отделитель 2 жидкости, Конденсатор 4 связан с нижней частью испарителя 1 через осмотический блок 3, разделенный полупроницаемой перегородкой 6 на две полости 7 и 8, заполненные водносолевым раствором и конденсатом, причем полость 7 с раствором соединена как с нижней частью испарителя t, так и с отделителем 2 жидкости. 1 ил.

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 1

1511с Р 24 Л 2/42

ГО У

BE О (ГО П

К ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)

ЩЕ h l /

i аававй (21 (22 (46) (71) ще ва (72) (56) ДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

MCTBO СССР

АТЕНТ СССР) 4876346/08

23.10.90

07.02,93, Бюл, N 5

Одесский технологический институт пиой промышленности им. M,В.ЛомонасоА.С.Титлов

Авторское свидетельство СССР

252644, кл. F 28 D 15/02, 1986, .

Заявка ФРГ N 2727176; кл, F 24 J 3/02, ГЕЛИОСИСТЕМА ОБОГРЕВА ПОМЕНИЯ (57) Сущность изобретения; при передаче тепла сверху вниз испаритель 1, выполненный из трубок малого поперечного сечения, установлен под углом к горизонтальной плоскости и связан своей верхней частью с конденсатором 4 через отделитель 2 жидкости, Конденсатор 4 связан с нижней частью испарителя 1 через осмотический блок 3, разделен ный полупроницаемой перегородкой

6 на две полости 7 и 8, заполненные водносолевым раствором и конденсатом, причем полость 7 с раствором соединена как с ниж- ней частью испарителя 1, так и с отделителем 2 жидкости, 1 ил.

1793172

Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет повысить производительность автономных гелиосистем путем эффективной организации контура циркуляции теплоносителя.

Известна система обогрева помещения, содержащая испаритель, основной и вспомогательный конденсаторы и гидрозатвор, выполненный в виде емкости, заполненной капиллярнопористой структурой.

Недостатком системы является низкая и роизводительность работы.

Наиболее близкой к заявленной является гелиосистема обогрева помещения, содержащая трубчатый испаритель теплоносителя, расположенный под углом к горизонтальной плоскости, установленный на его выходе определитель жидкости, паровой объем которого связан с конденсатором, сообщенным через насос с входом испарителя, Недостатком известной гелиосистемы является затраты энергии на привод насоса и невозможность использования ее в автономном режиме.

Цель изобретения — снижение энергозатрат путем обеспечения автономности работы.

На чертеже изображена схема гелиосистемы обогрева помещения, Гелиосистема обогрева содержит испаритель 1, выполненный из трубок малого поперечного сечения по типу двухфазного термосифона, отделитель 2 жидкости, осмотический мембранный блок 3, конденсатор

4 пара и охладитель 5 жидкости (раствора).

Мембранный блок 3 разделен полупроницаемой перегородкой 6 (мембраной) на полость 7 раствора и полость 8 конденсатора, Полость 7 раствора связана магистралью охладителя 5 жидкости с отделителем

2 жидкости, а конденсатор проводом 9 с нижней частью испарителя 1, Полость 8 конденсата связана с верхней крышкой отделителя 2 жидкости, Испаритель 1, также связанный с верхней крышкой отделителя 2 жидкости, расположен под некоторым углом на крышке 10 обогреваемого помещения 11. Испаритель 1 располагают в пространстве так, чтобы его выходная часть, связанная с отделителем 2 жидкости, находилась выше входной части, связанной с полостью 7 раствора.

Система в начальный момент вакуумируется и заполняется водосолевым раствором таким образом, чтобы весь объем заправки был сосредоточен в полости 7 раствора конденсатопроводе 9 и частично в испарителе 1 и отделителе 2 жидкости.

Объем начальной заправки несколько превышает динамический(рабочий) уровень раствора 1 в отделителе 2 жидкости.

Для интенсификации теплообмена с воздухом обогреваемого помещения внешние поверхности конденсатора 4 и охладителя 5 жидкости оребрены.

Система обогрева работает следующим образом.

Как уже было сказано выше испаритель

1 частично заполнен в начальный момент водосолевым раствором.

Рассмотрим для примера работу системы на водном растворе бромистого лития, который обладает высоким осмотическим давлением.

При попадании на внешнюю поверхность испарителя 1 энергии солнечного излучения начинается процесс

20 парообраэования в водном растворе бромистого лития. Иэ-за большой разницы нормальных температур кипения в паре содержится практически чистая вода. Так как испаритель1 выполнен изтрубокмалого поперечного сечения, то образующие пузырьки пара, обладая подъемной силой, проталкивают в верхнюю часть испарителя

1 жидкий раствор, т.е. реализуется режим парлифта. В процессе парообразования

30 раствор обедняется растворителем (водой) и концентрация соли в нем повышается, Попадая в отделитель 2, жидкий раствор стекает в его нижнюю часть, а пар поступает в конденсатор 4. В конденсаторе 4

35 пар сжижается с отводом теплоты парообразования. которая через оребрение передается воздуху в помещении 1. Конденсат стекает в полость 8 мембранного блока 3.

Горячий обедненный раствор из отделите40 ля 2 жидкости поступает в полость 7 блока

3. В процессе транспортировки через охладитель 5 обедненный раствор отдает тепло воздуху в помещении и в полость 7 приходит уже в охлажденном состоянии

45 (т.е. обеспечивается некоторое переохлаждение относительно состояния насыщения), чем выше концентрация соли в водном растворе и меньше его температура, то осмотическое давление раствора вы50 ше, Если рассмотреть физику процесса, то в одном растворе молекулы соли как бы собйрают вокруг себя молекулы растворителя.

При некоторой фиксированной температуре величина осмотического давления будет оп. ределяться количеством молекул растворителя, которые способны удержать молекулы соли за счет электростатического взаимодействия. Очевидно, что при увеличении температуры кинетическая энергия молекул

1793172 рас лин мол лен ны, кон свя ват рас ный тво о6п лы про кон тел поэ лек печения автономности работы гелиосистемы, теплоносителем служит водосолевой раствор, а насос выполнен в виде осмотического мембранного блока, разделенного полупроницаемой перегородкой на полости конденсата и раствора, первая из которых подсоединена к конденсатору, а вторая — к жидкостному объему отделителя жидкости через охладитель и входу испарителя. дер сит гор на вой ром исп сце

Составитель А.Тйтлов

Техред M.Mîðãåíòàë

Редбктор

Корректор 3.Лончакова

Зак з 492 Тираж Подписное

НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж 35, Раушская наб.; 4/5!, Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1 ворителя увеличивается и молекулы сомогут удерживать прежнее количество кул растворителя. Осмотическое даве в этом случае падает, С другой сторочем больше молекул соли (выше ентрация) в растворе, тем больше они

ывают молекулы растворителя и, следольно, осмотическое давление такого вора выше. аким образом, когда переохлаждени обедненный по растворителю распоступает в полость 7 блока 3, то он дает воэможностью поглощать молекуастворителя. С другой стороны полуицаемой перегородки 6 в блок 3 из енсатора 4 поступает чистый раствори(вода). Полупроницаемая перегородка оляет осуществлять переход только мол растворителя. В динамическом равноФормула изобретения елиосистема обогрева помещения, соащая трубчатый испаритель теплоноля, расположенный под углом к эонтальной плоскости, установленный го выходе отделитель жидкости, парообъем которого связан с конденсатосообщенным через насос с входом рителя, отл и ч а ю ща я ся тем, что, ью снижения энергозатрат путем обесвесии осуществляется циркуляция молекул растворителя между полостями 7 и 8. Так как в полости 7 молекулы растворителя связываются молекулами соли, то реэульти5 рующий массопереход молекул растворителя направлен из полости 8 в полость 7.

В динамике конденсат заполняет полость

8 и частично конденсатор 4 (уровень 2). В отделителе 2 раствор находится на уровне

10 1. Насыщенный растворителем раствор по магистрали 9 поступает в нижнюю часть испарителя 1 и цикл повторяется, Так как по обе стороны полупроницаемой перегородки 6 имеет место перепад давлений

15 обусловленный высотой столба раствора в охладителе 5 и трубопроводе 9, то при использовании мембран типа МГА-100 перегородку армируют, например, металлическими ситами .