Система аккумулирования тепла

 

А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 1173145/?4-06 (22) 12.07.67 (46) 15.09.86. Бюл. Ф 34 (72) И.Л.Лялин (53) 662.997(088.8) (56) Щеголев Д.М. Отопление зданий солнечной энергией ° — Использование солнечной энергии, Сб. 1. М.: Изд-во

АН СССР, 1957, с. 124-135, фиг. 2. (54)(57) СИСТЕМА АККУМУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛА, содержащая грунтовый аккумулятор с пространственно ограниченным объемом и расположенным в нем теплообменным устройством вывода тепла потре, бителю и нагреватель,.с помощью тру(51)4 F 24 Н 7/00, F 24 J 2/34 бопроводной сетч и насоса связанный пс теплу с грунтовым аккумулятором, отличающаяся тем, что, с целью повышения аккумулирующей емкости системы при сокращении затрат на строительство грунтового аккумулятора, пространственно ограниченный объем грунтового аккумулятора содержит водоносный слой, выполненный непроточным, трубопроводная сеть нагревателя гидравлически связана с последним с помощью выполненных в грунте колодцев, а теплообменное устройство вывода тепла из грунта выполнено в виде множества вертикально расположенных теплообменников.,р с

12573

Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к системам аккумулирования тепла.

Цель изобретения — повышение аккумулирующей емкости системы при сокращении затрат на строительство грунтового аккумулятора путем использования в качестве теплоносителя грунтовых вод.

На фиг. 1 показана конструктивная 1О схема наземной части системы аккумулирования тепла; на фиг. 2 — схема расположения колодцев трубопроводной сети нагревателя и теплообменников устройства вывода тепла потребителю 15 по площади грунтового аккумулятора с пространственно ограниченным объемом; на фиг. 3 — система аккумулирования тепла с разрезом по грунтовому аккумулятору (фрагмент); на фиг, 4 — 2О конструкция сливного колодца водопроводной сети нагревателя„ разрез; на фиг. 5 — вариант выполнения нагревателя в виде солнечного коллектора, разрез. 25

Система аккумулирования тепла содержит грунтовый аккумулятор 1 (фиг.1 и 3) с пространственно ограниченным объемом и расположенным в нем теплообменным устройством 2 вывода тепла 5б потребителю и нагреватель 3, с помощью трубопроводной сети 4 и насоса 5 (фиг. 2) связанный по теплу с грунтовым аккумулятором 1„

Пространственно ограниченный объем грунтового аккумулятора 1 (фиг.3) содержит водоносный слой 6, выполненный непроточным, трубопроводная сеть 4 (фиг, 2) нагревателя 3 гидравлически связана с водоносным слоем 6 (фиг. 3) с помощью выполненных в грунте колодцев 7 и 8, а теплообменное устройство 2 вывода тепла из грунта выполнено в виде множества вертикально расположенных теплообменников 9.

Трубопроводная сеть 4 (фиг. 2) нагревателя 3 включает контур подъема .воды из колодцев 7, составленный напорным баком 10 с центробежным насосом 5, напорным трубопроводом 11, ответвления 12 которого опущены в колодцы 7 и гидравлически связаны с подъемными трубами 13 с помощью водоструйных насосов 14 в нижней части водоносного слоя 6 (фиг. 3), и 55 контур разлива нагретой воды в сливные колодцы 8, составленный трубопровоцом 15, соединяющим напорный

69

J бак 10 с нагревателем 3, выполненным в виде коллектора солнечной энергии, и системой разливных трубопроводов 16, ответвления 17 которых опущены в колодцы 8.

Система разливных трубопроводов 16 имеет коаксиальную структуру и отдельные ее элементы снабжены вентилями 18 . Коаксиальная структура трубопроводов 16 образует малый, средний и большой круги 19-21 соответственно.

Подъемные трубы 13 контура подъема воды из колодцев 7 гидравлически соединены между собой трубным коллектором 22, соединительная труба 23 которого опущена в напорный бак 10 и имеет вентиль 24.

Трубный коллектор 22 и раздаточная труба 25 нагревателя 3, подключенная к системе разливных трубопроводов 16, гидравлически связаны между собой трубопроводом 26 с вентилем 27.

Теплообменники 9 устройства 2 вывода тепла являютс основной калориферной системы, имеющей структуру, аналогичную структуре системы разливных трубопроводов 16. Калориферная система образована вентилятором 28 с напорным воздуховодом 29 и ответвлениями 30, снабженными вентилями 31 и подключенными к теплообменникам 9, открытые концы 32 ксторых располож ны в помещении теплицы 33 (фиг.1).

Теплообменники 9 расположены в колодцах 8. Колодцы 7 и 8 (фиг.3) снабжены обсадными трубами 34 и 35 соответственно„ Сливные колодцы 8 (фиг. 4) имеют насыпной грунт 36 из песка и гравия. Разливные трубопроводы 16 и их ответвления 17 снабжены теплоизоляцией 37. Раздаточная труба 25 (фиг. 2) коллектора солнечной энергии и трубопровод 15 соединены гидравлически трубой 38 с вентилем 39.

Коллектор солнечной энергии выполнен плоским и содержит двухслойное стекло 40 (фиг, 5) со стеклянными опорами 41, плоский бачок 42 с гофрированной поверхностью и теплоизоляцию 43. Трубопровод 15 подсоединен к распределительной трубе 44 коллектора солнечной энергии, установленного на фундаменте 45 и опорной стенке 46.

При наличии течения грунтовых вод или недостаточном их уровне массив грунтового аккумулятора 1 ограждаз 12573 ется водонепроницаемой стенкой (не показано), расположенной на водоупорном слое грунта. После этого может быть произведен долив воды.

Подъемные трубопроводы колодцев снабжены вентилями и средствами замера температуры воды и грунта (не показано), На трубопроводе "l5 также установлен вентиль (не показан).

Калориферная система может быть 10 снабжена двумя тепловыми реле (не показаны), о ..но из которых включает и выключает вентилятор 28 по температуре помещения в теплице 33, а другое включает центробежный насос 5 15 при недостаточной температуре нагретого воздуха.

Система аккумулирования тепла работает следующим образом.

При наличии воды в напорном ба- 20 ке 10 (фиг. 2) включают насос 5 и нагнетаемая им вода по напорному трубопроводу 11 и ответвлениям 12 поступает в водоструйные насосы 1ч (фиг. 3), которые увлекают грунтовую 25 воду из водоносного слоя 6 и гонят ее по подъемным трубам 13 колодцев 7 (фиг ° 2) в бак 10; из которого -рунтовая вода самотеком поступает в нагреватель 3 (коллектор солнечной энергии).

Нагретая в коллекторе солнечной энергии вода поступает в систему раз69 4 ливных трубопроводов 16, а из них по ответвлениям 17 (фиг. 3) — в слив- . ные колодцы 8. Уровень грунтовой воды в колодцах 7 понижается, что обеспечивает течение грунтовых вод от сливных колодцев 8 к водозаборным колодцам 7 и тем самым передачу тепла от нагретой в коллекторе грунтовой воды грунту аккумулятора

Разлив горячей воды в колодцы 8 целесообразно осуществлять, начиная с малого круга 19, и по мере накопления тепла подключать последовательно средний и большой круги 20 и 21 соответственно. Водозабор из колодцев 7 также может осуществляться выборочно по данным температурных замеров грунтовой воды и грунта в зоне колодцев 7.

При необходимости отапливать помещение теплицы 33 (фиг. 1) включают вентилятор 28 (фиг. 2) и прокачивают воздух через теплообменники 9 (фиг.3) с выбросом в помещение. При недостаточном нагреве воздуха в теплообменниках 9 включают одновременно и насос 5, что обеспечивает передачу тепла из грунта к зонам колодцев 8.

Изобретение позволит создавать системы аккумулирования тепла большой емкости при минимальных затратах на строительство.

1257369 ,1

I

j и

Я

) 257369

12573á9

Составитель П.в1!ендерович

Редактор М.Дылын Техред JI.ÎïÈéíèê Кор ектор Г.Решетник

Заказ 4902/34 Тираж б49 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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