Нагреватель с аккумулированием тепла

 

Использование1 для отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий. Сущность изобретения: теплоаккумулирующее вещество (TAB) 6 вблизи электронагревательного элемента 4 расплавляется и иэ-за увеличения объема поднимается в верхнюю часть корпуса 1, где расположена камера 7, нагревая теплоноситель , подводимый и отводимый через патрубки 15. Одновременно часть тепла отводится от TAB 6 через шунт 5 и стенки корпуса 1 в обогреваемое помещение, При отключении элемента 4 благодаря наличию камеры 7 охлаждение и отверждение TAB б происходит в первую очередь в центральной части нагревателя. Объем TAB 6 уменьшается и уменьшается теплоотдача к камере 7. что повышает длительность охлаждения TAB б при постоянной температуре плавления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциллистичЕских

РЕСПУБЛИК (я)5 F 24 Н 7/00, 1/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4838875/06 (22) 26.04.90 (46) 07.09,92. Бюл. ¹ 33 (71) Ижевский сельскохозяйственный институт (72) И.П.Колесниченко (56) Патент Великобритании N 1265700, кл. F 24 Н 7/00, опубл. 1968.

Авторское свидетельство СССР № 1688071, кл. F 24 Н 7/00, 1989. (54) НАГРЕВАТЕЛЬ С АККУМУЛИРОВАНИЕМ ТЕПЛА (57) Использование: для отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий. Сущность изобретения: теплоаккумулирующее вещество (ТАВ) 6 Ы,, 1760258 А1 вблизи электронагревательного элемента 4 расплавляется и из-за увеличения обьема поднимается в верхнюю часть корпуса 1, где расположена камера 7, нагревая теплоноситель, подводимый и отводимый через патрубки 15. Одновременно часть тепла отводится от ТАВ 6 через шунт 5 и стенки корпуса 1 в обогреваемое помещение. При отключении элемента 4 благодаря наличию камеры 7 охлаждение и отверждение ТАВ 6 происходит в первую очередь в централь- ной части нагревателя. Объем ТАВ 6 уменьшается и уменьшается теплоотдача к камере 7, что повышает длительность охлаждения ТАВ 6 при постоянной температуре плавления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил, 1760258

Изобретение относится к нагревательным установкам и предназначено для отопления и горячего водоснабжения жилых и призводственных зданий.

Известен аккумулирующий нагреватель, состоящий из контейнера, сваренного из металлических пластин. Внутренний объем контейнера заполнен легкоплавким веществом, которое при комнатной температуре находится в твердом состоя- 1 нии. а и ри нагревании расплавляется, Количество накопительной массы подобрано так, что при расширении в процессе плавления она заполняет весь контейнер, э при остывании оставалась часть контейнера не- 1 заполненной. Электрический нагревательный элемент расположен симметрично относигельно оси сердечника и с«aбхсeн защитной рубкой, Теплота, передаваемая от нагревательного элемента зэв итной труб- 2 ке, нагревает ее и расплавляет накопительIIyIo массу в первую очередь вблизи трубки, Образуется канал из расплавленного вещества, по которому оно переходит в расширительный обьем, находящийся в верхней части сердечника. Это позволяет избежать воздействия деформирующих сил от расширения аккумулирующего вещества на стенки контейнера.

Недостатком данного устройства является то, что если у теплоаккумулирующего вещества небольшой коэффициент теплопроводности и в расплавленном состоянии плотность меньше, чем в твердом, то при нагреве расплавленная масса скапливается а верхней части резервуара и имеет температуру выше, чем в нижней части. Это создает определенную Hpðàâttoìeðíoñòü тerrnoaoro потока в обогреваемое помещение.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, состоящее из цилиндрического контейнера. разделенного перегородкой из теплопроводного материала нэ две камеры — верхнюю, заполненную нагревэемым теплоносителем, и нижнюю с аккумулирующии веществом, изменяющим свое агрегатное состояние при плавлении, причем верхняя каМера снабжена входным и выходным патрубками, а нижняя камера на объем расширения заполнена воздухом, При нагревании аккумулирующее вещество расплавляется, увеличивается в обьеме и занимает камеру расширения. Так как теп: лопроводность аккумулирующего вещества выше чем воздуха, то по мере заполнения объема расширения тепловой поток через перегородку в верхнюю камеру к теплоносителя увеличивается, тем самым уменьшая температуру расплавленного аккумулирующего вещества и улучшая равномерность теплоотдачи в обогреваемое помещение.

Но при остывании аккумулирующего вещества процесс затвердевания начинается вначале у стенок контейнера, так кэк их охлаждающая способность выше, чем охлаждающая способность камеры с теплоносителем. Как правило температура

0 и теплопроводность твердой фазы гораздо меньше, чем жидкой. Следовательно, тепловой поток в обогреваемое помещение уменьшается, несмотря на то, что в центре вещество находится в жидком состоянии и

5 температура его достаточно высокая.

Цель изобретения — повышение равномерности в обогреваемое помещение, Поставленная цель достигается тем, что в верхней части нижней камеры с охватом

0 электронагревательного элемента дополнительноо установлена теплоизолировэнная кольцевая камера, сообщенная перепуск. ными патрубками с жидкостной камерой соответственно в зонах расположения в

25 последней упомянутых входного и выходноlo патрубков, причем в ни>кней камере с охватом электронагревательного элемента установлен тепловой шунт с центральной и периферийной частями, первая из которых

30 скреплена с кольцевой камерой, а вторая заведена своей верхней частью под перегородку выше кольцевой камеры.

На чертеже представлен предлагаемый нагреватель.

35 Нагреватель состоит из корпуса 1. заглушки 2 стокоподводом 3, нагревательного элемента 4. В корпусе установлен спиральный тепловой шунт 5 с центральной и периферийной частью. Центральная часть шунта

40 5 скреплена с кольцевой камерой 7, покрытой тепловой изоляцией 0. Периферийная часть шунта 5 заведена своей верхней частью под перегородку 9, отделяющую верхнюю камеру12 степлоносителем от нижней, 45 с теплоаккумулирующим веществом б. Перегородка 9 имеет отверстия 10 для впуска и выпуска воздуха. Нагревательный элемент 4 подсоединяется к электрической сети посредством контактных соединений 11.

50 В камере 12 размещен патрубок 13 для впуска теплоносителя и патрубок 14 для выпуска теплоносителя. Камера 12 связана с кольцевой камерой 7 пэтрубкэми 15, расположенными соответственно в зонах входно55 ro 13 и выходного 14 патрубков.

Устройство работает следующим образом.

При подключении к элек<ри «:<:кой сети токоподводэ 3 и контактно и <> ...дон«ив 11 по нагревательному элемен у 1r q, по< <е1760258

Составитель И.Колисниченко

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор О.Густи

Редактор Т.Савина

:Заказ 3174 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС(:Р

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

Производ;г нн< -издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101 кать электрический ток и он разогреется.

Аккумулирующее вещество 6 вблизи нагревательного элемента 4 расплавится и, увеличивая свой объем. начнет подниматься по каналу, образованному центральной частью 5 теплового шунта 5, внутренней стенкой камеры 7 в пространство между перегородкой

9 и камерой 7. Одновременно теплота передается шунту 5 и теплоносителю через стенку камеры 7. Из камеры 7 нагретый 10 теплоноситель через патрубки 15 поступает в камеру 12, а холодный в камеру 7. Часть теплоты через тепловой шунт передается стенке корпуса 1 и далее в обогреваемое помещение. Поэтому разогрев корпуса 1 15 происходитс коротким переходным процессом. При отключении нагревательного элемента 4 от сети отвердение аккумулирующего вещества 6 начинается в первую очередь в центральной части шунта 20

5, так как охлаждающая способность теплоносителя, поступающего из камеры 12, выше, чем воздуха, омывающего стенки корпуса 1. При отвердевании аккумулирующего вещества 6 его объем уменьшается и в 25 верхней части нижней камеры корпуса I образуется прослойка воздуха, которая уменьшает количество теплоты, передаваемой теплоносителю в камере 12, тем самым обеспечивая более длительное время раз- 30 рядки при постоянной температуре плавления. В дальнейшем отвердевание вещества

6 идет между витками теплового шунта 5 и у стенок корпуса 1, Этому также способствует теплоизоляция 8. Все это позволит обеспечить приемлемую равномерность теплоотдачи в обогреваемое помещение без дополнительных средств регулирования тепловых потоков.

Формула изобретения

1. Нагреватель с аккумулированием тепла, содержащий корпус, разделенный поперечной перегородкой на камеры — верхнюю жидкостную, снабженную входным и выходным патрубками, и нижнюю с теплоаккумулирующим веществом и централ ь н ы м электронагревательным элементом, о т л и ч аю щи йся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева при использовании нагревателя для обогрева помещения, в верхней части нижней камеры с охватом электронагревательного элемента дополнительно установлена теплоизолированная кольцевая камера, сообщенная герепускными патрубками с жидкостной камерой соответственно в зонах расположения в последней упомянутых входного и выходного патрубков.

2. Нагреватель по п. 1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что в нижней камере с охватом электронагревательного элемента установлен спиральный тепловой шунт с центральной и периферийной частями, первая из которых скреплена с кольцевой камерой, а вторая заведена своей верхней частью под перегородку выше кольцевой камеры.