Устройство для образования незамерзающей зоны в акватории
Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для образования незамерзающей зоны в акватории. Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства за счет использования тепла грунтовых вод при образовании незамерзающей зоны в мелководной акватории. В предлагаемом устройстве центральная часть водоема, защищаемая от замерзания, обнесена теплоизоляционным поясом,нижний конец которого заглублен в дно водоема , а верхний расположен ниже уровня зеркала воды. Пояс преграждает перемещение холодных масс от берегов, а тепло в ограждаемую зону передается теплоносителем с нижнего конца тепловой трубы, помещенного в зону грунтовых вод, в верхний конец, который отдает тепло объему воды. Нагретая таким образом вода поднимается вверх и предотвращает образование льда на поверхности водоема, а охлажденный от наружного воздуха верхний слой воды опускается вниз водоема, где вновь нагревается от верхних концов тепловых труб. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4862926/15 (22) 30.08.90 (46) 30.01,93. Бюл. N. 4 (75) В.П. Карташев (56) Авторское свидетельство СССР
N1656066,,кл. Е 02 В 15/00, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ
НЕЗАМЕРЗАЮЩЕЙ ЗОНЫ B АКВАТОРИИ (57) Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для образования незамерзающей зоны в акватории, Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства за счет использования тепла грунтовых вод при образовании незамерзающей зоны в мелководной акватории.
В предлагаемом устройстве центральная. Изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано для образования незамерзающей зоны в акватории.
Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства за счет использования тепла грунтовых вод при образовании незамерзающей воды в мелководной акватории.
На чертеже показано предлагаемое устройство, разрез.
Центральная часть водоема обнесена по периметру теплоизоляционным поясом
1, нижний конец которого заглублен в дно водоема, а верхний расположен ниже уровня зеркала воды. По дну водоема в пределах площади охваченной теплоизоляционным
„„Я „„1791526 А1 часть водоема, защищаемая от замерзания, обнесена теплоизоляционным поясом, нижний конец которого заглублен в дно водоема, а верхний расположен ниже уровня зеркала воды. Пояс преграждает перемещение холодных масс от берегов, а тепло в ограждаемую зону передается теплоносителем с нижнего конца тепловой трубы, помещенного в зону грунтовых вод, в верхний конец, который отдает тепло объему воды, Нагретая таким образом вода поднимается вверх и предотвращает образование льда на поверхности водоема, а охлажденный от наружного воздуха верхний слой воды опускается вниз водоема, где вновь нагревается от верхних концов тепловых труб, 1 ил, поясом 1, в скважинах 2, пробуренных на глубину 10 — 30 м, установлены тепловые трубы 3 герметичные, содержащие теплоноситель и частично покрытые снаружи теплоизоляцией 4, верхний конец 5 которых нетеплоизолирован и выступает над поверхностью дна, а нижний нетеплоизолированный конец 6 расположен в пределах скважин. Позицией 7 обозначен ледяной покров.
Устройство работает следующим образом.
Как показывают исследования, на глубинах 10 — 30 м ниже дна водоема температура грунтовых вод составляет 7-10 С. В то же время при отрицательных температурах воздуха и наличии льда на поверхности во1791526
55 доема, температура на дне водоема в большинстве случаев составляет всего 0,1-0,3 С и этого количества тепловой энергии не хватаетдля образования незамерзающей акватории, Замерзание воды в водоеме 5 начинается от берегов, где в результате промерзания берегового грунта вода охлаждается и сверху и снизу. Потоки холода стекают от берегов по наклонному дну к центру водоема, что увеличивает охлажде- 10 ние дна центральной части. В предлагаемом устройстве центральная часть водоема, защищаемая от замерзания, обнесена теплоизоляционным поясом 1, преграждающим перемещение холодных масс от 15 берегов, а тепло передается теплоносителем с нижнего конца 6 тепловой трубы 3, помещенного в зону грунтовых вод, в верхний конец 5, который отдает тепло объему воды водоема, Нагретая таким образом во- 20 да поднимается вверх и предотвращает образование льда на поверхности водоема, а охлажденный от наружного воздуха верхний слой воды опускается вниз водоема, где вновь нагревается от верхних концов 5 теп- 25 ловых труб.
В зависимости от географической зоны расположения водоема, тепловые трубы могут быть выполнены или с пассивной циркуляцией теплоносителя, когда герметичная 30 оболочка целиком заполнена легкоподвижной жидкостью, например, керосином, или с активной циркуляцией теплоносителя. В последнем случае герметичная оболочка тепловой трубы частично заполнена легко- 35 кипящей жидкостью (эфир, ацетон) и отвакуумирована. При этом теплоноситель в нижнем конце трубы кипит при температуре
7 — 10 С, поднимающийся пар отдает тепло
4О верхнему концу 5 трубы, а сам охлаждается, конденсируется и жидкость вновь возвращается в нижний конец 6 трубы. Тепло переносится паром с большей скоростью, чем жидкостью и чем большему охлаждению подвергается водоем, тем интенсивнее становится циркуляция, за счет более активной конденсации пара, Предлагаемое устройство может применяться для установки в мелководных водоемах, в которых остаются на зиму дикие водоплавающие птицы, а также для хозяйственного птицеводства, рыбоводства, или для занятий зимними видами спорта, например, моржеванием, Формула изобретения
Устройство для образования незамерзающей зоны в акватории, включающее теплоизоляционный замкнутый пояс и содержащую теплоноситель тепловую трубу с внешней теплоизоляцией на части ее длины, установленную в заглубленную на 1030 м от поверхности дна скважину нетеплоизолированным нижним концом, при этом теплоизолированный верхний конец трубы выведен над устьем скважины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет использования тепла грунтовых вод при образовании незамерзающей зоны в мелководной акватории, оно снабжено дополнительными тепловыми трубами, установленными в дополнительных скважинах, размещенных в пределах образуемой незамерзающей зоны, по периметру которой установлен теплоизоляционный пояс, нижняя часть которого заглублена в дно водоема, а верхняя его кромка расположена ниже уровня зеркала воды акватории.
1791526
Составитель В. Карташев
Техред М,Моргентал Корректор Н.Милюкова
Редактор С.Козлова
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 138 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
