Накопительный резервуар с разделительными перегородками

Авторы патента:


Накопительный резервуар с разделительными перегородками
Накопительный резервуар с разделительными перегородками
Накопительный резервуар с разделительными перегородками

 


Владельцы патента RU 2562350:

ФЬЮЭЛТЕК СВИДЕН АБ (SE)

Изобретение относится к теплотехнике и может использоваться в накопительных резервуарах для хранения горячей или холодной среды. Накопительный резервуар (1) для теплообменной среды, содержащий резервуар c верхней секцией (2) и нижней секцией (3) и соединенный по меньшей мере с одной тепловыделяющей системой и по меньшей мере с одной теплопоглощающей системой, содержит множество разделительных перегородок (4, 5, 6, 7), расположенных внутри резервуара, между его нижней секцией (3) и верхней секцией (2), с целью разделения резервуара на множество зон (8, 9, 10, 11, 12), причем каждая из указанных систем соединена по меньшей мере с одной соответствующей зоной (8, 9, 10, 11, 12) для образования температурного градиента между нижней секцией (3) и верхней секцией (2), при этом разделительные перегородки (4, 5, 6, 7) приварены к указанному накопительному резервуару (1) так, что прочность резервуара повышается и предотвращается перемещение среды между его зонами (8, 9, 10, 11, 12). Изобретение также относится к системе для распределения и транспортировки тепла и холода, содержащей накопительный резервуар (1), как описано выше. Технический результат - расширение арсенала средств. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Настоящее изобретение относится к накопительному резервуару для теплообменной среды, который содержит резервуар с верхней секцией и нижней секцией, где указанный накопительный резервуар соединен по меньшей мере с одной тепловыделяющей системой и по меньшей мере с одной теплопоглощающей системой. Изобретение также относится к системе для распределения и транспортировки тепла и/или холода, содержащей накопительный резервуар, как описано выше.

Уровень техники

При распределении и транспортировки тепла горячей водой и/или холода в доме, транспортном средстве, технике или промышленном предприятии в большинстве случаев имеется накопительный резервуар для хранения горячей или холодной среды. В отопительной системе, предназначенной для дома, накопительный резервуар обычно представляет собой водяной отопительный агрегат со встроенным электронагревателем. Часто с данной системой соединены некоторые другие отопительные системы, такие как тепловой насос, солнечный водонагреватель или водонагреватель на топливных таблетках. В транспортных средствах, таких как легковые и грузовые автомобили или суда, для нагрева теплоносителя накопительного резервуара часто используется охлаждающая вода двигателя и/или горелка/нагреватель. Для того чтобы нагреть среду в накопительном резервуаре, вода, например, циркулирует от нагревателя или от системы охлаждения двигателя через змеевик, изготовленный из теплопроводного материала, например из меди или нержавеющей стали, который имеет форму плотной спирали, проходящей через накопительный резервуар и образующей большую поверхность для передачи тепла от воды из источника тепла среде, расположенной в резервуаре.

Если накопительный резервуар не используется в течение некоторого времени, среда, находящаяся внутри него, как правило, вода, будет располагаться слоями, при этом вода с наибольшей температурой будет располагаться сверху, а вода с наименьшей температурой - снизу. В связи с этим в вертикальных накопительных резервуарах впуск часто расположен в нижней части, а выпуск расположен в верхней части резервуара. Когда воду забирают из резервуара, новая вода поступает под давлением снизу, что обычно создает в резервуаре вихревой ноток. Когда воду после расслоения забирают из резервуара и снизу поступает новая, холодная вода, создается вихревой поток и расслоение воды нарушается. При повторной активации нагревательного змеевика, змеевик будет усиливать вихревой поток посредством равномерною нагревания объема воды, в котором присутствует температурный градиент. Это также приводит к изменениям эффективности теплообмена вдоль поверхности змеевика. Смешивание воды снижает ее максимальную температуру и приводит к неэффективному нагреву.

Проблема смешивания холодной и горячей воды была решена в DE 102007046905 путем размещения водоприемника ниже накопительного резервуара и предоставления разделительной перегородки, отделяющей водоприемник и указанный резервуар. Нагревательный змеевик расположен в водоприемнике для нагрева поступающей холодной воды. Восходящие трубы достаточно большого диаметра расположены в накопительном резервуаре, который также называется камерой расслоения, и соединены с впускным резервуаром. Нагретая вода из впускного резервуара поднимается по трубам к расслоению воды, которое уже установилось в накопительном резервуаре. Таким образом, вода с наибольшей температурой всегда будет течь из верхней части резервуара, причем расслоение не нарушается водой, поступающей в резервуар, или нагревом.

При эксплуатации резервуара данного типа совместно с двумя или несколькими источниками тепла возникает проблема. Источники тепла с низкой температурой для осуществления эффективного теплообмена требуют более низкой температуры воды в резервуаре, где проходит змеевик. При использовании различных источников тепла, например теплового насоса и горелки/водонагревателя на древесном топливе/водонагревателя на топливных таблетках/масляного водонагревателя, где, например, температура воды на выпуске из теплового насоса значительно ниже температуры в водонагревателях, будет трудно достичь эффективного обмена энергией от теплового насоса посредством змеевиков в резервуаре при одновременном использовании водонагревателя.

Дальнейшая проблема, связанная с известным уровнем техники, заключается в том, что змеевики, которые используются для нагрева воды в накопительном резервуаре, не очень эффективны, поскольку поверхность змеевиков, контактирующая с водой в накопительном резервуаре, сравнительно небольшая. Решением данной проблемы является использование для теплообмена, например, пластинчатых теплообменников, что повышает эффективность. Тем не менее, пластинчатые теплообменники являются дорогостоящими, а также вызывают проблемы, связанные с расслоением воды в резервуаре, и могут вызвать автоколебания воды в накопительном резервуаре, что нарушит расслоение и снизит эффективность теплообмена.

Краткое изложение сущности изобретения

Цель настоящего изобретения заключается в полном или частичном решении вышеизложенных проблем и предоставлении улучшенного накопительного резервуара для теплообменной среды путем предоставления множества зон в резервуаре с температурным градиентом между его нижним слоем и верхним слоем, с тем, чтобы добиться эффективного накопления тепла в резервуаре.

Данная цель, а также другие цели достигаются путем предоставления накопительного резервуара для теплообменной среды, который содержит резервуар с верхней секцией и нижней секцией, где указанный накопительный резервуар соединен по меньшей мере с одной тепловыделяющей системой и по меньшей мере с одной теплопоглощающей системой. Накопительный резервуар отличается тем, что он содержит множество разделительных перегородок, расположенных внутри резервуара, между его нижней секцией и верхней секцией, с целью разделения резервуара на множество зон, причем каждая из указанных систем соединена по меньшей мере с одной соответствующей зоной для образования температурного градиента между нижней секцией и верхней секцией.

Благодаря разделению резервуара на зоны расслоение в резервуар можно улучшить и также поддерживать при сливе/повторном наполнении среды, содержащейся в накопительном баке, при нагреве среды и при охлаждении среды.

Предпочтительно, разделительные перегородки накопительного резервуара содержат отверстия для обеспечения сообщения среды между указанными зонами. Таким образом, поток теплоносителя между зонами может регулироваться для получения подходящего потока, который поддерживает нужное тепловое расслоение. Если вода в зоне нагрета, среда в данной зоне должна перемещаться вверх, если ее температура становится выше температуры зоны, расположенной выше, для того чтобы получить подходящее тепловое расслоение.

Также предпочтительно, если разделительные перегородки накопительного резервуара будут содержать алюминий, что облегчает теплообмен в резервуаре благодаря превосходной теплопроводности материала. Использование алюминия также придает резервуару легковесность, что снижает затраты на его транспортировку и, в то же время, облегчает его повторную переработку. Независимо от выбора материала также предпочтительно, если разделительные перегородки будут приварены к указанному накопительному резервуару, благодаря чему разделительные перегородки значительно увеличат прочность резервуара.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанная по меньшей мере одна тепловыделяющая система расположена внутри указанного накопительною резервуара. В другом варианте осуществления указанная по меньшей мере одна тепловыделяющая система расположена снаружи указанного накопительного резервуара. Тепловыделяющая система может содержать теплообменник, который передает тепло от внешнего источника тепла. Это облегчает присоединение различных отопительных систем к накопительной системе и их отсоединение от накопительной системы, а также облегчает переключение между источниками тепла. Источник тепла может, например, выбираться из группы, включающей солнечную отопительную установку, водо-водяной тепловой насос, воздушно-водяной тепловой насос, тепловой насос с отбором тепла от горной породы, тепловой насос с отбором тепла от грунта, тепловой насос с отбором тепла от грунтовых вод, электрическую отопительную систему, отопительную систему на топливных таблетках, отопительную систему на древесном топливе и масляную отопительную систему.

Тепловыделяющие системы, такие как тепловые насосы или горелки/водонагреватели, предпочтительно размещают снаружи накопительного резервуара и присоединяют к резервуару с помощью змеевиков, по которым циркулирует среда, такая как вода, между источником тепла и резервуаром, также возможно присоединить данные системы к резервуару посредством теплообменника. Тепловыделяющая система, такая как электрический нагревательный элемент, предпочтительно размещается внутри одной из зон накопительного резервуара.

Проблема известного уровня техники, которая заключается в низкой эффективности теплообмена при одновременном использовании нескольких тепловыделяющих систем, решается согласно настоящему изобретению путем присоединения данных систем к различным зонам резервуара, которые расположены на разной высоте и таким образом обладают различными температурами среды. Тепловыделяющая система с высокой температурой на выпуске, например водонагреватель на древесном топливе, на топливных таблетках или масляный водонагреватель, предпочтительно соединена с зоной накопительного резервуара, которая расположена выше зоны, к которой присоединена тепловыделяющая система с более низкой температурой на выпуске, например геотермический тепловой насос. Таким образом, можно воздействовать на эффективность теплообмена различных нагревательных змеевиков. Если основная тепловыделяющая система обладает низкой температурой на выпуске, например тепловой насос, данная система предпочтительно присоединяется в нижней части.

Проблема известного уровня техники, которая заключается в том, что теплообменники вызывают перемещение среды в резервуаре и даже могут вызывать автоколебания, преодолена с помощью разделительных перегородок, расположенных между различными зонами накопительного резервуара, которые замедляют или даже предотвращают перемещение среды между зонами накопительного резервуара. Таким образом, благодаря новаторскому способу можно использовать теплообменники для обмена теплом с тепловыделяющими системами и это является наиболее предпочтительным при использовании тепловыделяющих систем с относительно низкой температурой на выпуске, таких как солнечные нагреватели и тепловые насосы и т.д.

Накопительный резервуар согласно изобретению также соединен по меньшей мере с одной теплопоглощающей системой, которая поглощает тепло, накопленное в накопительном резервуаре. Теплопоглощающая система также может присоединяться посредством теплообменника. Теплопоглощающая система может выбираться из группы, состоящей из радиатора, электронагревателя, нагревательного змеевика, расположенного под полом, потолочного нагревательного змеевика, настенного нагревательного змеевика, теплообменника для водопроводной воды. Преимущество использования теплообменника с теплопоглощающей системой заключается также в облегчении соединения и разъединения без прерывания эксплуатации других систем. Более того, при использовании водопроводной воды можно избежать проблем, связанных с бактериями в накопительном резервуаре, а также проблем, вызванных использованием алюминия в резервуаре.

Кроме того, в накопительном резервуаре согласно изобретению по меньшей мере одна из указанных зон может содержать впуск для подачи среды из указанной теплопоглощающей системы и/или выпуск для выпуска указанной среды в указанную теплопоглощающую систему. Более того, по меньшей мере одна из указанных зон может содержать впуск для подачи среды от указанной тепловыделяющей системы и/или выпуск для выпуска указанной среды в указанную по меньшей мере одну тепловыделяющую систему.

Впуск и выпуск, соответственно, теплопоглощающей системы предпочтительно соединены с одной из верхних зон накопительного резервуара для получения доступа к воде с наибольшей температурой, накопленной в резервуаре. В случае использования нескольких теплопоглощающих систем, таких как горячая водопроводная вода и тепло, переносимое водой к радиаторам, выпуск для горячей воды предпочтительно соединен с наиболее горячей зоной резервуара, в то время как выпуск для радиаторов соединен с зоной, расположенной ниже в накопительном резервуаре, где температура является подходящей для радиаторов. Впуск из радиаторной системы, через который возвращается охлажденная вода, присоединен на подходящем уровне.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере одна из указанных зон накопительного резервуара содержит по меньшей мере одну трубу для сообщения среды с указанной теплопоглощающей системой. Кроме того, по меньшей мере одна из указанных зон содержит по меньшей мере одну трубу для сообщения среды с указанной по меньшей мере одной тепловыделяющей системой. Предпочтительно, трубы могут проходить от верхней поверхности накопительного резервуара к различным зонам резервуара, причем в каждую зону может проходить одна выпускная труба и/или одна впускная груба. В данном случае, система управления может использоваться для соединения с помощью клапанов, например впуска из теплопоглощающей системы, такой как водная радиаторная система, с зоной с соответствующей температурой обратной воды. Система управления измеряет температуру обратной воды для выбора впускной грубы, которая проводит воду к соответствующему тепловому слою. Система управления также может использовать датчики, определяющие температуру в зонах накопительного резервуара, для определения уровня, к которому будет присоединяться выпуск определенной системы, например водной радиаторной системы. Система управления может быть присоединена к теплопоглощающей системе и может регулировать температуру на выпуске путем забора воды из соответствующей зоны для достижения желаемого отвода тепла из накопительного бака.

Более того, среда накопительного резервуара предпочтительно содержит воду, которая является дешевым и простым энергоносителем. К случае если теплообмен используется в сочетании с забором водопроводной воды, вода предпочтительно может быть смешана с гликолем или любой другой средой, которая обладает антикоррозионным свойством и/или предотвращает замерзание системы, если данная система не используется и температура окружающей среды ниже точки замерзания.

Изобретение также содержит систему для распределения и транспортировки тепла и холода, содержащую накопительный резервуар, как описано выше. Вышеприведенное описание было сосредоточено на хранении тепла в накопительном резервуаре, но специалисту в данной области техники будет очевидно, что данная система также может использоваться для хранения холода, например, при использовании в системах кондиционирования воздуха или системах заморозки/охлаждения для пищевых продуктов. Среда, которая находится в системе, предпочтительно представляет собой обычную охлаждающую среду или хладагент.

Краткое описание графических материалов

Изобретение будет более подробно описано ниже, с целью предоставления иллюстративною примера, со ссылкой на сопроводительные графические материалы.

Фиг.1 изображает модель накопительного резервуара согласно настоящему изобретению. Секция накопительного резервуара была удалена для того, чтобы показать трубы и разделительные перегородки.

Фиг.2 изображает накопительный резервуар согласно настоящему изобретению с примерами соединения тепловыделяющей системы (не изображена) и теплопоглощающей системы (не изображена).

Фиг.3 изображает верхнюю торцевую поверхность накопительного резервуара.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Фиг.1 изображает предпочтительный вариант осуществления накопительного резервуара 1 согласно настоящему изобретению. Накопительный резервуар 1 является вертикальным, имеет форму прямого цилиндра и содержит верхнюю секцию 2 и нижнюю секцию 3, а также внутренние разделительные перегородки 4, 5, 6, 7, которые делят резервуар на множество зон 8, 9, 10, 11, 12. В каждой разделительной перегородке выполнены отверстия 13, 14, 15, 16 для обеспечения перемещения среды между зонами 8, 9, 10, 11, 12. Также в каждой разделительной перегородке и в верхней торцевой поверхности накопительного резервуара 1 выполнены отверстия 17, 18, 19, 20, предназначенные для прохождения труб или пучков труб 21. На периферийной поверхности накопительного резервуара 1 расположены два или более соединительных устройства 23, 24, 26, 27, 28, 29, предназначенных для сообщения с двумя или более зонами 8, 9, 10, 11, 12 накопительного резервуара 1.

Соединение может быть установлено с любой из зон 8, 9, 10, 11, 12 согласно варианту осуществления, изображенному на фиг.1, посредством соответствующей проникающей грубы для сообщения среды 30, 31, 32, проходящей через верхнюю торцевую поверхность накопительного резервуара. Кроме того, периферийная поверхность накопительного резервуара 1 содержит соединительные устройства, обеспечивающие сообщение с большинством зон 8, 9, 10, 11, 12 накопительного резервуара 1.

Среда, которая применяется в накопительном резервуаре 1, предпочтительно является водой или водой, смешанной со спиртом для защиты от коррозии и замерзания.

После нагрева среды в накопительном резервуаре 1 данная среда разделится на слои таким образом, что среда с наибольшей температурой будет накапливаться в верхней секции 2 накопительного резервуара, а среда с наименьшей температурой - в нижней секции 3 накопительного резервуара. Благодаря данному явлению возможно забирать горячую среду из верхней секции 2 накопительного резервуара и холодную среду из нижней секции 3 накопительного резервуара. При эксплуатации накопительного резервуара 1, когда среда забирается из накопительного резервуара 1 и подается в него, существует риск возникновения вихревого потока, который нарушит расслоение. Разделительные перегородки 4, 5, 6, 7, содержащие связующие отверстия 13, 14, 15, 16, помогают значительно замедлить перемещение среды между зонами 8, 9, 10, 11, 12 накопительного резервуара 1 и уменьшить или предотвратить возникновение вихревого потока между зонами.

В варианте осуществления, изображенном на фиг.1, тепловыделяющая система 22 также расположена в нижней зоне 8 накопительного резервуара. Тепловыделяющая система 22 в изображенном варианте осуществления представляет собой электронагреватель. В качестве альтернативы, среда из альтернативных или дополнительных тепловыделяющих систем может подаваться посредством соединений на верхней поверхности накопительного резервуара и проводиться к нижней зоне посредством проникающей трубы для сообщения среды 30, 31, 32.

Тепловыделяющая система может представлять собой, например, солнечную отопительную установку, водо-водяной тепловой насос, воздушно-водяной тепловой насос, тепловой насос с отбором тепла от горной породы, тепловой насос с отбором тепла от грунта, тепловой насос с отбором тепла от грунтовых вод, электрическую отопительную систему, отопительную систему на топливных таблетках, отопительную систему на древесном топливе или масляную отопительную систему. Как изображено на фиг.2 и 3, одна или более из данных тепловыделяющих систем могут соединяться с накопительным резервуаром 1 посредством соответствующего пучка труб 17, 18, 19, 20. Среда, которую должна нагреть тепловыделяющая система, предпочтительно забирается из нижней зоны 8 посредством трубы 30 из пучка, направленного к указанной зоне. После того, как тепловыделяющая система нагрела среду, среда передается обратно в соответствующий уровень в накопительном резервуаре, например, посредством трубы 31 или 32, в зависимости от ее температуры.

Среда из водонагревателя на топливных таблетках, водонагревателя на древесном топливе или масляного водонагревателя обычно имеет очень высокую температуру и, следовательно, подается к верхней зоне 12 посредством трубы 31. Среда из тепловыделяющей системы, которая не нагревает среду до такой же температуры, например из различных типов тепловых насосов или солнечных отопительных систем, подается к зоне, расположенной ниже, где температура по существу равна температуре подаваемой среды, например, зоне 11 посредством трубы 32, для того чтобы не вызывать слишком большого перемещения среды в накопительном резервуаре, что может нарушить расслоение.

Рядом с каждым пучком труб может располагаться система управления, которая с помощью температурного датчика 41 измеряет температуру нагретой среды, которая подается в накопительный резервуар из соответствующей тепловыделяющей системы. Датчики 41, 42, 43 также могут располагаться в других зонах 11, 12 накопительного резервуара или во всех зонах 8, 9, 10, 11, 12 накопительного резервуара. Система управления сравнивает температуру среды, которая подается из тепловыделяющей системы, с температурой в зонах резервуара. Перепускной клапан 44 затем регулируют таким образом, что среда проводится посредством проникающей трубы для сообщения среды, например трубы 31 или 32, к зоне, где температура максимально близка к температуре поступающей среды. Соответственно, среда с очень высокой температурой проводится к верхней зоне 12, в то время как среда с меньшей температурой проводится к зоне, расположенной ниже. Примерами тепловыделяющих систем с сильными колебаниями подаваемой температуры являются солнечные отопительные системы.

На фиг.1 и 2 изображены лишь две трубы для сообщения среды 31, 32, которые приспособлены для подачи нагретой среды в резервуар. Тем не менее, следует отметить, что можно использовать больше труб для сообщения среды для того, чтобы обеспечить более точную доставку нагретой среды на нужный уровень. Также следует отметить, что каждая труба, подающая среду в накопительный резервуар 1, и каждое соединение в периферийной поверхности, где среда подается в накопительный резервуар, предпочтительно оснащены диффузором (не изображен) для минимизации вихревого потока в зонах 8, 9, 10, 11, 12 накопительного резервуара, в которые течет среда.

Соединительные устройства 26, 27 в периферийной поверхности накопительного резервуара, расположенные рядом с верхней зоной 12, могут быть соединены с теплопоглощающей системой, например, для забора горячей водопроводной воды. Для того чтобы избежать проблем, связанных с бактериями в накопительном резервуаре 1, и/или позволить использование в накопительном резервуаре другой среды вместо чистой воды предпочтительно используется теплообменник 50, который переносит тепло от теплоносителя к водопроводной воде. Затем охлажденная среда проводится к нижней зоне посредством соединения 24 для нагревания. Тем не менее, горячую водопроводную воду можно забирать непосредственно из резервуара через соединение 26 или 27 и можно замещать холодной водой через соединение 23 или 24, если в накопительном резервуаре используется чистая вода и если использование теплообменника считается слишком сложным или дорогостоящим.

Другие теплопоглощающие системы, соединенные с накопительным резервуаром, обычно представляют собой обогревательные системы, например, для дома, транспортного средства или судна. Данными системами могут быть радиаторы, электронагреватели, нагревательные змеевики, расположенные под полом, потолочные нагревательные змеевики или настенные нагревательные змеевики. Среда в подобных отопительных системах не обязательно должна иметь такую же высокую температуру, что и горячая водопроводная вода и, следовательно, ее забирают из более низкого уровня в накопительном резервуаре, где температура среды ниже, чем в верхней зоне 12. Поэтому на фиг.2 среда забирается из второй зоны 11 от верха посредством соединения 28 и проводится к соответствующей теплопоглощающей системе, например к радиаторной системе. После охлаждения среды в радиаторах ее возвращают в накопительный резервуар. Поскольку температура среды на выходе в теплопоглощающих системах часто является высокой по сравнению с температурой холодной воды, среду возвращают в зону в накопительном резервуаре, которая уже обладает более высокой температурой, в зону 10 (фиг.1) посредством соединения 29 (фиг.2). Таким образом, обеспечивается эффективное использование накопительного резервуара и наименьшее нарушение установившегося расслоения, то есть перемещения воды в накопительном резервуаре будут сведены к минимуму.

Следует отметить, что теплопоглощающие системы также могут быть присоединены к соединительным устройствам на верхней торцевой поверхности накопительного резервуара путем адаптации труб одного из пучков труб 21, так чтобы они соответствовали текущей системе. Если количество тепла в накопительном резервуаре сильно изменяется с течением времени, теплопоглощающая система может быть присоединена к нескольким зонам для того, чтобы обеспечить забор тепла из различных зон в зависимости от текущей температуры в зонах, что позволяет в любое время подавать одинаковую температуру в теплопоглощающую систему. Этим соединением предпочтительно управляют с помощью перепускного клапана (не изображен), аналогично вышеописанному управлению средой, нагретой тепловыделяющей системой, посредством перепускного клапана 44.

В качестве альтернативы проведению воды непосредственно от накопительного резервуара к теплопоглощающей системе/от теплопоглощающей системы, для отделения среды теплопоглощающей системы от среды накопительного резервуара можно использовать теплообменник. В остальном, система присоединена вышеописанным способом, то есть среду на выходе забирают из среды с низшей температурой, находящейся в нижней зоне 8, и возвращают в соответствующий уровень, в зависимости от полученного количества тепла. Преимущество использования теплообменника 51 заключается в том, что температурой среды в обратной трубе, которую подают в накопительный резервуар 1, можно управлять путем регулировки скорости потока двух отдельных систем, что увеличивает возможности регулировки температуры среды на впуске в накопительный резервуар 1. Это также облегчает присоединение отопительных систем к накопительному резервуару 1 и их отсоединение от него.

В вышеприведенном примере, тепловыделяющие системы были присоединены к соединительным устройствам 23, 24, 26, 27, 28, 29, расположенным на периферийной поверхности накопительного резервуара, в то время как теплопоглощающие системы были присоединены к соединительным устройствам 21 на верхней стороне резервуара. Следует отметить, что системы можно соединять посредством любого из соединительных устройств. Все соединения могут быть выполнены, например, через верхнюю сторону резервуара, что экономит пространство в горизонтальной плоскости. Преимущество пучков труб 21, соединенных с отверстиями 17, 18, 19, 20, заключается в том, что длина труб для сообщения среды может быть приспособлена для обеспечения соединения с любой выбранной зоной 8, 9, 10, 11, 12 резервуара и на любой выбранной высоте в пределах соответствующей зоны 8, 9, 10, 11, 12. Это означает, что накопительный резервуар 1 можно легко адаптировать, а соединения для теплопоглощающих систем и тепловыделяющих систем можно расположить таким образом, чтобы обеспечить их соответствие месту установки накопительного резервуара 1.

Настоящее изобретение также может использоваться в качестве системы для накопления холода. В данном случае, используется соответствующая среда с низкой точкой замерзания, например этиловый спирт или смесь воды и этилового спирта. С помощью вышеописанного способа происходит забор холода из более низких зон 8, 9 через соединения в периферийной поверхности. Нижняя зона может, например, быть присоединена к системе охлаждения, которая требует большого количества холода, такой как холодильная камера и морозильная камера, в то время как зона, расположенная выше, присоединена к системам, которые не требуют такого же количества холода, например к системе кондиционирования воздуха. Тепловыделяющую систему, такую как компрессор, присоединяют посредством проникающих труб для сообщения среды 30, 31, 32. Тепловыделяющая система охлаждения забирает среду с наибольшей температурой в накопительном резервуаре из верхней зоны 12 и при помощи вышеописанного способа возвращает охлажденную среду в нижние зоны 8, 9, в зависимости от температуры охлажденной среды и температуры среды в соответствующих зонах.

1. Накопительный резервуар (1) для транспортировки теплообменной среды, содержащий резервуар с верхней секцией (2) и нижней секцией (3), причем указанный накопительный резервуар (1) соединен по меньшей мере с одной тепловыделяющей системой (22) и по меньшей мере с одной теплопоглощающей системой, и множество разделительных перегородок (4, 5, 6, 7), расположенных внутри резервуара, выполнены между нижней секцией (3) и верхней секцией (2) с целью разделения резервуара на множество зон (8, 9, 10, 11, 12), причем каждая из указанных систем соединена по меньшей мере с одной соответствующей зоной (8, 9, 10, 11, 12) для образования температурного градиента между нижней секцией (3) и верхней секцией (2), отличающийся тем, что разделительные перегородки (4, 5, 6, 7) приварены к указанному накопительному резервуару (1) так, что прочность резервуара повышается и предотвращается перемещение между его зонами (8, 9, 10, 11, 12).

2. Накопительный резервуар (1) по п. 1, где разделительные перегородки (4, 5, 6, 7) содержат отверстия (13, 14, 15, 16) для обеспечения движения среды между указанными зонами.

3. Накопительный резервуар (1) по п. 1 или 2, где разделительные перегородки (4, 5, 6, 7) содержат алюминий.

4. Накопительный резервуар (1) по п. 1 или 2, где указанная по меньшей мере одна тепловыделяющая система (22) расположена внутри указанного накопительного резервуара (1).

5. Накопительный резервуар (1) по п. 1 или 2, где указанная по меньшей мере одна тепловыделяющая система (22) расположена снаружи указанного накопительного резервуара (1).

6. Накопительный резервуар (1) по п. 1 или 2, где указанная по меньшей мере одна тепловыделяющая система (22) содержит теплообменник (51).

7. Накопительный резервуар (1) по п. 1 или 2, где указанная по меньшей мере одна тепловыделяющая система (22) содержит по меньшей мере одну систему, выбранную из группы, состоящей из солнечной отопительной установки, водо-водяного теплового насоса, воздушно-водяного теплового насоса, теплового насоса с отбором тепла от горной породы, теплового насоса с отбором тепла от грунта, теплового насоса с отбором тепла от грунтовых вод, электрической отопительной системы, отопительной системы на топливных таблетках, отопительной системы на древесном топливе и масляной отопительной системы.

8. Накопительный резервуар (1) по п. 1 или 2, где указанная теплопоглощающая система содержит теплообменник (50).

9. Накопительный резервуар (1) по п. 1 или 2, где указанная теплопоглощающая система содержит по меньшей мере одну систему, выбранную из группы, состоящей из радиатора, электронагревателя, нагревательного змеевика, расположенного под полом, потолочного нагревательного змеевика, настенного нагревательного змеевика, теплообменника для водопроводной воды.

10. Накопительный резервуар (1) по п. 1 или 2, где по меньшей мере одна из указанных зон (8, 9, 10, 11, 12) содержит впуск (24, 28) для подачи среды из указанной теплопоглощающей системы и/или выпуск (26, 29) для выпуска указанной среды в указанную теплопоглощающую систему.

11. Накопительный резервуар (1) по п. 1 или 2, где по меньшей мере одна из указанных зон (8, 9, 10, 11, 12) содержит впуск (31, 32) для подачи среды из указанной по меньшей мере одной тепловыделяющей системы (22) и/или выпуск (30, 29) для выпуска указанной среды в указанную по меньшей мере одну тепловыделяющую систему.

12. Накопительный резервуар (1) по п. 1 или 2, где по меньшей мере одна из указанных зон (8, 9, 10, 11, 12) содержит по меньшей мере одну трубу (30, 31, 32) для сообщения среды с указанной теплопоглощающей системой.

13. Накопительный резервуар (1) по п. 1 или 2, где по меньшей мере одна из указанных зон (8, 9, 10, 11, 12) содержит по меньшей мере одну трубу (30, 31, 32) для сообщения среды с указанной по меньшей мере одной тепловыделяющей системой (22).

14. Накопительный резервуар (1) по п. 1 или 2, где указанная среда содержит воду.

15. Система для распределения и транспортировки тепла и холода, содержащая накопительный резервуар (1) по любому из предыдущих пунктов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу накопления и хранения высокопотенциальной тепловой энергии. Указанный способ включает переменную по времени загрузку самотеком нагретого циркулирующего сыпучего твердого теплоносителя в тепловой аккумулятор в виде теплоизолированной емкости.

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к устройствам для аккумуляции холода, и может использоваться для аккумулирования холодной энергии в системах кондиционирования.

Изобретение относится к способу изготовления теплового элемента со скрытой теплотой с аккумулирующим скрытую теплоту материалом на основе парафина, поглощенным подложкой, обладающей приемными полостями.

Изобретение относится к оборудованию для утилизации тепла паровоздушной смеси, удаляемой от сушильной части бумагоделательных машин, и может найти применение в бумажной промышленности.

Изобретение относится к теплообменным устройствам для нагрева жидкостей и может быть использовано в нефтегазовой и других отраслях промышленности для подогрева воды в резервуарах, например, с целью недопущения ее замерзания при отрицательных температурах атмосферного воздуха.

Изобретение относится к фланцевому устройству водонагревателя с тепловым аккумулятором, который может быть применен в санитарных нагревательных приборах. Устройство содержит фланец, на который опирается нагревательное и предохранительное устройство, контрфланец, жестко прикрепленный к колпачку водонагревателя, и уплотнительный элемент, помещающийся между фланцем и наружной поверхностью колпачка.

Изобретение относится к технологии растворения трудно растворимых сложных полимеров типа крахмала и к технологии нагрева жидких субстанций внутри вертикальных емкостей прямоугольного сечения, высота которых существенно больше размеров днища.

Изобретение относится к когенерационной системе на топливных элементах, предназначенной для получения горячей воды путем рекуперации и использования бросового тепла топливного элемента.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для нагрева технологических жидкостей в неподвижных емкостях. .

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в работе тепловых электростанций. .

Изобретение относится к устройству для водоснабжения воздушного судна, предназначенному для обеспечения охлаждающей или подогретой жидкости на борту воздушного судна, которое содержит резервуар для приема жидкости, подлежащей охлаждению или подогреву.

Изобретение относится к электрическому или газовому котлу, содержащему бак, плотно охваченный слоем теплоизоляции с наружной периферийной поверхностью, и наружный облицовочный элемент.

Изобретение относится к устройствам для нагрева воды и может использоваться в электрических водонагревателях. .

Изобретение относится к общественному питанию. .

Изобретение относится к аккумулятору тепловой энергии, содержащему по меньшей мере два туннеля (1а, 1b) для помещения в них текучей среды. Туннели (1а, 1b) соединены друг с другом с обеспечением сообщения между туннелями (1а, 1b) по текучей среде. Каждый туннель (1а, 1b) по меньшей мере частично проходит вдоль соответствующей ему дуги окружности. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх