Мобильная многофункциональная автономная двух колпаковая банная печь



Мобильная многофункциональная автономная двух колпаковая банная печь
Мобильная многофункциональная автономная двух колпаковая банная печь
Мобильная многофункциональная автономная двух колпаковая банная печь
Мобильная многофункциональная автономная двух колпаковая банная печь
Мобильная многофункциональная автономная двух колпаковая банная печь

 


Владельцы патента RU 2615559:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет" (RU)

Изобретение относится к санитарно-гигиеническим объектам, использующим для работы древесное или газовое топливо, а также возобновляемые источники энергии. Технический результат – многофункциональность, мобильность и автономность, повышение энергетической эффективности, регулирование температуры пара, выработка электроэнергии. Мобильная многофункциональная автономная двухколпаковая банная печь содержит топку, топочный тоннель, первый колпак, открытую камеру каменки, дымоходную трубу, двойные стенки с возможностью заполнения пространства между ними водой, патрубки с кранами для подачи холодной и отвода горячей воды, расположенные на наружной стенке печи, патрубок с краном для выпуска пара, второй колпак, образованный внутренним цилиндром открытой камеры каменки и внешней поверхностью основания вытяжной трубы. Причем первый колпак расположен коаксиально второму колпаку. Печь дополнительно содержит двигатель Стирлинга, пароводяную гибкую трубу для подачи пара в помещение парной или открытую камеру каменки или в камеру для пропарки одежды, газовую горелку и баллоны с редукторами, служащие резервуарами для хранения и использования сжатого или сжиженного газа, теплоприемную цилиндрическую камеру для передачи тепла из топочной полости печи в устройство для отвода тепла и передачи тепла в нагревательную камеру двигателя Стирлинга, маховик которого кинематически связан с электрогенератором, заряжающим блок аккумуляторных батарей, систему охлаждения двигателя Стирлинга, пленочные фотоэлектрические модули, выполненные с возможностью выработки электроэнергии, теплоэлектрический нагреватель с датчиком температуры, установленный в нижней части полости между двойными стенками печи и служащий для нагрева воды от вырабатываемой и накопленной электрической энергии с помощью двигателя Стирлинга и пленочных фотоэлектрических модулей, контроллер заряда-разряда блока аккумуляторных батарей, инвертор, служащий для преобразования постоянного напряжения блока аккумуляторных батарей в переменное напряжение для питания теплоэлектрических нагревателей, регулируемый механический клапан избыточного давления пара, дополнительный бачок постоянного уровня воды в полости между стенками печи. При этом патрубок с краном для выпуска пара и регулируемый механический клапан избыточного давления пара расположены на верхнем кольце двойных стенок печи, а топочный тоннель выполнен подвижным. 5 ил.

 

Изобретение - мобильная многофункциональная автономная двухколпаковая банная печь (ММФАДКБП), использующая для работы древесное или газовое топливо, а также возобновляемый источник энергии в виде солнечной радиации, относится к санитарно-гигиеническим объектам. Мобильная многофункциональная автономная двухколпаковая банная печь предназначена для парения и помывки людей, для горячего водоснабжения и отопления помещения бани, для гигиенической обработки перегретым паром и сушки различной одежды и предметов как в стационарных, так и полевых условиях, для поддержания положительной температуры в банном помещении в период времени, когда отсутствует процесс горения топлива. ММФАДКБП может быть использована в банно-прачечных комбинатах, в индивидуальных, передвижных банях, в спортивно-оздоровительных комплексах. Источниками тепла, обеспечивающими функционирование ММФАДКБП, является любое древесное топливо, сжатый или сжиженный горючий газ, теплоэлектрические нагреватели, использующие запасенную в аккумуляторных батареях электроэнергию, выработанную с помощью пленочных фотоэлектрических модулей (ПФЭМ) и электрогенератором двигателя Стерлинга или полученную от электросети промышленного напряжения. Причем солнечные батареи используют энергию солнечной радиации, преобразуя ее в электричество, а двигатель Стирлинга утилизирует тепло двухколпаковой банной печи в виде вращательного движения, превращая его с помощью электрогенератора в электрическую энергию. Мобильность двухколпаковой банной печи заключается в возможности ее перемещения путем переноски силами одного человека внутри банного помещения или до транспортного средства. Мобильность обеспечивается малым весом как двухколпаковой банной печи, так и используемой вытяжной трубы. Достигается это тем, что риск прогорания металла и сварных швов сведен к минимуму. Все элементы конструкции имеют низкую температурную нагрузку, для изготовления банной печи используется тонколистовой металл, поэтому печь имеет небольшой вес. Многофункциональность двухколпаковой банной печи обеспечивается следующими возможностями: парение и помывка людей; санитарная обработка одежды путем пропаривания в специальной камере и последующая сушки этой одежды в помещении, где установлена банная печь; выработка электроэнергии путем использования пленочных фотоэлектрических модулей; утилизации выделяющегося при горении печи тепла с помощью электрогенератора, приводимого в действие двигателем Стирлинга, а также поддержание положительной температуры в банном помещении в межбаннный период. Автономность состоит в том, что функционирование ММФАДКБП обеспечивается: во-первых, применением широкодоступных различных видов древесного топлива; во-вторых, использованием в качестве топлива сжатого или сжиженного газа в баллонах; в-третьих, использованием электроэнергии, полученной от пленочных фотоэлектрических модулей, использующих энергию солнечной радиации или от электрогенератора, приводимого в действие двигателем Стирлинга, утилизирующего тепло, выделяемое двухколпаковой банной печью, а также от электросети промышленного напряжения.

Известно изобретение RU 2499957 С2 F24B 1/24 от 10.05.2013. Аквапечь Куценко, содержащая основной дымоход, топку с поддувалом, над которой размещена каменка закрытого типа, в верхней части которой выполнены отверстия для подачи воды и отвода водяного пара, стенки аквапечи, выполненные двойными с возможностью заполнения пространства между стенками водой или иным теплоносителем, при этом наружные стенки аквапечи снабжены устройствами для подвода и отвода теплоносителя, при этом аквапечь дополнительно снабжена системой подачи воздуха в верхнюю зону горения первого колпака и внутренним дымоходом, причем они выполнены в виде трубы и/или нескольких труб, расположенных параллельно стенкам аквапечи таким образом, что дополнительная система подачи воздуха в верхнюю зону горения в своей нижней части размещена в поддувале, а ее верхняя часть расположена в верхней зоне горения первого колпака, внутренний дымоход в своей нижней части максимально приближен к топке, а в своей верхней части минимально выступает над поверхностью первого колпака, а основной дымоход размещен во втором колпаке таким образом, что его нижняя часть максимально приближена к перегородке между первым и вторым колпаком, при этом топка выполнена футерованной.

Недостатком данного изобретения является наличие большого числа внутренних дымоходов, которые усложняют конструкцию. Кроме того, в нижней части каменки камни из-за высокой температуры будут растрескиваться и со временем превратятся в песок. Следует также отметить, что известная аквапечь не приспособлена для других видов топлива. Известно изобретение RU 2005263 C1 F24B 1/24 от 10.05.2013, печь, содержащая топку, поддувало, емкость для подогрева воды, камеру с находящимися в ней камнями, соединенную с топкой патрубком, парильную дверку, дымовую трубу, установленную над камерой, вертикальную сквозную трубу, проходящую через камеру с камнями. Недостатками этого изобретения являются громоздкость конструкции, топка не обеспечивает верхнее горение дров, большая металлоемкость конструкции печи, не предусмотрено использование других видов топлива. Известен патент №2055272 F24B 1/00 от 27.02.1996, отопительная варочная печь, относящаяся к двухъярусным колпаковым печам и содержащая плиту, полки, расположенные над плитой, топливник, поддувало, нижний ярус. Причем топливник и нижний ярус объединены в единое пространство, составляющее нижний колпак, при этом в верхней и нижней зонах внутренней стенки нижнего колпака и в боковой внутренней стенке поддувала выполнены отверстия. Недостатком известного изобретения является возможность ее применения только в стационарных условиях эксплуатации, а парообразование вообще не предусмотрено.

Также известна универсальная печь из металла, патент UA 92441 С2, А51Н 33/06, F24C 13/00, F24B 9/00 от 25.10.2010, содержащая топку с поддувалом, над которой размещена емкость для камней и вытяжная труба, расположенная между емкостью для камней и внутренней стенкой печи. Универсальная печь имеет двойные стенки, заполненные водой, причем наружные стенки снабжены кранами для подачи холодной воды и разбора горячей воды, а также краном, который расположен в верхней части и служит для отвода пара. Недостатком известного изобретения является то, что расположение вытяжной трубы между емкостью для камней и внутренней стенкой печи делит пространство колпака универсальной печи на две части. Это не способствует максимальной передачи тепла камням и воде, находящейся между двойными стенками. Кроме того, конструкция универсальной печи не позволяет использовать другие альтернативные виды топлива. Из уровня техники известны печи закрытого типа, например, в металлическом корпусе. Такие печи разделены на три зоны: нижняя служит топкой, средняя является каменкой, а верхняя служит для нагрева воды. Внутренние поверхности в зоне топки и каменки выкладываются кирпичом (см. И. Шульгин. Вы строите баню. Киев: Урожай, 1993, с. 82). Также известна металлическая печь-каменка Михайлова (см. там же с 88). Эта печь сварена из металлических листов, имеет два дымохода, один служит для топки, другой дополнительный предназначен для выпуска угарного газа. Данная печь содержит топку с поддувалом, каменку и трубу. Указанные печи используют древесный вид топлива, сложны в эксплуатации, требуют проведения серьезных противопожарных мероприятий, так как могут раскаляться докрасна, устанавливаются только стационарно, что не соответствует задачам, поставленным в заявленном изобретении. В качестве прототипа принято изобретение RU 2499957 С2 F24B 1/24 от 10.05.2013, аквапечь Куценко, как наиболее близкое по своему техническому замыслу и конструктивному исполнению. Прототип и заявленное изобретение - мобильная многофункциональная автономная двухколпаковая банная печь, имеют следующие общие признаки: банная печь выполнена в виде металлической конструкции с двойными стенками с возможностью заполнения пространства между ними водой, наружные стенки печи снабжены кранами для подвода холодной и отвода горячей воды, топка с поддувалом, труба дымохода, второй колпак, образованный внутренним цилиндром банной печи и внешним цилиндром открытой камеры каменки. Причем второй колпак расположен коаксиально относительно первого колнака.

Целью изобретения является создание мобильной многофункциональной автономной экономичной в эксплуатации, экологичной двухколпаковой банной печи, обладающей повышенной эффективностью, имеющей возможность регулирования температурой вырабатываемого пара в широком диапозоне и обеспечивающей ускоренный прогрев парной. Мобильная многофункциональная автономная двухколпаковая банная печь может быть использована автономно как в стационарных банях, так и в полевых условиях. Новым в заявленной ММФАДКБП является то, что она дополнительно снабжена следующими устройствами: вторым колпаком печи, расположенным коаксиально относительно первому колпаку; подвижным топочным тоннелем; пароперегревателем, имеющим магистрали с кранами и обеспечивающим подачу пара непосредственно в помещение парной и(или) в открытую камеру каменки; газовой горелкой и баллонами с редукторами, служащими резервуаром для хранения и использования сжатого или сжиженного газа в качестве другого вида топлива; теплоприемной цилиндрической камерой для передачи тепла из топочной полости двухколпаковой банной печи в устройство для отвода тепла и дальнейшей передачи этого тепла в нагревательную камеру двигателя Стирлинга, который с помощью электрогенератора вырабатывает электроэнергию для обогрева бани в межбанный период, излишки этой электроэнергии накапливаются в блоке аккумуляторных батарей (БАКБ); системой охлаждения двигателя Стирлинга, встроенной в сеть подачи холодной воды в двухколпаковую банную печь; пленочными фотоэлектрическими модулями, которые выработанную в дневное время электроэнергию запасают в БАКБ; теплоэлектрическими нагревателями (ТЭН), встроенными в нижнюю часть полости между двойными стенками двухколпаковой банной печи и служащими для нагрева воды от вырабатываемой и накопленной электрической энергии с помощью двигателя Стирлинга и ПФЭМ или от промышленной электросети; специальной камерой, предназначенной для пропарки одежды и различных предметов, при этом используется и остаточное тепло после применения двухколпаковой банной печи по прямому назначению; контроллером заряда-разряда (КЗР) БАКБ, регулируемым датчиком температуры (ДТ); инвертором (ИНВ), служащим для преобразования постоянного напряжения БАКБ в переменное напряжение 220 В, 50 Гц, пригодное для широкого потребления; открытой каменкой, которая расположена между первым и вторым колпаками и заполнена теплоемким материалом, например отходами из нержавеющей стали или камнями; регулируемым механическим клапаном избыточного давления пара; краном для выпуска пара, который расположен на верхнем кольце двойных стенок двухколпаковой банной печи; пополнительным бачком, обеспечивающим поддержание постоянного уровня воды в полости между двойными стенками двухколпаковой банной печи. Существенные отличия, которые заявлены в изобретении, позволяют получить следующий технический результат: повышение экономичности; обеспечение многофункциональности, мобильности и автономности; выработку электроэнергии при эксплуатации двухколпаковой банной печи и дополнительная выработка электроэнергии от солнечной радиации. Следует отметить, что технология изготовления двухколпаковой банной печи не требует сложного технологического оборудования и специальных станков.

Сущность конструкции ММФАДКБП показана на следующих рисунках. На Фиг. 1 приведен общий вид сбоку бани и ММФАДКБП частично в разрезе. На Фиг. 2 приведен общий вид двухколпаковой банной печи в разрезе. На Фиг. 3 показана конструкция системы передачи тепла от двухколпаковой банной печи в нагревательную камеру и система охлаждения теплообменника двигателя Стирлинга. На Фиг. 4 показан вид сверху топочного отделения и помещения стационарного или полевого базирования с расположенной в ней двухколпаковой банной печью. На Фиг. 5 показана схема выработки и подачи электроэнергии потребителям. Мобильная многофункциональная автономная двухколпаковая банная печь содержит следующие составные части. Двухколпаковая банная печь 1, установленная в помещении 2 для помывки людей в стационарных или полевых условиях, причем помещение в полевом исполнении представляет брезентовую палатку 3 с двойными стенками. Двигатель Стирлинга 4 с электрогенератором 5 расположен в топочном отделении 6 помещения 2, причем топочное отделение 6 отделено от помещения 2 перегородкой, выполненной из легкого негорючего материала (не обозначена). Пленочные фотоэлектрические модули 7 установлены на крыше 8 помещения 2 или палатки с двойными стенками 3. Специальная камера 9 для пропарки одежды установлена внутри помещения 2 или палатки с двойными стенками 3. Пароводяная труба 10, служащая для подвода пара в специальную камеру 9 в целях пропарки различной одежды и предметов. Патрубок с краном 11, расположенный в нижней части полости 12 с двойными стенками двухколпаковой банной печи 1, при этом патрубок с краном 11 служит для подачи холодной воды в полость 12 с двойными стенками. Внешний цилиндр 13 двухколпаковой банной печи 1; внутренний цилиндр 14 двухколпаковой банной печи 1, при этом внешний цилиндр 13 и внутренний цилиндр 14 составляют полость 12 с двойными стенками и возможностью для заполнения и подогрева воды. Внешний цилиндр 15 открытой камеры каменки 16. Причем каменка 16 расположена коаксиально внутри колпака 2. Объем каменки образуют: внутренний цилиндр 17 открытой камеры каменки 16, патрубок с краном 18 отбора горячей воды из полости 12 с двойными стенками двухколпаковой банной печи 1, причем патрубок с краном 18 расположен на расстоянии 2/3Н от нижнего края двухколпаковой банной печи 1, где Н высота двухколпаковой банной печи 1 (Фиг. 1). Патрубок с краном 19, служащий для подачи пара из полости 12 с двойными стенками в помещение 2 или палатку с двойными стенками 3. Стандартный пополнительный бачок 20, расположенный таким образом, чтобы уровень холодной воды в стандартном пополнительном бачке 20 соответствовал уровню воды, в полости 12 с двойными стенками, равным 3/4Н высоты двухколпаковой банной печи 1 (Фиг. 1). Рубашку охлаждения 21 теплообменника 22 с винтовой ребристостью двигателя Стирлинга 4. Трубопровод 23, соединяющий рубашку охлаждения 21 теплообменника 22 с винтовой ребристостью нагревательной камеры двигателя Стирлинга 4 со стандартным пополнительным бачком 20. Трубопровод 24 для подачи воды из рубашки охлаждения 21 теплообменника 22 с винтовой ребристостью двигателя Стирлинга 4 в патрубок с краном 11 для подачи холодной воды в полость 12 с двойными стенками. Трубопровод 25 для подачи воды из рубашки 21 теплообменника 22 с винтовой ребристостью двигателя Стирлинга 4 в стандартный пополнительный бачок 20. Подвижный топочный тоннель 26 с дверкой 27. Отверстие 28 в дверке 27, служащее для прохода воздуха при организации верхнего горения древесного топлива, а при использовании сжатого или сжиженного газа для крепления газовой горелки 29. Топочное пространство 30 двухколпаковой банной печи 1 для размещения древесного топлива или газовой горелки 29 при использовании в качестве топлива сжатого или сжиженного газа. Поддувало 31, которое обеспечивает доступ воздуха в топочное пространство 30 при использовании в качестве топлива сжатого или сжиженного газа. Кран 32 газовой горелки 29. Газовые баллоны 33 сжатого или сжиженного газа. Редукторы 34 газовых баллонов 33 сжатого или сжиженного газа. Трубопроводы 35 газовых баллонов 33, предназначенные для подачи газа к газовой горелке 29 при использовании сжатого или сжиженного газа в качестве топлива для двухколпаковой банной печи 1. Цилиндрическая теплоприемная камера 36, представляющая собой металлический цилиндр, встроенный в топочное пространство 30 двухколпаковой банной печи 1 (Фиг.). Теплопроводный цилиндрический элемент 37, выполненный из прессованной стружки высококачественной меди, размещенный внутри цилиндрической теплоприемной камеры 36 (Фиг. 4). Теплоизоляция 38 внешней части теплопроводного цилиндрического элемента 37. Нагревательная камера 39 двигателя Стирлинга 4. Регулируемый механический клапан избыточного давления 40, причем регулируемый механический клапан избыточного давления 40 и патрубок с краном 19 для подачи пара из полости 12 с двойными стенками расположены на верхнем кольце 41 полости 12 с двойными стенками. Второй колпак 42 банной печи 1, причем второй колпак 42 образован внутренним цилиндром 14 двухколпаковой банной печи 1, внешним цилиндром 15 открытой камеры каменки 16 и внутренней поверхностью кольца 43 второго колпака 42. Первый колпак 44 двухколпаковой банной печи 1 расположен параллельно второму колпаку 42 и образован внутренним цилиндром 17 открытой камеры каменки 16, внешней поверхностью дымоходной трубы 45 и внутренней поверхностью кольца 46 первого колпака 44. Дымоходная труба 45 может состоять из набора нескольких прямых и изогнутых колен (не обозначены), которые набираются в зависимости от удаления двухколпаковой банной печи 1 от отверстия в помещении для помывки людей 2 и выводит продукты горения на открытый воздух через топочное перекрытие или стенку. Причем дымоходная труба 45 расположена в геометрическом центре двухколпаковой банной печи 1. Внутренняя труба 47 расположена в зоне первого колпака 44. Дно 48 внутренней трубы 47. Дно 49 двухколпаковой банной печи 1. Обратный клапан 50 подачи холодной воды, установленный на выходе из рубашки охлаждения 21 двигателя Стирлинга 4. Теплоэлектрические нагреватели (ТЭН) 51, в количестве одного и более, встроенные в нижнюю часть полости 12 с двойными стенками. Блок аккумуляторных батарей (БАКБ) 52; контроллер заряда-разряда (КЗР) 53. Инвертор (ИНВ) 54. Инфракрасные нагреватели 55. Электронный пульт управления 56 (ЭПУ). Заявленная мобильная многофункциональная автономная двухколпаковая банная печь работает в трех режимах. Предварительно банная печь 1 устанавливается в помещении 2 или в палатке с двойными стенками 3. Первый режим. Двухколпаковая банная печь 1 не функционирует по назначению. Пленочные фотоэлектронные модули 7, расположенные на крыше 8 помещения 2 или в палатке с двойными стенками 3, в дневное время вырабатывают электроэнергию, которая через КЗР 53 запасается в БАКБ 52 (Фиг. 5), причем ПФЭМ 7 постоянно подключены к КЗР 53, который контролирует и обеспечивает накопление электроэнергии в БАКБ 52, последние подключены к инвертору 54, выдающему потребителям переменное напряжение 220 В с частотой 50 Гц. Второй режим, является основным режимом эксплуатации ММФАДКБП по назначению, который заключается в следующем. Загрузка древесного топлива в топочное пространство 30 происходит без установки подвижного топочного тоннеля 26. После загрузки древесного топлива подвижный топочный тоннель 26 устанавливается на место, что упрощает эксплуатацию двухколпаковой банной печи 1. Подвижный топочный тоннель 26 легко компенсирует возможные разные толщины перегородок между помещением 2 и топочным отделением 6. После загрузки древесного топлива в топочное пространство 30 и установки топочного тоннеля 26 дверка 27 закрывается, воздух через отверстие 28 поступает в топочное пространство 30. Открывается кран 11 подачи холодной воды в полости 12 с двойными стенками двухколпаковой банной печи 1. В этом случае, вода через стандартный пополнительный бачок 20, по трубопроводу 23 поступает в рубашку охлаждения 21, теплообменника 22, нагревательной камеры 39 двигателя Стирлинга 4. Вода проходит по поверхности винтовой ребристости рубашки охлаждения 21, охлаждает воздух или любой инертный, газ, находящийся во внутренней полости нагревательной камеры 39, чем обеспечивается устойчивая работа двигателя Стирлинга 4. Далее из рубашки охлаждения 21 эта уже подогретая вода через обратный клапан 50 поступает в полость 12 с двойными стенками банной печи 1 и заполняет ее до уровня 3/4Н высоты банной печи 1 (Фиг. 1). Известно, что процесс парообразования в закрытом объеме сопровождается повышением давления пара в полости 12 с двойными стенками двухколпаковой банной печи 1. Поэтому применение обратного клапана 50 препятствует попаданию горячей воды через патрубок с открытым краном 11, расположенный в нижней части полости 12 банной печи 1, в рубашку охлаждения 21, теплообменника 22 с винтовой ребристостью двигателя Стирлинга 4, и далее по трубопроводам 24, 25 в стандартный пополнительный бачок 20. Следует отметить, что стандартный пополнительный бачок 20 и полость 12 работают по принципу сообщающихся сосудов. Затем сверху разжигается загруженное древесное топливо. Нагретый в топочном пространстве 30 горячий воздух попадает в верхнюю часть 42 второго и первого 44 колпаков двухколпаковой банной печи 1, где находится длительное время и отдает тепло воде находящейся в полости 12 и камням, находящимся в открытой камере каменки 16. При этом давление горячее воздуха в первом колпаке 44 и во втором 42 колпаке растет, а остывший воздух вытесняется, опускается вниз и вместе с горячими дымовыми газами попадает во второй колпак 44 двухколпаковой банной печи 1. Во втором колпаке 44 горячие дымовые газы также нагревают камни, находящиеся в открытой камере каменки 16. По мере накопления тепла в первом 41 и втором 43 колпаках растет давление и при достижении давления во втором 42 и в первом 44 колпаках в 1,10-1,15 раза, превышающее атмосферное давление, происходит выхлоп дымовых газов через дымоходную трубу, расположенную в геометрическом центре банной печи 1. Выхлоп этих газов уравнивает давление в колпаках 42, 44 с атмосферным давлением, на этом выхлоп завершается, далее процесс периодически повторяется. По мере разогрева частота выхлопов увеличивается. После закипания воды в полости с двойными стенками 12 и постоянном горении частота повторяемости процесса становится без прибора не различима. Второй режим эксплуатации сопровождается обязательным использованием по назначению двигателя Стирлинга 4 с электрогенератором 5. Двигатель Стирлинга 4 располагается в топочном отделении 6 помещения 2. Нагревательную камеру 39 двигателя Стирлинга 4 помещают в теплопроводный цилиндрический элемент 37, выполненный из прессованной стружки высококачественной меди. Теплопроводный цилиндрический элемент 37, в свою очередь, вставлен внутрь цилиндрической теплоприемной камеры 38 (Фиг.). Нагревательная камера 39 помещается внутри теплопроводного цилиндрического элемента 37. Внешняя часть теплопроводного цилиндрического элемента 37 по длине нагревательной камеры 39 покрыта теплоизоляционным материалом 38 (Фиг.), это сохраняет тепло, передаваемое в нагревательную камеру 39 двигателя Стирлинга 4, что позволяет повысить энергоэффективность работы двигателя Стирлинга 4, так как теплопроводный цилиндрический элемент 37 передает тепло нагревательной камере 39 двигателя Стирлинга 4 по всей внешней поверхности этой нагревательной камеры 39. Для повышения КПД двигателя Стирлинга 4 служит рубашка охлаждении 21 теплообменника 22 с винтовой ребристостью двигателя Стирлинга 4. Интенсивность охлаждения значительно повышается за счет прохождения холодной воды внутри рубашки охлаждения 21 по винтовой ребристости теплообменника 22, в этом случае увеличивается путь и время съема тепла с поверхности винтовой ребриста теплообменника 22. Известно (см. Уокер Г. Двигатели Стирлинга, учебное пособие М. Машиностроение, 1985), что чем больше разница температуры нагревательной камеры 39 двигателя Стирлинга 4 и температуры охлаждения в рубашке охлаждения 21 теплообменника 22 с винтовой ребристостью, тем выше число оборотов передаваемого на электрогенератор 5 двигателем Стирлинга 4, что соответственно повышается его КПД. При расходе горячей воды ее уровень в полости 12 понижается, тогда из пополнительного бачка 20 холодная вода по трубопроводу 24 поступает в рубашку охлаждения 21 теплообменника 22 с винтовой ребристостью. Холодная вода проходит по винтовой ребристости теплообменника 22, охлаждая воздух или рабочий газ, находящейся в полости теплообменника 22 двигателя Стирлинга 4. В случае отсутствия расхода горячей воды при работающей банной печи охлаждение двигателя Стирлинга 4 осуществляется путем конвекционного движения воды по трубопроводам 24, 25 (Фиг.). Двигатель Стирлинга 4 преобразует тепловую энергию в механическое вращательное движение, которое с помощью электрогенератора 5 превращается в электрическую энергию. Эта электроэнергия через КЗР 53 поступает и далее запасается в БАКБ 52. Запасенная в БАКБ 52 электроэнергия с помощью инвертора 54 преобразуется в переменное напряжение 220 В с частотой 50 Гц., которое используется потребителями в различных бытовых целях. Третий режим заключается в обеспечении пропарки и сушки различной одежды и предметов. ПФЭМ 7, расположенные на крыше 8 помещения 2, в дневное время вырабатывают электроэнергию, которая через КЗР 53 запасается в БАКБ 52 (Фиг. 5, 6), причем ПФЭМ 7 постоянно подключены к КЗР 53, который контролирует и обеспечивает накопление электроэнергии в БАКБ 52. Двухколпаковая банная печь 1 находится в рабочем режиме работы. Двигатель Стирлинга 4 с электрогенератором 5 вырабатывает электроэнергию, которая через КЗР 53 запасается в БАКБ 52 (Фиг. 5.) Затем, в установленную внутри помещения 2 или в палатку с двойными стенками 3, размещается различная одежда или предметы для обработки перегретым паром и последующей сушки. Для этого к патрубку с краном 19, служащего для подачи пара из полости 12, подключается пароводяная труба 10 для подвода пара в специальной камере 9 (Фиг.). Открывается кран 19, перегретый пар поступает в специальную камеру 9, где происходит пропаривание одежды или других предметов в течение определенного времени в соответствии с требованиями нормативной документации. Сушка одежды и других предметов происходит с помощью тепла от банной печи 1 и работы инфракрасных нагревателей 55 (Фиг.). Работа банной печи 1 во втором и третьем режимах резервируется, в случае отсутствия древесного топлива, путем использования сжатого или сжиженного газа или подключения ТЭН-лей 51, работающих от БАКБ 52, который постоянно в дневное время через КЗР 53. При использовании сжатого или сжиженного газ в отверстие 28, дверки 27, крепится газовая горелка 29, затем открывается вентиль (не показан) газового баллона 33, редуктор 34 газового баллона 33 настраивается на рабочее давление, далее открывается кран 32 и газ по трубопроводу 35 подается к газовой горелке 29, установленной в топочное пространство 30 банной печи 1. В случае отсутствия древесного и газового топлива для нагревания воды в банной печи 1 подключаются ТЭН-ы 51, использующие электроэнергию БАКБ 52 запасенную с помощью ПФЭМ 7 и генератора 5 двигателя Стирлинга 4. Причем ТЭН-ы 51 могут быть включены и при работе двухколпаковой банной печи 1 на дровяном или газовом топливе в целях удовлетворения требований по повышенному расходу горячей воды. Заявленная ММФАДКБП обладает свойствами экономичности, автономности эксплуатации, является удобной для многофункционального использования на основе возобновляемых источников энергии.

Мобильная многофункциональная автономная двухколпаковая банная печь содержит топку, топочный тоннель, первый колпак, открытую камеру каменки, дымоходную трубу, двойные стенки с возможностью заполнения пространства между ними водой, патрубки с кранами для подачи холодной и отвода горячей воды, расположенные на наружной стенке печи, патрубок с краном для выпуска пара, отличающаяся тем, что содержит второй колпак, образованный внутренним цилиндром открытой камеры каменки и внешней поверхностью основания вытяжной трубы, причем первый колпак расположен коаксиально второму колпаку, двигатель Стирлинга, пароводяную гибкую трубу для подачи пара в помещение парной или открытую камеру каменки или в камеру для пропарки одежды, газовую горелку и баллоны с редукторами, служащие резервуарами для хранения и использования сжатого или сжиженного газа, теплоприемную цилиндрическую камеру для передачи тепла из топочной полости печи в устройство для отвода тепла и передачи тепла в нагревательную камеру двигателя Стирлинга, маховик которого кинематически связан с электрогенератором, заряжающим блок аккумуляторных батарей, систему охлаждения двигателя Стирлинга, пленочные фотоэлектрические модули, выполненные с возможностью выработки электроэнергии, теплоэлектрический нагреватель с датчиком температуры, установленный в нижней части полости между двойными стенками печи и служащий для нагрева воды от вырабатываемой и накопленной электрической энергии с помощью двигателя Стирлинга и пленочных фотоэлектрических модулей, контроллер заряда-разряда блока аккумуляторных батарей, инвертор, служащий для преобразования постоянного напряжения блока аккумуляторных батарей в переменное напряжение для питания теплоэлектрических нагревателей, регулируемый механический клапан избыточного давления пара, пополнительный бачок постоянного уровня воды в полости между стенками печи, при этом патрубок с краном для выпуска пара и регулируемый механический клапан избыточного давления пара расположены на верхнем кольце двойных стенок печи, а топочный тоннель выполнен подвижным.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборудованию для бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений. Технический результат - повышение теплоотдачи продуктов сгорания топлива, упрощение конструкции с обеспечением возможности получения перегретого пара с регулируемой температурой и влажностью.

Изобретение относится к конструкциям печей при оборудовании бань. Технический результат - повышение скорости разогрева, повышение качества пара, уменьшение мощности жесткого инфракрасного излучения и возможность регулирования температуры нагреваемого воздуха.

Изобретение относится к теплотехническому оборудованию и может использоваться для получения пара при проведении банных процедур. Технический результат заключается в возможности получения пара с заданной степенью влажности и высокой производительностью парообразования при компактных размерах самого устройства.

Изобретение относится к теплотехническому оборудованию и может использоваться для получения пара при проведении банных процедур. Технический результат изобретения заключается в исключении попадания паровоздушного аэрозоля в парильное помещение при одновременном упрощении конструкции парообразователя.

Изобретение относится к санитарно-гигиеническим сооружениям, выполняющим терапевтические и гигиенические функции. .

Изобретение относится к конструктивным элементам устройств для обогрева различных помещений, в том числе и бань, и может быть использовано для нагрева помещения, подогрева воды и получения пара.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам индивидуального отопления на твердом топливе, в частности отдельно стоящих домов с площадью отопления более 200 м2 в отсутствии возможности использования газового или электрического отопления.

Изобретение относится к печам для бань и предназначено для нагрева помещения, подогрева воды и получения пара. .

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к бытовым банным печам, и предназначено для прогрева помещения, подогрева воды и получения пара. .

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к бытовым банным печам, и предназначено для прогрева помещения, подогрева воды и получения пара. .
Наверх