Гелиоустановка для теплоснабжения здания

 

О П И С А Н И Е (и)885737

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсиик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву.— (22) Заявлено 26. 12. 79 (21) 2859480/24-06

{53)N. Кл.

F 24 1 3/02 с присоединением заявки РЙ—

9еудеретвеньй квинтет

СССР

60 делзи нзе4рвтеннй н еткрнтн1 (23) Приорнтет—

Опубликовано 30. 11. 81. Б оллетень Ю 44 {53) gl(662.997 (088. 8) Дата опубликования описания 30. 11. 81

Л

В.Д.Каганов, О.С.Попель, .Н.О.Спе гор и Э.Э.Шпильрашн

1

Особое конструкторское бюро ИнститЗЧ а=высоких температур

АН СССР и Институт высоких температур АН СССР (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) ГЕЛИОУСТАНОВКА ДЛЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЯ

Изобретение относится к гелиотехни ке, в частности к гелиоустановкам для

1 теплоснабжения зданий.

Известна гелиоустановка для теплоснабжения здания, содержащая связаинще. через теллообменник первичный контур с гелиоприемником и вторичный контур с последовательно соединенными дублирующим источником энергии, отопительными приборами, насосом и запорным вентилем и параллельно соединенным с теплообменником и запорным вентилем байпасным трубопроводом, и аккумулятор тепла. Теплоноситель первичного контура, нагретый в гелиоприемнике, IS проходит теплообменник и отдает свое тепло в аккумулятор, выполненный saодно с теплообменником. Тепло из последнего теплоносителем вторичного контура передается отопительным приборам. При недостаточности солнечной радиации и отсутствии запаса тепла в аккумуляторе включается. дублирующий источник энергии и теплоноситель вто2 ричного контура проходит через бай,пасный трубопровод, минуя теплообменник н аккумулятор Щ .

Однако совмещение теплообменника и аккумулятора тепла приводит в течение светового дня к периодам повышен-; ной температуры теплоносителя первичного контура на входе в гелиоприемник. Кроме того, тепло, отбнраемое теплоносителем вторичного контура иэ аккумулятора, нестабильно в течение светового дня и в отдельные периоды превышает потребное для отоппення.

Совмещение теплообменника и аккумулятора теппа увеличивает длительность работы,гелиоустановки эа счет теппа, накопленного аккумулятором, что требует увеличения его размеров и, следовательно, поверхности теппообмена с окружающей средой. Все перечисленные недостатки приводят к снижению эффективности теплоснабжения здания с помощью солнечной энергии.

885737

Цель изобретения — повышение КПД гелиоустановки и расширение функциональных возможностей гелиоустановки.

Поставленная цель достигается тем, что вторичный контур дополнительно содержит распределительное устройство с тремя соединительными патрубками и второй запорный вентиль, yc;"ановленный в байпасном трубопроводе, причем первый патрубок гидравлически со- ц} единен с теплообменником, второй — с байпасным трубопроводом, а третий— с дублирующим источником энергии, а аккумулятор тепла выполнен в виде емкости, разделенной установленной в ней 1З с возможностью перемещения поперечной перегородкой,на два объема, верхний из которых гидравлически соединен с первым патрубком распределительного устройства, а нижний — со вторым ат" 20 рубком.

Кроме того, вторичный контур дополнительно содержит третий запорный вентиль, установленный между отопительными приборами и насосом, прйчем вто- д рой и третий запорные вентили выполнены трехходовыми и гидравлически соеди" иены между собой.

На чертеже представлена схема гелиоустановки для теплоснабжения здания.

Гелиоустановка содержит связанные через теплообменник 1 первичный.контур 2 с гелиоприемником 3 и вторичный контур 4 с последовательно соединенЭЗ ными дублирующим источником 5 энергии, отопительными приборами б, насосом 7 и запорным вентилем 8 и параллельно соединенным с теплообменником 1 и запорным вентилем 8 байпасным трубопрово40 дом.9, и аккумулятор 10 тепла, Вторичный контур 4 дополнительно содержит распределительное устройство

11 с тремя соединительными патрубками . и второй запорный вентиль 12, установ- ленный в байпасном трубопроводе 9, причем первый патрубок гидравлически соединен с теплообменником 1, второй с. байпасным трубопроводом 9, а третий — с дублирующим источником 5 энер" о гии. Аккумулятор 10 тепла выполнен в виде емкости, разделенной установленной в ней с возможностью перемещения поперечной перегородкой 13 на два объt ема, верхний иэ которых гидравлически %3 соединен с первым патрубком распреде." .лительного устройства 11, а нижний— со вторым патрубком. ф

Кроме того, вторичный контур 4 дополнительно содержит третий запорный вентиль 14, установленный между отопительными приборами 6 и насосом 7, причем второй и третий запорные вентили 12 и 14 выполнены трехходовыми и гидравлически соединены между собой трубопроводом 15.

Первичный контур 2 также снабжен насосом 16.

В контурах 2 и 4 гелиоустановки предусмотрены термодатчики для измерения основных параметров системы теплоснабжения (на чертеже не показаны)., Гелиоустановка для теплоснабжения здания работает следующим образом.

В отопительный период теплоснабжения здания осуществляется с включением первичного контура 2 и отводом избытка тепла в верхний объем аккумулятора 10 Во вторичном контуре 4, либо с отключенным первичным контуром

2 и подачей тепла из верхнего объема аккумулятора 10 во вторичном контуре

4, либо с отключенным первичным контуром 2 и отсутствием запаса тепла в аккумуляторе 1.0 вторичного контура 4 с помощью дублирующего источника 5 энергии е

В первом варианте отопления насос

16 первичного контура 2 включен также, как и насос 7 вторичного контура 4, в котором вентили 8 и 14 открыты, а вентиль12 — закрыт °

Тепло, полученное теплоносителем первичного контура 2 в гелиоприемнике

3, передается в теплообменнике l теплоносителю вторичного контура 4.

Распределительное устройство li, выполненное в виде регулирующего трехходового клапана, например типа

27ч905нж, свободно пропуская теплоноситель вторичного контура 4 в направлении от теплообменника l к дублирующему источнику 5 энергии и отопительным приборам 6, обеспечивает циркуляцию теплоносителя, минуя аккумулятор 10.

При поступлении сигнала термодатчика о превышении заданной температуры отопления, первый соединительный патрубок распределительного устройства 11 прикрывается клапаном, второй — приоткрывается, что обеспечивает поступление части расхода нагретого в теплообменнике i теплоносителя вторичного контура 4 в верхний объем аккумулято ра 10, его возмещение в результате

5 8857 перемещения перегородки 3 расходом холодного теплоносителя из нижнего объема, поступающим через второй патрубок распределительного устройства 11 и смешение горячего и холодного теп- 5 лоносителя в последнем.

Во втором варианте отопления насос 16 отключен.

Во вторичном контуре 4 вентиль 8 закрыт, а вентили 12 и 14 открыты, за 10 исключением направления связывающего их трубопровода 15. Второй патрубок распределительного устройства ll также закрыт клапаном.

Горячий теплоноситель вторичного контура 4, накопленный в аккумуляторе 10, поступает через распределительное устройство 11 и дублирующий источ- . ник 5 энергии в отопительные приборы 6.

В третьем варианте отопления на- 26 ,сос !6 также отключен.

Во вторичном контуре 4 положение вентиля 8 практически безразлично для работы системы, вентили 12 и 14 открыты аналогично второму варианту отопления, а в распределительном устройстве 11 первый патрубок закрыт клапаном. Дублирующий источник 5 энергии включен и производит нагрев теплоносителя вторичного контура 4, цирку- 50 лирующего через отопительные приборы

6 и байпасный трубопровод 9.

Формула изобретения

1. Гелиоустановка для теплоснабжения здания, содержащая связанные че-, рез теплообменник первичный контур,с гелиоприемником и вторичный контур с последовательно соединенными дублирующим источником энергии, отопительными приборами, насосом и запорным вентилем и параллельно соединенным с теплообменником и запорным вентилем байпасным трубопроводом, и аккумулятор тепла, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД, вто" ричный контур дополнительно содержит распределительное устройство с тремя соединительными патрубкаьы и второй

В неотопительный период тепло, полученное от солнечной энергии в первичном контуре 2 гелиоустановки, пе- . редается через теплообменник 1 теплойосителю вторичного контура 4, в котором третий патрубок распределительного устройства 11 закрыт клапаном, что предотвращает попадание горячего. теплоносителя в дублирующий источник

5 энергии и отопительные приборы 6.

Вентиль 8 открыт, а вентили 12 и 14 открыты в направлении расхода теплоносителя от аккумулятора 10 к насосу

7 через трубопровод 15.

Теплоноситель во вторичном контуре

4 циркулирует через теплообменник 1, распределительное устройство 11, клаSO пан 12, трубопровод 15, клапан 14,,насос 7 и клапан 8,пока его темпера- тура на выходе из теплообменника 1 не достигает заданной.

1Ioche чего клапан 12 закрывается, 55 первый патрубок распределительного устройства !1 закрывается, третий— открывается и холодный теплоноситель

1из нижнего объема аккумулятора 10 по37 4 ступает через распределительное устройство 11 в систему отопления, а горячий — в верхний объев аккумулятора 10.

Накопленный в аккумуляторе 10 горячий теплоноситель, например вода, реализуется на нужды теплоснабжения, а недостающий объем компенсируется холодной водой из водопровода (на чертеже не ох).

Наличие аккумулятора 10 тепла; выполненного в виде емкости, разделенной подвижной перегородкой 13 на два объема и включенной с помощью распределительного устройства 11 и запорного клапана 12 последовательно в контур циркуляции теплоносителя вторичного контура 4 и вне контакта с теплообменником 1, позволяет уменьшить температуру теплоносителя первичного контура 2 на входе в гелиоприемник 3, ограничить максимальную температуру теплоносителя вторичного контура 4 на входе в отопительные приборы 6, накапливать в аккумуляторе 10 теплоноситель только с температурой выше заданной, что в свою очередь, вследствие более полного съема тепла с первичного контура 2 и минимальных по-" терь во вторичном контуре 4 повышает

КПД гелиоустановки, Кроме того, использование третьего запорного вентиля 14 и выполнение вентилей 12 и 14 трехходовыми с гидравлической связью между ними трубопроводом 15 обеспечивает воэможность накопления горячего теплоносителя в неотопительный период, что расширяет функциональные возможности гелиоустановки для теплоснабжения здания.

Составитель П. Шендерович

Редактор Л. Пчелинская Техред Е.Гаврилешко Корректор E. Рошко

Тираж 827 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10518/51

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 . 885737 8 запорный вентиль, установленный в бай-, 2. Гелиоустановка по и. 1, о тпасном трубопроводе, причем первый л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цепатрубок гидравлически соединен с теп- лью расширения функциональных воэможлообменником, второй — с Дайпасным но тей, вторичный контур дополнительтрубопроводом, а третий — с дублирую- у но содержит третий запорный вентиль; щнм источником энергии, а аккумулятор установленный между отопительными тепла выполнен в вице емкости, разде : приборами и насосом, причем второй и ленной установленной в ней с возмож- третий запорные вентили выполнены трех.ностью перемещения поперечной нерего- ходовыми и гидравлически соединены родкой на два объема, верхний из кото- 10 между собой. рых гидравлически соединен с первым Источники информации, патрубком распределительного устройст- принятые во внимание при экспертизе ва, а нижний — со вторым пат- l. Патент Франции 9 2265047, рубком. кл. F 24 J 3/02, опублик. 1975.