УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ В УСТАНОВКАХ ЗАМКНУТОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ И СОЗДАНИЯ БЛАГОПРИЯТНЫХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ЗОН В РЫБОВОДНЫХ ВОДОЕМАХ Российский патент 2015 года по МПК A01K61/00 F24J2/04 

Изобретение относится к области рыбоводства, а именно к устройствам, управляющим процессом поддержания требуемой температуры воды при получении и выращивании гидробионтов в установках замкнутого водоснабжения (УЗВ) и в рыбоводных водоемах.

Установки поддержания оптимального значения температуры воды в УЗВ являются важным инструментом для выращивания гидробионтов, особенно в летнее время, когда показатель температуры воды превышает ее номинальное рыбоводное значение и требуется устройство, способное понижать температуру воды и поддерживать ее в заданных пределах.

Известны установки, работающие на понижение температуры и поддержание ее значения в заданных пределах.

Такими устройствами являются промышленные компрессионные холодильные агрегаты, работающие на хладагенте (1). Основными составляющими частями этих агрегатов являются компрессор, испаритель, конденсатор, терморегулирующий вентиль и хладагент.

Недостатками таких устройств являются сложность конструкции, постоянный контроль персонала за работой охлаждающего устройства, автоматики включения/отключения устройств, поддержание оптимальной заданной температуры воды, большое потребление электроэнергии, что в результате ведет к заметному увеличению цены конечного продукта, а также дороговизна устройства, сложность его обслуживания, требующая специально обученного персонала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту (прототип) является абсорбционный аммиачный холодильный агрегат типа «Морозко-3М» (2), включающий теплообменник, сборник раствора, аккумулятор водорода, абсорбер, регенеративный газовый теплообменник, дефлегматор, конденсатор, испаритель, генератор, термосифон, регенератор, трубки слабого раствора, пароотводящую трубку, электронагреватель, термоизоляцию.

Однако применение таких агрегатов в рыбоводстве очень дорогостояще, т.к. требует большого количества электроэнергии.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение эффективности процесса регулирования (стабилизации) температуры воды в УЗВ путем использования солнечной энергии, что способствует понижению затрат на строительство, содержание и обслуживание устройства и значительному увеличению срока службы устройства.

Поставленная задача осуществляется тем, что устройство содержит абсорбционный аммиачный холодильный агрегат, оно оснащено параболой, концентрирующей солнечные лучи, с установленным в ее фокусе термосифоном, являющимся теплообменником холодильного агрегата, парабола механически соединена с солнечной батареей, которая, в свою очередь, соединена с аккумуляторной батареей, блоком определения положения солнца и редуктивным двигателем, приводящим в движение параболу с солнечной батареей, а термосифон последовательно соединен с холодильным агрегатом и испарителем.

Положительный эффект заключается в том, что в автоматическом режиме происходит стабилизация температуры воды; чем агрессивней солнце, тем больше охлаждается воздух в здании, поддерживая среднюю ночную температуру воздуха в помещении, а также воды в УЗВ, при полном отсутствии потребления электроэнергии от промышленной электросети, а также исключается необходимость контроля обслуживающего персонала за работой устройства.

Абсорбционный холодильный агрегат в отличие от компрессорного агрегата может использовать любую сообщенную тепловую энергию, в данном случае энергию солнца, которая в фокусе параболы составляет более 300°C, что вполне обеспечивает его работу.

Совокупность отличительных признаков описываемого устройства обеспечивает достижение указанного технического результата. Конструктивные особенности устройства позволяют стабилизировать температуру воды в УЗВ и создают благоприятные зоны в рыбоводных водоемах при одновременном исключении каких-либо энергозатрат. Циркуляция воды в водоеме проходит естественным путем и обеспечивает распределение холода в толще воды.

В результате проведенного анализа уровня техники не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение прототипа из выявленных аналогов позволило найти совокупность существенных по отношению к техническому результату отличительных признаков.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».

Новая совокупность признаков не вытекает явным образом из существующего уровня техники и обеспечивает достижение нового технического результата.

Таким образом, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».

На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство 1 состоит из солнечной батареи 2, аккумуляторной батареи 3, блока определения положения солнца 4, параболы 5, концентрирующей солнечные лучи, с установленным в ее фокусе на растяжках термосифоном 6, управляемые редуктивным двигателем 7, а термосифон 6 последовательно соединен с испарителем 8 холодильного агрегата 9.

Устройство работает следующим образом.

Вариант 1.

При повышении температуры воздуха с восходом солнца, освещающего солнечную батарею 2, она подзаряжает аккумуляторную батарею 3, которая подает электрическое питание на блок определения положения солнца 4, парабола 5, с установленным в ее фокусе на растяжках термосифоном 6, управляются редуктивным электрическим двигателем 7, который получает рабочее электрическое питание от аккумуляторной батареи 3. Воздух в помещении, где находится УЗВ, охлаждается испарителем 8 холодильного агрегата 9.

С заходом солнца за горизонт солнечная батарея 2 прекращает вырабатывать электрическое питание, редуктивный электрический двигатель 7 электрическим сигналом блока 4 определения положения солнца переводит параболу 5 в исходное положение.Таким образом, чем выше температура воздуха, прогреваемого солнцем, тем интенсивней работа холодильного агрегата, осуществляющего стабилизацию температуры воздуха в цеху, где установлена УЗВ, следовательно, значение температуры воды в УЗВ будет поддерживаться средним значением ночной температуры, которая не превышает нормальных рыбоводных показателей.

Вариант 2.

Предлагаемое устройство может быть полезным для ликвидации заморов гидробионтов при повышении температуры воды в рыбоводных водоемах в летнее время.

Причиной таких заморов является изменение гидрохимических показателей водоема, в частности изменение значений pH и O₂ в поверхностном слое воды и у его дна, изменяющие электролитические свойства водоема и органических соединений. В этом случае устройство устанавливается в фиксированном положении на платформе в водоем, таким образом, чтобы парабола 5 с установленным в ее фокусе термосифоном 6 и солнечная батарея 2 были направлены на солнце, блок определения положения солнца 4 находился на платформе, там же устанавливается и редуктивный электрический двигатель 7, приводящий в движение параболу 5 с солнечной батареей 2, а охлаждающий элемент агрегата 9 - испаритель 8 находился в воде.

С появлением солнца устройство начинает своим охлаждающим элементом испарителем 8, погруженным в воду водоема, охлаждать ее, чем активнее солнце воздействует на параболу 5, и, соответственно, на термосифон 6 холодильного агрегата, тем сильнее охлаждается вода в зоне установки охлаждающего элемента. Охлажденная вода опускается в придонную часть водоема, по пути следования смешиваясь с прудовой водой и распространяясь по дну водоема, выравнивая гидрохимический и органический показатели в зоне воздействия воды с пониженной температурой.

Гидрохимические показатели в этой зоне улучшаются, гидробионты и живые корма устремляются в благоприятную зону. Площадь ее зависит от мощности устройства или количества устройств, установленных в водоеме.

Предлагаемое устройство может использоваться в народном хозяйстве или любых иных областях, где отсутствуют линии электропередач, например, для охлаждения промышленных заводских вод и т.д.

Источники информации

1. http://PU.wikipedia.org/wki/холодильник.

2. http://http://elremont.ru/holod/fz rus/fr rem 23.php (прототип).

Устройство состоит из абсорбционного аммиачного холодильного агрегата, включающего, в частности, термосифон и испаритель. Устройство оснащено параболическим зеркалом, концентрирующим солнечные лучи на термосифоне холодильного агрегата. Параболическое зеркало механически соединено с солнечной батареей, которая, в свою очередь, соединена с аккумуляторной батареей, блоком определения положения солнца и двигателем, приводящим в движение параболу с солнечной батареей. Изобретение позволяет использовать солнечную энергию для понижения температуры воды. 1 ил.

Устройство для стабилизации температуры в установках замкнутого водоснабжения и создания благоприятных температурных зон в рыбоводных водоемах, состоящее из абсорбционного аммиачного холодильного агрегата, включающего, в частности, термосифон и испаритель, отличающееся тем, что оно оснащено параболой, концентрирующей солнечные лучи, с установленным в ее фокусе термосифоном, являющимся теплообменником холодильного агрегата, парабола механически соединена с солнечной батареей, которая, в свою очередь, соединена с аккумуляторной батареей, блоком определения положения солнца и редуктивным двигателем, приводящим в движение параболу с солнечной батареей, а термосифон последовательно соединен с холодильным агрегатом и испарителем.