Котел со встроенным бойлером Российский патент 2025 года по МПК F24H1/50 F24H1/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к котлам со встроенным бойлером и может быть применено для обеспечения отоплением и горячей водой без дополнительных систем монтажа дополнительного оборудования в частных домах и организациях.

Уровень техники

Из уровня техники известен бойлер послойного нагрева с встроенным теплообменником (см. RU 216247 U1, опуб. 24.01.2023), состоящий из теплоизолированного бака, холодная вода в который поступает через вход, а горячая поступает потребителю через выход, по патрубку посредством циркуляционного насоса холодная вода со дна бака поступает в теплообменник, расположенный в одном корпусе с баком, по патрубку горячая вода с теплообменника возвращается в верхнюю часть бака. Через патрубки теплообменник подключается к внешнему источнику любого теплоносителя. Недостатком известного технического решения является то, что оно предназначено только для обеспечения горячего водоснабжения.

Также из уровня техники известен универсальный конденсационный блок-модуль для отопления и горячего водоснабжения (см. RU 112360 U1, опуб. 10.01.2012), включающий корпус, внутри которого размещен бойлер-теплообменник, циркуляционный насос системы отопления, система автоматического распределения циркуляции теплоносителя, а над бойлером-теплообменником установлены конденсационный газовый котел и расширительный бак системы отопления. Блок-модуль снабжен дополнительным расширительным баком на систему ГВС, установленным в верхней части корпуса за конденсационным газовым котлом. На трубопроводе для подвода холодной воды в бойлер-теплообменник установлен блок предохранительных устройств на систему ГВС. Система автоматического распределения циркуляции теплоносителя выполнена в виде двух насосов, установленных на трубопроводе для подачи теплоносителя. Выходы всех магистралей: подающей и обратной магистралей отопительного контура, подвода холодной воды и отвода горячей воды выведены на фронтальную поверхность корпуса. Недостатком аналога является то, что используется бойлер-теплообменник, требующий дополнительного времени на нагрев воды для ГВС.

Кроме того, из уровня техники известен котел газовый настенный (см. RU 184497 U1, опуб. 29.10.2018), содержащий навешиваемый на стену корпус, имеющий сообщение с атмосферой, внутри которого размещена герметичная топочная камера со сборником дымовых газов, сообщаемым с патрубком удаления продуктов сгорания, внутри которой размещены газовая горелка с устройством розжига, сообщенная через газовый клапан с каналом подачи газа, теплообменник контура отопления, сообщенный с одной стороны с каналом подачи теплоносителя из системы отопления, в который встроен насос и расширительный бак, и с другой стороны с каналом вывода теплоносителя в систему отопления. При этом котел снабжен устройством управления, теплообменником контура горячего водоснабжения, размещенным в отдельном корпусе, полость которого с одной стороны сообщена с каналом подачи теплоносителя из системы отопления до места размещения насоса в этом канале, и с другой стороны - с каналом вывода теплоносителя в систему отопления. А теплообменник контура горячего водоснабжения с одной стороны сообщен с каналом подачи горячего водоснабжения, в котором размещен датчик протока воды, а с другой стороны - с каналом выдачи горячего водоснабжения потребителю. Недостатком аналога является то, что не используется бойлер, при неработающем котле будет отсутствовать ГВС потребителя.

Также из уровня техники известен котел для отопления и горячего водоснабжения (см. RU 100594 U1, опуб. 20.12.2010), содержащий расширительный бачок и герметичный корпус, в котором размещены топочная камера с газовой горелкой, теплообменник контура отопления с дымовой коробкой, буферная емкость с теплообменником контура горячего водоснабжения, патрубки для подачи воздуха в топку к газовой горелке и удаления продуктов сгорания, расположенные в верхней части котла, патрубки подвода-отвода теплоносителя и подвода-отвода воды, и систему управления. Теплообменник контура отопления включает призматический корпус с открытой нижней частью, трубной доской в верхней части и змеевиком на наружной поверхности. Дымовая коробка в месте ее соединения с патрубком удаления продуктов сгорания снабжена каналом, соединенным с внутренней полостью герметичного корпуса, а буферная емкость связана с патрубком отвода теплоносителя и включает призматический корпус с расположенным внутри него теплообменником контура горячего водоснабжения и собственными патрубками подвода и отвода теплоносителя и подвода-отвода воды. При этом буферная емкость вынесена за пределы расположения теплообменника контура отопления, размещена в нижней части герметичного корпуса и посредством дополнительного патрубка через кран переключения в режим «отопление+горячее водоснабжение/только горячее водоснабжение» соединена с патрубком подвода теплоносителя, на котором после его соединения с дополнительным патрубком буферной емкости установлен насос. Аналогу также присущ недостаток, характерный для применяемого теплообменника, требующего дополнительного времени на нагрев воды для ГВС.

Технической задачей изобретения является преодоление недостатков существующего уровня техники.

При решении технической задачи изобретением достигается технический результат, заключающийся в расширении арсенала средств обогрева и горячего водоснабжения - создание газового двухконтурного котла со встроенным бойлером послойного нагрева, позволяющего получить горячую воду сразу после включения котла.

Раскрытие сущности изобретения

Изобретение представляет собой котел со встроенным бойлером, выполненный в едином корпусе, внутри которого расположены: двухконтурный газовой котел и бойлер, группа безопасности, соединительные трубы и запорно-регулирующая арматура, при этом, согласно изобретению, бойлер выполнен в виде бойлера послойного нагрева, имеющего патрубок подачи холодной воды в нижнюю часть бойлера, патрубок забора воды из нижней части бойлера, связанный через насос контура ГВС со вторичным теплообменником котла, имеющего патрубок, соединяющий выход горячей воды из вторичного теплообменника в верхнюю часть бойлера, при этом данный патрубок оборудован выходом горячей воды потребителю, а бойлер содержит сливной патрубок, предохранительный клапан ГВС, датчик температуры, анодную защиту от коррозии, расширительный бак контура ГВС.

При этом группа безопасности и запорно-регулирующая арматура содержат: электронный газовый клапан, воздушный клапан, дренажный клапан, ограничитель расхода воды, предохранительный клапан вторичного теплообменника, датчик отопления, предохранительный термостат отопления, 3-х ходовой перепускной клапан, реле давления воды, манометр, кран подпитки.

При этом управление работой котла и бойлера расположено на передней панели корпуса.

Краткое описание сопроводительных фигур

Сущность изобретения может быть дополнительно пояснена неограничивающими примерами, отраженными на сопроводительных фигурах 1-4, где:

фиг.1 - рабочая схема котла со встроенным бойлером по изобретению;

фиг.2 - фото внешнего вида котла со встроенным бойлером, вид спереди;

фиг.3 - фото внешнего вида котла со встроенным бойлером, вид сзади;

фиг.4 - фото варианта компоновки.

Отдельными позициями обозначены следующие элементы:

1 - вентилятор;

2 - теплообменник;

3 - электрод розжига;

4 - горелка;

5 - электронный газовый клапан;

6 - вторичный теплообменник;

7 - воздушный клапан;

8 - основной насос;

9 - дренажный клапан;

10 - байпас;

11 - ограничитель расхода воды;

12 - предохранительный клапан;

13 - расширительный бак контура ГВС (горячее водоснабжение);

14 - предохранительный клапан ГВС;

15 - датчик температуры ГВС;

16 - анод;

17 - бойлер;

18 - сливной патрубок;

19 - кожух дымохода;

20 - реле давления воздуха;

21 - расширительный бак;

22 - датчик отопления;

23 - предохранительный термостат отопления;

24 - электрод;

25 - 3-х ходовой перепускной клапан;

26 - реле давления воды;

27 - манометр;

28 - кран подпитки;

29 - насос контура ГВС;

А - подача отопления;

R - обратная подача отопления;

F - вход холодной воды;

С - выход горячей воды.

Осуществление изобретения

Изобретение представляет собой котел со встроенным бойлером, выполненный в едином корпусе, внутри которого расположены: двухконтурный газовой котел и бойлер 17, группа безопасности, соединительные трубы и запорно-регулирующая арматура.

Бойлер 17 выполнен в виде бойлера послойного нагрева, имеющего патрубок подачи холодной воды в нижнюю часть бойлера, патрубок забора воды из нижней части бойлера, связанный через насос 29 контура ГВС со вторичным теплообменником 6 котла.

Вторичный теплообменник 6 имеет патрубок, соединяющий выход горячей воды из вторичного теплообменника в верхнюю часть бойлера 17. При этом данный патрубок оборудован выходом С горячей воды потребителю.

Бойлер 17 содержит сливной патрубок 18, предохранительный клапан ГВС 14, датчик температуры 15, анодную защиту 16 от коррозии, расширительный бак контура ГВС 13.

Группа безопасности и запорно-регулирующая арматура содержат: электронный газовый клапан 5, выполненный с возможностью соединения с трубопроводом подачи газа, воздушный клапан 7 основного насоса 8, дренажный клапан 9 основного насоса 8, ограничитель расхода воды 11, установленный на выходе горячей воды С потребителю, предохранительный клапан 12 вторичного теплообменника 6, датчик отопления 22, предохранительный термостат отопления 23, 3-х ходовой перепускной клапан 25, реле давления воды 26, манометр 27, кран подпитки 28. Датчик отопления 22 является температурным, выполнен с возможностью передачи информации о температуре котлу.

Подача отопления А связана с обратной подачей отопления R байпасной линией 10.

Управление работой котлом и бойлером расположено на передней панели корпуса.

Изобретение представляет собой оригинальную конструкцию газового двухконтурного котла со встроенным бойлером послойного нагрева. А именно, конструкцию обеспечения горячей водой, используя вторичный теплообменник двухконтурного котла и встроенный накопительный бойлер послойного нагрева. Данное решение позволяет иметь достаточный запас горячей воды для дальнейшего потребления в бытовых целях. Также повышает ресурс котла и вторичного теплообменника котла за счет меньшего количества включений и выключений котла для обогрева воды.

Необходимо отметить, что из уровня техники не выявлено прямых аналогичных решений. Есть решения котлов со встроенными бойлерами, где используется другой принцип обогрева воды в бойлере, а именно, обогрев воды через змеевик, расположенный внутри бойлера, который пропускает горячую воду через первичный теплообменник.

Котел со встроенным бойлером послойного нагрева представляет собой единый корпус, внутри которого располагается двухконтурный настенный газовый котел и бойлер послойного нагрева. Кроме того, в корпусе располагается расширительный бак ГВС, насос ГВС, группа безопасности и соединительные трубы. Управление работой котлом и бойлером расположено на передней панели корпуса.

Принцип подготовки горячей воды заключается в следующем - холодная вода, поступающая в бойлер из системы холодного водоснабжения (ХВС) (подача F) подается во вторичный теплообменник 6 котла через насос 29 и обратно возвращается нагретой водой в верхнюю часть бойлера. При этом работа насоса подачи воды в котел 29 регулируется через управление котла, где выставляется необходимая температура нагрева. Контроль температуры нагрева осуществляется через датчик температуры 15, который расположен внутри бойлера. По мере нагрева воды граница разделения горячей и холодной воды перемещается вниз. Съем горячей воды происходит с верхней части бойлера через выход С.

Использование вторичного теплообменника совместно с бойлером послойного нагрева, позволяет получить горячую воду сразу после включения котла. Т.е. горячая вода напрямую из вторичного теплообменника попадает в верхние слои бойлера и может сразу использоваться. В известном уровне техники необходимо дождаться нагрева воды в бойлере через змеевик.

Предложенная конструкция котла со встроенным бойлером позволяет преодолеть недостатки существующего уровня техники, расширить арсенал средств обогрева и горячего водоснабжения - создать газовый двухконтурный котел со встроенным бойлером послойного нагрева, позволяющий получить горячую воду сразу после включения котла.

Поиск по общедоступным источникам информации показал, что из уровня техники не известна и явным образом не следует вся совокупность признаков предложенного изобретения, в связи с чем изобретение соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».

Заявленное изобретение состоит из стандартных для этой области техники материалов и элементов, взаимосвязанных определенным образом, то есть может быть использовано в промышленности, ввиду чего изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Следует понимать, что после рассмотрения специалистом приведенного описания с примером осуществления предлагаемого изобретения, для него станут очевидными другие изменения, модификации и варианты реализации изобретения. Таким образом, все подобные изменения, модификации и варианты реализации, а также другие области применения, не имеющие расхождений с сущностью настоящего изобретения, следует считать защищенными настоящим изобретением в объеме прилагаемой формулы.

Изобретение относится к котлам со встроенным бойлером и может быть применено для обеспечения отоплением и горячей водой без дополнительных систем монтажа дополнительного оборудования в частных домах и организациях. Котел со встроенным бойлером выполнен в едином корпусе, внутри которого расположены: двухконтурный газовый котел и бойлер, группа безопасности, соединительные трубы и запорно-регулирующая арматура. Бойлер выполнен в виде бойлера послойного нагрева, имеющего патрубок подачи холодной воды в нижнюю часть бойлера, патрубок забора воды из нижней части бойлера, связанный через насос контура ГВС со вторичным теплообменником котла, имеющего патрубок, соединяющий выход горячей воды из вторичного теплообменника в верхнюю часть бойлера. При этом данный патрубок оборудован выходом горячей воды потребителю. А бойлер содержит сливной патрубок, предохранительный клапан ГВС, датчик температуры, анодную защиту от коррозии, расширительный бак контура ГВС. Технический результат заключается в расширении арсенала средств обогрева и горячего водоснабжения - создание газового двухконтурного котла со встроенным бойлером послойного нагрева, позволяющего получить горячую воду сразу после включения котла. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Котел со встроенным бойлером, выполненный в едином корпусе, внутри которого расположены: двухконтурный газовой котел и бойлер, группа безопасности, соединительные трубы и запорно-регулирующая арматура, отличающийся тем, что бойлер выполнен в виде бойлера послойного нагрева, имеющего патрубок подачи холодной воды в нижнюю часть бойлера, патрубок забора воды из нижней части бойлера, связанный через насос контура ГВС со вторичным теплообменником котла, имеющего патрубок, соединяющий выход горячей воды из вторичного теплообменника в верхнюю часть бойлера, при этом данный патрубок оборудован выходом горячей воды потребителю, а бойлер содержит сливной патрубок, предохранительный клапан ГВС, датчик температуры, анодную защиту от коррозии, расширительный бак контура ГВС.

2. Котел со встроенным бойлером по п.1, отличающийся тем, что группа безопасности и запорно-регулирующая арматура содержат: электронный газовый клапан, воздушный клапан, дренажный клапан, ограничитель расхода воды, предохранительный клапан вторичного теплообменника, датчик отопления, предохранительный термостат отопления, 3-ходовой перепускной клапан, реле давления воды, манометр, кран подпитки.

3. Котел со встроенным бойлером по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что управление работой котла и бойлера расположено на передней панели корпуса.