Система аккумулирования тепла Советский патент 1986 года по МПК F24H7/00 F24J2/34 

Изобретение относится к гелиоэнер- гетике, в частности к системам аккумулирования тепла.

Цель изобретения - повышение аккумулирующей емкости системы при сокращении затрат на строительство грунтового аккумулятора путем использования в качестве теплоносителя грунтовых вод.I

На фиг. J показана конструктивная схема наземной части системы аккумулирования тепла; на фиг. 2 схема расположения колодцев трубопроводной сети нагревателя и теплообменников устройства вывода тепла потребителю по площади грунтового аккумулятора с пространственно ограниченным объемом; на фиг, 3 - система аккумулирования тепла с разрезом по грунтовому аккумулятору (фрагмент); на фиг. 4 - конструкция сливного колодца водопроводной сети нагревателя, разрез; на фиг, 5 - вариант выполнения нагревателя в виде солнечного коллектора, разрез.

Система аккумулирования тепла содержит грунтовый аккумулятор 1 (фиг. и 3) с пространственно ограниченным объемом и расположенным в нем тепло- обменным устройством 2 вывода тепла потребителю и нагреватель 3, с помощью трубопроводной сети 4 и насоса 5 (фиг. 2) связанный по теплу с грунтовым аккумулятором 1„

Пространственно ограниченный объем грунтового аккумулятора 1 (фиг.З) содержит водоносный слой 6, выполнен . ньш непроточным, трубопроводная сеть 4 (фиг. 2) нагревателя 3 гидравлически связана с водоносным слоем 6 (фиг, 3) с помощью выполненных в грунте колодцев 7 и 8, а теплообменное устройство 2 вывода тепла из грунта выполнено в виде множества вертикаль но расположенных теплообменников 9.

Трубопроводная сеть 4 (фиг. 2) нагревателя 3 включает контур подъема .ВОДЬ из колодцев 7, составленньш напорным баком 10 с центробежным насосом 5, напорным трубопроводом 11, ответвления 12 которого опущены в колодцы 7 и гидравлически связаны с подъемными трубами 13 с помощью водоструйных насосов 14 в нижней части водоносного слоя 6 (фиг. 3), и контур разлива нагретой воды в сливные колодцы 8, составленный трубопроводом 15, соединяющим напорный

бак 10 с нагревателем 3, выполненным в виде коллектора солнечной энергии, и системой разливных трубопроводов 16, ответвления 17 которых опущены в ко- лодцы 8.

Система разливных трубопроводов 16 имеет коаксиальную структуру и отдельные ее элементы снабжены вентилями . Кс аксиальная структура трубо- проводов 16 образует малый, средний и большой круги 19-21 соответственно.

Подъемные трубы 13 контура подъема воды из колодцев 7 гидравлически соединены между собой трубным коллек- тором 22, соединительная труба 23 которого опущена в напорньш бак 10 и имеет вентиль 24.

Трубный коллектор 22 и раздаточная труба 25 нагревателя 3, подключенная системе разливных трубопроводов 16,

к

гидравлически связаны между собой трубопроводом 26 с вентилем 27.

Теплообменники 9 устройства 2 вывода тепла являютсг основной калориферной системы, имеющей структуру, аналогичную структуре системы разливных трубопроводов 16. Калориферная система образована вентилятором 28 с напорным воздуховодом 29 и ответвлениями 30, снабженными вентилями 31 и подключенными к теплообменникам 9, открытые концы 32 которых расположены в помеп ении теплицы 33 (фиг.1). Теплообменники 9 расположены в ко- лодцах 8 Колодцы 7 и 8 (фиг.З) снабжены обсадными трубами 34 и 35 соответственно. Сливные колодцы 8 (фиг. 4) имеют насыпной грунт 36 из песка и гравия„ Разливные трубопроводы 16 и их ответвления 17 снабжены теплоизоляцией 37, Раздаточная труба 25 (фиг, 2) коллектора солнечной энергии и трубопровод 15 соединены гидравлически трубой 38 с вентилем 39. I

Коллектор солнечной энергии выполнен плоским и содержит двухслойное стекло 40 (фиг. 5) со стеклянными опорами 41, плоский бачок 42

с гофрированной поверхностью и теплоизоляцию 43. Трубопровод 15 подсоединен к распределительной трубе 44 коллектора солнечной энергии, установленного, на фундаменте 45 и опорной стенке 46,

При наличии течения грунтовых вод или недостаточном их уровне массив грунтового аккумулятора 1 огражда

ется водонепроницаемой стенкой (не показано), расположенной на водоупорном слое грунта. После этого может быть произведен долив воды.

Подъемные трубопроводы колодцев снабжены вентилями и средствами замера температуры воды и грунта (не показано) , На трубопроводе 15 также установлен вентиль (не пока.зан) .

Калориферная система может быть снабжена двумя тепловыми реле (не показаны), одно из которых включает и выключает вентилятор 28 по температуре помещения в теплице 33, а другое включает центробежный насос 5 при недостаточной температуре нагретого воздуха.

Система аккумулирования тепла работает следующим образом.

При наличии воды в напорном ба- ке 10 (фиг. 2) включают насос 5 и нагнетаемая им вода по напорному трубопроводу 11 и ответвлениям 12 поступает в водоструйные насосы 14 (фиг. 3), которые увлекают грунтовую воду из водоносного слоя 6 и гонят е по подъемным трубам 13 колодцев 7 (фиг. 2) в бак 10, из которого грунтовая вода самотеком поступает в нагреватель 3 (коллектор солнечной энергии).

Нагретая в коллекторе солнечной энергии вода поступает в систему разливных трубопроводов 16, а из них по отве1 влениям 17 (фиг. 3) - в сливные колодцы 8. Уровень грунтовой воды в колодцах 7 понижается, что обеспечивает течение грунтовых вод от сливных колодцев 8 к водозаборным колодцам 7 и тем самым передачу тепла от нагретой в коллекторе грунтовой воды грунту аккумулятора 1

Разлив горячей воды в колодцы 8 целесообразно осуществлять, начиная с малого круга 19, и по мере накопления тепла подключать последовательно средний и большой круги 20 и 21 соответственно. Водозабор из колодцев 7 также может осуществляться выборочно по данным температурных замеров грунтовой воды и грунта в зоне колодцев 7.

При необходимости отапливать помещение теплицы. 33 (фиг. 1) включают вентилятор 28ЧФИГ. 2) и прокачивают воздух через теплообменники 9 (фиг.З) с выбросом в помещение. При недостаточном нагреве воздуха в теплообменниках 9 включают одновременно и насос 5, что обеспечивает передачу тепла из грунта к зонам колодцев 8.

Изобретение позволит создавать системы аккумулирования тепла большой емкости при минимальных затратах на строительство.

1

t//////ffj //M////////f//i //////f/f/n/fif///////m///f//ff/f/i ////f f fffi// f //r

Фиг.З

16

3,5 8

40

44

Фиг. 5

Редактор М.Дылын

Составитель П.Шендерович

Техред Л.Олёйник Корг ектор Г.Решетник

Заказ 4902/34 Тираж 649 . Подписное ВНИИ1Ш Государственного комитета СССР

по изобретений и открытий 113035, Москва, ), Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4