Устройство для нагрева жидкости Советский патент 1989 года по МПК F24J2/32 F24J3/08 

Й W . J6.

Изобретение касается использования тепла природных источников, в частности геотермального и солнечного излучения. Цель изобретения - повьшение КПД за счет снижения зат

(Л

сд

Од

to

Од

рат энергии на перекачивание жидкости и потерь тепла. Сферический солнечный нагреватель (Н) 1 связан с потребителем, а трубчатый геотермический Н 2 - через сборную емкость 3 с вертикальным теплоизолированным трубопроводом 4. Трубы 6 Н 2 выпол- .йены в виде испдрительного участка 7 тепловой трубы, конденсационный участок которой выполнен в виде сферического баллона 8 с конденсационными трубками 9, размещенного в центральной части Н 1 и подключенного к трубопроводу 4, Линия 5 подачи теплоносителя подключена к Н 1, Трубы 6

1

Изобретение относится к области использования тепла природных источников, в частности геотермального и солнечного излучения

Цель изобретения - повышение КПД за счет снижения затрат энергии на перекачивание жидкости и потерь тепла.

На фиг,1 показано устройство для нагрева жидкости; на фиг.2 - узел I на фиг.1.

Устройство содержит сферический солнечный 1 и трубчатый геотермический 2 нагреватели, первый из которых связан с потребителем (не показан), а второй через сборную емкость 3 - с вертикальным теплоизолированным трубопроводом 4, и линию 5 подачи теплоносителя (воды)о Трубы 6 геотермического нагревателя 2 выполнены в виде испарительного участка 7 тепловой трубы, конденсацион1-1ьш участок последней - в виде сферического бал- ,лона 8-с конденсационными трубками 9, размещенного в центральной части солнечного нагревателя 1 и подключенного к трубопроводу 4, а линия 5 подачи воды подключена к солнечному нагревателю 1.

Трубы 6 снабжены заглушками 10 с герметично закрепленным в них параллельно оси (не показана) трубы 6 теплопроводными стержнями 11. Солм.б. снабжены заглушками 10 с герметично закрепленными в них параллельно осям труб 6 теплопроводными стержнями 11. Концентрично наружной и внутренней стенкам 12, 13 Н 1 устанолен сферический котел 16 с поглощающей поверхностью, заполненной водой. Энергия на перекачивание жидкости по меньшей мере частично поступает от природных источников, а подвод геотермального тепла к слоям воды, удаленных от стенок котла 16, позволяет интенсифицировать теплообмен и снизить потери тепла в котле. 1 з.п. ф-лы, 2 ило

нечный нагреватель 1 имеет наружную 12 и внутреннюю 13 прозрачные стенки.

Пространства 14 и 15, ограниченные стенками 12 и 13, вакуумированы. Концентрично стенкам 12 и 13 установлен сферический котел 16 с поглощающей поверхностью, заполненньй водой 17.

Наружная стенка 13 установлена в теплоизолированной чаше 18 на теплоизолированной опорной трубе 19. Трубопровод 4 размещен внутри опорной трубы 19.

Последняя опирается на четыре

верхних кронштейна 20 и нижние кронштейны 21, а последние опираются на стенку бетонного колод1,а 22, покрытого теплоизолированной крьшкой 23. На дне колодца 22 установлено плоское основание 24 теплоизолированной полусферической сборной емкости 3. Внутри емкости 3 и трубопровода 4 с

зазором 25 установлены полусферическая 26 и цилиндрическая 27 стенки, герметично соединенные между собой. Зазор 25 сообщен с пространствами 28 и 29 баллона 8 и емкости 3. С пространством 29 сообщены трубы 6,

заполненные промежуточным теплоносителем 30.

Труба 6 в донной части 31 имеет патрубок 32, в котором посредством

фасонной гайки 33 укреплен стержень 11, который может быть трубчатым.

Линия 5 подачи воды подключена к водонапорной башне (не показана) и выведена в донную часть 34 котла 16 в верхней части 35 размещен конец отводящего трубопровода 36 с терморегулятором 37, соединенного с чердачным резервуаром (не показан) пот- ребителя. Потребитель сообщен с котлом 16 также посредством трубопровода 38 „

Трубопроводы 4 и 36 снабжены вентилями 39 и 40.

Устройство работает следующим образом.

Нижние концы стержней 11 тепло глубинных слоев земли передают выше расположенным слоям, которые, прогревшись, отдают свое тепло верхним концам стержней 11, а они - теплоносителю 30, которьм испаряется. Пары поступают в пространство 29 и по трубопроводу 4 поднимаются в прост- ранство 28о Баллон 8 и конденсационные трубки 9 нагреваются, но так как они находятся в холодной воде 17, па конденсируется на стенках баллона В и трубок 9.

Конденсат пара теплоносителя 30 через зазор 25 поступает в трубы 6. В результате этого нагреваются в основном слои воды 17 в верхней част

35котла 16.

При заданной температуре терморе- гулятор 37 открывает клапан (не показан) , и горячая вода по трубопроводу

36самотеком поступает в чердачный резервуар.

В этом время холодная вода из во- донапорной башни по линии 5 подачи воды поступает в сферический котел 16 до охлаждения терморегулятора 37 и закрывает клапан трубопровода 36.

В солнечные дни прозрачные стенки 12 и 13 пропускают солнечное излучение. Сферический котел 16 и находящаяся в нем вода 17 нагребаются с использованием энергии Солнца.

В зимнее время горячая вода из чердачного резервуара поступает в систему (не показана) центрального

5

g

водяного отопления и по трубопроводу 38 возвращается в сферический котел 16. Конец трубопровода 38 в котле 16 размещен Bbmie уровня линии 5, поэтому вода по обратному трубопроводу 38 поступает в котел раньше, чем вода из водонапорной башни. Если горячая вода из чердачного резервуара используется для бытовых нужд, трубопровод 38 перекрывают. В летнее время обогрев воды геотермальным теплом прекращается перекрытием тру- бсцтровода 4 вентилем 39, а трубы 6 опорджняются. В зимний период теплоноситель 30 закачивают вновь и вентиль 39 открывается.

При работе устройства энергия на перекачивание жидкости по меньшей мере частично поступает от природных источников, а подвод геотермального тепла к слоям воды, удаленньм от стенок котла 16, позволяет интенсифицировать теплообмен и снизить потери тепла в котле 16.

Формула изобретения

Фие.2