Аккумулятор тепла Советский патент 1991 года по МПК F24H7/00 

О 00

Изобретение может быть использовано в системах гелиотеплоснабжения. Цель - повышение экономичности путем уменьшения перемешивания горячих и холодных слоев жидкого теплоносителя (Т). Аккумулятор (А) содержит заведенный в корпус (К) 1 трубопровод (ТР) 2 подвода Т, соединенный подвижно с распределительным узлом (РУ), выполненным в виде перепускного патрубка (ПП) 3 и подключенной к нему распределительной камеры (РК) 4 с по крайней мере одним выпускным отверстием 5 в ее стенке. А снабжен размещенным в К 1 балансиром, выполненным в виде груза (Г) 6, закрепленного на термочувствительном элементе (ТЭ) 7, скрепленном с РУ, ТР 2 установлен в К 1 горизонтально, а ПП 3 выполнен Г-образ- ным и установлен с возможностью поворота относительно оси ТР 2. При подаче нагретого Т в РК 4 возникающая выталкивающая сила нарушает баланс РУ и последний поворачивается относительно оси . Поворот РУ обеспечивается также удлинением или укорачиванием ТЭ 7. В результате поворота нагретый Т раздается по слоям с нужной температурой при минимальном их перемешивании. ТЭ 7 выполнен в виде биметаллической пластины или из материала с памятью формы. 3 ил. 1 Ё

ел о

/

Фиг.1

Изобретение относится к теплоснабжению и может быть использовано для аккумулирования тепла, в частности, в системах гелиотеплоснабжения.

Цель изобретения - повышение экономичности путем уменьшения перемешивания горячих и холодных слоев жидкого теплоносителя.

На фиг.1 приведен вариант аккумулятора с термочувствительным элементом из материала с памятью формы; на фиг.2 и 3 - аккумулятор с биметаллической пластиной.

Аккумулятор тепла содержит заведенный в корпус 1 трубопровод 2 подвода теплоносителя, соединенный подвижно с распределительным узлом, выполненным в виде перепускного патрубка 3 и подключенной к нему распределительной камеры 4 с по крайней мере одним выпускным отверстием 5 в ее стенке. Аккумулятор снабжен размещенным в корпусе 1 балансиром, выполненным в виде груза 6, закрепленного на термочувствительном элементе 7, скрепленном с распределительным узлом, трубопровод 2 установлен в корпусе 1 горизонтально, а перепускной патрубок 3 выполнен Г-образным и установлен с возможностью поворота относительно оси трубопровода 2. Корпус 1 снабжен отводящим патрубком 8.

Аккумулятор тепла работает следующим образом.

Когда аккумулятор разряжен, температура теплоносителя в корпусе 1 и распределительной камере 4 одинакова. Камера 4 при этом может находиться в любом заданном положении, что обеспечивается начальным положением балансира.

Пусть, например, в варианте аккумулятора, изображенном на фиг.1, камера 4 находится в исходном положении в нижней половине корпуса 1 в безразличном равновесии, а термочувствительный элемент 7, выполненный из материала с памятью формы, - в верхней. При поступлении нагретого теплоносителя в камеру 4 последняя под действием выталкивающей силы перемещается вверх, Если выталкивающая сила недостаточна, нагретый теплоноситель, выйдя из камеры 4 через отверстие 5, поднимается, подогревает термочувствительный элемент 7, который удлиняется, и груз б поворачивает распределительный узел, и камера 4 поднимается в верхнее положение (фиг.1).Термочувствительный элемент 7 опускается в нижнее положение и охлаждается, уменьшая свою длину и обеспечивая положение безразличного равновесия до тех пор, пока не прогревается верхняя часть аккумулятора, после чего камера 4 постепенно опускается, равномерно заполняя верхнюю часть аккумулятора нагретым теплоносителем. Когда камера 4 опустится ниже средней линии аккумулятора, возникает

возвращающий момент, не позволяющий камере 4 опускаться ниже. После прогрева всего объема аккумулятора камера 4 находится в верхнем положении. По мере разрядки аккумулятора (патрубки разрядки не

0 показаны) нижние слои теплоносителя охлаждаются, а распределительный узел опять попадает в положение безразличного равновесия.

В устройстве согласно фиг,2 в началь5 ный момент камера 4 находится в любом случайном положении. При поступлении нагретого теплоносителя она под действием выталкивающей силы поднимается в верхнее положение (фиг.2), обеспечивая быст0 рый послойный прогрев верхней половины аккумулятора по мере последующего опускания (в результате выравнивания температур теплоносителя в камере 4 и в корпусе 1 на уровне камеры 4). Когда температура

5 теплоносителя в средней зоне (зоне расположения термочувствительного элемента 7) повысится, плечо балансира удлинится, а вес груза 6 возвратит камеру 4 в верхнюю половину аккумулятора.

0В устройстве согласно фиг.З термочувствительный элемент 7 (биметаллическая пластина) смывается теплоносителем, выходящим из камеры 4. Если в начальный момент камера 4 находится в каком-либо

5 случайном положении, поступающий нагретый теплоноситель, во-первых, обеспечивая появление выталкивающей силы, во-вторых, создает вращательный момент за счет удлинения балансира. Камера 4 поднимает0 ся в верхнее (фиг.З) положение и находится там, пока температура поступающего в аккумулятор теплоносителя не уменьшится. В последнем случае распределительный узел опять приходит в положение безразличного

5 равновесия (при равенстве температур в камере 4 и корпусе 1), з в результате появления отрицательной выталкивающей силы камера 4 начинает опускаться и остановится в слое теплоносителя, где наступило безраз0 личное равновесие.

Описаны случаи работы устройства при удлинении плеча балансира в результате нагрева термочувствительного элемента 7. Возможны варианты выполнения акку5 мулятора, в которых плечо балансира укорачивается при нагреве термочувствительного элемента 7.

Таким образом, предложенное устройство позволяет автоматически раздавать нагретый теплоноситель по слоям с нужной

температурой при минимальном перемешивании этих слоев.

Формула изобретения Аккумулятор тепла, содержащий заведенный в корпус трубопровод подвода теплоносителя, соединенный подвижно с распределительным узлом, выполненным в виде перепускного йатрубка и подключенной к нему распределительной камеры с по крайней мере одним выпускным отверстием

10

с целью повышения экономично уменьшения перемешивания гор лодных слоев теплоносителя, он размещенным в корпусе баланс полненным в виде груза, закрепл термочувствительном элементе, ном с распределительным узлом, вод установлен в корпусе горизо перепускной патрубок выполнен ным и установлен с возможностью

в ее стенке, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, относительно оси трубопровода.

7 /

0

с целью повышения экономичности путем уменьшения перемешивания горячих и холодных слоев теплоносителя, он снабжен размещенным в корпусе балансиром, выполненным в виде груза, закрепленного на термочувствительном элементе, скрепленном с распределительным узлом, трубопровод установлен в корпусе горизонтально, а перепускной патрубок выполнен Г-образ- ным и установлен с возможностью поворота

Фиг. 2