Устройство для накопления тепла в акватории карьера в летнее время Советский патент 1992 года по МПК E02B15/00 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для увеличения запасов тепла в акватории карьера для продления на основе расходования этих запасов сезона работ в зимнее время.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства путем обеспечения интенсивной циркуляции слоев воды по глубине акватории.

На фиг.1 изображено устройство, вид в плане; на фиг.2 - разрез А - А на фиг.1.

Устройство состоит из размещенного в приповерхностном слое акватории 1 гибкого пленочного покрытия 2, способного поглощать солнечное излучение. В пленочное покрытие 2 включены размещенные в шахматном порядке воздухозаполненные участки 3, поддерживающие пленочное полотно на плаву. В пленочном полотне 2 выполнены отверстия, в которые вставлены приспособления 4 для передачи тепла. Приспособление 4 выполнено в виде колокола, установленного и зафиксированного вершиной 5 у дна 6 акватории 1. Колокол выполнен в виде полых торов 7 и 8 из упругогибкого материала, обтянутых пленкой 9. Торы 7 и 8 установлены соосно и разнесены по высоте, причем больший из торов 7 соединен с кромками отверстий пленочного покрытия. В зависимости от глубины акватории 1 торов в колоколе может быть два и более (чем больше глубина, тем больше число торов). Нижняя часть приспособления заякорена якорем 10 на дне акватории через тросик 11. На фиг.2 показаны нисходящие струи 12 воздуха, восходящие струи 13 воздуха в колоколе приспособления 4 и завихренные потоки 14 в акватории 1.

Устройство работает следующим образом.

Гибкое пленочное покрытие 2 устанавливают в акватории 1. В отверстия этого покрытия устанавливают приспособления 4, которые доставляют в карьер с торами, из которых выпущен воздух. Торы 7 и 8 подобны камере автомобильного, мотоциклетно(Л

С

vj

4 4

Ю О

го или велосипедного колеса. Они снабжены запорным приспособлением, например ниппельным. Приспособления 4 доставляют каждое в сложенном виде. Устанавливают в отверстие покрытия приспособление 4 в сложенном виде, укрепляя вершину 5 у дна 6 акватории тросоякорным приспособлением 10 - 11. После установки надувают воздухом торы 7 и 8, например, велосипедным насосом. Удаляют воду из колокола приспособления 4, например, вычерпыванием. Приспособление 4 может быть установлено и с надутыми торами 7 и 8. Тогда его опускают в воду натяжением якорного тросика 11с помощью водолаза.

Покрытие 2 поддерживается на плаву воздухозаполненными участками 3. В каждое отверстие вставляют приспособления 4. Полость колокола приспособления 4 заполнена атмосферным воздухом. Накачанные воздухом торы 7 и 8 выталкиваются из акватории архимедовой силой, потому пленка 9 натянута. Колокол имеет постоянные размеры и объем. Поверхности верхнего тора 7 и пленки 9 могут быть зачернены, как и повер- хность пленочного покрытия 2.

Солнечные лучи, падающие на поверхность акватории 1, встречаются с зачерненной поверхностью пленочного покрытия 2 и нагревают его. Покрытие 2 отдает тепло приповерхностному слою воды, который обогревается также за счет теплопередачи атмосферным воздухом (в летнее время). Солнечным теплом, а также теплом атмосферного воздуха обогревается пленка 9 приспособления 4. Теплый воздух, граничащий с поверхностью выступающей над водой части тора 7, охлаждается, поскольку тор 7 плавает в воде, его поверхность охлаждена. Охлажденный воздух стекает по поверхности тора 7 (см.фиг.2) на пленку 9 (внутренняя поверхность колокола). Охлажденный воздух в виде пристенных струй опускается. Однако у стекающего по стенкам пленки 9 воздуха имеются значитель- ные запасы тепла. Струи 12 воздуха через пленку 9 отдают тепло воде, окружающей колокол. Стекающие вдоль стенок 9 струи 12 воздуха достигают дна колокола у вершины 5. Этим охлажденным воздухом, постоянно стекающим по мере охлаждения, вытесняется со дна охлажденный воздух, который контактирует со стекающими пристенными струями, отнимает у них часть тепла, нагревается и подымается у оси колокола в виде струй 13.

От тепла, передаваемого струями 12 через пленку 9 воде, в акватории 1 возникают завихренные потоки 14. В итоге происходит передача тепла от воздуха воде через пленку 9 приповерхностному, средним и донному слоям. Одновременно завихренными потоками 14 в акватории 1 происходит опускание теплой воды из приповерхностного слоя воды в средние и донные слои. Одновременно потоками 14 холодная вода из донного слоя выносится в приповерхностный слой. Под пленкой покрытия 2 оказывается холодная вода. Это приводит к увеличению перепада температур между поверхностью воды в акватории 1 и атмосферным воздухом. При увеличении разности температур двух контактирующих сред возрастает интенсивность теплопередачи, что приводит к повышению интенсивности накопления тепла акваторией карьера.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет повысить интенсивность накопления тепло акваторией карьера.

Формула изобретения Устройство для накопления тепла в акватории карьера в летнее время, включающее плавучее пленочное покрытие, имеющее способность поглощать солнечное излучение, с отверстиями, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности в работе устройства путем обеспечения интенсивной циркуляции слоев воды по глубине акватории, оно снабжено приспособлениями для передачи тепла, каждое из которых выполнено в виде соосно расположенных и разнесенных по высоте с уменьшающимися сверху вниз диаметрами полых торов из упругогибкого материала, которые по внешней боковой поверхности обтянуты пленкой, замкнутой снизу, при этом нижние оконечности приспособлений заякорены на дне акватории, а верхние торцы соединены с кромками отверстий пленочного покрытия.

Фиг

Использование: при гидротехническом строительстве. Сущность изобретения: в акватории 1 карьера размещено пленочное покрытие 2 солнечного излучения с отверстиями, в которые вставлены приспособления для передачи тепла, выполненные каждое в виде колокола, установленного вершиной 5 у дна 6 акватории. Колокол состоит из воздухонаполненных торов 7 и 8, обтянутых пленкой 9. В полости колокола за счет воздухообмена тепло атмосферного воздуха передается через пленку 9 воде. В акватории возникают завихренные потоки 14, которые позволяют теплой воде из приповерхностного слоя проникать в средние и придонные слои и нагревать их. 2 ил.

шп