Устройство для нагрева воды в водоеме Советский патент 1993 года по МПК E02B15/00 

СО 00

&

Изобретение относится к гидротехничекому строительству и предназначено для величения запасов тепла в акватории водома для продления на основе расходования тих запасов сезона работ в зимнее время. 5

Цель изобретения - повышение эффекивности работы устройства путем увеличения интенсивности поглощения водой естественного тепла.

На фиг. 1 изображено устройст-во, уста- Ю новленное в акватории карьера, вид сбоку; на фиг. 2 - устройство без светопоглощаю- щего покрытия, в ветреную погоду, вид в плане, на фиг. 3 - схема течения потоков воды в акватории, в месте установки пакета 15 воздухопроводных труб, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - то же, что на фиг. 2, в безветренную погоду, вид в плане.

Устройство состоит из размещенного в поверхностной части водоема 1 лучепогло- 20 щающего зачерненного пленочного покрытия 2 с окнами 3 в нем. Покрытие 2

удерживается на плаву воздухозаполнен- ными емкостями 4, размещенными на пленке в межоконном пространстве. В 25 придонном слое воды (дно обозначено позицией 5) размещены пакеты 6 воздуховод- ных труб. В окнах 3 установлены, стояки: воздухопоглощающий 7 и воздуховытяжной 8. Трубы пакетов б одним торцом присоеди- 30 нены к стояку 7, другим - к стояку 8. Каждый пакет б размещен с наклоном в сторону стояка 7, в связи с чем место присоединения труб к этому стояку размещено в акватории 1 на большей глубине, чем присоединение 35 труб к стояку 8. Стояки снабжены направленными в противоположные стороны воздухопроводными раструбами 9, 10. Раструб

9 размещен у поверхности воды, а раструб

10 с возвышением на величину Н над рас- 40 трубом 9. Стояк 8 на участке между раструбом 10 и поверхностью воды покрыт лучепоглощающим материалом 11.

Позициями обозначены также: 12, 13 - опоры пакета труб; 14,15 - опоры стояков; 45

16 - направление ветра; 17, 18- направления воздушных течений в стояках; 19 - по- . токи воды в акватории.

Устройство используют следующим образом.50

В работе устройства возможны два режима, сменяющих один другой.

В ветреную погоду с направлением 16 ветра режим работы таков. Ветер улавливается раструбами 10 (фиг. I и 2), поток возду- 55 ха по стояку 8 течет к пакету 6 труб, через торцы труб пакета 6 поступает в полости труб пакета. Из полостей труб пакета 6 воздушный поток поступает в стояк 7 и через раструбы 9 вытекает в виде потока 17 в

атмосферу. Теплый атмосферный воздух через стенки стояков 7, 8 и труб пакета б отдает тепло воде, окружающей трубы 6. Подогретая вода в придонном слое имеет меньшую плотность подымается вверх (фиг. 3). Струи воды подымаются вверх, присоединяя к себе воду из средних слоев. Поток достигает пленочного покрытия 2 и оттесняет нагретую покрытием воду. Создаются завихренные потоки 19, происходит перемешивание теплой и холодной воды по всей глубине.

Если ветер имеет направление, обратное направлению 16, течение воздуха в стояках и трубах 6 происходит в обратном направлении, а перемешивание струй воды происходит так же, как и в первом случае (см. фиг. 3).

Другой режим течения воздуха в устройстве создается в безветренную погоду. Раструбы 9 размещены у поверхности воды (фиг. 1). где воздушный слой, контактирую- щий с водой, имеет более низкую температуру, чем воздушный слой, в KoVopOM размещены раструбы 10. Кроме того луче- поглощающее покрытие 11 подогревает стенки стояка 8, а следовательно, и воздух в стояке. В итоге возникает разность плотностей воздуха в системе труб. Под действием этой разности более плотный (и холодный) воздух вливается через раструбы 9 (фиг. 4), течет по стояку 7, трубам пакета б и вытекает в атмосферу из стояка 8 через раструбы 10. Создается ток 18 воздуха. Стояк 8 в данном случае выполняет роль печной трубы, а стояк 7 - роль поддувала в печке, если оперировать печкой как аналогом.

Хотя втекающий в систему труб воздух назван холодным, температура его много выше температуры воды в акватории 1. Тепло воздух через стенки труб пакета 6 отдает воде (фиг. 3) и обогревает воду. При прохождении воздуха по трубам пакета 6 пары воды, содержащиеся в воздухе, конденсируются на стенках труб. Капли воды благодаря накло- ну труб 6 стекают в стояк 7. Время от времени собравшуюся в стояке воду-конденсат выкачивают из стояка 7.

Интенсивность передачи тепла, а следо- вательно,нагрева воды акватории 1 увеличивается за счет дополнительного тепла от протекающего по трубам воздуха и за счет перемешивания придонных струй воды с приповерхностными.

Формула изобретения

Устройство для нагрева воды в водоеме, включающее размещенное в поверхностной части водоема лучепоглощающёё пленочное покрытие с окнами и воздухе заполненными емкостями между окнами, отличающееС я тем. что, с целью повышения эффективности в работе путем увеличения интенсивности поглощения водой естественного тепла, оно снабжено трубчатыми воздухбподаю- щим и воздуховытяжным стояками, установ; ленными на дне водоема и проходящими через окна пленочного покрытия в атмосферу, пакетом воздухопроводящих труб, размещенных в водоеме с уклоном в сторону воздухоподающего стояка и соединенных

Концами со стояками, и воздухозахватным и воздуховытяжным горизонтальными раструбами, присоединенными к верхним концам соответственно воздухоподающего и воздуховытяжного стояков и направленными в противоположные стороны, причем воздуховытяжной стояк выполнен выше воздухоподающего стояка, и покрыт в верхней части выше пленочного покрытия лучепо/лощающим материалом.

Изобретение позволяет достичь повышения эффективности использования уст ройства путем увеличения интенсивности теплопоглощения акваторией карьера. В акватории 1 размещено лучепоглощающее пб- крытие 2 с окнами 3. В окна 3«вставлены стояки 7 и 8, к которым присоединены торцы пакета 6 труб. Через раструб 10 ветер постуг пает в стояк 8, воздух проходит оо трубам пакета 6 ивытекаетизстояка 7 с раструбом 9. Тепло воздуха через стенки стояков и труб передается воде. Происходит интенсивный подогрев воды 4 ил.

2. k

шг

LiXtfS

Y V7

.О iiiP (1

.

ъ-///j