Тепловой аккумулятор Ю.К.Рашидова Советский патент 1983 года по МПК F24H7/02 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в устройствах аккумуляторов тепла, преимущественно в системах гелиотеплоснабжения.

Известен тепловой аккумулятор, разделенный на отсеки с устройствами для подачи в соответствующие отсеки воды соответствующей температуры l}.

Такие аккумуляторы позволяют уменьшить потери температурного потенциала в результате перемешивания теплоносителя, но они сложны, а нерационгшьность форивл затрудняет работу .при больших давлениях.

Известен .тепловой аккумулятор, содержсшшй заполненный теплоносителем корпус, внутри которого расположены вертикальные отводящие трубы для греющего и нагреваемого теплоносителя 2.

Недостатком данного устройства является значительное перемешивание поступающей через перфорированную трубу греющей воды с холодными слоями из-за отсутствия кожуха вокруг подводящей трубы.

Наиболее близким к предлагаемому является тепловой аккумулятор, содержащий заполненнЕ аккумулирующей среДой KOlpnyc, внутри которого располо|жены перфорированные по всей длине подводящие и отводящие трубы соответственно как для греющего, так и для нагреваемого теплоносителей, причем трубы расположены горнзонтгшьно f 3j.

Недостатком известного устройства является невозможность.регулирования степени взаимного влияния расходов через подводящие и отводящие тру10бы в зависимости от мощности аккумулятора, что ведет к снижению аккумулирующей способности.

Цель изобретения - повышение аккумулирующей способности аккумулятора.

15

Указанная цель достигается тем, что все трубы установлены в корпусе вертикально, а подводящие трубы греющего и нагреваемоготеплоносителей расположены йоосно внутри своих от20водящих с возможностью вертикального перемещения.

Отверстия в стенках подводящих труб смещены в поперечном направлении относительно отверстий в стенках

25 отводящих труб.

Кроме того, подводящие трубы греющего и нагреваемого теплоносителей снабжены заглушкгичи на выходных торцах, обращенных соответственно к ниж30ней и верхней стенкам корпуса.

На чертеже изображен тепловой аккумулятор.

Он содержит заполненный аккумулирующей средой (например, водой) корпус 1, в котором расположены перфорированные по всей длине подводящие и отводящие трубы 2 и 3 соответственно греющего теплоносителя, а также подводящие и отводящие трубы 4 и 5 соответственно нагреваемого теплоносителя. Подводящие трубы 2 и 4 установлены соосно внутри отводящих труб 3 и 5 с возможностью вертикального перемещения и снабжены заглушками б, установленными на их выходных торцах. Отверстия в стенках подводящих труб 2 и 3 смещены в поперечном направлении относительно отверстий в -стенках отводящих труб 3 и 5 соответственно для уменьшения перемешивания теплоносителя в корпусе. Отводящие трубы 3 и 5 перфорированы равномерно по длине. Подводящая труба 2 греющего теплоносителя своим выходным торцом, обращена к нижней стенке корпуса 1, а подводящая труба 4 нагреваемого теплоносителя - к верхней, что обеспечивает диодность аккумулятора.

Аккумулятор работает следующим образом.

Греющая среда поступает по подводящей трубе 2 и через отверстия в стенках труб 2 и 3 вытесняется в верхнюю часть корпуса 1, холодная вода , поступающая из придонной части корпуса 1 через нижнюю зону перфорации, подается по отводящей трубе

3к генератору тепла. Перемещая вертикально подводящую трубу,2, можно регулировать температуру воды, подаваемой к генератору тепла.

При поступлении в аккумулятор холодной воды от генератора тепла например, от гелиоприемника в часы снижения интенсивности или отсутствия солнечной радиации ) она сразу тонет, так как образованный ею столб воды имеет большую плотность и, не попадая в аккумулирующий объем отсасывается отводящей трубой 3,что приводит к минимальному уносу тепла из. аккумулятора, т.е. обеспечивается диодность в контуре зарядки.

Так же происходит температурное расслоение нагреваемой среды, циркулирующей в контуре потребителя и поступающей в аккумулятор через трубу

4нагреваемого теплоносителя. При этом в зависимости от температуры нагреваемой среды, определяемой режимом потребления, устанавливается уровень вытеснения этой воды в аккумулирующий объем через отверстия отводящей трубы нагреваемого теплоносителя.Так, при незначительном потреблении тепла вследствие рг сслоеяия наиболее горячая воды поднимается в верхнюю часть отводящей трубы 5, забирается и направляется к потребителю без поступления в аккумулирующий объем (диодность в, контуре разрядки) . При значительном потреблении тепла охлажденная вода начинает сразу тонуть и вытесняться в среднюю часть аккумулятора, а к потребителю подается горячая вода,забираемая через верхнюю зону перфорации отводящей трубы 5 нагреваемого теплоносителя . I

В предлагаемом аккумуляторе обеспечивается подача греющей и нагреваемой сред в соответствующие их температуре слои с минимальным перемешиванием при формировании температурных слоев, так как потоки греющей и нагреваемой сред, после их распределения перфорированными трубами подвода, ограничиваются стенками перфорированных труб для отвода, благодаря смещению отверстий друг относительно друга, что снижает вовлечение аккумулирующей среды в поток. Это уменьшает потерю температурного потенциала греющей среды.

Диодность в контуре зарядки и разрядки обеспечивает диодность передачи тепла из контура зарядки в контур разрядки, что исключает унос тепла из аккумулятора в контур зарядки и его зарядку теплом из контура разрядки, т.е. снижает потери тепла и увеличивает долю полезного аккумулирования солнечного тепла. Уменьшение потерь температурного потенциала греющей и нагреваемой сред, а также увеличение доли полезного тепла повышает аккумулирующую способность аккумулятора .

Формула изобретения

1.Тепловой аккумулятор, содержащий заполненный аккумулирующей средой корпус, внутри которого расположены перфорированные по всей длине подводящие и отводящие трубы соответственно как для греющего, так и нагреваемого теплоносителей, отличающийся тем, что, с целью повышения аккумулирующей способности все трубы установлены в корпусе вертикально, а подводящие трубы греющего и нагреваемого теплоносителей расположены соосно внутри своих отводящих с возможностью вертикального перемещения.

2. Аккумулятор по п. 1, ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ тем, что.отверстия в стенках подводящих труб смещены в поперечном направлении относитель,но отверстий в стенках отводящих 1труб,

3. Аккумулятор uo п. 1, о т л и чающийся тем, что подводящие трубы греющего и нагреваемого тепло.носителей снабжены заглушками на вы1ХОДНЫХ торцах, обращенных соответственно k нижней и верхней стенкам корпуса .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Дж. А.Даффи и др. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии. М.,Мир,1977, с.247-249.

2.Заявка ГГ i« 2703460, 1кл. F 24 Н 1/30, опублик. 1978.

3.Авторское свидетельство ССР 794338, кл. F 24 Н 7/00, 1978.