Гелиоустановка для теплоснабжения здания

о 885737 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсинкСоциалистическихРеспублик(1)М. Кл. Р 24 1 3/02 с присоединением заявки РЙ -1 ееудвретвенмв квинтет СССР ао делви нзвервтвннй н открнтнйДата опубликования описания 30, 11. 81 В.Д.Каганов, О.С.Попель, Н.О.Спегор и Э.Э.ШпильрайнФ1Особое конструкторское бюро Инстит 3 Ча высоких температурАН СССР и Институт высоких температур АН СССР(54) ГЕЛИОУСТАНОВКА ДЛЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЯ Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к гелиоустановкам для1теплоснабжения зданий,Известна гелиоустановка для тепло"снабжения здания, содержащая связаинщечерез теллообменник первичный контурс гелиоприемником и вторичный контурс последовательно соединенными дублирующим источником энергии, отопительными приборами, насосом и запорнымвентилем и параллельно соединенным степлообменником и запорным вентилембайпасным трубопроводом, и аккумулятор тепла. Теплоноситель первичногоконтура, нагретый в гелиоприемнике,35проходит теплообменник и отдает своетепло в аккумулятор, выполненный заодно с теплообменником, Тепло из последнего теплоносителем вторичногоконтура передается отопительным приборам. При недостаточности солнечнойрадиации и отсутствии запаса тепла ваккумуляторе включается. дублирующийисточник энергии и теплоноситель вто 2ричного контура проходит через байпасный трубопровод, минуя теплообменник и аккумулятор Щ ,Однако совмещение теплообменника и аккумулятора тепла приводит в течение светового дня к периодам повышен-, ной температуры теплоносителя первичного контура иа входе в гелиоприемник. Кроме того, тепло, отбираемое теплоносителем вторичного контура иэ аккумулятора, нестабильно в течение светового дня и в отдельные периоды превышает потребное для отоппения, Совмещение теплообменника и аккумулятора теппа увеличивает длительность работы,гелиоустановки эа счет теппа, накопленного аккумулятором, что требует увеличения его размеров и, следовательно, поверхности теппообмена с окружающей средой. Все перечисленные недостатки приводят к снижению эффективности теплоснабжения здания с помощью солнечной энергии.Цель изобретения - повышение КПД гелиоустановки и расширение функциональных возможностей гелиоустановки.Поставленная цель достигается тем, что вторичный контур дополнительно содержит распределительное устройство с тремя соединительными патрубками и второй запорный вентиль, установленный в байпасном трубопроводе, причем первый патрубок гидравлически со единен с теплообменником, второй - с байпасным трубопроводом, а третий - с дублирующим источником энергии, а аккумулятор тепла выполнен в виде емкости, разделенной установленной в ней 1 З с возможностью перемещения поперечной перегородкой,на два объема, верхний из которых гидравлически соединен с первым патрубком распределительного устройства, а нижний - со вторым ат" 20 рубком.Кроме того, вторичный контур дополнительно содержит третий запорный вентиль, установленный между отопительными приборами и насосом, прйчем вто- д рой и третий запорные вентили выполнены трехходовыми и гидравлически соеди" иены между собой.На чертеже представлена схема гелиоустановки для теплоснабжения здания.Гелиоустановка содержит связанныечерез теплообменник 1 первичный.контур 2 с гелиоприемником 3 и вторичныйконтур 4 с последовательно соединенЭЗными дублирующим источником 5 энергии,отопительными приборами б, насосом 7и запорным вентилем 8 и параллельносоединенным с теплообменником 1 и запорным вентилем 8 байпасным трубопрово 40дом.9, и аккумулятор 10 тепла,Вторичный контур 4 дополнительно содержит распределительное устройство 11 с тремя соединительными патрубками, и второй запорный вентиль 12, установ-ф ленный в байпасном трубопроводе 9, причем первый патрубок гидравлически соединен с теплообменником 1, второй с. байпасным трубопроводом 9, а третий - с дублирующим источником 5 энер-О гии. Аккумулятор 1 О тепла выполнен в виде емкости, разделенной установленной в ней с возможностью перемещения поперечной перегородкой 13 на два объема, верхний иэ которых гидравлически 33 соединен с первым патрубком распреде." .лительного устройства 11, а нижний - со вторым патрубком. Кроме того, вторичный контур 4 дополнительно содержит третий запорныйвентиль 14, установленный между отопительными приборами 6 и насосом 7,причем второй и третий запорные вентили 12 и 14 выполнены трехходовымии гидравлически соединены между собойтрубопроводом 15,Первичный контур 2 также снабженнасосом 16.В контурах 2 и 4 гелиоустановкипредусмотрены термодатчики для измерения основных параметров системы теплоснабжения (на чертеже не показаны).,Гелиоустановка для теплоснабженияздания работает следующим образом,В отопительный период теплоснабжения здания осуществляется с включением первичного контура 2 и отводомизбытка тепла в верхний объем аккумулятора 10 во вторичном контуре 4, либо с отключенным первичным контуром2 и подачей тепла из верхнегообъемааккумулятора 10 во вторичном контуре4, либо с отключенным первичным контуром 2 и отсутствием запаса тепла ваккумуляторе 10 вторичного контура 4 спомощью дублирующего источника 5 энергии еВ первом варианте отопления насос16 первичного контура 2 включен также,как и насос 7 вторичного контура 4, вкотором вентили 8 и 14 открыты, а вентиль 12 - закрытТепло, полученное теплоносителемпервичного контура 2 в гелиоприемнике3, передается в теплообменнике 1 теплоносителю вторичного контура 4.Распределительное устройство 11,выполненное в виде регулирующего трехходового клапана, например типа27 ч 905 нж, свободно пропуская теплоноситель вторичного контура 4 в направлении от теплообменника 1 к дублирующему источнику 5 энергии и отопительным приборам 6, обеспечивает циркуляцию теплоносителя, минуя аккумулятор 10,При поступлении сигнала термодатчика о превышении заданной температурыотопления, первый соединительный патрубок распределительного устройства 11прикрывается клапаном второй - приоткрывается, что обеспечивает поступление части расхода нагретого в теплообменнике 1 теплоносителя вторичногоконтура 4 в верхний объем аккумулятора 10, его возмещение в результате5 8857перемещения перегородки 13 расходомхолодного теплоносителя из нижнегообъема, поступающим через второй патрубок распределительного устройства 11и смешение горячего и холодного теплоносителя в последнем,Во втором варианте отопления насос 16 отключен.Во вторичном контуре 4 вентиль 8закрыт, а вентили 12 и 14 открыты, за 16исключением направления связывающегоих трубопровода 15. Второй патрубокраспределительного устройства 11 также закрыт клапаном,Горячий теплоноситель вторичного 3контура 4, накопленный в аккумуляторе 1 О, поступает через распределительное устройство 11 и дублирующий источ- .ник 5 энергии в отопительные приборы 6.В третьем варианте отопления на,сос 6 также отключен.Во вторичном контуре 4 положениевентиля 8 практически безразличнодля работы системы, вентили 12 и 14открыты аналогично второму вариантуотопления, а в распределительном устройстве 11 первый патрубок закрытклапаном. Дублирующий источник 5 энергии включен и производит нагрев теплоносителя вторичного контура 4, циркулирующего через отопительные приборы6 и байпасный трубопровод 9. Ф.ормула изобретения 1, Гелиоустановка для теплоснабжения здания, содержащая связанные че-, рез теплообменник первичный контур,с гелиоприемником и вторичный контур с последовательно соединенными дублиру" ющим источником энергии, отопительными приборами, насосом и запорным вентилем и параллельно соединенным с теплообменником и запорным вентилем байпасным трубопроводом, и аккумулятор тепла, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД, вто" ричный контур дополнительно содержит распределительное устройство с тремя соединительными патрубкаья и второй В неотопительный период тепло, по"лученное от солнечной энергии в первичном контуре 2 гелиоустановки, пе- .редается через теплообменник 1 теплойосителю вторичного контура 4, в котором третий патрубок распределительного устройства 11 закрыт клапаном,что предотвращает попадание горячего.теплоносителя в дублирующий источник5 энергии и отопительные приборы 6,Вентиль 8 открыт, а вентили 12 и 14открыты в направлении расхода теплоносителя от аккумулятора 10 к насосу7 через трубопровод 15,Теплоноситель во вторичном контуре4 циркулирует через теплообменник 1,распределительное устройство 11, клаЭОпан 12, трубопровод 15, клапан 14,,насос 7 и клапан 8,пока его темпера-тура на выходе из теплообменника 1не достигает заданной.Посе чего клапан 12 закрывается,Ипервый патрубок распределительногоустройства 1 закрывается, третий -открывается и холодный теплоноситель1 из нижнего объема аккумулятора 10 по 37еступает через распределительное устройство 11 в систему отопления, а горячий - в верхний объеь аккумулятора 10.Накопленный в аккумуляторе 10 горячий теплоноситель, например вода, реализуется на нужды теплоснабжения,а недостающий объем компенсируетсяхолодной водой из водопровода (начертеже не показан),Наличие аккумулятора 10 тепла; выполненного в виде емкости, разделенной подвижной перегородкой 13 на дваобъема и включенной с помощью распределительного устройства 11 и запорного клапана 12 последовательно в контур циркуляции теплоносителя вторичного контура 4 и вне контакта с теплообменником 1, позволяет уменьшить температуру теплоносителя первичного контура 2 на входе в гелиоприемник 3,ограничить максимальную температурутеплоносителя вторичного контура 4 навходе в отопительные приборы 6, накапливать в аккумуляторе 10 теплоноситель только с температурой вьппезаданной, что в свою очередь, вследствие более полного съема тепла с первичногофконтура 2 и минимальных по-"терь во вторичном контуре 4 повышаетКПД гелиоустановки,Кроме того, использование третьего запорного вентиля 14 и выполнениевентилей 12 и 14 трехходовыми с гидравлической связью между ними трубопроводом 15 обеспечивает .воэможностьнакопления горячего теплоносителя внеотопительный период, что расширяетфункциональные возможности гелиоустановки для теплоснабжения здания.Составитель П, Шендеровичктор Л. Пчелинская Техред Е,Гаврилешко Корректор Е. Рошко аж 827 Подпидарственного комитета изобретений и открытий а, Ж"35, Раушская наб. Тир ВНИИПИ Гос по делам 3035, Москаэ 10518/57 е Р д. 4/5 город, ул. Проектная, 4г. 7 .8857378запорный вентиль, установленный в бай-, 2. Гелиоустановка по и. 1, о тпасном трубопроводе, причем первый л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цепатрубок гидравлически соединен с теп- лью расширения функциональных воэможлообменником, второй - с Дайпасным но тей, вторичный контур дополнительтрубопроводом, а третий - с дублирую-но содержит третий запорный вентиль;щнм источником энергии, а аккумулятор установленный между отопительнымитепла выполнен в вице емкости, разде: приборами и насосом, причем второй иленной установленной в ней с возмож- третий запорные вентили выполнены трех.ностью перемещения поперечной нерего- ходовыми и гидравлически соединеныродкой на два объема, верхний из кото О между собой,рых гидравлически соединен с первым Источники информации,патрубком распределительного устройст- принятые во внимание при экспертизева, а нижний - со вторым пат. Патент Франции У 2265047,рубком. кл. Г 24 1 3/02, опублик. 1975,