ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2179688
СИСТЕМА ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ
Имя изобретателя: Кожевников А.Ю.
Имя патентообладателя: Российский университет дружбы народов
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 2000.06.15
Изобретение относится к отопительной технике и может быть использовано для
отопления жилых, производственных и сельскохозяйственных зданий. Система водяного
отопления содержит генератор теплоты, расширительный бак, подающую магистраль,
циркуляционный насос, отопительные приборы, регулирующие и запорные вентили. Согласно
изобретению на участке циркуляционной магистрали между генератором теплоты и
циркуляционным насосом установлен датчик температуры теплоносителя, соединенный
электрически с блоком реле управления приводами циркуляционного насоса и сливного
клапана, последний снабжен патрубком, свободный конец которого погружен в аварийную
емкость, расположенную ниже циркуляционной магистрали, при этом сливной клапан
установлен на циркуляционной магистрали перед циркуляционным насосом. Техническим
результатом является исключение разрушения отдельных элементов и системы в целом
вследствие замерзания теплоносителя при отключении подачи тепловой энергии к
генератору теплоты в условиях низких температур наружного воздуха.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области отопительной техники и может быть
использовано для отопления жилых, производственных и сельскохозяйственных зданий.
Одной из проблем эксплуатации систем водяного отопления является замерзание
теплоносителя при отсутствии тепловой энергии в генераторе теплоты и низких
температурах окружающего воздуха. Отсутствие тепловой энергии в генераторе теплоты
может быть обусловлено различными причинами: недостаток топлива или длительное
отключение источника тепловой энергии (газа или электричества), отъезд потребителей на
длительное время и др. Это приводит к тому, что в результате замерзания воды в
теплопроводах и отопительных приборах последние разрушаются под действием сил от
увеличивающегося в объеме льда. В результате возникает необходимость замены
разрушенных отопительных приборов участков теплопроводов.
Известна система отопления, содержащая генератор теплоты, расширительный бак,
подающую магистраль, циркуляционную магистраль и нагревательные приборы [1] .
Недостатком данной системы является возможность замерзания теплоносителя при
отключении подачи энергии к генератору теплоты при пониженных температурах наружного
воздуха в зимний период эксплуатации.
Прототипом заявляемого технического решения является система водяного отопления,
содержащая генератор теплоты, расширительный бак, подающую магистраль, циркуляционную
магистраль, циркуляционный насос, отопительные приборы, регулирующие и запорные
вентили [2] .
Недостатком прототипа является то, что после отключения подачи тепловой энергии к
генератору теплоты, теплоноситель в системе водяного отопления интенсивно остывает.
Остывание теплоносителя до температуры его замерзания приводит к разрушению
теплопроводов, отопительных приборов и других элементов системы водяного отопления,
заполненных водой. Это происходит потому, что техническим решением прототипа не
обеспечивается в автоматическом режиме удаление теплоносителя из системы водяного
отопления при снижении его температуры до значения, предстоящего замерзанию.
Недостатком прототипа является также невозможность механизированного заполнения
системы водяного отопления теплоносителем, слитым в аварийную емкость. Это
представляется важным, так как в системах водяного отопления вода, как правило,
подвергается предварительной химической очистке от ионов кальция и магния для
предотвращения карбонатных отложений.
В основу изобретения поставлена задача предотвращения разрушения как отдельных
элементов, так и системы водяного отопления в целом, обусловленного действием
замерзшего теплоносителя (воды) при длительном отключении подачи тепловой энергии к
генератору теплоты в периоды низких температур наружного воздуха.
Сущность изобретения заключается в том, что система водяного отопления, содержащая
генератор теплоты, расширительный бак, подающую магистраль, циркуляционную магистраль,
циркуляционный насос, отопительные приборы, регулирующие и запорные вентили,
дополнительно содержит датчик температуры теплоносителя, установленный на участке
циркуляционной магистрали между генератором теплоты и циркуляционным насосом и
соединенный электрически с блоком реле управления приводами циркуляционного насоса и
сливного клапана, последний снабжен патрубком, свободный конец которого погружен в
аварийную емкость, расположенную ниже циркуляционной магистрали, при этом сливной
клапан установлен на циркуляционной магистрали перед циркуляционным насосом. Сливной
клапан, установленный на циркуляционной магистрали перед циркуляционным насосом
позволяет обеспечить в автоматическом режиме удаление теплоносителя из системы
водяного отопления при его остывании до установленной потребителем температуры,
вызванном прекращением подачи тепловой энергии к генератору теплоты. При этом
удаляемый из системы водяного отопления теплоноситель сливается в аварийную емкость
для последующего использования в системе водяного отопления после восстановления
подачи тепловой энергии к генератору теплоты. Заполнение системы водяного отопления
теплоносителем производится в ручном режиме посредством циркуляционного насоса через
присоединенный к сливному клапану патрубок, свободный конец которого погружен в
аварийную емкость.
|
На прилагаемом к описанию чертеже представлена схема системы водяного отопления,
состоящей из генератора теплоты 1, к которому присоединена подающая магистраль 2,
соединенная с расширительным баком 3 и отопительными приборами 4. Циркуляционная
магистраль 5 соединяет отопительные приборы 4 и генератор теплоты 1. На циркуляционной
магистрали 5 установлен циркуляционный насос 6, обеспечивающий циркуляцию
теплоносителя. На циркуляционной магистрали 5 между циркуляционным насосом 6 и
генератором теплоты 1 установлен датчик температуры теплоносителя 7, представляющий
собой терморезистор, соединенный электрически с блоком реле управления 8
электромагнитными приводами сливного клапана 9 и циркуляционного насоса 6. Сливной
клапан 9 установлен на циркуляционной магистрали 5 перед циркуляционным насосом 6 и
снабжен патрубком 10, свободный конец которого погружен в аварийную емкость 11,
установленную ниже циркуляционной магистрали 5. Также показаны регулирующие и
запорные вентили 12.
|
Система работает следующим образом. В генераторе теплоты 1 происходит нагревание
теплоносителя, который под действием давления, создаваемого циркуляционным насосом 6,
по подающей магистрали 2 направляется к отопительным приборам 4, где происходит
теплоотдача в обогреваемое помещение. За счет теплоотдачи теплоноситель охлаждается и
направляется в циркуляционную магистраль 5 под воздействием гравитационных сил и
циркуляционного насоса 6, после которого поступает в генератор теплоты 1. Компенсация
увеличения объема теплоносителя при нагревании и удаление воздуха из системы водяного
отопления осуществляется посредством расширительного бака 3. При прекращении подачи
тепловой энергии к генератору теплоты 1 теплоноситель остывает до температуры,
установленной потребителем посредством блока реле управления 8 и контролируемой
датчиком температуры теплоносителя 7, установленным на участке циркуляционной
магистрали 5 между генератором теплоты 1 и циркуляционным насосом 6. После охлаждения
теплоносителя ниже установленного потребителем значения электрическое сопротивление
датчика температуры теплоносителя 7 пропускает такой ток, при котором блок реле
управления 8 включает электрическое питание электромагнитного привода сливного
клапана 9, что приводит к его открыванию. Одновременно с включением электромагнитного
привода сливного клапана 9 блоком реле управления 8 производится отключение
циркуляционного насоса 6. В результате циркуляция теплоносителя в системе водяного
отопления прекращается, а теплоноситель самотеком удаляется в аварийную емкость 11.
Заполнение системы водяного отопления теплоносителем осуществляется в ручном режиме
путем включения циркуляционного насоса 6. При этом теплоноситель из аварийной емкости
11 по патрубку 10 засасывается циркуляционным насосом 6 и подается в генератор теплоты 1 с
последующим движением по подающей магистрали 2, через отопительные приборы 4, по
циркуляционной магистрали 5, через циркуляционный насос 6 в генератор теплоты 1.
Обоснование необходимости установки датчика температуры теплоносителя 7 представлена
выше. Датчик температуры теплоносителя 7 установлен на участке циркуляционной
магистрали 5 между генератором теплоты 1 и циркуляционным насосом 6 потому, что на этом
участке системы водяного отопления температура теплоносителя достигает самых низких
значений при всех условиях работы. Это позволяет обеспечить удаление теплоносителя из
системы водяного отопления в аварийную емкость 11 до начала его замерзания и
разрушающего действия льда на элементы системы водяного отопления.
Необходимость установки на сливной клапан 8 патрубка 10, свободный конец которого
погружен в аварийную емкость 11, расположенную ниже циркуляционной магистрали 5,
обусловлена тем, что в этом случае обеспечивается возможность перекачивания
циркуляционным насосом 6 теплоносителя из аварийной емкости 11 в систему водяного
отопления.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Гусев В. И. , Ковалев Н. И. , Попов В. П. , Потрошков В. А. Теплотехника, отопление,
вентиляция и кондиционирование воздуха. Ленинград: Стройиздат, Ленинградское
отделение, 1981 г. , с. 125, рис. 2.28.
2. Водяное отопление индивидуального дома. "Траст", "Траст-Пресс", 1999 г. , с. 39,
рис. 1.8.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Система водяного отопления, содержащая генератор теплоты, расширительный
бак, подающую магистраль, циркуляционную магистраль, циркуляционный насос,
отопительные приборы, регулирующие и запорные вентили, отличающаяся тем, что на
участке циркуляционной магистрали между генератором теплоты и циркуляционным
насосом дополнительно установлен датчик температуры теплоносителя, соединенный
электрически с блоком реле управления приводами циркуляционного насоса и сливного
клапана, последний снабжен патрубком, свободный конец которого погружен в аварийную
емкость, расположенную ниже циркуляционной магистрали, при этом сливной клапан
установлен на циркуляционной магистрали перед циркуляционным насосом.
Версия для печати
Дата публикации 29.01.2007гг
вверх
|
