RU149420U1

RU149420U1 - HIGH EFFICIENCY HEAT BATTERY

Info

Publication number: RU149420U1
Application number: RU2014108115/06U
Authority: RU
Inventors: Владимир Владимирович Папин; Роман Владимирович Безуглов; Павел Александрович Малышев; Владимир Владимирович Мороз
Original assignee: Владимир Владимирович Папин; Роман Владимирович Безуглов; Павел Александрович Малышев; Владимир Владимирович Мороз
Priority date: 2014-03-03
Filing date: 2014-03-03
Publication date: 2015-01-10

Abstract

Аккумулятор теплоты, состоящий из корпуса, по крайней мере, двух металлических листов, закрученных к центру по принципу спирали Архимеда, теплоаккумулирующего вещества и коллекторов подвода и отвода движущейся среды.A heat accumulator, consisting of a body of at least two metal sheets twisted to the center according to the principle of the Archimedes spiral, heat storage material and collectors for supplying and discharging a moving medium.

Description

Полезная модель относится к области аккумуляторов теплоты и теплообменных аппаратов и может быть использована на объектах жилищно-коммунального хозяйства в качестве элемента системы автономного энергоснабжения.The utility model relates to the field of heat accumulators and heat exchangers and can be used at housing and communal services as an element of an autonomous energy supply system.

Известен тепловой аккумулятор фазового перехода с саморегулируемым устройством электроподогрева (патент РФ №2506503), содержащий теплоизолированный вакуумированный цилиндрический корпус со съемной крышкой, имеющей входное и выходное отверстия с запрессованными в них впускной и выпускной трубами, капсулы, заполненные изменяющим агрегатное состояние в рабочем диапазоне температур теплоаккумулирующим материалом, выполненные из коаксиально расположенных цилиндров с образованием между ними кольцевых зазоров для прохода жидкого теплоносителя. Кроме того, аккумулятор снабжен устройством электроподогрева с саморегулирующимися нагревательными элементами на позисторной керамике, работающим от внешнего источника питания или электрической сети машины при выключенном двигателе.Known heat accumulator of a phase transition with a self-regulating device for electric heating (RF patent No. 2506503), containing a thermally insulated evacuated cylindrical body with a removable cover having an inlet and outlet openings with inlet and outlet pipes pressed into them, capsules filled with a heat-accumulating state changing in the operating temperature range material made of coaxially arranged cylinders with the formation of annular gaps between them for the passage of liquid heat rer. In addition, the battery is equipped with an electric heating device with self-regulating heating elements based on posistor ceramics, operating from an external power source or the electrical network of the machine with the engine turned off.

Недостатками данного аккумулятора являются:The disadvantages of this battery are:

- устройство предназначено только для предпусковой подготовки двигателя;- the device is intended only for prestarting the engine;

- устройство электроподогрева дополнительно повышает себестоимость системы;- the electric heating device further increases the cost of the system;

- трудоемкость изготовления капсул с теплоаккумулирующим веществом.- the complexity of manufacturing capsules with heat storage substance.

Прототипом полезной модели принимается спиральный теплообменник (патент РФ №2451890), состоящий из спирального тела, образованного, по меньшей мере, односпиральным листом, свернутым для образования спирального тела, образующего, по меньшей мере, первый спиралевидный проточный канал для первой среды и второй спиралевидный проточный канал для второй среды, в котором спиральное тело окружено по существу цилиндрическим кожухом, снабженным соединительными элементами, сообщающимися с первым проточным каналом и вторым проточным каналом, в котором кожух содержит, по меньшей мере, две части кожуха и в котором спиральное тело снабжено, по меньшей мере, одним жестко прикрепленным фланцем на его внешней периферийной поверхности, на которой, по меньшей мере, две части кожуха гибко закреплены.The prototype of the utility model is a spiral heat exchanger (RF patent No. 2451890), consisting of a spiral body formed by at least a single-spiral sheet folded to form a spiral body that forms at least the first spiral-shaped flow channel for the first medium and the second spiral-shaped flow channel a channel for a second medium in which the spiral body is surrounded by a substantially cylindrical casing provided with connecting elements communicating with the first flow channel and the second flow channel, in which ohm casing comprises at least two parts of the housing and wherein the spiral body is provided with at least one fixedly attached flange on its outer peripheral surface on which the at least two parts of the casing flexibly mounted.

Недостатками данного теплообменника являются:The disadvantages of this heat exchanger are:

- невозможность применения его в качестве аккумулятора теплоты. Задача полезной модели - разработать конструкцию аккумулятора теплоты, обладающего высокой эффективностью работы, большой удельной площадью теплообмена, простотой сборки, низкой себестоимостью изготовления.- the inability to use it as a heat accumulator. The objective of the utility model is to develop the design of a heat accumulator with high efficiency, a large specific heat transfer area, ease of assembly, and low manufacturing cost.

Технический результат полезной модели заключается в разработке конструкции компактного высокоэффективного аккумулятора теплоты, с развитой поверхностью теплообмена, причем одна среда в нем движимая, а другая неподвижная, теплоаккумулирующим веществом аккумулятора теплоты является вещество, работающее по принципу фазового перехода, и предназначенного для накопления тепловой энергии в системах теплоснабжения объектов жилищно-коммунального хозяйства, таких как малоэтажные и многоэтажные здания, работающих как на возобновляемых, так и на традиционных источниках энергии, имеющего возможность работы от солнечных коллекторов, имеющего возможность аккумулировать тепловую энергию в течение дня и использовать ее ночью для покрытия необходимой мощности системы горячего водоснабжения. Высокоэффективный аккумулятор теплоты отличается простотой исполнения и удешевлением изготовления за счет того, что листы металла, которые являются основными конструктивными элементами теплообменника значительно дешевле трубки в изготовлении, применяющейся для аналогичной цели, таким образом, система теплоснабжения, элементом которой является высокоэффективный аккумулятор имеет возможность работать в автономном режиме как в дневное, так и в ночное время.The technical result of the utility model is to develop a design of a compact highly efficient heat accumulator with a developed heat exchange surface, one medium being movable in it and the other stationary, the heat-accumulating substance of the heat accumulator is a substance working on the principle of a phase transition and designed to accumulate thermal energy in systems heat supply of housing and communal services, such as low-rise and high-rise buildings, operating both on renewable and and on traditional sources of energy, having the ability to work from solar collectors, having the ability to accumulate thermal energy during the day and use it at night to cover the required capacity of the hot water system. The highly efficient heat accumulator is distinguished by its simplicity of execution and cheaper manufacturing due to the fact that the sheets of metal, which are the main structural elements of the heat exchanger, are much cheaper than the tube in manufacture used for a similar purpose, thus, the heat supply system, the element of which is a high-performance battery, is able to work independently mode in both daytime and nighttime.

Технический результат полезной модели достигается за счет высокоэффективного аккумулятора теплоты, состоящего из, по крайней мере, двух металлических листов заключенных в металлическом корпусе, закрученных к центру по принципу спирали Архимеда, теплоаккумулирующего вещества (например, глауберова соль, парафин и др.), коллекторов подвода и отвода движущейся среды.The technical result of the utility model is achieved through a highly efficient heat accumulator, consisting of at least two metal sheets enclosed in a metal case, twisted to the center by the principle of the Archimedes spiral, heat-accumulating substance (for example, Glauber's salt, paraffin, etc.), supply headers and removal of the moving medium.

На фигуре представлен эскизный чертеж (вид сверху) высокоэффективного аккумулятора теплоты, состоящего из металлического корпуса 1, в котором находится тонкий металлический лист 2, закрученный параллельно с тонким металлическим листом 3, зазор между внешними стенками металлических листов 2 и 3 заполняется теплоаккумулирующим веществом, обладающим температурой фазового перехода (например, глауберова соль, парафин и др.), а между внутренними стенками тонких металлических листов 2 и 3 образуют канал для течения движущейся среды. Коллектор подвода движущейся среды 5 находится вверху высокоэффективного аккумулятора, коллектор отвода движущейся среды 6 находится в центре внизу устройства.The figure shows a sketch drawing (top view) of a high-performance heat accumulator, consisting of a metal housing 1, in which there is a thin metal sheet 2, twisted in parallel with a thin metal sheet 3, the gap between the outer walls of the metal sheets 2 and 3 is filled with a heat-accumulating substance having a temperature phase transition (for example, Glauber's salt, paraffin, etc.), and between the inner walls of thin metal sheets 2 and 3 form a channel for the flow of a moving medium. The collector for supplying a moving medium 5 is located at the top of a highly efficient battery, the collector for removing a moving medium 6 is located in the center at the bottom of the device.

Рассмотри принцип работы высокоэффективного аккумулятора теплоты.Consider the principle of operation of a highly efficient heat accumulator.

Нагретый, например в солнечном коллекторе, теплоноситель посредством циркуляционного насоса (на фиг. не обозначен) поступает в коллектор подвода движущейся среды 5 и, постепенно заполняя полость между внутренними стенками металлических листов 2 и 3, отдает часть своей теплоты теплоаккумулирующему веществу, находящемуся в полости между внешними стенками металлических листов 2 и 3. Далее движущаяся среда выходит из коллектора отвода движущейся среды 6 и поступает к потребителю. В ночной период (после захода Солнца) теплоноситель системы горячего водоснабжения (или, возможно, системы отопления) посредством циркуляционного насоса (на фиг. не обозначен) поступает в коллектор отвода движущейся среды 6 и, постепенно заполняя полость между внутренними стенками металлических листов 2 и 3 нагревается за счет теплоты теплоаккумулирующего вещества. Нагретая вода выходит из коллектора подвода движущейся среды 5 и поступает к потребителю с температурой, пригодной для осуществления отопления и горячего водоснабжения. Для повышения эффективности работы аккумулятора теплоты, корпус 1 может иметь слой теплоизоляции.Heated, for example, in a solar collector, the coolant through a circulation pump (not shown in Fig.) Enters the collector for supplying a moving medium 5 and, gradually filling the cavity between the inner walls of the metal sheets 2 and 3, gives up part of its heat to the heat-accumulating substance located in the cavity between the outer walls of the metal sheets 2 and 3. Next, the moving medium leaves the collector of the removal of the moving medium 6 and goes to the consumer. In the night period (after sunset), the coolant of the hot water supply system (or, possibly, the heating system) through the circulation pump (not indicated in Fig.) Enters the collector for the removal of the moving medium 6 and gradually filling the cavity between the inner walls of the metal sheets 2 and 3 Heats up due to the heat of the heat-accumulating substance. Heated water leaves the collector for supplying a moving medium 5 and enters the consumer with a temperature suitable for heating and hot water supply. To improve the efficiency of the heat accumulator, the housing 1 may have a layer of thermal insulation.

Claims

A heat accumulator consisting of a body of at least two metal sheets twisted to the center according to the principle of the Archimedes spiral, heat storage material and collectors for supplying and discharging a moving medium.