RU193227U1 - Устройство для предотвращения образования льда на водной поверхности - Google Patents
Устройство для предотвращения образования льда на водной поверхности Download PDFInfo
- Publication number
- RU193227U1 RU193227U1 RU2019125364U RU2019125364U RU193227U1 RU 193227 U1 RU193227 U1 RU 193227U1 RU 2019125364 U RU2019125364 U RU 2019125364U RU 2019125364 U RU2019125364 U RU 2019125364U RU 193227 U1 RU193227 U1 RU 193227U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- pump
- water
- water pump
- freezing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B15/00—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
- E02B15/02—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor from ice otherwise than according to E02B1/003
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области эксплуатации гидротехнических сооружений, работающих в морозный период, и предназначена для предотвращения ледообразования водоподводящей части (деривационного канала) сооружений малых (мини-, микро-) ГЭС (далее МГЭС).Устройство для предотвращения ледообразования на водной поверхности, содержащее теплоотдающий канал, снабженный водяным насосом, и выполненный с возможностью подвода тепла к верхнему слою водоема, при этом водяной насос диэлектрически изолирован и соединен с источником переменного тока линией, изолированной от окружающей среды, отличается тем, что теплоотдающий канал размещен горизонтально, на расстоянии 5-7 см от поверхности, и содержит горизонтальные подводящий и отводящий коллекторы, сообщенные горизонтальным трубным регистром, при этом тепло-принимающая часть устройства выполнена в виде теплового насоса, ветви которого размещены в грунте, ниже глубины его промерзания, при этом одна ветвь теплового насоса сообщена с подводящим коллектором, а вторая сообщена с теплоотводящим коллектором трубопроводами, снабженными кожухами из теплоизоляционного водостойкого материала, причем водяной насос использован как циркуляционный насос и размещен в одном из трубопроводов. Кроме того, в качестве теплоносителя использована жидкость с температурой замерзания ниже минус 10-20ºС.Техническим результатом является повышение эффективности защиты гидротехнического сооружения ото льда и упрощение конструкции. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области эксплуатации гидротехнических сооружений, работающих в морозный период, и предназначена для предотвращения ледообразования водоподводящей части (деривационного канала) сооружений малых (мини-, микро) ГЭС (далее МГЭС).
Одним из факторов, снижающих надежность гидротехнических сооружений МГЭС при отрицательных температурах, является обледенение водозаборных сооружений, деривационного канала, приводящее к остановке станции или повреждению оборудования сооружений в результате попадания льда в трубопровод и гидротурбину. Обледенение деривационных каналов МГЭС горных районов часто является в зимнее время причинами повреждения гидротурбин или снижения производительности станции, а иногда полной остановки.
Известно устройство для повышения температуры воды в рыбоводных емкостях и водоемах, содержащее теплонакопитель, выполненный с возможностью использования солнечного тепла, имеющий наружную светопропускающую поверхность и средство передачи тепла в толщу воды (см. RU № 2288578, МПК А01К 63/06, 2006).
Недостаток устройства – невозможность его использования для предотвращения образования льда в деривационных каналах из-за его громоздкости и малой эффективности в горных районах.
Известно также устройство для предотвращения ледообразования на водной поверхности, содержащее теплоотдающий канал, снабженный водяным насосом, и выполненный с возможностью подвода тепла к верхнему слою водоема, при этом водяной насос диэлектрически изолирован и соединен с источником переменного тока линией, изолированной от окружающей среды (cм. US № 4247261, 1981). Устройство содержит вертикальный цилиндрический корпус, открытый сверху и имеющий в нижней части сквозные прорези (отверстия). В корпусе расположен генерирующий циркуляцию воды элемент в виде водяного пропеллера.
Недостатком известного устройства является невозможность равномерного удаления льда с поверхности конструкции. Кроме того, наличие в устройстве водяного насоса большой мощности снижает его эффективность при малых мощностях МГЭС.
Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение возможности ее использования для предотвращения замерзания деривационного канала МГЭС.
Техническим результатом является повышение эффективности защиты гидротехнического сооружения ото льда и упрощение конструкции.
Для решения поставленной задачи устройство для предотвращения ледообразования на водной поверхности, содержащее теплоотдающий канал, снабженный водяным насосом и выполненный с возможностью подвода тепла к верхнему слою водоема, при этом водяной насос диэлектрически изолирован и соединен с источником переменного тока линией, изолированной от окружающей среды, отличается тем, что теплоотдающий канал размещен горизонтально, на расстоянии 5-7 см от поверхности, и содержит горизонтальные подводящий и отводящий коллекторы, сообщенные горизонтальным трубным регистром, при этом тепло-принимающая часть устройства выполнена в виде теплового насоса, ветви которого размещены в грунте, ниже глубины его промерзания, при этом одна ветвь теплового насоса сообщена с подводящим коллектором, а вторая сообщена с теплоотводящим коллектором трубопроводами, снабженными кожухами из теплоизоляционного водостойкого материала, причем водяной насос использован как циркуляционный насос и размещен в одном из трубопроводов. Кроме того, в качестве теплоносителя использована жидкость с температурой замерзания ниже минус 10-20ºС.
Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».
При этом совокупность существенных признаков предлагаемого технического решения позволяет упростить конструкцию и добиться повышения эффективности защиты гидротехнического сооружения ото льда.
Сущность полезной модели поясняется следующими чертежами. На фиг.1 схематически изображен вид устройства в плане; на фиг.2 – вид сбоку.
На чертежах показаны подводящий 1 и отводящий 2 коллекторы, горизонтальный трубный регистр 3, ветви 4 и 5 (соответственно, входная и выходная) теплового насоса, грунт 6, трубопроводы 7, кожухи 8, водяной насос 9.
Теплоотдающий канал содержит подводящий 1 и отводящий 2 коллекторы, сообщенные горизонтальным трубным регистром 3. Подводящий 1 и отводящий 2 коллекторы, горизонтальный трубный регистр 3 выполнены из теплопроводящего конструкционного материала, например, из нержавеющей стали. Подводящий 1 коллектор теплоотдающего канала соединен трубопроводом 7 с выходной ветвью 5 теплового насоса.
Отводящий 2 коллектор теплоотдающего канала соединен трубопроводом 7 с входной (приемной) ветвью 4 теплового насоса.
Ветви 4 и 5 теплового насоса выполняются из полиэтиленовых либо других пластиковых труб диаметром 40-60 мм или более, уложенных горизонтально, ниже глубины промерзания грунта 6. Глубина заложения составляет не менее 1,2-2 метра от поверхности, при этом перепад температур между воды в водоеме и грунта составляет не менее 3-8 градусов. Чем больше диаметр, тем лучше осуществляется отбор тепла, однако увеличивается и стоимость системы.
В качестве теплоносителя использована жидкость с температурой замерзания ниже минус 10-20ºС (могут быть использованы керосин, тосол и другие незамерзающие жидкости, подходящие по соображениям экономичности - их температуры замерзания ниже -400ºС).
Трубопроводы 7 снабжены кожухами 8, выполненными из теплоизоляционного водостойкого материала. Водяной насос 9 использован в качестве циркуляционного насоса и размещен в одном из трубопроводов 7.
Насос 9 диэлектрически изолируют от пространства водоема и соединяют с источником переменного тока (на чертежах не показан), размещаемом на берегу, линией (на чертежах не показана), изолированной от окружающей среды. В качестве циркуляционного насоса 9 использован маломощный (с электродвигателем мощностью до 250 Вт) электрический насос, предпочтительно в пластиковом корпусе (с внутренним сечением, соответствующим сечению канала 1). Корпус соединяют с трубопроводом 7 посредством пластиковой муфты, концы которой снабжены внутренней резьбой, соответствующей внешней резьбе на стыкуемых с нею торцах канала 1.
При необходимости могут быть параллельно или рядом установлены несколько устройств для предотвращения образования льда на водной поверхности, работающих независимо друг от друга.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Теплоотдающий канал (обогреватель) устанавливают в водоеме (деривационном канале) на расстоянии 5-10 см от поверхности, а тепло-принимающую часть (ветви 4 и 5 теплового насоса) устанавливают в грунте 6 на глубину 1,2-2 метра от поверхности (ниже глубины его промерзания). Разность температур между теплоотдающим каналом и тепловым насосом составляет необходимый минимум для работы устройства (не менее 3-8 градусов).
Части устройства, полностью заполненного теплоносителем, устанавливают, соответственно, в водоеме и в грунте.
При большой глубине водоема возможна установка устройства на опорные элементы (на чертежах не показаны), обеспечивающие нахождение плоскости теплоотдающего канала не дальше 5-7 см от водной поверхности.
Водяной насос 9 обеспечивает циркуляцию теплоносителя по подводящему 1 коллектору, горизонтальному трубному регистру 3 и отводящему 2 коллектору, а также по ветвям 4 и 5 теплового насоса, при этом теплоноситель, проходя по ним, подогревается на 3-8 градусов и далее попадает в теплоотдающий канал, где отдает свое тепло окружающей воде, исключая образование льда на поверхности водоема.
При этом кожухи 8 из теплоизоляционного водостойкого материала исключают потерю тепла теплоносителя в трубопроводах 7 до его выхода в теплоотдающий канал устройства.
Claims (2)
1. Устройство для предотвращения ледообразования на водной поверхности, содержащее теплоотдающий канал, снабженный водяным насосом и выполненный с возможностью подвода тепла к верхнему слою водоема, при этом водяной насос диэлектрически изолирован и соединен с источником переменного тока линией, изолированной от окружающей среды, отличающееся тем, что теплоотдающий канал размещен горизонтально, на расстоянии 5-10 см от поверхности, и содержит подводящий и отводящий коллекторы, сообщенные трубным регистром, при этом теплопринимающая часть устройства выполнена в виде теплового насоса, ветви которого размещены в грунте, ниже глубины его промерзания, при этом одна ветвь теплового насоса сообщена с подводящим коллектором, а вторая сообщена с теплоотводящим коллектором трубопроводами, снабженными кожухами из теплоизоляционного водостойкого материала, причем водяной насос использован как циркуляционный насос и размещен в одном из трубопроводов.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве теплоносителя использована жидкость с температурой замерзания ниже минус 10-20°C.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019125364U RU193227U1 (ru) | 2019-08-11 | 2019-08-11 | Устройство для предотвращения образования льда на водной поверхности |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019125364U RU193227U1 (ru) | 2019-08-11 | 2019-08-11 | Устройство для предотвращения образования льда на водной поверхности |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU193227U1 true RU193227U1 (ru) | 2019-10-17 |
Family
ID=68280613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019125364U RU193227U1 (ru) | 2019-08-11 | 2019-08-11 | Устройство для предотвращения образования льда на водной поверхности |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU193227U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113981912A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-01-28 | 河北省水利水电勘测设计研究院集团有限公司 | 一种水库露顶闸门防冰静压力装置 |
CN115373334A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-11-22 | 杭州市水环境发展有限公司 | 一种输水渠道远程自动化控制系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4247261A (en) * | 1978-09-22 | 1981-01-27 | Lipman Electric Company, Inc. | Water pumping device |
SU981502A1 (ru) * | 1980-10-20 | 1982-12-15 | Ленинградский Институт Водного Транспорта | Устройство дл предотвращени образовани льда на поверхности проточной воды |
SU1578251A1 (ru) * | 1988-06-08 | 1990-07-15 | Псковский филиал Ленинградского политехнического института им.М.И.Калинина | Устройство дл защиты водной поверхности от льдообразовани |
SU1604914A1 (ru) * | 1988-07-25 | 1990-11-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства | Устройство дл предотвращени образовани льда на поверхности водоема |
-
2019
- 2019-08-11 RU RU2019125364U patent/RU193227U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4247261A (en) * | 1978-09-22 | 1981-01-27 | Lipman Electric Company, Inc. | Water pumping device |
SU981502A1 (ru) * | 1980-10-20 | 1982-12-15 | Ленинградский Институт Водного Транспорта | Устройство дл предотвращени образовани льда на поверхности проточной воды |
SU1578251A1 (ru) * | 1988-06-08 | 1990-07-15 | Псковский филиал Ленинградского политехнического института им.М.И.Калинина | Устройство дл защиты водной поверхности от льдообразовани |
SU1604914A1 (ru) * | 1988-07-25 | 1990-11-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства | Устройство дл предотвращени образовани льда на поверхности водоема |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113981912A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-01-28 | 河北省水利水电勘测设计研究院集团有限公司 | 一种水库露顶闸门防冰静压力装置 |
CN115373334A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-11-22 | 杭州市水环境发展有限公司 | 一种输水渠道远程自动化控制系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4159629A (en) | Apparatus for the collection and conversion of solar energy | |
CA2890133C (en) | Method for operating an arrangement for storing thermal energy | |
US11549725B2 (en) | System for storing and retrieving thermal energy | |
EP2012366A2 (en) | Photovoltaic system with improved efficiency and increment method of the electrical energy production of at least a thermo-photovoltaic solar module | |
RU193227U1 (ru) | Устройство для предотвращения образования льда на водной поверхности | |
JPS587147B2 (ja) | タイヨウエネルギシユウシユウキ オヨビ ソレニヨツテクドウサレルソウチ | |
CN108700391A (zh) | 用于将热能引入水体中并从水体中提取热能的方法和装置 | |
US9664180B2 (en) | Power generating system utilizing expanding liquid | |
WO2013010550A1 (en) | Solar and wind power plant | |
CN109744011A (zh) | 一种利用太阳能提升地温的系统及方法 | |
RU193703U1 (ru) | Устройство для предотвращения образования льда на водной поверхности | |
CN204156778U (zh) | 一种海洋温差能与太阳能结合利用的发电系统 | |
RU2016104802A (ru) | Система отопления и горячего водоснабжения помещений | |
US20150179910A1 (en) | System For Converting Thermal Energy Into Electrical Energy | |
CN209572529U (zh) | 一种利用太阳能提升地温的系统 | |
CN210124153U (zh) | 一种土壤增温系统 | |
CN202182516U (zh) | 一种供暖系统 | |
CN208442920U (zh) | 一种壁挂式光波加热采暖系统 | |
RU2767046C1 (ru) | Модульная солнечная когенерационная установка | |
KR101545270B1 (ko) | 태양열온수기의 가열 및 집열장치 | |
KR100298550B1 (ko) | 축열용량의조절및온도성층화촉진을위한모듈라방식의태양열온수기축열조 | |
RU2382291C1 (ru) | Водонагревательная установка | |
RU2319910C1 (ru) | Двухконтурная система солнечного горячего водоснабжения | |
CN214709156U (zh) | 一种地源热泵蓄能温室供暖设备 | |
RU73718U1 (ru) | Устройство для энергообеспечения помещений с использованием низкопотенциальных энергоносителей |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200812 |