RU206284U1

RU206284U1 - HEAT ACCUMULATOR

Info

Publication number: RU206284U1
Application number: RU2021110950U
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Анисимов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЭНЕРГОРЕСУРС-Т" (ООО "ЭНЕРГОРЕСУРС-Т")
Priority date: 2021-04-18
Filing date: 2021-04-18
Publication date: 2021-09-03

Abstract

Полезная модель относится к области отопительной техники и может быть использована для отопления и горячего водоснабжения жилых и нежилых помещений. Техническим результатом является обеспечение эффективности отдачи тепла теплоносителю потребителя при постоянной температуре за счет увеличения теплоотдачи аккумулированного тепла рабочему носителю тепловой энергии путем увеличения площади съема тепла, за счет обеспечения максимального нагрева рабочего теплоносителя, а также за счет повышения производительности отдачи рабочим носителем тепла теплоносителю потребителя при минимальных временных и энергетических затратах на подогрев теплонакопителя. Теплоаккумулятор включает корпус 1, теплонакопитель 2, воздухонагнетатель 3, теплообменник 4. Корпус 1 снабжен слоем теплоизоляции 5. Теплонакопитель 2 установлен в корпусе 1 с формированием воздушного зазора 6 между ним и слоем 5 теплоизоляции. Теплонакопитель 2 состоит из скрепленных между собой теплоаккумулирующих элементов 7. Теплоаккумулирующие элементы 7 скреплены между собой таким образом, что образуют подающие каналы 8 и нагревательные каналы 9. Подающие каналы 8 изолированы от нагревательных каналов 9 в теле теплонакопителя 2 и имеют с ними сообщение по воздушному зазору 6. Нагревательные каналы 9 снабжены электронагревательными элементами 10. Воздухонагнетатель 3 соединен с теплообменником 4 и выполнен обеспечивающим подачу воздуха по воздушному зазору 6 в нагревательные каналы 9. Каждый из подающих каналов 8 соединен на вход с теплообменником 4, выход которого соединен с воздухонагнетателем 3. Воздушный зазор 6 сформирован с обеспечением подачи воздуха от воздухонагнетателя 3 через нагревательные каналы 9 в подающие каналы 8. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to the field of heating technology and can be used for heating and hot water supply of residential and non-residential premises. The technical result is to ensure the efficiency of heat transfer to the heat carrier of the consumer at a constant temperature by increasing the heat transfer of the accumulated heat to the working medium of thermal energy by increasing the area of heat removal, by ensuring maximum heating of the working heat carrier, as well as by increasing the productivity of the output of the working heat carrier to the heat carrier of the consumer at minimum time and energy costs for heating the heat storage. The heat accumulator includes a housing 1, a heat accumulator 2, an air blower 3, a heat exchanger 4. The casing 1 is provided with a thermal insulation layer 5. The heat accumulator 2 is installed in the housing 1 with the formation of an air gap 6 between it and the thermal insulation layer 5. Heat storage tank 2 consists of heat storage elements bonded to each other 7. Heat storage elements 7 are bonded to each other in such a way that they form supply channels 8 and heating channels 9. Supply channels 8 are isolated from heating channels 9 in the body of heat accumulator 2 and communicate with them through the air gap 6. Heating channels 9 are equipped with electric heating elements 10. The air blower 3 is connected to the heat exchanger 4 and is made to provide air supply through the air gap 6 to the heating channels 9. Each of the supply channels 8 is connected to the inlet with the heat exchanger 4, the outlet of which is connected to the air blower 3. Air the gap 6 is formed with the provision of air supply from the air blower 3 through the heating channels 9 into the supply channels 8. 8 C.p. f-ly, 4 dwg.

Description

Полезная модель относится к области отопительной техники и может быть использована для отопления и горячего водоснабжения жилых и нежилых помещений.The utility model relates to the field of heating technology and can be used for heating and hot water supply of residential and non-residential premises.

Из существующего уровня техники известен теплоаккумулятор, включающий теплонакопитель с каналами для прохода воздушного теплоносителя потребителя, электронагревательные элементы, теплоизоляцию, воздухонагнетатель (см., напр., RU №36491, опубл. 10.03.2004). Недостатком данного технического решения является сложность замены вышедшего из строя теплонакопителя. Кроме того, высокая температура в зоне контакта электронагревательных элементов с теплонакопителем создает условия для выгорания кислорода и уменьшения отрицательных аэроионов в воздушном теплоносителе потребителя, что влечет за собой наличие посторонних запахов и возможных нежелательных выделений из органических продуктов в отапливаемом помещении.A heat accumulator is known from the prior art, which includes a heat accumulator with channels for the passage of the consumer's air heat carrier, electric heating elements, thermal insulation, an air blower (see, for example, RU No. 36491, publ. 10.03.2004). The disadvantage of this technical solution is the complexity of replacing a failed heat storage device. In addition, the high temperature in the zone of contact of the electric heating elements with the heat accumulator creates conditions for the burnout of oxygen and the reduction of negative air ions in the air heat carrier of the consumer, which entails the presence of extraneous odors and possible undesirable emissions from organic products in the heated room.

Также известен теплоаккумулятор, включающий снабженный слоем теплоизоляции корпус с установленным в нем воздухонагнетателем и теплонакопителем в виде скрепленных между собой теплоаккумулирующих элементов, в пазах которых установлены электронагревательные элементы. Между теплонакопителем и теплоизоляцией размещены каналообразующие элементы, выполненные с возможностью транспортировки теплоносителя, предпочтительно жидкости или воздуха, с одновременной его изоляцией от теплоносителя (см., напр., RU №121040, опубл. 10.10.2012 г.). Недостатком данного технического решения является наличие изолированных от теплонакопителя воздушных каналов, по которым проходит теплоноситель потребителя, что усложняет конструкцию теплоаккумулятора и не позволяет в полной мере снизить уровень остаточного тепла в теплонакопителе. Кроме того, электронагреватели в рассматриваемом аналоге работают в замкнутом пространстве, что ухудшает условия работы и укорачивает их срок службы.A heat accumulator is also known, including a housing equipped with a thermal insulation layer with an air blower installed in it and a heat accumulator in the form of heat accumulating elements fastened together, in the grooves of which electric heating elements are installed. Channel-forming elements are placed between the heat accumulator and the thermal insulation, made with the possibility of transporting the heat carrier, preferably liquid or air, with its simultaneous isolation from the heat carrier (see, for example, RU No. 121040, publ. 10.10.2012). The disadvantage of this technical solution is the presence of air channels isolated from the heat accumulator, through which the consumer's coolant passes, which complicates the design of the heat accumulator and does not fully reduce the level of residual heat in the heat accumulator. In addition, the electric heaters in the analogue under consideration operate in a confined space, which worsens the operating conditions and shortens their service life.

Наиболее близким по технической сути к заявленному техническому решению является теплоаккумулятор, включающий снабженный слоем теплоизоляции корпус с установленным в нем теплонакопителем с каналами и электронагревательными элементами, а также воздухонагнетателем, соединенным с теплообменником (см., напр., RU №2537661, опубл. 10.01.2015 г.). В этом устройстве решена проблема низкого качества состава воздуха в отапливаемом помещении за счет исключения попадания воздуха из отапливаемого помещения в устройство, расширена возможность его применения для горячего водоснабжения. Однако, обсуждаемое устройство конструктивно сложно и громоздко для индивидуального применения. Для накопления более-менее приличного запаса тепла требуется большой объем теплоносителя, что обуславливает использование крупногабаритного водяного термоаккумуляционного накопителя большой емкости. Кроме того, себестоимость такого устройства достаточно высока из-за применения графитовых блоков, техническое обслуживание оборудования дорогое, что обуславливает его применение преимущественно на промышленных предприятиях. Исключена возможность применения устройства для нагрева воздушного теплоносителя потребителя.The closest in technical essence to the claimed technical solution is a heat accumulator, which includes a housing equipped with a thermal insulation layer with a heat accumulator installed in it with channels and electric heating elements, as well as an air blower connected to a heat exchanger (see, for example, RU # 2537661, publ. 10.01. 2015). This device solves the problem of the low quality of the air composition in the heated room by eliminating the ingress of air from the heated room into the device, expands the possibility of its use for hot water supply. However, the discussed device is structurally complex and cumbersome for individual use. To accumulate a more or less decent supply of heat, a large volume of coolant is required, which necessitates the use of a large-sized water thermal storage accumulator of large capacity. In addition, the prime cost of such a device is quite high due to the use of graphite blocks, equipment maintenance is expensive, which makes it mainly used in industrial enterprises. The possibility of using the device for heating the air heat carrier of the consumer is excluded.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание компактного высокоэффективного теплоаккумулятора, преимущественно, для индивидуального использования в частных домах и квартирах, а также в многоквартирных жилых домах в качестве общего тепло- и водоснабжения.The problem to be solved by the claimed technical solution is to create a compact, highly efficient heat accumulator, mainly for individual use in private houses and apartments, as well as in apartment buildings as general heat and water supply.

Данная задача решается за счет того, что в заявляемом теплоаккумуляторе, включающем снабженный слоем теплоизоляции корпус с установленным в нем теплонакопителем с каналами и электронагревательными элементами, а также воздухонагнетателем, соединенным с теплообменником, согласно техническому решению, тепло накопитель установлен в корпусе с формированием воздушного зазора между ним и слоем теплоизоляции и представляет собой теплоаккумулирующие элементы, скрепленные между собой с образованием изолированных друг от друга подающих каналов и снабженных электронагревательными элементами нагревательных каналов, при этом подающие и нагревательные каналы имеют сообщение по воздушному зазору, сформированному с обеспечением подачи воздуха от воздухонагнетателя через нагревательные каналы в подающие каналы, каждый из которых соединен на вход с теплообменником, выход которого соединен с воздухонагнетателем.This problem is solved due to the fact that in the claimed heat accumulator, including a housing equipped with a layer of thermal insulation with a heat accumulator installed in it with channels and electric heating elements, as well as an air blower connected to a heat exchanger, according to the technical solution, the heat accumulator is installed in the housing with the formation of an air gap between it and a layer of thermal insulation and represents heat storage elements fastened to each other to form feed channels isolated from each other and equipped with electric heating elements heating channels, while the supply and heating channels are communicated through the air gap formed with the provision of air supply from the air blower through the heating channels into supply channels, each of which is connected to the inlet with a heat exchanger, the outlet of which is connected to an air blower.

Слой теплоизоляции может быть снабжен теплоотражающим экраном.The thermal insulation layer can be provided with a heat-reflecting shield.

Воздухонагнетатель может быть выполнен в виде дымососа или вентилятора.The air blower can be made in the form of a smoke exhauster or a fan.

Теплоаккумулирующие элементы могут быть выполнены из натурального камня.Heat storage elements can be made of natural stone.

Теплоаккумулирующие элементы могут быть выполнены из искусственного теплоемкого и термостойкого материала и предпочтительно имеют защитную оболочку.Heat storage elements can be made of artificial heat-holding and heat-resistant material and preferably have a protective shell.

Теплоаккумулирующие элементы могут быть выполнены из молотого или кускового наполнителя методом литья, прессования или формовки с применением термостойких связующих и, предпочтительно, имеют защитную оболочку.Heat storage elements can be made of ground or lumpy filler by casting, pressing or molding using heat-resistant binders and, preferably, have a protective shell.

Теплоаккумулирующие элементы могут быть скреплены между собой болтами и/или шпильками.Heat storage elements can be fastened together with bolts and / or studs.

Электронагревательные элементы могут быть снабжены термопредохранителем и регулятором температуры.Electric heating elements can be equipped with a thermal fuse and a temperature controller.

Теплоаккумулятор может быть дополнительно снабжен коммутационным устройством, выполненным с возможностью обеспечения параллельного или последовательного подключения теплоаккумулятора, по меньшей мере, к двум источникам электроэнергии.The heat accumulator can be additionally equipped with a switching device configured to provide parallel or series connection of the heat accumulator to at least two power sources.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение эффективности отдачи тепла теплоносителю потребителя при постоянной температуре за счет увеличения теплоотдачи аккумулированного тепла рабочему носителю тепловой энергии путем увеличения площади съема тепла благодаря формированию воздушного зазора между теплонакопителем и слоем теплоизоляции, позволяющего съем тепла со всей внешней поверхности теплонакопителя и при помощи подающих и нагревательных каналов, позволяющих съем тепла с поверхности теплоаккумулирующих элементов в каждом канале непосредственно внутри теплонакопителя; за счет обеспечения максимального нагрева рабочего теплоносителя благодаря изолированности подающих и нагревательных каналов друг от друга и конструктивному обеспечению последовательности прохождения воздуха от воздухонагнетателя через нагревательные каналы по воздушному зазору в подающие каналы, что исключает смешение в подающих каналах нагретого воздуха с охлажденным, препятствуя понижению температуры рабочего теплоносителя на входе в теплообменник; а также за счет повышения производительности отдачи рабочим носителем тепла теплоносителю потребителя путем увеличения объема поступления в теплообменник нагретого в тепло накопителе воздуха в единицу времени в виду соединения каждого подающего канала теплонакопителя с теплообменником при принудительной подаче в него воздуха воздухонагнетателем; при минимальных временных и энергетических затратах на подогрев теплонакопителя по причине использования теплоаккумулирующих элементов в конструкции, обеспечивающей замкнутую систему циркуляции постоянного объема рабочего носителя тепловой энергии, исключающей приток холодного воздуха извне в систему теплоккумулятора.The technical result, provided by the given set of features, is to ensure the efficiency of heat transfer to the heat carrier of the consumer at a constant temperature by increasing the heat transfer of the accumulated heat to the working carrier of thermal energy by increasing the heat removal area due to the formation of an air gap between the heat accumulator and the thermal insulation layer, which allows heat removal from the entire external surface heat accumulator and with the help of supply and heating channels, allowing heat removal from the surface of heat accumulating elements in each channel directly inside the heat accumulator; by ensuring maximum heating of the working coolant due to the isolation of the supply and heating channels from each other and the constructive provision of the sequence of air passage from the air blower through the heating channels through the air gap into the supply channels, which eliminates the mixing of heated air with cooled air in the supply channels, preventing a decrease in the temperature of the working coolant at the inlet to the heat exchanger; as well as by increasing the productivity of the heat transfer from the working medium to the heat carrier of the consumer by increasing the volume of air heated in the heat storage device entering the heat exchanger per unit of time due to the connection of each supply channel of the heat storage device with the heat exchanger when the air is forced into it by the air blower; with minimal time and energy costs for heating the heat accumulator due to the use of heat accumulating elements in the structure, which provides a closed circulation system of a constant volume of the working medium of thermal energy, excluding the influx of cold air from the outside into the heat accumulator system.

Сущность заявленного устройства поясняется чертежами, не охватывающими и, тем более, не ограничивающими объем притязаний по данному решению, а лишь являющимися иллюстрирующими материалами частных случаев выполнения устройства. На чертежах изображеноThe essence of the claimed device is illustrated by drawings that do not cover and, moreover, do not limit the scope of claims for this solution, but are only illustrative materials of particular cases of the device. The drawings show

На Фиг. 1 - теплоаккумулятор продольный разрезFIG. 1 - heat accumulator longitudinal section

На Фиг. 2 - теплоаккумулятор поперечный разрез А-А на Фиг. 1FIG. 2 - heat accumulator, cross section AA in FIG. 1

На Фиг. 3 - теплоаккумулятор разрез Б-Б на Фиг. 1FIG. 3 - heat accumulator section B-B in Fig. 1

На Фиг. 4 - увеличенная часть теплоаккумулятора см. Фиг. 1.FIG. 4 is an enlarged part of the heat accumulator, see FIG. 1.

Теплоаккумулятор включает корпус 1, теплонакопитель 2, воздухонагнетатель 3, теплообменник 4. Корпус 1 снабжен слоем теплоизоляции 5. Теплонакопитель 2 установлен в корпусе 1 с формированием воздушного зазора 6 между ним и слоем 5 теплоизоляции. Теплонакопитель 2 состоит из скрепленных между собой теплоаккумулирующих элементов 7. Теплоаккумулирующие элементы 7 скреплены между собой таким образом, что образуют подающие каналы 8 и нагревательные каналы 9. Подающие каналы 8 изолированы от нагревательных каналов 9 в теле теплонакопителя 2 и имеют с ними сообщение по воздушному зазору 6. Нагревательные каналы 9 снабжены электронагревательными элементами 10. Воздухонагнетатель 3 соединен с теплообменником 4 и выполнен обеспечивающим подачу воздуха по воздушному зазору 6 в нагревательные каналы 9. Каждый из подающих каналов 8 соединен на вход с теплообменником 4, выход которого соединен с воздухонагнетателем 3. Воздушный зазор 6 сформирован с обеспечением подачи воздуха от воздухонагнетателя 3 через нагревательные каналы 9 в подающие каналы 8. Для этого воздушный зазор 6 может быть перекрыт по периметру со стороны установки воздухонагнетателя 3 или теплоизоляцией, или запорными пластинами 11 (как показано на фиг. 2, 3), или теплоаккумулирующими элементами. С этой же целью сам теплонакопитель 2 может устанавливаться с образованием воздушного зазора лишь по трем сторонам корпуса 1: по стороне с воздухонагнетателем 3, противоположной ей стороне и стороне с открытыми подающими каналами 8.The heat accumulator includes a housing 1, a heat accumulator 2, an air blower 3, a heat exchanger 4. The casing 1 is equipped with a thermal insulation layer 5. The heat accumulator 2 is installed in the housing 1 with the formation of an air gap 6 between it and the thermal insulation layer 5. Heat storage tank 2 consists of heat storage elements bonded to each other 7. Heat storage elements 7 are bonded to each other in such a way that they form supply channels 8 and heating channels 9. Supply channels 8 are isolated from heating channels 9 in the body of heat accumulator 2 and communicate with them through the air gap 6. Heating channels 9 are equipped with electric heating elements 10. The air blower 3 is connected to the heat exchanger 4 and is made to provide air supply through the air gap 6 to the heating channels 9. Each of the supply channels 8 is connected to the inlet with the heat exchanger 4, the outlet of which is connected to the air blower 3. Air the gap 6 is formed with the provision of air supply from the air blower 3 through the heating channels 9 to the supply channels 8. For this, the air gap 6 can be closed along the perimeter from the installation side of the air blower 3 or by thermal insulation, or by locking plates 11 (as shown in Figs. 2, 3 ), or teploakku modulating elements. For the same purpose, the heat accumulator 2 itself can be installed with the formation of an air gap only on three sides of the housing 1: on the side with the air blower 3, on the opposite side and on the side with open supply channels 8.

Работа теплоаккумулятора осуществляется следующим образом.The work of the heat accumulator is carried out as follows.

Передача тепла от рабочего носителя тепловой энергии (воздух) теплоносителю потребителя (воздух, вода, твердое тело) осуществляется в теплообменнике 4. Нагрев рабочего носителя тепловой энергии происходит циклично по замкнутому контуру. Электронагревательные элементы 10 нагреваются от электроэнергии и передают тепло теплоаккумулирующим элементам 7 теплонакопителя 2. Охлажденный в теплообменнике 4 воздух подается воздухонагнетателем 3 по воздушному зазору 6 в нагревательные каналы 9. Проходя воздушный зазор 6, воздух начинает нагрев, снимая тепло с внешней поверхности теплонакопителя 2, при прохождении нагревательных каналов 9 воздух продолжает нагреваться, снимая тепло с поверхности нагревательных каналов 9. Далее воздух попадает в воздушный зазор 6, перемещаясь по которому снимает тепло с внешней поверхности теплонакопителя 2 и попадает в подающие каналы 8 теплонакопителя 2, где происходит его окончательный нагрев до высоких температур, благодаря съему тепла с поверхности подающих каналов 8. По подающим каналам 8 нагретый до высоких температур рабочий носитель тепловой энергии подается в теплообменник 4. После передачи им тепла теплоносителю потребителя цикл повторяется. Снабжение корпуса 1 слоем теплоизоляции 5 позволяет предотвратить нежелательную передачу тепла от теплонакопителя 2 корпусу 1, что также влияет на эффективность работы теплоаккумулятора в целом.Heat transfer from the working carrier of thermal energy (air) to the heat carrier of the consumer (air, water, solid) is carried out in the heat exchanger 4. The working carrier of thermal energy is heated cyclically in a closed loop. Electric heating elements 10 are heated from electricity and transfer heat to the heat storage elements 7 of the heat accumulator 2. The air cooled in the heat exchanger 4 is supplied by the air blower 3 through the air gap 6 into the heating channels 9. Passing the air gap 6, the air starts heating, removing heat from the outer surface of the heat accumulator 2, when passing the heating channels 9, the air continues to heat up, removing heat from the surface of the heating channels 9. Then the air enters the air gap 6, moving through which it removes heat from the outer surface of the heat accumulator 2 and enters the supply channels 8 of the heat accumulator 2, where it is finally heated to high temperatures due to the removal of heat from the surface of the supply channels 8. Through the supply channels 8, the working medium of thermal energy heated to high temperatures is supplied to the heat exchanger 4. After the transfer of heat to the heat carrier of the consumer, the cycle is repeated. Providing the housing 1 with a layer of thermal insulation 5 prevents unwanted heat transfer from the heat accumulator 2 to the housing 1, which also affects the efficiency of the heat accumulator as a whole.

Благодаря изолированности подающих и нагревательных каналов 8, 9 вновь поступивший из теплообменника 4 охлажденный воздух не имеет возможности примешиваться к воздуху, прошедшему весь цикл нагрева, что исключает снижение температуры рабочего теплоносителя на входе в теплообменник 4. За счет того, что каждый подающий канал 8 напрямую связан с теплообменником 4, происходит увеличение объема поступающего в единицу времени в теплообменник 4 нагретого до максимально высоких температур воздуха, что положительно влияет на производительность отдачи тепла. При этом, благодаря работе воздухонагнетателя 3, воздух не успевает сильно охладиться в теплообменнике 4, что минимизирует время и энергетические затраты на нагрев воздуха в следующем цикле, учитывая работу теплоаккумулирующих элементов и замкнутую систему циркуляции рабочего теплоносителя, исключающую приток в систему какого-либо воздуха извне.Due to the isolation of the supply and heating channels 8, 9, the cooled air newly supplied from the heat exchanger 4 is not able to mix with the air that has passed the entire heating cycle, which excludes a decrease in the temperature of the working heat carrier at the inlet to the heat exchanger 4. Due to the fact that each supply channel 8 directly connected to the heat exchanger 4, there is an increase in the volume of air heated to the highest possible temperatures per unit time into the heat exchanger 4, which has a positive effect on the heat transfer performance. At the same time, due to the operation of the air blower 3, the air does not have time to cool down strongly in the heat exchanger 4, which minimizes the time and energy costs for heating the air in the next cycle, taking into account the work of the heat storage elements and the closed circulation system of the working coolant, which excludes the influx of any air from the outside into the system. ...

Температуру нагрева теплоносителя потребителя возможно регулировать с помощью изменения скорости прохождения теплоносителя потребителя через теплообменник 4 или изменением режима работы электронагревательных элементов 10 в теплонакопителе 2.The heating temperature of the consumer's heat carrier can be regulated by changing the rate of passage of the consumer’s heat carrier through the heat exchanger 4 or by changing the operating mode of the electric heating elements 10 in the heat accumulator 2.

Для увеличения площади поверхности съема тепла при прохождении воздухом воздушного зазора 6 в предпочтительном варианте выполнения устройства слой теплоизоляции 5 может быть снабжен теплоотражающим экраном 12, что повышает эффективность работы теплоаккумулятора в целом. Кроме того, теплоотражающий экран 12 предотвращает попадание фрагментов теплоизоляции в контур нагрева: на электронагревательные элементы 10, поверхность подающих и нагревательных каналов каналов 8, 9, теплообменник 4, что увеличивает срок службы устройства.To increase the surface area of heat removal when air passes through the air gap 6, in a preferred embodiment of the device, the thermal insulation layer 5 can be provided with a heat-reflecting screen 12, which increases the efficiency of the heat accumulator as a whole. In addition, the heat-reflecting screen 12 prevents fragments of the thermal insulation from entering the heating circuit: on the electric heating elements 10, the surface of the supply and heating channels of the channels 8, 9, the heat exchanger 4, which increases the service life of the device.

В качестве воздухонагнетателя 3 может быть выбран дымосос или вентилятор, рассчитанный на работу при высоких температурахA smoke exhauster or a fan designed for operation at high temperatures can be selected as air blower 3.

Теплоаккумулирующие элементы 7 могут быть выполнены в форме плит или элементов других форм из натурального термостойкого, теплоемкого с большой теплопроводностью камня или из искусственного материала, обладающего высокой термостойкостью, теплоемкостью и теплопроводностью. Теплоаккумулирующие элементы 7, выполненные из бетона или другого искусственного материала, могут иметь защитную оболочку из металла.Heat storage elements 7 can be made in the form of slabs or elements of other shapes from natural heat-resistant, heat-consuming stone with high thermal conductivity, or from an artificial material with high heat resistance, heat capacity and thermal conductivity. Heat storage elements 7 made of concrete or other artificial material may have a protective shell made of metal.

В предпочтительном варианте выполнения устройства в качестве материала, обладающего высокой теплопроводностью, теплоемкостью и термостойкостью для элементов теплоаккумулирующего рабочего тела может быть выбран природный материал, представляющий собой натуральный экологически чистый минерал, предпочтительно, талькохлорит, или талькомагнезит, или талькокарбонат, или пироксенит, или оливин. Эти минералы могут использоваться как по отдельности, так и совместно. Перечисленные минералы обладают высокой термостойкостью к перепадам температур от -50°С до 1000°С, что позволяет в конструкции отказаться от металлических элементов. Их удельный вес в 1,5-2 раза выше, чем у шамотных изделий, а коэффициент теплопроводности превышает в 5-6 раз коэффициент теплопроводности шамота, что позволяет увеличить количество сохраняемого тепла за единицу времени и ускорить обогрев отапливаемого помещения.In a preferred embodiment of the device, a natural material, which is a natural environmentally friendly mineral, preferably talcochlorite, or talcomagnesite, or talcocarbonate, or pyroxenite, or olivine, can be selected as a material with high thermal conductivity, heat capacity and heat resistance for the elements of the heat-accumulating working fluid. These minerals can be used individually or together. The listed minerals have high thermal resistance to temperature extremes from -50 ° C to 1000 ° C, which makes it possible to abandon metal elements in the structure. Their specific gravity is 1.5-2 times higher than that of chamotte products, and the thermal conductivity coefficient is 5-6 times higher than the thermal conductivity coefficient of chamotte, which makes it possible to increase the amount of stored heat per unit of time and accelerate heating of the heated room.

Теплоаккумулирующие элементы 7 теплонакопителя 2 могут быть выполнены или из цельных плит, или из молотого и/или кускового наполнителя, сформированного методом литья, прессования или формовки, преимущественно с применением термостойких связующих. Для повышения прочности каждый теплоаккумулирующий элемент 7 может быть заключен в твердую, предпочтительно в металлическую, защитную оболочку. В одном из вариантов выполнения теплоаккумулирующие элементы 7 теплонакопителя 2 скреплены между собой болтами и/или шпильками 13 (как показано на фиг. 1, 2, 4) и представляют собой вертикальные плиты. Также крепление теплоаккумулирующих элементов 7 может осуществляться с помощью специальных металлических каркасов или коробов со специальными скобами.The heat storage elements 7 of the heat storage 2 can be made either from solid plates, or from ground and / or lumpy filler formed by casting, pressing or molding, preferably using heat-resistant binders. To increase the strength, each heat storage element 7 can be enclosed in a solid, preferably metal, protective shell. In one embodiment, the heat storage elements 7 of the heat storage 2 are fastened together by bolts and / or pins 13 (as shown in Figs. 1, 2, 4) and are vertical plates. Also, the fastening of heat storage elements 7 can be carried out using special metal frames or boxes with special brackets.

Для обеспечения безопасной работы устройства электронагревательные элементы 10 могут быть снабжены термопредохранителем и регулятором температуры, например, электронным регулятором или манометрическим термометром.To ensure the safe operation of the device, the electric heating elements 10 can be equipped with a thermal fuse and a temperature controller, for example, an electronic controller or a manometric thermometer.

Для экономии электроэнергии теплоаккумулятор может быть дополнительно снабжен коммутационным устройством, выполненным с возможностью обеспечения параллельного или последовательного подключения теплоаккумулятора, по меньшей мере, к двум источникам электроэнергии.To save electricity, the heat storage device can be additionally equipped with a switching device capable of providing parallel or series connection of the heat storage device to at least two power sources.

Заявленное устройство позволяет накапливать, сохранять и в максимально полном объеме и быстро отдавать тепловую энергию теплонакопителя, получаемую от избыточной электроэнергии автономных источников электроэнергии (солнечные и ветроэлектростанции) и от провальной (как правило, ночной) электроэнергии в электросетях.The claimed device allows you to accumulate, store and to the fullest extent and quickly give off the thermal energy of the heat storage device, obtained from the excess electricity from autonomous electricity sources (solar and wind power plants) and from the failed (usually night) electricity in the power grids.

Использование заявляемого технического решения в изготовлении теплоаккумуляторов позволитThe use of the proposed technical solution in the manufacture of heat accumulators will allow

увеличить срок службы электронагревателей за счет обеспечения прохода охлажденного рабочего теплоносителя через нагревательные каналы, где они располагаются,increase the service life of electric heaters by ensuring the passage of the cooled working heat carrier through the heating channels where they are located,

увеличить эффективность работы теплонакопителя за счет снижения остаточного уровня тепла, благодаря прямому контакту рабочего теплоносителя с теплоаккумулирующими элементами, из которых он состоит.to increase the efficiency of the heat storage device by reducing the residual heat level due to the direct contact of the working heat carrier with the heat storage elements of which it consists.

обезопасить за счет использования теплообменников отапливаемые помещения от перегретого воздуха, остатков сгоревших электронагревательных элементов и возможных частиц теплоизоляции и теплоаккумулирующих элементовthrough the use of heat exchangers, protect the heated rooms from overheated air, the remains of burnt out electric heating elements and possible particles of thermal insulation and heat storage elements

значительно упростить конструкцию теплоаккумулятора.significantly simplify the design of the heat accumulator.

Устройство прошло испытания, показало высокую надежность и эффективность в эксплуатации и планируется к серийному изготовлению.The device has been tested, has shown high reliability and efficiency in operation and is planned for serial production.

Claims

1. Heat accumulator, including a housing equipped with a thermal insulation layer with a heat storage device installed in it with channels and electric heating elements, as well as an air blower connected to a heat exchanger, characterized in that the heat storage device is installed in the housing with the formation of an air gap between it and the thermal insulation layer and is a heat storage element , fastened to each other with the formation of isolated from each other supply channels and equipped with electric heating elements heating channels, while the supply and heating channels are in communication through the air gap formed with the provision of air supply from the air blower through the heating channels into the supply channels, each of which is connected to an inlet with a heat exchanger, the outlet of which is connected to an air blower.

2. Heat accumulator according to claim 1, characterized in that the thermal insulation layer is provided with a heat-reflecting screen.

3. The heat accumulator according to claim 1, characterized in that the air blower is made in the form of a smoke exhauster or a fan.

4. Heat storage device according to claim 1, characterized in that the heat storage elements are made of natural stone.

5. Heat storage device according to claim 1, characterized in that the heat storage elements are made of artificial heat-intensive and heat-resistant material and preferably have a protective shell.

6. Heat storage device according to claim 1, characterized in that the heat storage elements are made of ground or lumpy filler by casting, pressing or molding using heat-resistant binders and, preferably, have a protective shell.

7. Heat storage device according to claim 1, characterized in that the heat storage elements are fastened together by bolts and / or studs.

8. The heat accumulator according to claim 1, characterized in that the electric heating elements are equipped with a thermal fuse and a temperature controller.

9. The heat accumulator according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a switching device configured to provide parallel or series connection of the heat accumulator to at least two power sources.