RU215535U1 - Водонагреватель косвенного нагрева - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к горячему водоснабжению жилых, общественных и промышленных зданий и объектов при использовании тепла внешнего источника для нагрева воды системы горячего водоснабжения. Водонагреватель косвенного нагрева содержит бак для воды с крышкой, выполненный с контуром тепловой изоляции и защитным кожухом, греющий змеевик, выполненный с возможностью циркуляции теплоносителя, и нагреваемый змеевик, выполненный с возможностью циркуляции нагреваемой воды, при этом корпус и крышка выполнены из пластмассы, греющий змеевик размещен в нижней части бака, а нагреваемый змеевик - в верхней части бака. Технический результат - повышение срока службы водонагревателя, снижение его стоимости, кратное снижение его массы, а также уменьшение занимаемого водонагревателем пространства помещения.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к горячему водоснабжению жилых, общественных и промышленных зданий и объектов при использовании тепла внешнего источника для нагрева воды системы горячего водоснабжения (ГВС).

Известен водонагреватель (пат. № RU 165 216 U1, принято за прототип), содержащий следующие основные элементы: бак для воды, змеевик теплообменника и съёмную крышку, выполненные из нержавеющей стали. В бак для воды подаётся вода системы ГВС под избыточным давлением. Поэтому, бак для воды требуется выполнять из металла, цилиндрической формы, толщиной, как правило, 2-3 мм, что позволяет выдерживать это давление. Данное обстоятельство обуславливает следующие недостатки прототипа:

- Высокая стоимость из-за применения дорогостоящего материала – нержавеющей стали или углеродистой стали с последующим защитным антикоррозионным покрытием.

- Необходимость строгого соблюдения технологии сварки элементов водонагревателя, что так же приводит к увеличению стоимости.

- Большая порожняя масса, что осложняет транспортирование и монтаж водонагревателя.

- Коррозия металлических частей водонагревателя полностью не может быть исключена, что, с течением времени, повлечёт выход его из строя.

- Неэффективное использование пространства помещения: цилиндрическая форма водонагревателя не позволяет поместить его без боковых зазоров вплотную к стенам помещения (сопряжение цилиндр – плоскость, параллельная оси цилиндра и касательная к нему), а значит, занимаемый водонагревателем прямоугольный периметр, описанный вокруг него, будет иметь не используемую площадь помещения.

Известен водонагреватель косвенного нагрева (патент CN201034371, опубл. 12.03.20008), включающий корпус со съемной крышкой и внутренней камерой, снабженной змеевиком, входной патрубок холодной воды, выходной патрубок горячей воды и выходной патрубок сточных вод, продувочную трубу, а также дополнительный змеевик для водо-водного теплообмена во внутренней камере, расположенный на периферии первого змеевика.

Недостатком известного решения является недостаточная эффективность теплопередачи в связи с размещением змеевиков концентрически один в другом, сложность изготовления, а также увеличение габаритов устройства.

Техническая задача заявляемой полезной модели заключается в создании водонагревателя косвенного нагрева простой конструкции, обеспечивающей высокую эффективность нагрева, низкую стоимость изготовления, длительный срок службы и низкую порожнюю массу.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение срока службы водонагревателя, кратное снижение его массы, снижение стоимости, а также уменьшение занимаемого водонагревателем пространства помещения.

Технический результат достигается тем, что водонагреватель содержит бак для воды с крышкой, выполненный с контуром тепловой изоляции и защитным кожухом, греющий змеевик, выполненный с возможностью циркуляции теплоносителя и нагреваемый змеевик, выполненный с возможностью циркуляции нагреваемой воды, при этом корпус и крышка выполнены из пластмассы, греющий змеевик размещен в нижней части бака, а нагреваемый змеевик – в верхней части бака.

Предлагаемая полезная модель поясняется фиг.1, где представлена схема водонагревателя.

Водонагреватель включает бак 1 для жидкого теплоаккумулирующего вещества 2, снабженный в верхней части крышкой 3, контур теплоизоляции 4 с защитным кожухом или без такового, греющий змеевик 5 в нижней части бака 1 с подводом 6 и отводом 7 теплоносителя, нагреваемый змеевик 8 в верхней части бака 1 с подводом 9 холодной воды и отводом 10 горячей воды.

Бак 1 для воды и крышка 2 выполнены из пластмассы и окружены контуром теплоизоляции 4 с защитным кожухом или без такового. Контур теплоизоляции позволяет снизить теплопотери и, соответственно, повысить эффективность нагрева. Размещение греющего змеевика 5 в нижней части бака, а нагреваемого змеевика 8 в верхней части бака повышает эффективность нагрева воды системы ГВС, т.к. наиболее нагретая вода всегда будет накапливаться в верхней части бака, а наиболее холодная – в нижней. Предпочтительные материалы для изготовления бака и крышки - полипропилен, а контура теплоизоляции – вспененный полиэтилен.

Греющий 5 и нагреваемый 8 змеевики изготовлены из коррозионностойкой стальной гибкой гофротрубы. Змеевики закреплены в стенке бака 1 и/или крышке 3 посредством коррозионностойких фитингов на резьбовых соединениях, что позволяет исключить сварку в процессе производства водонагревателя.

Использование материалов, полностью исключающих коррозию, для изготовления змеевиков и бака, а также применение конструкции элементов водонагревателя, обеспечивающих сборку водонагревателя без применения сварочных операций, позволяет значительно повысить срок службы водонагревателя, полностью исключив коррозию элементов водонагревателя.

Греющий змеевик 5 выполнен с возможностью циркуляции теплоносителя, подаваемого из внешней системы нагрева теплоносителя, например от котельного оборудования, системы центрального отопления, электричества или альтернативных источников тепла. Нагреваемый змеевик 8 выполнен с возможностью циркуляции воды для системы ГВС.

Использование двух змеевиков для подачи и отвода теплоносителя и воды системы ГВС позволяет исключить воздействие избыточного давления на материал бака. Таким образом, избыточное давление воды/теплоносителя действует только на змеевики изнутри, а не на бак для воды в целом, что в заявляемом водонагревателе позволяет применить бак из пластмассы, а это значительно снижает затраты на материал и изготовление водонагревателя, значительно снижает его порожнюю массу, а также позволяет продлить срок его службы. Применение змеевиков из гибкой стальной гофротрубы, разнесённых по объему бака, позволяет изготовить змеевик любой формы, а, следовательно, и применить бак любой формы, например, прямоугольной, что обеспечит компактное размещение на месте установки у потребителя.

Описание работы устройства:

Бак 1 заполняется жидким теплоаккумулирующим веществом, например водой, без применения избыточного давления. В греющий змеевик 5 подаётся теплоноситель от внешнего источника тепла, вода в баке нагревается от греющего змеевика 5 и, за счёт естественной конвекции, поднимается в верхнюю часть бака 1, где установлен нагреваемый змеевик 8. Постепенно, вода в баке 1 прогревается полностью, аккумулируя тепло. Потребление воды в системе ГВС – периодическое, так, в момент потребления воды в системе ГВС, в нагреваемый змеевик 5 подаётся холодная вода, которая, проходя через него, нагревается от тепла воды в верхней части бака 1 и далее подаётся в систему ГВС. Остывшая от нагреваемого змеевика вода в баке, за счёт естественной конвекции, опускается в нижнюю часть бака 1, а вместо неё поднимается нагретая вода с более низких слоёв. Остывшая вода, попав в нижнюю часть бака, нагревается от греющего змеевика 5 и поднимается вверх, заменяя собой остывшую воду в верхней части бака. Далее цикл повторяется. Контур тепловой изоляции снижает тепловые потери предлагаемого водонагревателя.

Claims (4)

1. Водонагреватель косвенного нагрева, содержащий бак для воды с крышкой, выполненный с контуром тепловой изоляции, греющий змеевик, выполненный с возможностью циркуляции теплоносителя, и нагреваемый змеевик, выполненный с возможностью циркуляции нагреваемой воды, отличающийся тем, что корпус и крышка выполнены из пластмассы, греющий змеевик размещен в нижней части бака, а нагреваемый змеевик – в верхней части бака, при этом подача и отвод теплоносителя и нагреваемой воды в водонагревателе осуществляются только за счет их циркуляции в греющем и нагреваемом змеевиках соответственно, и бак наполнен водой без применения избыточного давления.

2. Водонагреватель по п.1, отличающийся тем, что змеевики закреплены в стенке бака и/или крышки с помощью фитингов на резьбовых соединениях.

3. Водонагреватель по п.1, отличающийся тем, что контур тепловой изоляции окружен защитным кожухом.

4. Водонагреватель по п.1, отличающийся тем, что змеевики выполнены из коррозионностойкой стальной гофротрубы.

Images