RU59220U1

RU59220U1 - HOUSEHOLD ELECTRIC HEATER

Info

Publication number: RU59220U1
Application number: RU2006128627/22U
Authority: RU
Inventors: Юлай Хакимович Байчурин
Original assignee: Юлай Хакимович Байчурин
Priority date: 2006-08-08
Filing date: 2006-08-08
Publication date: 2006-12-10

Abstract

Изобретение относится к технике получения горячей воды для технологических нужд и может быть использовано для горячего водоснабжения коттеджей или отдельных квартир многоэтажных домов.The invention relates to techniques for producing hot water for technological needs and can be used for hot water supply of cottages or individual apartments of multi-storey buildings.

Сущность устройства: бытовой электроводонагреватель, содержащий корпус, кожух, системы подвода холодной воды и отвода горячей и элемент для нагрева среды в виде замкнутой емкости, отличается тем, что замкнутая емкость выполнена с теплоизолирующим корпусом, заполненным теплоносителем, имеющим большую скрытую теплоту плавления, причем подвод и вывод воды в водонагреватель осуществляется через теплообменник, трубопроводная система которого выполнена из теплопроводящего материала. Элемент для нагрева среды выполнен в виде электронагревательного элемента, плавящего теплоноситель, от теплоты кристаллизации которого происходит нагрев проточной воды. Внутри корпуса размещен датчик температуры, а электропитание электронагревательного элемента осуществляется через датчик температуры.The essence of the device: a domestic electric heater containing a housing, a casing, cold water supply and hot water drainage system and an element for heating the medium in the form of a closed tank, characterized in that the closed tank is made with a heat insulating body filled with a coolant having a large latent heat of fusion, and the supply and water is output to the water heater through a heat exchanger, the piping system of which is made of heat-conducting material. The element for heating the medium is made in the form of an electric heating element melting a heat carrier, from the heat of crystallization of which heating of running water occurs. A temperature sensor is located inside the housing, and the electric heating element is supplied with power via a temperature sensor.

В качестве электронагревательного элемента может использоваться трубчатый электрический нагреватель (ТЭН).As an electric heating element, a tubular electric heater (TEN) can be used.

В качестве теплоносителя может использоваться гидроокись бария.Barium hydroxide can be used as a heat carrier.

Заявляемое устройство позволяет отказаться от больших токов, применяемых в обычных проточных водонагревателях, что снижает электропотребление, и имеет меньший объем по сравнению с накопительными водонагревателями.The inventive device eliminates the high currents used in conventional instantaneous water heaters, which reduces power consumption and has a smaller volume compared to storage water heaters.

Description

Область примененияApplication area

Изобретение относится к технике получения горячей воды для технологических нужд и может быть использовано для горячего водоснабжения коттеджей или отдельных квартир многоэтажных домов. Уровень техникиThe invention relates to techniques for producing hot water for technological needs and can be used for hot water supply of cottages or individual apartments of multi-storey buildings. State of the art

Из уровня техники известны многочисленные проточные электроводонагреватели, представляющие собой корпус, кожух, средства нагрева среды, системы подвода холодной воды и отвода горячей и элемент для дополнительного нагрева среды в виде замкнутой емкости.The prior art numerous flow-through electric water heaters are known, which are a housing, a casing, means for heating the medium, cold water supply and hot water removal systems, and an element for additional heating of the medium in the form of a closed tank.

Например, из уровня техники известен электроводонагреватель по патенту РФ №2187765, содержащий резервуар, соединенный с трубопроводом холодной воды, и нагревательные элементы, размещенные в перфорированном цилиндре, сообщенном в нижней его части с полостью резервуара и соединенном с помощью водозаборного устройства с трубопроводом горячей воды, отличающийся тем, что водозаборное устройство выполнено в виде полого конуса, соединенного с перфорированным цилиндром, а резервуар соединен с трубопроводом теплой воды.For example, the electric water heater according to the patent of the Russian Federation No. 2187765 is known from the prior art, comprising a reservoir connected to a cold water pipeline and heating elements placed in a perforated cylinder communicated in its lower part with the cavity of the reservoir and connected via a water intake device to a hot water pipeline, characterized in that the intake device is made in the form of a hollow cone connected to a perforated cylinder, and the reservoir is connected to a pipeline of warm water.

Также из уровня техники известен проточный электроводонагреватель по патенту РФ №2269068, содержащий корпус, установленный в корпусе теплообменный модуль, состоящий из кожуха с расположенным внутри трубчатым электронагревательным элементом и связанным с входным и выходным патрубками, реле давления, термовыключатель, светосигнальную арматуру, отличающийся тем, что кожух теплообменного модуля образован герметично соединенными между собой панелями, в каждой из которых выполнены выштамповки, примыкающие при соединении панелей друг к другу и образующие каналы для прохода жидкости и установки трубчатого электронагревательного элемента, при этом форма и протяженность каналов соответствуют форме и протяженности электронагревательного элемента. Недостатком вышеупомянутых водонагревателей является то, что нагрев воды осуществляется за счет пропуска воды через нагревающуюся за счет электричества спираль. В результате такие водонагреватели потребляют большое количество энергии, чтобы нагреть проточную воду до нужной температуры.Also known from the prior art is a flow-through electric heater according to RF patent No. 2269068, comprising a housing, a heat exchange module installed in the housing, consisting of a housing with a tubular electric heating element located inside and connected to the inlet and outlet nozzles, a pressure switch, a thermal switch, light-signal armature, characterized in that that the casing of the heat exchange module is formed by hermetically interconnected panels, in each of which stampings are made adjacent to each other when the panels are connected to each other and forming channels for the passage of fluid and installation of the tubular heating element, wherein the shape and length of the channels correspond to the shape and extent of the electric heating element. The disadvantage of the aforementioned water heaters is that the water is heated by passing water through a spiral heated by electricity. As a result, such water heaters consume large amounts of energy in order to heat running water to the desired temperature.

Из уровня техники известно устройство по патенту РФ №2094708 на газовый водонагреватель, содержащий коробчатый металлический кожух, внутри которого The prior art device according to RF patent No. 2094708 for a gas water heater containing a box-shaped metal casing, inside of which

расположены подающий и обратный трубопроводы теплоносителя с арматурой, газовый трубопровод с вентилями и управляющими клапанами, нагревательный узел в виде камеры горения, в котором размещены теплообменник, запальная и рабочая горелки, расположенный под дымовой коробкой, обеспечивающий удаление продуктов сгорания, снабженный системой автоматики и безопасности, отличающийся тем, что в нем нагревательный узел выполнен в виде совокупности идентичных блоков сотового расположения, каждый из которых имеет собственный теплообменник, камеру горения и горелку с отводом продуктов сгорания в общую дымосборную камеру и дымовую трубу, а система автоматики обеспечивает подачу или отключение газа в каждый блок по заданной программе от датчика температуры, установленного в подающем трубопроводе теплоносителя.the supply and return pipes of the coolant with valves, a gas pipeline with valves and control valves, a heating unit in the form of a combustion chamber, in which a heat exchanger, an ignition and working burner are located, located under the smoke box, providing removal of combustion products, equipped with an automatic and safety system, characterized in that in it the heating unit is made in the form of a set of identical units of a honeycomb arrangement, each of which has its own heat exchanger, burner and a burner with the removal of combustion products into a common smoke chamber and a chimney, and the automation system provides gas supply or shutdown to each unit according to a given program from a temperature sensor installed in the coolant supply pipe.

Недостатком данного устройства является его громоздкость, а также потребность в постоянном газоснабжении.The disadvantage of this device is its bulkiness, as well as the need for a constant gas supply.

Из уровня техники известна система отопления железнодорожного вагона по патенту РФ №2259291, состоящая из взаимосвязанных контуров циркуляции теплоносителя, содержащая котел с подающими и возвратными трубопроводами отопления, проложенными вдоль боковых стен вагона, расширительный бак, водонагреватель, калорифер, циркуляционный насос и трубу-перемычку, соединяющую окончания возвратных трубопроводов отопления, отличающаяся тем, что труба-перемычка, соединяющая окончания возвратных трубопроводов отопления, выполнена в виде трубопровода, подымающегося вверх возле боковой стены вагона, например в туалетном помещении котловой стороны вагона, проходит над потолком коридора и опускается вниз в котельном отделении вагона.The prior art heating system for a railroad car according to RF patent No. 2259291, consisting of interconnected coolant circulation circuits, comprising a boiler with supply and return heating pipes laid along the side walls of the car, an expansion tank, a water heater, a heater, a circulation pump and a jumper pipe, connecting the ends of the return heating pipelines, characterized in that the jumper pipe connecting the ends of the return heating pipelines is made in the form of a pipeline , rising up near the side wall of the car, for example, in the toilet room of the boiler side of the car, passes over the ceiling of the corridor and goes down in the boiler room of the car.

Недостатком системы является ее громоздкость, большие энергозатраты на подогрев теплоносителя и невозможность использования для подогрева проточной воды. Наиболее близким аналогом является патент РФ №2120584 на водонагреватель для обеспечения автономного горячего водоснабжения и квартирного отопления при наружном присоединении замкнутой емкости к внешнему баку-аккумулятору. Водонагреватель, содержащий корпус, кожух, средства нагрева среды, системы подвода холодной воды и отвода горячей и элемент для дополнительного нагрева среды в виде замкнутой емкости, отличающийся тем, что замкнутая емкость выполнена с возможностью ее установки внутри корпуса и автономно от него и имеет патрубок для присоединения съемной трубы изменяющейся высоты с поплавком, системы подвода холодной и отвода горячей воды, а также средства сохранения герметичности корпуса при снятой крышке замкнутой емкости. Причем труба изменяющейся высоты с поплавком The disadvantage of the system is its bulkiness, high energy consumption for heating the coolant and the inability to use running water for heating. The closest analogue is RF patent No. 2120584 for a water heater for providing autonomous hot water supply and apartment heating with an external connection of a closed tank to an external storage tank. A water heater comprising a housing, a casing, means for heating the medium, a cold water supply and hot water drainage system, and an element for additional heating of the medium in the form of a closed tank, characterized in that the closed tank is configured to be installed inside the housing and independently of it and has a pipe for connecting a removable pipe of varying height with a float, a cold supply and a hot water outlet system, and also means to maintain the tightness of the case when the cover of the closed container is removed. Moreover, a pipe of varying height with a float

присоединена нижним концом к верхнему наружному патрубку замкнутой емкости при размещении ее внутри корпуса водонагревателя или внешнего бака-аккумулятора и присоединена внутри бака-аккумулятора в месте подвода горячей воды от внешней замкнутой емкости при ее размещении снаружи бака-аккумулятора.connected with the lower end to the upper outer pipe of the closed tank when it is placed inside the body of the water heater or external battery tank and connected inside the tank in the place of hot water supply from the external closed tank when it is placed outside the battery tank.

Данная система подогрева предназначена для обеспечения автономного горячего водоснабжения и квартирного отопления и бак-аккумулятор в ней служит лишь вспомогательным звеном подогрева воды в центральном отоплении при его неполадках или отключении.This heating system is designed to provide autonomous hot water and apartment heating, and the storage tank in it serves only as an auxiliary link for heating water in central heating in case of malfunction or shutdown.

Недостатком данной системы водонагрева является низкий КПД подогрева проточной воды, проходящей через емкость бака-аккумулятора вследствие того, что для подогрева воды в баке используется такой же нагревательный элемент в виде спирали, что не снижает количества потребляемой энергии. Также для подогрева проточной воды в системе отопления требуются большие размеры бака-аккумулятора, что также является недостатком.The disadvantage of this water heating system is the low efficiency of heating the flowing water passing through the capacity of the storage tank due to the fact that the same heating element in the form of a spiral is used to heat the water in the tank, which does not reduce the amount of energy consumed. Also, for heating running water in the heating system, large sizes of the storage tank are required, which is also a disadvantage.

Цель изобретенияThe purpose of the invention

Целью данного изобретения является создание водонагревателя проточной воды с высоким КПД при низком потреблении электроэнергии и малых габаритах устройства.The aim of this invention is to provide a running water heater with high efficiency with low power consumption and small dimensions of the device.

Технический результатTechnical result

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Данный результат достигается за счет того, что бытовой электроводонагреватель, содержащий корпус, кожух, системы подвода холодной воды и отвода горячей и элемент для нагрева среды в виде замкнутой емкости, а замкнутая емкость выполнена с теплоизолирующим корпусом, заполненным теплоносителем, имеющим большую скрытую теплоту плавления, причем подвод и вывод воды в водонагреватель осуществляется через теплообменник, трубопроводная система которого выполнена из теплопроводящего материала. Элемент для нагрева среды выполнен в виде электронагревательного элемента, плавящего теплоноситель, от теплоты кристаллизации которого происходит нагрев проточной воды. Внутри корпуса размещен датчик температуры, а электропитание электронагревательного элемента осуществляется через датчик температуры.This result is achieved due to the fact that a domestic electric heater containing a housing, a casing, cold water supply and hot water drainage systems and an element for heating the medium in the form of a closed tank, and a closed tank is made with a heat insulating body filled with a coolant having a large latent heat of fusion, moreover, the input and output of water into the water heater is carried out through a heat exchanger, the piping system of which is made of heat-conducting material. The element for heating the medium is made in the form of an electric heating element melting a heat carrier, from the heat of crystallization of which heating of running water occurs. A temperature sensor is located inside the housing, and the electric heating element is supplied with power via a temperature sensor.

Т.е. в заявляемом водонагревателе отсутствует нагревательный элемент, находящийся в непосредственном контакте со средой проточной воды.Those. in the inventive water heater there is no heating element in direct contact with the running water medium.

В отличии от аналога (патент РФ №2120584), заявляемый водонагреватель является бытовым и имеет основной целью непосредственный нагрев (а не подогрев, как в аналоге) проточной воды.Unlike the analogue (patent of the Russian Federation No. 2120584), the inventive water heater is domestic and has the main purpose of direct heating (rather than heating, as in the analogue) of running water.

Такая схема электроводонагревателя позволяет отказаться от больших токов обычных проточных нагревателей и имеет меньший объем по сравнению с накопительными водонагревателями.Such a circuit of an electric water heater makes it possible to abandon the large currents of conventional instantaneous heaters and has a smaller volume in comparison with storage water heaters.

Например, использование в качестве теплоносителя гидроокиси бария, позволит уменьшить объем бака приблизительно в два раза.For example, the use of barium hydroxide as a coolant will reduce the tank volume by about half.

Например, при удельной теплоте плавления 576 кДж/л, температуре плавления 78 градусов, удельной теплоемкости воды - 4,2 кДж/л, одна единица объема гидроокиси бария нагреет до 60 градусов около двух объемов того количества воды, что находится в теплообменнике.For example, with a specific heat of fusion of 576 kJ / l, a melting point of 78 degrees, a specific heat of water of 4.2 kJ / l, one unit of the volume of barium hydroxide will heat up to 60 degrees about two volumes of the amount of water that is in the heat exchanger.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На Фиг.1 показана схема устройства электроводонагревателя, где 1 - теплоизолирующий корпус, 2 - теплоноситель, 3 - теплообменник, 4 - электронагревательный элемент, 5 - датчик температуры.Figure 1 shows a diagram of a device of an electric heater, where 1 is a heat insulating body, 2 is a heat carrier, 3 is a heat exchanger, 4 is an electric heating element, 5 is a temperature sensor.

Принцип работы устройстваThe principle of operation of the device

В теплоизолирующий корпус (1), заполненный теплоносителем (2) через теплообменник (3) поступает проточная вода.Running water enters the heat-insulating casing (1) filled with coolant (2) through the heat exchanger (3).

При подаче электропитания на электронагревательный элемент (4), последний плавит теплоноситель, от теплоты кристаллизации которого происходит нагрев проточной воды.When applying power to the electric heating element (4), the latter melts the coolant, from the heat of crystallization of which the heating of running water occurs.

Регуляция температуры теплоносителя обеспечивается датчиком (5), который при достижении определено заданной температуры срабатывает и отключает электроцепь питания электронагревательного элемента (4).The temperature control of the coolant is provided by a sensor (5), which, when a predetermined temperature is reached, activates and disconnects the power circuit of the electric heating element (4).

Датчик температуры также автоматически включает электроцепь питания электронагревательного элемента (4) при снижении температуры теплоносителя ниже определенно заданной.The temperature sensor also automatically turns on the power circuit of the electric heating element (4) when the temperature of the coolant drops below a certain value.

Благодаря теплоизолирующему корпусу (1) водонагревателя температура теплоносителя (2) удерживается длительный период на высоком уровне, достаточном для постоянного подогрева проточной воды. Это позволяет значительно снизить потребление электроэнергии, т.к. не требуется постоянное электропитание в процессе течения воды, в отличие от известных типов водонагревателей проточной воды.Thanks to the heat-insulating casing (1) of the water heater, the temperature of the heat carrier (2) is held for a long period at a high level sufficient for continuous heating of running water. This can significantly reduce energy consumption, as Constant power supply is not required during the flow of water, unlike the known types of running water heaters.

Claims

1. A household electric heater containing a housing, a casing, cold water supply and hot water drainage system and an element for heating the medium in the form of a closed tank, characterized in that the closed tank is made with a heat insulating body filled with a heat carrier having a large latent heat of fusion, and the supply and water is output to the water heater through a heat exchanger, the piping system of which is made of heat-conducting material, and the element for heating the medium is made in the form of an electric heating element nta melting a heat carrier, from the heat of crystallization of which heating of running water occurs; a temperature sensor is placed inside the housing, and the electric heating element is supplied with power via a temperature sensor.

2. A household electric heater according to claim 1, characterized in that a tubular electric heater is used as the electric heating element.

3. A household electric heater according to claim 1 or 2, characterized in that barium hydroxide is used as a heat carrier.