СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ С ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

Полезная модель относится к вертикальным системам отопления с естественной циркуляцией теплоносителя и может найти применение при отоплении как бытовых, так и небольших промышленных помещений.
Известна система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя (Пат. РФ №78292, опубл. 20.11.2008), содержащая устройство нагрева теплоносителя, подающий теплопровод, расширительный бак, отопительный прибор, обратный теплопровод, малообъемный котел для теплоносителя, расположенный над устройством нагрева теплоносителя и имеющий устройство входа с поплавковым клапаном, обеспечивающим порционную подачу теплоносителя в малообъемный котел, в котором теплоноситель нагревается до температуры кипения и начинает циркулировать в сторону расширительного бака. Указанная система позволяет ускорить процесс циркуляции теплоносителя и, как следствие, ускорить обогрев помещения. Однако данная система не позволяет регулировать мощность системы отопления. Данная система является наиболее близкой к предлагаемой.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, состоит в обеспечении регулирования мощностью системы отопления.
Для достижения указанного технического результата в системе отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, содержащей устройство нагрева теплоносителя с нагревательными элементами, малообъемный котел, подающий теплопровод, расширительный бак, отопительный прибор, обратный теплопровод, устройство с поплавковым клапаном, дополнительно установлены несколько малообъемных котлов, причем все котлы соединены между собой последовательно с помощью дополнительно введенного теплопровода, в котором установлены изменяющие направление движения теплоносителя трехходовые краны, входное и выходное устройства с гибкими шлангами, устройство с поплавковым клапаном установлено в обратный теплопровод. Кроме того, количество малообъемных котлов соответствует количеству нагревательных элементов устройства нагрева теплоносителя; входное устройство соединено с обратным теплопроводом с помощью гибкого шланга, выходное устройство соединено с подающим теплопроводом также с помощью гибкого шланга; входное устройство подсоединено к первому малообъемному котлу, выходное устройство подсоединено к последнему малообъемному котлу, при этом нумерацию котлов ведут от входного устройства; установлены два трехходовых крана, один из которых установлен между первым и вторым малообъемными котлами, другой установлен между вторым и третьим малообъемными котлами.
Отличительными признаками системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя являются следующие:
- установлено несколько малообъемных котлов, которые соединены между собой последовательно с помощью дополнительно введенного теплопровода;
- количество котлов соответствует количеству нагревательных элементов устройства нагрева;
- в теплопровод, который соединяет между собой малообъемные котлы, установлены трехходовые краны для изменения направления движения теплоносителя путем отключения одного или двух котлов от системы циркуляции;
- установлены два трехходовых крана, один из них установлен между первым и вторым котлами, другой - между вторым и третьи котлами, при этом отсчет ведут от устройства входа.
Благодаря наличию этих признаков возможно регулирование мощностью системы отопления путем изменения количества малообъемных котлов, участвующих в циркуляции теплоносителя в системе отопления.
Предлагаемая система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-4.
На фиг.1 представлена принципиальная схема системы, на фиг.2 - схема циркуляции теплоносителя при четырех работающих котлах, на фиг.3 - то же при двух работающих котлах, на фиг.4 - то же при трех работающих котлах.
Система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя является вертикальной и включает устройство 1 нагрева с нагревательными элементами 2, малообъемные котлы 3, 4, 5, 6, устройство 7 входа с гибким шлангом 8, подающий трубопровод 9, расширительный бак 10, отопительный прибор 11, обратный теплопровод 12, установленное в обратном теплопроводе 12 устройство 13 с поплавковым клапаном, устройство 14 выхода с гибким шлангом 15 (фиг.1, 2). Устройство 13 установлено перед устройством 7 входа. На нагревательные элементы 2 устройства 1 нагрева установлены малообъемные котлы 3, 4, 5, 6. Малообъемные котлы 3, 4, 5, 6 соединены между собой последовательно с помощью теплопровода 16 (фиг.2, 3, 4). В теплопроводе 16 установлены трехходовые краны 17, 18 (фиг.1, 2, 3, 4). Причем один кран 17 установлен между котлами 3 и 4, т.е. первым и вторым, другой кран 18 - между котлами 4 и 5, т.е. вторым и третьим котлами, отсчет ведут от устройства 7 входа (фиг.2, 3, 4). Первый малообъемный котел 3 соединен посредством устройства 7 входа с помощью гибкого шланга 8 с обратным теплопроводом 12 через резьбовое соединение 20. Последний малообъемный котел 6 соединен посредством устройства 14 выхода с помощью гибкого шланга 15 с подающим теплопроводом 9 через резьбовое соединение 19. Устройство 13 с поплавковым клапаном установлено в обратном теплопроводе 12 перед устройством 7 входа в первый котел 3 и предназначено для порционной подачи теплоносителя. Устройство 14 выхода и устройство 7 входа представляют собой резьбовые соединения.
Работа предлагаемой системы отопления осуществляется следующим образом. На нагревательные элементы 2 устройства 1 нагрева, в качестве которого могут быть использованы электроплита, газовая плита и др., устанавливают малообъемные котлы 3, 4, 5, 6, соединяют их между собой последовательно с помощью теплопровода 16. Причем количество котлов зависит от количества нагревательных элементов 2 устройства 1 нагрева и может составлять от 1 до 4. Затем котел 3 подсоединяют к устройству 7 входа. Устройство 7 с помощью гибкого шланга 8 через резьбовое соединение 20 подсоединяют к обратному теплопроводу 12. Котел 6 подсоединяют к устройству 14 выхода. Затем устройство 14 выхода с помощью гибкого шланга 15 через резьбовое соединение 19 соединяют с подающим теплопроводом 9. В малообъемные котлы 3, 4, 5, 6 с помощью устройства 13 с поплавковым клапаном подают порцию теплоносителя. Вода в котлах 3, 4, 5, 6 нагревается от нагревательных элементов 2 включенного устройства 1 нагрева, закипает, при этом образуется пар. Пар вместе с нагретым теплоносителем поступает по подающему теплопроводу 9 в расширительный бак 10, далее из расширительного бака 10 поступает в отопительный прибор 11. В отопительном приборе 11 нагретый теплоноситель отдает свое тепло и по обратному теплопроводу 12 поступает определенной порцией через устройство 13 с поплавковым клапаном сначала в котел 3, а затем в остальные котлы 4, 5, 6. В этом случае работают все котлы, при этом оба трехходовых крана 17 и 18 открыты (фиг.2), стрелками показано направление движение теплоносителя. Для уменьшения мощности системы отопления с помощью трехходового крана 18 отключают от системы отопления котел 5, тогда работают только три котла 3, 4, 6, стрелками показано направление движения теплоносителя (фиг.4). В случае необходимости дополнительного уменьшения мощности системы отопления с помощью крана 17 перекрывают направление теплоносителя в котлы 4, 5, и работают только два котла 3 и 6 (фиг.3). Таким образом регулируют мощность системы отопления. Кроме того, на котлы можно дополнительно ставить бытовые приборы, например, чайник, тем самым экономить тепло.
Создан опытный образец предлагаемой системы отопления, его работа полностью подтвердила возможность эффективного регулирования мощностью системы. По результатам поведенных подсчетов помещение объемом 3×5×15 м нагревается примерно за 52 минуты, при этом начальная температура в помещении - 30°C, а конечная температура +20°C. Это хороший результат.