ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к отоплению и горячему водоснабжению жилых, общественных и промышленных зданий и объектов при использовании косвенного нагрева воды для системы горячего водоснабжения.
Известно, что водонагреватель или бойлер косвенного нагрева - это цилиндр с теплоизолированными стенками, имеющий внутри стальной бак с теплообменником. Теплообменник горячего контура представляет собой спиралевидную трубу (змеевик). Внутри этой спирали движется теплоноситель (вода или антифриз из отопительной системы), нагревающий стенки змеевика. От стенок, в свою очередь, нагревается вода, которой наполнен резервуар. Материалом для изготовления бака может быть сталь, покрытая тем или иным видом эмали, или нержавеющая сталь определенных марок.
Известен водонагреватель Nibe серии Mega W-Е 100.81R, W- Е 125.81R, W- Е 150.81R, W-Е 220.81R («Водонагреватель косвенного нагрева MEGA. Руководство по эксплуатации». NIBE АВ, Markaryd, Sweden. 2014.www.nibe.com). Два варианта исполнения - с одним (тип W-E…81) и двумя (тип W-E…82) змеевиками. Водонагреватель с высокоэффективной теплоизоляцией выполненной из экструдированного пенополистирола. Возможность установки термоэлектрического нагревателя (далее, ТЭНа) для использования в качестве накопительного бойлера в моменты отключения отопительного оборудования. Защитный съемный кожух из высококачественного поливинилхлорида (далее, ПВХ), съемная теплоизоляция для уменьшения габаритов при монтаже и возможности технического обслуживания без демонтажа из системы горячего водоснабжения (далее, ГВС).
Недостатками известного аналога являются:
- выполнение стального корпуса бака для воды с покрытием из эмали, что в случае появления сколов или царапин эмалевого покрытия приведет в негодность бак для воды, и все устройство необходимо заменить;
- выполнение устройства неразборной конструкции не позволяет очистку внутренней части корпуса бака для воды и змеевика теплообменника (срок службы зависит от технических характеристик воды в системах холодного водоснабжения (далее, ХВС) и отопления), в случае значительных отложений на стенках бака и теплообменника устройство негодно к эксплуатации.
Известен водонагреватель NIBE VLM KS компании Kaukora OY (NIBE VLM KS. Водонагреватель косвенного нагрева. Руководство по монтажу и эксплуатации. NibeAb. Raisio, 2013.,www.kaukora.fi). Бак водонагревателя выполнен из нержавеющей ферритовой стали и его объем 220, 300 или 500 л. Изолирован литым полиуретаном, благодаря которому обеспечиваются незначительные теплопотери.
Недостатками данного водонагревателя является: отсутствие возможности очистки внутренней части корпуса бака для воды и змеевика теплообменника обусловленное тем, что корпус бака не может быть разобран, так как выполнен на сварных соединениях, поэтому срок службы зависит от технических характеристик воды в системах ХВС и отопления, в случае значительных отложений на стенках бака и теплообменника весь бойлер необходимо заменить.
Известен водонагреватель Kodsan серии KCS («Kodsan. Каталог продукции 2015». Москва, 2015, «Kodsan. Montajvekullanimkilavuzu». Ankara, 2015. ), принятый за ближайший аналог. Водонагреватель, содержащий защитный внешний кожух, внутри которого установлен бак для воды, имеющий ряд отверстий, одни из которых предназначены для установки патрубков, змеевик теплообменника во внутренней полости бака для воды, съемная крышка, при этом, пространство между баком для воды и защитным внешним кожухом заполнено теплоизоляцией.
Недостатками прототипа являются:
- бак для воды выполнен из стали, покрытой эмалью, поэтому в случае появления сколов в эмали неизбежны появление ржавчины, выход из строя всего бака для воды и дальнейшая его замена на новый;
- объем данного водонагревателя не может быть меньше 160 л; это связано с тем, что теплообменник-змеевик вставляется в бак для воды с боковой стороны, он расположен горизонтально и его длина ограничена шириной бака для воды;
- в связи с тем, что отверстия для установки теплообменника-змеевика имеют малый диаметр, полноценная очистка всего бака от отложений невозможна;
- змеевик теплообменника изготавливается только из меди; это связано с тем, что теплообменник-змеевик расположен горизонтально и его длина ограничена шириной бака для воды; коэффициент теплопроводности меди 407 Вт/м·К° (ГОСТ 859-78*), стали 58 Вт/м·К° (ГОСТ 22233-83), поэтому длины стального змеевика не хватит для достижения необходимой температуры воды в баке. Данный фактор ведет к удорожанию стоимости водонагревателя;
- производитель не предусматривает прочистку змеевика теплообменника, а только полную его замену на новый;
Техническим результатом заявляемой полезной модели является обеспечение проведения профилактических работ по очистке составных конструктивных элементов водонагревателя и увеличение срока эксплуатации.
Технический результат заявляемой полезной модели достигается тем, что в водонагреватель, содержащий защитный внешний кожух, внутри которого установлен бак для воды, имеющий ряд отверстий, одни из которых предназначены для установки патрубков, змеевик теплообменника во внутренней полости бака для воды, съемная крышка, при этом, пространство между баком для воды и защитным внешним кожухом заполнено теплоизоляцией,, введена дополнительно съемная крышка, установленная на защитном внешнем кожухе, а другая съемная крышка установлена на бак для воды, причем бак для воды со съемной крышкой скреплены между собой с помощью болтов и гаек через соответствующие равномерно расположенные отверстия, выполненные на фланцах крышки и бака для воды, при этом, головки болтов приварены с нижней стороны фланца бака для воды, а между фланцами расположена уплотнительная прокладка, другие отверстия бака для воды предназначены для фиксации змеевика теплообменника, выполненного в виде трубчатого стального нагревательного элемента в виде спирали из нержавеющей стали с двумя открытыми резьбовыми концами и со спорными элементами, причем, змеевик теплообменника расположен внутри бака для воды вертикально и с внешней стороны бака для воды через прокладки крепится с помощью элементов фиксации. Бак для воды со съемной крышкой выполнены из нержавеющей стали. Элементы фиксации выполнены, например, в виде гаек. Стопорные элементы змеевика теплообменника выполнены, например, в виде шайб, зафиксированы на его концах с помощью сварки. Змеевик теплообменника крепится к баку для воды через прокладки. Фланцы бака для воды с крышкой и выполнены круглой формы. Патрубки предназначены для подсоединения к системе отопления для рециркуляции, подключения датчика температуры, подачи воды из системы ХВС, подачи воды в систему ГВС. Теплоизоляция выполнена, например, из пенополиуретана. Защитный внешний кожух со съемной крышкой выполнены пластиковыми. Съемная крышка внешнего защитного кожуха крепится, например, на саморезах.
Благодаря тому, что в водонагревателе бак для воды и съемная крышка выполнены из нержавеющей стали, съемная крышка внешнего защитного кожуха крепится на саморезах, а съемная крышка бака для воды - на болтовом соединении, змеевик теплообменника фиксируется с помощью гаек к стенке бака для воды, обеспечивается многократная сборка и разборка с целью проведения профилактических работ по очистке составных конструктивных элементов водонагревателя, которая ведет к увеличению срока эксплуатации устройства.
Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что бак для воды водонагревателя выполнен из нержавеющей стали в верхней своей части имеет крышку с фланцем, соединенную фланцем корпуса бака болтами через уплотнительную прокладку. Головки болтов приварены к фланцу корпуса бака резьбой вверх. При разборке бойлера, гайки болтов крепления крышки бака для воды отвинчиваются, данная крышка снимается, открывается полный доступ ко всей внутренней части бака для возможности его очистки и снятия змеевика теплообменника. Труба теплообменника имеет вид спирали из нержавеющей стали с двумя открытыми концами и нанесенной на них резьбой, заканчивающейся стопорными шайбами, соединенными с трубой сварным швом. Теплообменник стопорными шайбами упирается через уплотнительные прокладки во внутреннюю стенку бака для воды, а с наружной стороны через уплотнительные прокладки фиксируется гайками. Для демонтажа теплообменника гайки отвинчиваются, и теплообменник извлекается внутрь бака для воды, а затем через открытый верх бака вынимается наружу для последующей чистки. Для проведения обратной сборки змеевик теплообменника опускается внутрь бака, его концы вводятся в отверстия в корпусе бака до упора в стопорные шайбы, и с наружной стороны фиксируется гайками. Крышка бака устанавливается отверстиями в болты, и фиксируется гайками.
Для пояснения заявляемого водонагревателя на фигурах приведены следующие изображения: на фиг. 1 - водонагреватель в разрезе, фиг. 2 - бак для воды в разрезе, фиг. 3 - вид А, фиг. 4 - вид Б.
Заявляемая полезная модель содержит защитный внешний кожух 1, внутри которого установлен бак для воды 2, имеющий ряд отверстий одни из которых предназначены для установки патрубков 12, 13, 14, 15, змеевик теплообменника 3 во внутренней полости бака для воды 2, съемные крышки 4,5, пространство между баком для воды 2 и защитным внешним кожухом 1 заполнено теплоизоляцией 6. Одна съемная крышка 4, установленная на защитном внешнем кожухе 1, а другая съемная крышка 5 установлена на баке для воды 2. Бак для воды 2 со съемной крышкой 5 скреплены между собой с помощью болтов 7 и гаек 8 через соответствующие равномерно расположенные отверстия, выполненные на фланцах крышки и бака для воды 9, 10. Головки болтов 7 приварены с нижней стороны фланца бака для воды 9, а между фланцами 9, 10 расположена уплотнительная прокладка 11, другие отверстия бака для воды предназначены для фиксации змеевика теплообменника 3, концы которого 16, 17 выполнены резьбовыми и со стопорными элементами 18, причем, змеевик теплообменника 3 с внешней стороны бака для воды через прокладки 19 крепится с помощью элементов фиксации 20. Бак для воды 2 со съемной крышкой 5 выполнены из нержавеющей стали. Змеевик теплообменника 3 выполнен в виде трубчатого стального нагревательного элемента, в виде спирали из нержавеющей стали с двумя открытыми концами и расположен внутри бака для воды 2 вертикально. Элементы фиксации 20 выполнены, например, в виде гаек. Стопорные элементы змеевика теплообменника 18 выполнены, например, в виде шайб и зафиксированы на его концах с помощью сварки С.Змеевик теплообменника 3 крепится к баку через прокладки 19. Фланцы бака для воды и съемной крышки 9, 10 выполнены круглой формы. Патрубки предназначены для подсоединения к системе отопления для рециркуляции, подключения датчика температуры, подачи воды из системы ХВС, подачи воды в систему ГВС. Теплоизоляция 6 выполнена, например, из пенополиуретана. Защитный внешний кожух 1 со съемной крышкой 4 выполнены пластиковыми. Съемная крышка внешнего защитного кожуха 4 крепится, например, на саморезах.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом. Вентили всех внешних приборов (вентиль рециркуляции, вентили подачи холодной и горячей воды, датчик температуры), присоединенных к патрубкам 12, 13, 14, 15 перекрываются, отсоединяются приборы и фитинги (вентили на подаче воды из системы отопления), соединенные с входом и выходом змеевика теплообменника 16, 17, отвинчиваются саморезы (условно не показаны) и снимается крышка внешнего защитного кожуха 4. Затем, отвинчиваются гайки и снимается крышка корпуса бака для воды 5, отвинчиваются гайки, чтобы освободить змеевик теплообменника 3 и извлекается из бака для воды 2. Водонагреватель готов к чистке и обслуживанию. Сборка водонагревателя производится в следующем порядке. Змеевик теплообменника 3 опускается через открытую верхнюю часть бака для воды 2 и своими концами 16, 17 с резьбой вставляется в отверстия в корпусе бака для воды 2 до упора в стопорные шайбы 18 через уплотнительные прокладки 19 и фиксируется гайками 20. Съемная крышка 5 бака для воды 2 через уплотнительную прокладку 11 вставляется отверстиями во фланце 9 съемной крышки 5, а бака для воды 2 в резьбовую часть болтов 7 и фиксируется гайками 8. На верхнюю часть защитного внешнего кожуха 1 устанавливается съемная крышка 4 и скрепляется саморезами (условно не показаны). Вентили всех внешних приборов (вентиль рециркуляции, вентили подачи холодной и горячей воды, датчик температуры), присоединенных к патрубкам 12, 13, 14, 15 открываются, присоединяются приборы и фитинги (вентили на подаче воды из системы отопления) к входу и выходу змеевика теплообменника 3 и водонагреватель готов к работе.
Заявляемая полезная модель выполнена таким образом, что позволяет проводить многократные сборки и разборки водонагревателя с целью проведения профилактических работ по очистке составных конструктивных элементов. Крепление съемных крышек на внешнем защитном кожухе и на баке для воды, съемного змеевика теплообменника, выполнение бака для воды и его съемной крышки из нержавеющей стали, все эти признаки создают преимущества по сравнению с известными аналогами и прототипом, повышается надежность работы водонагревателя и увеличивается срок его эксплуатации.