УСТРОЙСТВО ДЛЯ АККУМУЛЯЦИИ ХОЛОДА

Полезная модель относится к области холодильной техники и касается замораживания грунта, используемого для создания ледопородных ограждений.
Известно устройство для аккумуляции холода, состоящее из испарителя, погруженного в грунт, и конденсатора, расположенного выше поверхности грунта. Вокруг испарителя и части конденсатора смонтирована оболочка с зазором, который заполнен хладоносителем. Оболочка, смронтирована вокруг конденсатора, снабжена теплоизоляцией. К оболочке подведены нагнетательный и отводящий трубопроводы, причем нагнетательный трубопровод находится внутри оболочки и соединен с коллектором. (Устройство для аккумуляции холода. Патент №2168584 от 10.06. 2001 г.)
Наиболее близким к заявленной полезной модели является устройство для аккумуляции холода, включающее обсадную трубу, заполненную хладагентом и состоящую из испарителя, погруженного в грунт, конденсатора, состоящего из конденсаторных зон А и В, оболочку смонтированную вокруг части конденсатора с зазором, нагнетательный и отводящий трубопроводы, компрессорно-конденсаторный агрегат, расположенный над конденсатором и соединенный нагнетательным и отводящим трубопроводами с трубопроводом, выполняющим роль испарителя, расположенным в зазоре между конденсатором и оболочкой и выполненном в виде трубки эллипсного сечения плотно навитой на конденсатор, причем зазор между трубопроводом и оболочкой заполнен теплоизоляцией. (Устройство для аккумуляции холода. Патент №42546 от 10.12.2004 г.)
Недостатками этого устройства является металлоемкая конструкция, что влечет за собой увеличение стоимости монтажно-строительных работ и увеличивает трудоемкость и время сборки и дороговизну изделия.
Задачей полезной модели является снизить металлоемкость конструкций, стоимость монтажно-строительных работ, трудоемкость и время сборки, тем самым снизить затраты на изготовление устройства для аккумуляции холода.
Данный технический результат достигается тем, что устройство для аккумуляции холода, включающее обсадную трубу, заполненную хладагентом и состоящую из испарителя, погруженного в грунт, конденсатора, состоящего из конденсаторных зон А и В, нагнетательный и отводящий трубопроводы, компрессорно-конденсаторный агрегат, расположенный над конденсатором и соединенный нагнетательным и отводящим трубопроводами с трубопроводом, выполняющим роль испарителя, выполненном в виде трубки эллипсного сечения плотно навитой на конденсатор, расположенным в зоне А, а сама обсадная труба, выполнена в виде стальной трубы, вмонтированной в железобетонную сваю.
Устройство включает обсадную трубу, выполнена в виде стальной трубы 1, вмонтированной в железобетонную сваю 2 и состоящую из испарителя 3, погруженного в грунт, и конденсатора 4, состоящего из конденсаторных зон А и В, вокруг конденсаторной зоны А расположен трубопровод 5, выполняющий роль испарителя и выполненный в виде трубки эллипсного сечения плотно навитой на обсадную трубу, причем вокруг трубы в зоне испарителя дополнительно радиально расположены металлические элементы 6 для увеличения теплопроводности бетонной стенки сваи. Вокруг трубопровода 5 смонтирована оболочка 7 с теплоизоляцией. Устройство для аккумуляции холода содержит компрессорно-конденсаторный агрегат 8, состоящий из компрессора 9 с нагнетательным патрубком 10 и конденсатора 11, расположенный под конденсатором 3 на сплошном каркасе 12 из светонепроницаемого материала, и соединенный нагнетательным трубопроводом 13 и отводящим трубопроводом 14 при помощи
терморегулирующего вентиля 15 и с помощью гермомуфт 16 с трубопроводом 5.
Устройство работает следующим образом.
С наступлением периода, когда среднесуточная температура наружного воздуха становится ниже 0°С, происходит охлаждение и замораживание грунта за счет циркуляции хладагента в испарителе 3 обсадной трубы. Конденсация происходит в конденсаторной зоне В.
С наступлением периода, когда среднесуточная температура наружного воздуха становится выше 0°С, в обсадной трубе, выполненной в виде стальной трубы 1, вмонтированной в железобетонную сваю 2, происходит повышение давления и циркуляция хладагента прекращается и включается компрессорно-конденсаторный агрегат 8. За счет циркуляции хладагента в компрессорно-конденсаторном агрегате 8 давление в обсадной трубе понижается. Хладагент из компрессорно-конденсаторного агрегата 8 расположенного под конденсатором 4 на сплошном каркасе 12 из светонепроницаемого материала поступает в нагнетательный трубопровод 13, а затем в конденсаторную зону А и в трубопровод 5, выполненный в виде трубки эллипсного сечения плотно навитой на обсадную трубу, где посредством теплообмена происходит конденсация хладагента, находящегося в конденсаторе в зоне А. Далее пары хладагента из трубопровода 5 поступают в отводящий трубопровод 14 и возвращаются в компрессорно-конденсаторный агрегат 8, где происходит их сжатие, конденсация, и через нагнетательный трубопровод 13 хладагент возвращается в конденсаторную зону А, и цикл повторяется.
Благодаря тому, что устройство для аккумуляции холода содержит стальную трубу вмонтированную в железобетонную сваю данное устройство позволяет снизить металлоемкость конструкции, снизить стоимость монтажно-строительных работ, трудоемкость и время сборки, тем самым снизить затраты на изготовление устройства.
Устройство изготавливается следующим образом
На стальную трубу 1 навиваем трубопровод 5, выполненный в виде трубки элибстного сечения, которую потом покрываем оболочкой 7 с теплоизоляцией для предотвращения деформации трубки и уменьшение подвода тепла из окружающей среды. Далее к стальной трубе 1 по всей длине крепим стальные элементы 6, располагая радиально к трубе для увеличения теплопроводности сваи. После сборки металлоконструкций погружаем ее в форму для заливки сваи бетоном. Когда затвердел бетон, сваю забивают в грунт.
Благодаря тому, что устройство для аккумуляции холода содержит стальную трубу вмонтированную в железобетонную сваю данное устройство позволяет снизить металлоемкость конструкции, снизить стоимость монтажно-строительных работ, трудоемкость и время сборки, тем самым снизить затраты на изготовление устройства. А также применение данного устройства значительно повышает надежность оборудования, которое будет монтироватся на сваю, а так же дает возможность монтировать ее как в вечномерзлом грунте, так и на грунтах с малой несущей способностью.