НАКОПИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к электроэнергетике и может быть использована в устройствах электрического нагрева воды, предназначенных для обеспечения потребителя автономным источником горячей воды при отключении центрального снабжения или его отсутствия.
4
Известен электроводонагреватель [1] Ru 44373 МПК F24Н 1/20 от 02.11.2004 г., содержащий расположенные параллельно два вертикальных бака, соединенные патрубками, первый нагревательный элемент установленный в одном из баков, входной патрубок подачи холодной воды, расположенный в верхней части другого бака. Баки расположены внутри защитного корпуса, заполненного теплоизоляцией. Нагревательный элемент смонтирован на фланце, герметично установленном в нижней торцевой части одного из баков и снабжен термостатом. Входной патрубок подачи холодной воды снабжен обратным предохранительным клапаном. Соединительные патрубки связывают смежные стенки баков в их верхних и нижних частях.
Известен электроводонагреватель [2] RU 43952 MПK F24H 1/20 (прототип) содержащий два расположенных один над другим бака: верхний и снабженный теплоизоляцией, нижний.соединенные двумя патрубками. Нагревательный элемент, расположенный в нижней части нижнего бака, входной патрубок подачи холодной воды и выходной патрубок забора горячей воды. Верхний и нижний баки расположены внутри общего корпуса, заполненного теплоизоляцией и имеют вытянутую в горизонтальном направлении форму. Соединительные патрубки связывают дно верхнего бака и верхнюю стенку нижнего бака. Входной патрубок подачи холодной воды расположен в дне нижнего бака и снабжен обратным клапаном и рассекателем, установленным в полости нижнего бака. Выходной патрубок забора горячей воды расположен в верхней части верхнего бака.
Отечественная промышленность не выпускает накопительные водогрейные котлы емкостью боле 200 литров. Выпускаемые за рубежом котлы (емкостью до 10000 литров)выполняются в виде вертикальных цилиндров с выпуклым дном. При изготовлении дна диаметром более 1 метра требуется уникальное оборудование с большой энергоемкостью. В высоту эти котлы достигают 4-х и более метров. Для монтажа электроводонагревателей большой емкости требуются специальные помещения с высотой потолков, обеспечивающих работоспособность грузоподъемных механизмов. Основным недостатком котлов с большой емкостью является расположение нагревательных элементов (ТЕНов) в котлах, которые располагаются перпендикулярно оси цилиндра, а это снижает площадь соприкосновения воды с нагревательными элементами. Все перечисленные недостатки резко ограничивают сферу использования с емкостью 500 и более литров. К самым существенным недостаткам централизованного Горячего Водоснабжения можно отнести следующие:
- для размещения бойлерной установки и рецирруляционных насосов необходимо строительство отдельно стоящего здания;
- подогреваемая питьевая вода не проходит химводоочистки и становится агрессивной для квартальных и внутридомовых трубопроводов;
- большая протяженность квартальных (до 100 и более метров0 трубопроводов,
- разводка трубопроводов от квартальных сетей до подъездов производится как правило без должной гидро и термоизоляции;
- продолжительные профилактические работы по окончанию отопительного сезона.
Все перечисленное недостатки приводят к частым отключениям горячей воды, при этом износ квартальных трубопроводов достигает 70%. Если внутридомовой трубопровод в последнее время выполняется из полипропиленовых труб, то капитальный ремонт квартальных сетей не проводится вообще. Производится только аварийный ремонт. В недалеком будущем нас ожидают еще более продолжительные перебои с Горячим Водоснабжением и резкое удорожание горячей воды.
Задачей данного технического решения является снижение трудоемкости изготовления, упрощение конструкции.
Задача решается за счет изготовления накопительного электроводоподогревателя с горизонтальным расположением двух баков на подставке, имеющей трапецеидальную форму с углом наклона 5-10°, соединенных патрубками холодной воды, расположенными в нижней части баков и патрубками горячей воды, расположенными в верхней части баков, Для создания ламинарного потока на вводе в бак применен переход с Ф50 мм на Ф80 мм. Поток холодной воды направлен в самую низкую точку котла, позволяя избежать турбулентности на вводе котла и не дает возможности перемешиваться холодной воде с горячей. Горячая вода, имея меньшую плотность, собирается в верхней части котла. Отбор горячей воды производится из высшей точки котла. При максимальных отборах горячей воды наблюдается четкая граница между горячей и холодной водой. Эксплуатация электронагревателя показала, что создание минимального уклона корпуса бака от 5-10° от горизонтали и отсутствие турбулентности на вводе позволяет создать границу раздела горячей и холодной воды, т.е возможность расположить баки горизонтально и в невысоких помещениях (подвалах) Накопительный электроподогреватель выполнен с тремя нагревательными элементами, расположенными в нижних частях каждого бака по окружности через 120°, причем корпус бака выполнен из трубы с продольным сварным швом, а роль рассекателя выполняет дополнительный патрубок холодной воды, приваренный к середине патрубка холодной воды.
Он технологичен и прост в эксплуатации. Корпуса баков выполнены из трубы 725 мм.
На Фиг.1 представлен накопительный электроводонагреватель включающий 2 вытянутых в горизонтальном направлении бака 1, установленных на трапецеидальную подставку 2, патрубки холодной воды 3 и патрубки горячей воды 4.
На Фиг.2 представлен вид А электроводонагревателя с патрубком холодной воды 3, дополнительным патрубком холодной воды выполняющим роль рассекателя 5 и с выводами нагревательных элементов 6.
На Фиг.3 представлен вид Б с патрубком горячей воды 4.
На Фиг.4 представлена схема подключения нагревательных элементов.
Пример исполнения При переводе заводской системы Горячего Водоснабжения с бойлерных установок на проточные электроводонагреватели типа ЭВП-30 была достигнута значительная экономия энергоресурсов. Но в процессе эксплуатации указанных котлов был выявлен ряд конструктивных недостатков, что резко ограничило применение котлов ЭВП-30. В качестве альтернативного решения создан двухкорпусной накопительный электроводонагреватель, содержащий корпус, выполненный из трубы Ф-725mm 12,5mm с продольным сварным швом. Трубы этого диаметра согласно ГОСТа 10706-76 проходят заводские гидравлические испытания на давление 2,5 МПА. Что почти в 10 раз превышает сетевое давление питьевой воды. В качестве плоского днища котла использованы вырезанные из листа S=14mm. Ст.3 Ф-696 тт. Днище вставляется в корпус и приваривается тавровым швом с катетом не менее 10mm. В каждом корпусе находится по три двухкиловатных ТЭНа. Время нагрева воды от 10°С до 60°С шесть часов. Корпуса соединены между собой патрубком горячей воды Оу80,патрубком холодной воды Dy 80 и дополнительным патрубком, выполняющим функцию рассекателя Dy 50. Многокорпусная конструкция котла выбрана для удобства во время монтажа.
Техническим эффектом заявляемого решения является снижение трудоемкости изготовления и использования электроводонагревателя на минимальных площадях (высота помещения не превышает 1 метр) за счет выполнения электроводонагревателя с горизонтальным расположением баков, выполненных из трубы с продольным сварным швом, увеличивающих общую емкость установки, тенов, расположенных в нижних частях каждого бака по окружности, соединительных патрубков и рассекателя, обеспечивающих бесперебойное Горячее Водоснабжение.
По сравнению с известными техническими решениями предлагаемый электроводонагреватель имеет следующие преимущества:
- полное обеспечение горячей водой при максимальных отборах воды;
- автономность работы оборудования;
- отсутствие необходимости контроля за работой оборудования;
- снижение потребления электроэнергии;
- химический состав подогреваемой воды не меняется;
- значительное снижение себестоимости изготовления и упрощение конструкции по отношению к зарубежным аналогам.
Смонтированная установка прошла испытание на прочность согласно правил Технической эксплуатации тепловых установок п.9.2.13
Работоспособность установки и проверка гигиенических требований к качеству подтверждены протоколом лабораторных испытаний №285-И от 3 марта 2011 г.