ГАЗОВЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ НАКОПИТЕЛЬНОГО ТИПА

Полезная модель относится к бытовым водонагревателям и используется для получения горячей санитарной воды и нагрева помещений, используя природный магистральный газ.
Из уровня техники известен водонагреватель (патент US 4397296 от 09.08.1983), который имеет полностью погруженную камеру сгорания, расположенную в нижней части бака. Внутри бака проходит дымовая труба. Вода подогревается как горелкой внизу, так и дымовой трубой. Газовая горелка установлена в камере сгорания и управляется термостатом для обеспечения непрерывной подачи горячей воды. Водонагреватель имеет тепловую изоляцию. Недостатком данного технического решения является размещение горелочной камеры непосредственно в резервуаре с водой, а также невозможность использования водонагревателя в качестве обогрева помещений.
Наиболее близким техническим решением является газовоздушный водонагреватель (патент CN 101726092 от 09.06.2010), который включает резервуар для воды; дымоход, связанный с резервуаром для воды; горелку, которая сжигает смесь, которая создает продукты сгорания, которые проходят через дымоход; воздуходувку, которая принимает продукты сгорания из выходного отверстия дымохода; заслонку, которая подвижно закрывает и открывает выход дымохода или выход воздуходувки, заслонка находится в открытом положении, когда горелка и/или воздуходувка работают, и находится в закрытом положении, когда горелка или воздуходувка не работают. Водонагреватель имеет теплоизолирующую несъемную оболочку. Недостатком данного технического решения является невозможность использования водонагревателя в качестве обогрева помещений.
Задачей настоящей полезной модели является разработка водонагревателя, способного также обогревать помещение, имеющего съемную теплоизоляцию.
Данная задача решается тем, что водонагреватель состоит из накопительного бака, патрубков подвода холодной воды и отвода горячей воды, камеры сгорания открытого типа, находящейся в нижней части бака, включающей газовую горелку, дымохода, расположенного в накопительном баке, теплоизоляционного корпуса, теплоизоляционный корпус включает утеплитель, повторяющий форму бака, и металлическую обшивку, при этом теплоизоляционный корпус состоит из торцевой крышки, имеющей отверстия для выхода трубопроводов и дымохода, и цилиндрической части, нижним концом которой соединен с кольцеобразным выступом, приваренным к накопительному баку, при этом между теплоизоляционным корпусом и баком водонагревателя имеется зазор.
Техническим результатом является обеспечение обогрева помещения за счет того, что теплоизоляционный корпус выполнен с возможностью легкого снятия.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена схема водонагревателя.
Водонагреватель состоит из накопительного бака 1. В верхней части бака находятся патрубки подвода холодной воды (ХВС - холодное водоснабжение) и отвода горячей воды (ГВС - горячее водоснабжение). Камера сгорания открытого типа находится в стыкуемой к нижней части бака газогорелочной группе 2. Газогорелочная группа состоит из газовой горелки 3, получающей воздух непосредственно из помещения, и блока управления с датчиками (на фиг. не показано). Отработанные газы отводятся через дымоход 4 благодаря естественной тяге.
В верхней части бака находится выход трубы с отходящими продуктами процесса горения от камеры сгорания, на котором установлен вытяжной колпак 5, являющийся стабилизатором тяги.
В газовом водонагревателе вода нагревается за счет выделения тепла при сжигании газа в горелке. Выделяющееся тепло направляется в трубу с отходящими газами и дымом, проходящую по всей высоте накопительного бака. Поэтому нагрев осуществляется не только в камере сгорания. Основной теплообмен происходит через трубу с отходящими продуктами сгорания. Для усиления процесса теплообмена в трубе установлен турбулизатор 6 отходящих газов и дыма, выполненный в форме вертикального стержня с перегородками, который создает сопротивление движению отходящих газов и дыма и создает турбулентное течение отработавших газов.
К газовой горелке 3 подведен запальник. Работает водонагреватель по общему принципу - газовая горелка включается и отключается от запальника при срабатывании термостата, получающего сигнал от температурного датчика, находящегося в гильзе температурного датчика 7. Поджигает топливо в запальнике пьезоэлемент, установленный в блоке управления газогорелочной группы.
В конструкции водонагревателя предусмотрены средства защиты - автоматический контроль пламени на запальнике газовой горелки. При отсутствии пламени автоматика перекрывает подачу газа в запальник горелки.
В нижней части накопительного бака также находится патрубок крана сброса воды 8, который используется для опустошения бака.
Для сохранения тепла водонагреватель снаружи содержит теплоизоляционный корпус 9, включающий утеплитель 11, предпочтительно из пенополиуретана, повторяющий форму бака, и металлическую обшивку 10. Утеплитель и металлическая обшивка склеены между собой.
Теплоизоляционный корпус состоит из торцевой крышки и цилиндрической части. Корпус нижней частью упирается в кольцеобразный выступ и соединяется с ним посредством болтового соединения. В крышке имеются отверстия для прохождения дымохода и трубопроводов ГВС и ХВС. Крышка плотно надевается на цилиндрическую часть. Кольцеобразный выступ представляет собой кольцо из нержавеющей стали, внутренним диаметром соответствующий диаметру накопительного бака. Ширина кольца около 20 мм, толщина кольца 1,5 мм. Кольцо приваривается к накопительному баку. Между теплоизоляционным корпусом и баком водонагревателя имеется зазор, обеспечивающий легкий съем корпуса при необходимости. Зазор может быть выполнен толщиной 1,5-2 мм.
Конструкция водонагревателя позволяет использовать его также в качестве нагревателя помещения. Для этого теплоизоляционный корпус бака 9 снимается движением вверх. Со снятой теплоизоляцией водонагреватель также обогревает помещение, в котором он находится. Температура нагрева воды и помещения регулируется через блок управления газогорелочной группы.
Принцип работы водонагревателя заключается в передаче тепла из продуктов горения природного газа в газовой горелке в бак водонагревателя через нижнее основание и через дымоход. В результате вода, находящаяся в баке, нагревается до необходимой температуры (устанавливается регулировкой в газогорелочной группе). При достижении необходимой температуры, которая определяется через датчик температуры, подача газа в горелку прекращается. При остывании воды до определенной температуры подача газа возобновляется. В бак через патрубок ХВС подается холодная вода в нижнюю часть бака, которая после нагрева может быть использована в системе. При работе водонагревателя со снятой теплоизоляцией происходит обогрев помещения за счет теплового излучения бака с нагретой водой.
Бак горячего водоснабжения выполняется из нержавеющей стали AISI 304, что обеспечивает увеличенный срок эксплуатации за счет отсутствия коррозионного разрушения бака. Дымоход также изготавливается из нержавеющей стали AISI 304. Обшивка теплоизоляции изготавливается из стали AISI 430.