Термоэлектрический циркуляционный насос
THERMOELECTRIC CIRCULATION PUMP

Изобретение относится к системам отопления, в частности к средствам, обеспечивающим циркуляцию теплоносителя в домах, находящихся в условиях частых отключений электроэнергии или полным ее отсутствием.
Наиболее близким по технической сущности является изобретение термоэлектрический бытовой генератор (ТЭГ) RU 2348089 С1, обеспечивающий циркуляцию воды в системе отвода тепла и позволяющее получать электроэнергию при помощи термоэлементов. Однако это устройство имеет недостатки: сложность монтажа ТЭГ на поверхности печи, что показывает ее малую универсальность; есть опасность перегрева ТЭГ.
Известна система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, обеспечивающая бесперебойное движение теплоносителя, не зависимое от электроэнергии (Учебник П.Н. Каменев, А.Н. Сканави, В.Н. Богословский и др. «Отопление и вентиляция, том 1. Отопление» Стройиздат, 1975 год, стр. 220-224.). Недостатками данной системы является: сокращенный радиус действия (до 30 м по горизонтали), обусловленный небольшим циркуляционным давлением; высокая первоначальная стоимость (до 5-7% стоимости небольших зданий), связанная с применением труб значительного диаметра; увеличенный расход металла и затраты труда на монтаж теплопроводов; замедленное включение в действие из-за большой теплоемкости массы воды и малого циркуляционного давления; загромождение большим количеством труб жилых помещений.
Наиболее близким для решения поставленной задачи является, такой способ, как использование циркуляционных насосов в связке с источниками бесперебойного питания (ИБП) (см. https://ru.wikipedia.org/wiki/Источник_бесперебойного_питания) или бензиновыми электростанциями (см. http://ru.wikipedia.org/wiki/Бензиновая_электростанция), но у данного способа есть ряд недостатков: ограниченное время использования (в зависимости от емкости аккумуляторов у ИБП или от количества бензина у бензиновой электростанции); относительно высокая стоимость данных устройств.
Целью изобретения является обеспечение бесперебойной циркуляции теплоносителя в домах, находящихся в условиях частых отключений электроэнергии или полным ее отсутствием.
Поставленная цель достигается тем, что термоэлектрический циркуляционный насос содержит в себе термоэлектрические модули, а также металлические емкости, имеющие не менее одной плоской поверхности для удобства монтажа термоэлектрических модулей, одни из которых подключены к системе отопления дома и имеют подключенный к себе циркуляционный насос, работающий от 12 вольт или выше, а другие к системе охлаждения термоэлектрических модулей. Циркуляция теплоносителя в доме достигается за счет разности температур между металлическими емкостями с расположенными там термоэлектрическими модулями, которые в свою очередь вырабатывают электроэнергию, питающую циркуляционный насос, в следствии чего обеспечивается циркуляция теплоносителя.
Сущность заявленных технических решений показана на следующих фигурах.
На фигуре 1 показан общий вид отопительной системы с использованием термоэлектрического циркуляционного насоса, на фигуре 2 изображен термоэлектрический циркуляционный насос с системой охлаждения термоэлектрических модулей, на фигуре 3 изображен термоэлектрический циркуляционный насос.
Термоэлектрический циркуляционный насос состоит из: металлических емкостей 1 и 2, имеющих минимум по одной плоской поверхности для удобства монтажа термоэлектрических модулей; термоэлектрических модулей 3; стяжек 4, скрепляющих металлические емкости и термоэлектрические модули между собой; циркуляционного насоса 5, работающего от 12 вольт или выше, и питающего циркуляционный насос от термоэлектрических модулей электропровод 6 (фиг. 3). Также термоэлектрический циркуляционный насос имеет систему охлаждения, которая состоит из труб 7 и радиаторов 8 (фиг. 2), находящихся в неотапливаемом помещении 9. Само устройство подключается к системе отопления дома 10, которая состоит из труб 11, котла 12 и радиаторов 13 (фиг. 1).
Принцип работы заключается в следующем, при нагреве котлом 12 теплоносителя, его плотность меняется и он начинает двигаться вверх по трубе 11 в металлическую емкость 1 (фиг. 1), тем самым нагревая термоэлектрические модули 3, а через них и металлическую емкость 2, в которой теплоноситель начинает двигаться вверх по трубам 7, в неотапливаемое помещение 9, где при помощи одного или более радиаторов 8 охлаждается и поступает вниз, что приводит к охлаждению термоэлектрических модулей 3. Разность температур между емкостями 1 и 2, скрепленных между собой стяжками 4, приводит к выработке электроэнергии термоэлектрическими модулями 3, которые в свою очередь через электропровод 6 питают циркуляционный насос 5, а он как следствие создает движение теплоносителя в трубах 11 и радиаторах 13, подключенных к системе отопления дома 10.
Преимущество этого устройства заключается в том, что оно позволяет обеспечить непрерывную циркуляцию теплоносителя независимо от внешних источников электроэнергии, имеет большой ресурс, достигаемый за счет малого количества подвижных элементов, имеет относительно не большие размеры, простота этого устройства и малое количество деталей, будет определять ее относительно не большую стоимость и доступность. Еще одним из преимуществ этого изобретения является его универсальность, так как оно подходит под любой вид котла, работающего с системами циркуляции теплоносителя. Также плюсом этого устройства является возможность использовать термоэлектрический циркуляционный насос не только как основной, но и как аварийный в системах, работающих от обычных циркуляционных насосов.
Источники информации
1. Патент № RU 2 348 089 С1, заявка от 16.07.2007, опубликовано 27.02.2009.
2. Учебник П.Н. Каменев, А.Н. Сканави, В.Н. Богословский и др. «Отопление и вентиляция, том 1. Отопление» Стройиздат, 1975 г., стр. 220-224.