АППАРАТ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Известна совмещенная система квартирного отопления и горячего водоснабжения по А.с. СССР №1576789 от 11.04.1988 г. МПК F24D 3/10. Система содержит котел отопления с топкой, котел горячего водоснабжения и установленный на его топку днищем бак-аккумулятор горячего водоснабжения, сообщенные дымовой трубой. Дымовая труба проходит внутри бака-аккумулятора и служит водонагревателем.
Такая система является сложной и громоздкой.
Известна система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, включающая водоводяной подогреватель, соединенный с автономной системой отопления - котлом (Патент РФ №94314 от 22.12.2008, МПК F24H 1/48). Подогреватель имеет сварной стальной корпус с патрубками подвода и отвода теплоносителя и установлен вне котла. Внутри корпуса установлен многоходовой теплообменник из гофрированной нержавеющей трубы с подводящими и отводящими патрубками воды, омываемый теплоносителем. Толщина стенки гофрированной трубы теплообменника 0,5 мм. Гофрированная труба свернута внутри корпуса в форме длинного двойного серпантина.
Указанная система имеет большие габариты и металлоемкость.
Известны отопительные аппараты, оснащенные водоподогревателем. Корпус таких аппаратов имеет полость для циркуляции теплоносителя и служит при заполнении водой водяной рубашкой. Водоподогреватель представляет собой металлическую трубу, согнутую в виде змеевика, установленного в этой полости в верхней части аппарата.
К таким устройствам относится отопительный водогрейный котел КС-ТВм-16 для водяного отопления и горячего водоснабжения (ООО «Завод КОНОРД». КОТЕЛ: КС-ТВм-16, КС-ГВм-16, КС-ТГВм-16, КС-ГВм-20, КС-ТГВм-16/20, КС-ТВ-31,5 КС-ГВ-31,5, КС-ТГВ-31,5,/40, КС-ГВ-40, КС-ГВ-50 ТУ 23.0237521.17-89, Руководство по эксплуатации и паспорт, г.Ростов-на-Дону, 2001 г.)
Аналогичную конструкцию имеет отопительный аппарат для обогрева и горячего водоснабжения жилых зданий, оборудованных системой отопления с естественной циркуляцией теплоносителя - отопительный водогрейный котел КС-ТГВ, производимый ОАО «Чебоксарский опытно-экспериментальный завод «Энергозапчасть» (Котлы отопительные водогрейные стальные КС-ТГ и КС-ТГВ с водоподогревателем. Паспорт 3.989.103 ПС). Этот аппарат является наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели и принят за прототип.
Аппарат содержит корпус, между внутренней и наружной стенками которого имеется полость для циркуляции теплоносителя, в качестве которого используется вода, служащая при заполнении водой водяной рубашкой. Внутренние стенки корпуса образуют камеру сгорания и дымоход. В корпусе выполнены отверстия для подвода в указанную полость холодного теплоносителя и отвода из нее нагретого теплоносителя. В верхней части полости для циркуляции теплоносителя установлен водоподогреватель в виде изогнутой металлической трубы (змеевик). Концы водоподогревателя выведены через корпус аппарата и оснащены устройствами (патрубками) для подсоединения к системе водоснабжения.
В данном устройстве водоподогреватель выполнен из сплошной стальной трубы диаметром 20 мм и толщиной 1 мм, свернутой в пространственную кольцеобразную конструкцию.
Указанный аппарат, также как и другие аппараты подобной конструкции, имеет следующие недостатки.
1. Изготовление змеевика из сплошной стальной трубы требует специальной оснастки и представляет определенную технологическую сложность.
2. Аппарат имеет большую высоту (более 1,1 м), т.к. стальная труба свернута в кольцо большого диаметра. Это не позволяет оснастить аппарат варочной плитой.
3. Для нагрева воды в сплошной стальной трубе требуется длительное время.
Задачей полезной модели является упрощение процесса изготовления аппарата, уменьшение высоты аппарата и ускорение процесса нагрева воды для бытовых нужд.
Поставленная задача решается следующим образом. Аппарат для отопления и горячего водоснабжения, как и прототип, содержит корпус, камеру сгорания и дымоход; по меньшей мере, боковые части корпуса выполнены с полостью для циркуляции теплоносителя; корпус оснащен отверстиями для подвода в указанную полость и отвода из нее теплоносителя; в полости для циркуляции теплоносителя установлен водоподогреватель в виде изогнутой металлической трубы, концы которой выведены через корпус и оснащены устройствами для подсоединения к системе водоснабжения. В отличие от прототипа, в заявляемом аппарате водоподогреватель выполнен из гофрированной трубы, изогнутой в форме плоской или пространственной конструкции.
В качестве теплоносителя могут использоваться вода или антифриз.
В частных случаях реализации гофрированная труба может быть изогнута в форме плоской спирали, пространственной спирали, серпантина и иной форме и размещена в любом месте полости для циркуляции теплоносителя в корпусе аппарата. Для лучшего нагрева предпочтительно ее размещение в верхней части полости, в области дымохода: вокруг дымохода в форме пространственной спирали, вокруг камеры сгорания в форме пространственной или плоской спирали, между камерой сгорания и дымоходом в форме пространственной спирали, над камерой сгорания и дымоходом в форме пространственной спирали.
Верхняя часть корпуса аппарата может быть выполнена в виде варочного настила.
На фиг.1-5 приведены примеры конкретного выполнения аппарата для отопления и горячего водоснабжения с подведенной в его полость водой (с водяной рубашкой).
На фиг.1 представлен общий вид аппарата в разрезе с гофрированной трубой, изогнутой в форме пространственной спирали и размещенной в полости для циркуляции теплоносителя вокруг дымохода; на фиг.2 - общий вид указанного аппарата.
На фиг.3 представлен общий вид аппарата, оснащенного варочным настилом, в разрезе, с гофрированной трубой, изогнутой в форме пространственной спирали и размещенной в полости для циркуляции теплоносителя вокруг камеры сгорания; на фиг.4 - общий вид указанного аппарата.
На фиг.5 представлен общий вид аппарата, оснащенного варочным настилом, в разрезе, с гофрированной трубой, изогнутой в форме пространственной спирали и размещенной в полости для циркуляции теплоносителя между камерой сгорания и дымоходом.
На чертежах обозначены: 1 - корпус, 2 - камера сгорания, 3 - полость для циркуляции теплоносителя (водяная рубашка), 4 - дымоход, 5 - патрубок для отвода теплоносителя, 6 - гофрированная труба, 7 - патрубки для подвода и отвода воды в гофрированную трубу, 8 - загрузочная дверца, 9 - поддувальная дверца, 10 - патрубок для подвода теплоносителя, 11 - варочный настил.
Аппарат для отопления и горячего водоснабжения (фиг.1-5) содержит корпус 1, камеру сгорания 2 и дымоход 4. Между внутренней и наружной стенками корпуса 1 имеется полость 3 для циркуляции теплоносителя, которая в рабочем состоянии заполняется, например, водой и служит водяной рубашкой. В корпусе 1 выполнены отверстия и установлены патрубок 5 для отвода из полости 3 теплоносителя и патрубок 10 для подвода в нее теплоносителя. Камера сгорания 2 имеет загрузочную дверцу 8 и поддувальную дверцу 9. В верхней части полости 3 для циркуляции теплоносителя (в водяной рубашке) установлен водоподогреватель, выполненный из гофрированной трубы 6. Концы гофрированной трубы 6 выведены через стенку корпуса 1 и оснащены патрубками 7 для подсоединения к системе водоснабжения.
В аппарате (фиг.1, 2) камера сгорания 2 и дымоход 4 образованы внутренними стенками корпуса 1. Гофрированная труба 6 изогнута в форме пространственной спирали и размещена в водяной рубашке вокруг дымохода.
В аппаратах (фиг.3-5) верхняя часть корпуса 1 является варочным настилом 11. Камера сгорания 2 образована внутренними стенками корпуса 1, а дымоход 4 - внутренними стенками боковых частей корпуса 1 и варочным настилом 11. В аппарате (фиг.3, 4) гофрированная труба 6 изогнута в форме пространственной спирали и размещена в полости 5 вокруг камеры сгорания 2, а в аппарате (фиг.5) - изогнута в форме пространственной спирали и размещена между камерой сгорания 2 и дымоходом 4.
Гофрированная труба 6 легко сгибается и размещается в любом месте полости 3, для ее размещения не требуется значительный, как в прототипе, дополнительный объем, поэтому высота такого аппарата, по сравнению с прототипом, уменьшена, что позволяет оснащать аппарат варочным настилом 11.
Гофрированная труба 6, по сравнению со сплошной стальной трубой, может быть легко изогнута вручную, без специальных приспособлений.
Устройство работает следующим образом. Аппарат подключается патрубками 5 и 10 к отопительной системе и заполняется водой с образованием водяной рубашки. Водопоподогреватель - гофрированная труба 6 патрубками 7 подключается к водопроводной сети и заполняется водой.
При розжиге в камере сгорания 2 топлива осуществляется нагрев воды и ее циркуляция в полости 3 аппарата и обогрев помещения. При этом в гофрированной трубе 6 разогревается водопроводная вода. Металл, в частности, нержавеющая сталь гофрированной трубы 6, обеспечивает механическую прочность и химическую стойкость к коррозии.
Гофрированная труба 6 по сравнению со сплошной трубой, используемой в прототипе, имеет увеличенную поверхность нагрева, и меньшую толщину стенок, поэтому нагрев воды в таком водоподогревателе происходит быстрее. Кроме того, при движении в гофрированной трубе 6 вода «завихряется», т.е. происходит турбулизация потока воды, поэтому тепло от периферийных слоев воды быстрей передается внутреннему слою, что также способствует ускорению прогрева воды.
Таким образом, по сравнению с прототипом, заявленная полезная модель позволяет упростить процесс изготовления аппарата, уменьшить высоту аппарата и ускорить процесс нагрева воды для бытовых нужд.