ВОДОВОДЯНОЙ ПОДОГРЕВАТЕЛЬ С ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройствам для нагрева воды, в частности, к водоводяным подогревателям с естественной циркуляцией теплоносителя и может быть использовано в автономных системах отопления и горячего водоснабжения.
Уровень техники
Известна котельная установка с естественной циркуляцией теплоносителя, содержащая котел с дымовой трубой, подводящей трубой и обратной линией, расширительный бачок с переливной трубкой, расположенный в верхней части здания, при этом дымовая труба выполнена в виде кольцеобразной водогрейной рубашки котла, а высота котла с дымовой трубой соизмерима с высотой здания, причем расширительный бачок установлен в верхней части дымовой трубы, а внутренний объем дымовой трубы снабжен в нижней части конденсатоотводчиком (см. пат. RU №2117215, кл. Р22В 33/18).
Недостатком данной установки является большая материалоемкость.
Известна котельная установка, содержащая бытовой котел, соединенный в своей верхней части с газоходом котла и с трубами прямой линии отопления, а в нижней - с обратной линией отопления, и экономайзер, размещенный в нижней части газохода и подключенный к водогрейным трубам системы горячего водоснабжения, при этом экономайзер выполнен в виде внутренней и наружной рубашек газохода и центральной трубы. Образующих кольцевое сечение, рубашки соединены соответственно с трубами прямой линии отопления и водогрейными трубами системы горячего водоснабжения, а центральная труба выполнена с закругленными концами, размещенными соосно с трубами прямой линии отопления и подключенными к внутренней рубашке газохода (см. пат. RU №2105927, кл. F22D 1/36).
Недостатком данной установки является сложность монтажа, большие затраты на подогрев воды.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятая авторами за прототип, охарактеризованная в первом и втором независимых пунктах формулы изобретения, является установка горячего водоснабжения, содержащая водогрейный котел с прямым и обратным патрубками, подключенными к системе отопления, патрубок подачи холодной водопроволной воды, дымовую трубу, нижняя часть которой выполнена в виде экономайзера с прямым и обратным патрубками, соединенными с емкостным бойлером, разделенным на две части верхнюю и нижнюю и снабженным патрубком горячей воды, при этом емкостный бойлер и экономайзер заполнены водопроводной водой и образуют контур естественной циркуляции нагреваемой воды отходящими дымовыми газами водогрейного котла, при этом упомянутым патрубком подачи холодной водопроводной воды снабжен емкостной бойлер, экономайзер выполнен кольцеобразным, емкостный бойлер установлен в верхней части экономайзера и разделен на упомянутые две части с помощью подогревателя, подключенного к системе отопления, при этом бойлер соединен с обратным и прямым патрубками экономайзера в нижней части.
Установка горячего водоснабжения, содержащая водогрейный котел с прямым и обратным патрубками, подключенными к системе отопления, патрубок подачи холодной водопроводной воды, дымовую трубу. Нижняя часть которой выполнена в виде экономайзера с прямым и обратным патрубками, соединенными с емкостным бойлером, разделенным на две части верхнюю и нижнюю и снабженным патрубком горячей воды, при этом емкостный бойлер и экономайзер заполнены водопроводной водой и образуют контур циркуляции воды, нагреваемой отходящими дымовыми газами водогрейного котла, при этом упомянутым патрубком подачи холодной водопроводной воды снабжен бойлер, экономайзер выпролнен кольцеобразным, емкостный бойлер установлен в нижней части экономайзера и разделен на упомянутые две части с помощью подогревателя, подключенного к системе отопления, бойлер соединен с обратным и прямым патрубками экономайзера в нижней части, на трубопроводе, соединяющем нижнюю часть емкостного бойлера с обратным патрубком кольцеобразного экономайзера, установлен насос, при этом экономайзер и емкостной бойлер образуют контур принудительной циркуляции воды, нагреваемой отходящими дымовыми газами водогрейного котла (см. пат. RU №2230262, кл. F24Н 1/48).
Недостатком данной установки является сложность конструкции, большая материалоемкость и затраты на подогрев воды.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является разработка водоводяного подогревателя обладающего уменьшением материалоемкости, упрощением монтажа и удешевлением приготовления горячей воды в автономных системах отопления.
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения сводится к уменьшению материалоемкости, упрощению монтажа и удешевлению приготовления горячей воды в автономных системах отопления.
Технический результат достигается с помощью водоводяного подогревателя с естественной циркуляцией теплоносителя, содержащего подогреватель, соединенный с автономной системой отопления с прямым и обратным патрубками, при этом подогреватель выполнен из стального сварного корпуса, в виде трубы, с патрубками подвода и отвода теплоносителя, внутри которого установлен многоходовой цилиндрический теплообменник из гофрированной нержавеющей трубы, при этом корпус выполнен таким диаметром, чтобы его площадь F свободная от труб теплообменника во всех сечениях по вертикали была больше, чем площадь сечения F патрубка теплоносителя, а ось нагрева водоводяного подогревателя расположена не ниже подводящего патрубка теплоносителя.
Таким образом, технический результат достигается за счет того, что подогреватель выполнен в виде многоходового цилиндрического теплообменника из гофрированной нержавеющей трубы, установленного в корпус, выполненный стальным, сварным в виде трубы, при этом свободная от труб теплообменника площадь в каждом сечении трубы больше, чем площадь подводимого патрубка теплоносителя к водоводяному подогревателю, а подогреватель установлен выше оси нагрева котла, что обеспечивает естественную циркуляцию теплоносителя, так как гофрированная нержавеющая труба теплообменника имеет толщину стенки всего 0,5 мм, а стальная стандартная труба имеет толщину стенки 3-4 мм, этим достигается многократное снижение материалоемкости и стоимости водоводяного подогревателя на единицу мощности.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 дан водоводяной подогреватель с естественной циркуляцией теплоносителя, общий вид.
На фиг.2 тоже, автономная система отопления и горячего водоснабжения.
Осуществление изобретения
Водоводяной подогреватель с естественной циркуляцией теплоносителя, содержащий подогревателяь 1, соединенный с автономной системой отопления с прямым и обратным патрубками (на фиг. не пронумерованы), при этом подогреватель 1 установлен в корпусе 2, который выполнен сварным из стали с патрубками 3 и 4 подвода и отвода теплоносителя с подводящими и отводящими патрубками воды (на фиг. не показаны). Внутри корпуса 2 установлен многоходовой теплообменник 5 из гофрированной нержавеющей трубы, при этом корпус 2 выполнен таким диаметром чтобы, его площадь F (площадь свободная от труб теплообменника 5) во всех сечениях по вертикали, была больше, чем площадь сечения F патрубка теплоносителя, а автономная система отопления состоит из котла 6 наружного размещении с дымовым патрубком 7, трехходового крана 8, вертикального стояка 10, патрубками 3 и 4 подвода и отвода теплоносителя для подключения теплоносителя, деаэрационно - расширительного бака 11. Приборов отопления 12, обратной линии 13, грязевого фильтра 14, запорных устройств 15, автоматического воздухоотводчика 16 и обводной линии 17.
Водоводяной подогреватель с естественной циркуляцией теплоносителя работает следующим образом.
В зимний период: запорные устройства 15 открыты, в котле 6 наружного размещения происходит нагрев теплоносителя, продукты сгорания удаляются по дымовому патрубку 7 в атмосферу, теплоноситель проходит через трехходовой кран 8 и по вертикальному стояку 10 поднимается вверх, проходит через деаэрационно - расширительный бак 11 приборы отопления 12 и через обратную линию 13, грязевой фильтр 14 в котел 6 наружного размещения, где производится его повторный нагрев, одновременно, теплоноситель по патрубкам 3 и 4 подвода и отвода водоводяного подогревателя 1 циркулирует между витками многоходового теплообменника 5, при этом, если разбора горячей воды нет, все тепло вырабатываемое котлом 6 наружного размещения используется для отопления, при разборе горячей воды, теплоноситель, поступающий по патрубку 3 подвода подогревателя 1 омывает витки теплообменника 5 охлаждается и опускается вниз, так как его удельный вес возрастает, и по патрубку 4 отвода поступает в обратную линию 13 и через грязевой фильтр 14 в котел 6 наружного размещения, где производится его повторный нагрев. Таким образом, автоматически, включается в работу водоводяной подогреватель 1, количество тепла, поступающего в автономную систему отопления уменьшается на величину количества тепла, используемого водоводяным подогревателем 1.
В летний период: запорные устройства 15 закрыты, в котле 6 наружного размещения происходит нагрев теплоносителя, продукты сгорания удаляются по дымовому патрубку 7 в атмосферу, при этом теплоноситель проходит через трехходовой кран 8 и по вертикальному стояку 10 поднимается вверх, через патрубок 3 подвода поступает в подогреватель 1, омывает витки многоходового теплообменника 5, через патрубок 4 отвода возвращается в обратную линию 13 и через грязевой фильтр 14 в котел 6 наружного размещения, где повторно подогревается. При отсутствии разбора горячей воды, теплоноситель в котле 6 наружного размещения нагревается до установленной температуры и котел 6 выключается, а при разборе горячей воды, температура теплоносителя в водоводяном подогревателе 1 уменьшается, уменьшается температура теплоносителя в котле 6,наружного размещения, который включается в работу, теплоноситель циркулирует через трехходовой кран 8, вертикальный стояк 10 (до запорного устройства 15) через патрубок 3 подвода между витками многоходового теплообменника 5 и через патрубок 4, обратную линию 13, грязевой фильр 14 в котел 6, где снова подогревается. Таким образом, все тепло вырабатываемое котлом 6 наружного размещения, в летний период используют для получения горячей воды, при этом автоматический воздухоотводчик 16 служит для удаления воздуха из водоводяного подогревателя 1, так как в летний период запорные устройства 15 закрыты, а обводная линия 17, с калиброванным небольшим сечением, служит для гидравлической связи через обратную линию 13,приборы отопления 12 с деаэрационно - расширительным баком 11.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- уменьшение материалоемкости автономной системы отопления;
- упрощение монтажа;
- удешевление приготовления горячей воды в автономных системах отопления.