ПЕЛЛЕТНЫЙ ТЕРМОБЛОК

Предлагаемая полезная модель относится к отопительным устройствам, в частности предлагаемое устройство предназначено для организации отопления частных жилых домов, производственных и административных помещений посредством твердого топлива - древесных пеллет.
Из уровня техники известно техническое решение - горелка (котел) на древесном гранулированном топливе (RU 2372555 С2 (Самигуллин Ришат Асхатович), 10.11.2009, Д1), содержащее такие конструктивные элементы, как бункер, вентилятор, камеру сгорания, трубу-дозатор для подачи топлива в горелку, шток регулировки расхода топлива. Данная горелка может быть установлена стационарно и выполнены с возможностью работы в автоматическом режиме и снабжена такими средствами автоматизации, как датчики температуры исходящих газов, датчики температуры теплоносителя, датчики температуры наружного воздуха, средствами дистанционного контроля работы и управления посредством сотовой связи. Горелка Д1 работает следующим образом: бункер заполняется гранулированным древесным топливом, которое через трубу-дозатор поступает в горелку (пиролизную камеру). В данной горелке топливо разжигается через дверцу кожуха, после чего для нагнетания воздуха используется дутьевой вентилятор.
Указанное устройство Д1 было выбрано заявителем в качестве наиболее близкого аналога для заявляемой полезной модели.
Однако, конструкция устройства Д1 не является полноценной отопительной установкой, достаточной для автоматической работы и подачи тепла в здание. При этом, теплообмен, осуществляемый посредством применения такого устройства, так же осуществляется не достаточно эффективно.
Задачей, на решение которого направлена заявляемая полезная модель, является преодоление указанных выше недостатков предшествующего уровня техники.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявленной полезной моделью, является повышение эффективности теплоснабжения зданий за счет применения компактного модульного пеллетного термоблока.
Указанный технический результат обеспечивается за счет того, что пеллетный термоблок содержит блок-модуль, котел, бункер запаса топлива, вентилятор, камеру сгорания, средство подачи топлива в горелку, датчик температуры исходящих газов, датчик температуры теплоносителя, средства дистанционного контроля работы котла посредством сотовой связи (т.е. систему диспетчеризации и автоматизации), циркуляционный насос, расширительный бак, устройство отвода продуктов сгорания, реле давления, щит управления, дымовую трубу, группу безопасности.
Так же за счет того, что в заявленном устройстве средством подачи топлива в горелку является шнековый питатель, вентилятор выполнен для обеспечения тяги для отвода продуктов сгорания, а так же счет того, что котел заявленного устройства содержит водяную рубашку, трубы в теплообменнике расположены многорядно в шахматном порядке.
При этом все указанные конструктивные элементы указанного термоблока смонтированы внутри единого корпуса, выполненного из сэндвич-панелей.
Так же в заявленном устройстве отвод продуктов сгорания может осуществляться за счет специального устройства, содержащего вентилятор и управляемого со щита управления термоблоком, за счет чего дымовая труба может иметь меньшие размеры по сравнению с обычной дымовой трубой.
Так же в заявленном устройстве группа безопасности содержит предохранительный клапан с фиксированной настройкой, автоматический воздухоотводчик, манометр.
Следует отметить, что указанная группа безопасности может быть смонтирована на полой консоли из оцинкованой стали.
При этом, заявленное устройство может дополнительно содержать датчик температуры теплоносителя обратного трубопровода, датчик температуры подачи теплоносителя, датчик пламени, установленный в горелочном устройстве, датчик уровня пеллет в емкости.
Так же следует отметить, что согласованная работа шнекового питателя и горелочного устройства в пеллетном термоблоке обеспечена посредством пульта управления в зависимости от значений указанных датчиков.
Краткое описание чертежей.
Фиг. 1 - общий вид заявляемого пеллетного термоблока.
Фиг. 2 - вид сбоку заявляемого пеллетного термоблока.
Фиг. 3 - вид сверху заявляемого пеллетного термоблока.
На фиг. 1-3 изображены следующие элементы.
1 - Котел пеллетный;
2 - Горелочное устройство;
3 - Бункер;
4 - Группа безопасности;
5 - Циркуляционный насос;
6 - Расширительный бак;
7 - Устройство отвода продуктов сгорания;
8 - Реле давления;
9 - Щит управления термоблоком;
10 - Дымовая труба;
11 - Шнековый питатель;
12 - Корпус термоблока.
Заявленный пеллетный термоблок работает следующим образом.
В системе отопления, частью которой является заявленный пеллетный термоблок, поддержание заданной температуры теплоносителя в системе отопления осуществляется за счет сжигания именно древесного пеллетного топлива.
5
В заявленном термоблоке бункер 3 предназначен для хранения топлива (пеллет). Посредством пшекового питателя 11 осуществляется дозирование подачи топлива в горел очное устройство 2. Объем бункера может составлять, например, 0,63 м и более.
Указанный шнековый питатель 11 представляет собой шнек, смонтированный на валу мотор-редуктора, закрепленного на торцевой стенке бункера 3.
Поступление пеллет из бункера 3 осуществляется с помощью встроенного шнекового питателя 11 в горелочное устройство 2. Следует отметить, что в заявленном устройстве, в зависимости от заданных параметров, осуществляется дозированная подача топлива из бункера 3 в горелочное устройство 2 именно в автоматическом режиме, при этом так же регулируется интенсивность подачи воздуха для горения.
В качестве нагревателя в устройстве розжига указанной горелки используется трубчатая кварцевая галогенная лампа. Согласование работы шнекового питателя 11 и горелочного устройства 2 обеспечивается пультом управления. Пульт управления активирует различные режимы работы горелки, в зависимости от показаний датчика температуры теплоносителя обратного трубопровода, датчика температуры подачи теплоносителя, и также датчика пламени, который установлен в горелочном устройстве 2.
Сгорание пеллет осуществляется в горелочном устройстве 2, где происходит выделение тепловой энергии, которая направлена на нагрев теплоносителя в системе отопления.
Продукты сгорания в топке котла 1 поднимаются, посредством чего и осуществляется теплообмен через стены теплообменника, после чего при помощи устройства отвода продуктов сгорания 7, продукты сгорания удаляются через дымовую трубу 10.
Нагретый теплоноситель после прохождения через соответствующие элементы пеллетного термоблока далее поступает в подключенную к нему систему отопления.
Циркуляция теплоносителя в системе отопления обеспечивается циркуляционным насосом 3, являющимся неотъемлемой частью заявленного устройства, находящейся внутри корпуса пеллетного термоблока.
Эффективность теплообмена достигается благодаря развитой поверхности водяной рубашки котла, обеспечивающей теплосъем со всех поверхностей топки, и так же посредством многорядного шахматного расположения труб в теплообменнике. Такая организация элементов для теплообмена позволяет осуществлять нагрев теплоносителя с максимальной степенью эффективности. Конструкция водяного контура способствует созданию направленного потока теплоносителя и исключает застойные зоны.
В конструкции пеллетного термоблока так же предусмотрен расширительный бак 6, служащий для компенсации температурного увеличения объема воды.
Объем указанного бака выбирается из расчета необходимых эксплуатационных характеристик и может составлять, например 50 л, максимальное давление бака составляет 5 бар.
В заявленном устройстве реле давления 8 предназначено для защиты циркуляционного насоса от "сухого хода". Оно замыкает или размыкает электрическую цепь при изменении давления в трубопроводе, по сравнению с заранее заданном значением.
Группа безопасности 4 служит для защиты системы отопления от превышения давления и завоздушивания. Группа безопасности также обеспечивает индикацию текущего значения давления. Указанная группа безопасности представляет собой смонтированные на полой консоли из оцинкованной стали предохранительный клапан с фиксированной настройкой, автоматический воздухоотводчик и манометр и устанавливается внутри термоблока на трубопроводе теплоносителя.
Отвод продуктов сгорания из котла обеспечивается посредством устройства отвода продуктов сгорания 7. Продукты сгорания отводятся наружу через дымовую трубу 10, например, через трубу диаметром 80 мм.
Необходимая тяга для отвода продуктов сгорания через трубу обеспечивается посредством предусмотренного вентилятора, при этом для обеспечения требуемой безопасности работы котла привод указанного вентилятора снабжен блокировкой на случай сбоев в работе.
Корпус заявленного термоблока 12 выполнен из легких конструкций - сэндвич-панелей, например, таких, как сэндвич-панели толщиной 40 мм.
Следует отметить, что заявленный пеллетный термоблок не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала. Безаварийная работа обеспечивается автоматикой безопасности. Сигналы о неисправности оборудования, а также аварийные сигналы выводятся по каналу GSM на телефон обслуживающей организации.
Стоит учесть, что основной концепцией заявленного термоблока является разработка компактного модульного изделия, укомплектованного всем необходимым оборудованием для выработки тепловой энергии, включая систему автоматизации и диспетчеризации, которое может быть установлено снаружи здания, и обеспечивать его теплоснабжение без постоянного присутствия обслуживающего персонала либо владельца здания, не занимая при этом полезной площади внутри здания.
В случае применения заявленного термоблока, процесс отопления, например, собственного жилого дома, не потребует от пользователя трудозатрат и постоянного наблюдения за организацией отопления (отслеживание опустошения бункера, ручная настройка термоблока, отслеживание пламени и т.д.), поскольку заявленный термоблок длительное время может работать в автономном режиме, а вся необходимая контрольная информация о работе термоблока, так же как и в случае его неисправностей, поступает на мобильный телефон или смартфон пользователя либо лица, представляющего обслуживающую организацию.