ОТОПИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Область техники, к которой относится полезная модель
Данное техническое решение относится к устройствам для обогрева замкнутых объемов и может быть применено в различных автотранспортных средствах (включая прицепы, кузова-фургоны), а также в контейнерах, теплицах, палатках, вагончиках.
Уровень техники
Аналогом данного технического решения является отопитель независимый, бытовой, ОБ1 - 0010 (смотри «INTERNET»). Недостатками данного устройства являются:
- конструкция не предполагает использование отопителя в движении;
- отсутствие системы автоматического регулирования температуры;
- отсутствие аккумуляторов тепла;
- значительное потребление энергоресурсов.
Другим аналогом является автономный отопитель - подогреватель «АОП», патент РФ №2233220 (смотри «INTERNET»). Недостатками данного устройства являются:
- отсутствие аккумуляторов тепла;
- отопитель является объектом повышенной опасности;
- значительное потребление энергоресурсов.
Следующим аналогом является отопительное устройство для кузова транспортного средства авторское свидетельство №1342755, приоритет от 4.12.85 (В60Н 1/18). Недостатками данного устройства являются:
- отсутствие аккумуляторов тепла;
- теплообменник, расположенный в глушителе не позволяет свободно выходить отработанным газам через отверстия в выхлопном трубопроводе, что не допустимо для нормальной работы двигателя транспортного средства и использование данного устройства становится проблематичным;
- эффективность работы устройства очень низка, поскольку воздух, поступающий через воздухозаборник, на своем пути встречает несколько преград: на переходе из трубы цилиндрической в винтовую; из винтовой малого диаметра в винтовую большого диаметра; в местах сварных стыков; пыль, грязь, твердые фракции;
- устройство предполагает использование дополнительного источника создания давления воздуха, поступающего через воздухозаборник, например, турбокомпрессора;
- использование перфорированной заслонки снижает температуру воздуха, проходящего через отверстия в заслонке;
- при использовании фильтра на воздухозаборе и расположение его перед кабиной водителя эффективность работы устройства становится еще более низкой;
- снижение эффективности за счет затрат времени выхода на необходимый тепловой режим, так как глушитель, воздухозаборник расположены снаружи транспортного средства;
- значительное потребление энергоресурсов.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого технического решения является отопительная установка, состоящая из отопителя OB - 65 (установленного на машине МРС-АМ.1, - смотри каталог «Комбинат автомобильных фургонов» (429120, Чувашская Республика, г.Шумерля, ул.Ленина, д.21а), топливного бака, трубопровода, пульта управления, воздуховода.
Недостатками прототипа являются:
- отсутствие системы автоматического регулирования температуры (наличие датчика температуры и блока управления и регулирования температуры);
- отсутствие аккумуляторов тепла;
- значительное потребление энергоресурсов.
Раскрытие полезной модели
Отопительная установка состоит из отопителя, топливного бака, трубопроводов, пульта управления, воздуховода.
Целью создания данного технического решения является сокращение энергетических затрат при обогреве замкнутых объемов.
Данный технический результат достигается за счет того, что:
- в систему управления отопительной установки встраивается система автоматического регулирования температуры, состоящая из датчика температуры и блока управления и регулирования температуры, которые находятся внутри обогреваемого объекта и соединены с пультом управления отопителя;
- выход выхлопного патрубка отопителя соединен с входом автономной герметичной трубы для отработанных газов связанной с аккумулятором тепла.
Для получения данного технического результата конструкция отопительной установки, состоящего из отопителя, топливного бака, трубопроводов, пульта управления, воздуховода может иметь несколько вариантов исполнений.
Вариант 1. Датчик температуры и блок управления и регулировки температуры находятся внутри обогреваемого объекта и соединены с пультом управления отопителя.
В этом случае при повышении температуры внутри обогреваемого объекта выше заданной срабатывает датчик температуры, который выдает команду через блок управления и регулировки температуры, соединенный с пультом управления отопителя на отключение отопителя. В итоге сокращается время на подход к отопительной установке обслуживающего персонала, ручное и своевременное выключение, что сокращает энергетические затраты в виде экономии дизельного топлива самого отопителя, так и электрической энергии, необходимой для работы отопителя. Расположение блока управления и регулировки температуры внутри обогреваемого объекта сокращает время выключения (включения), что также экономит энергетические ресурсы.
Вариант 2. Выход выхлопного патрубка отопителя соединен с входом автономной герметичной трубы для отработанных газов, причем труба находится в непосредственном контакте с автономным аккумулятором тепла, состоящим из пластичной герметичной оболочки, внутри которой расположен теплоемкий состав.
Во время работы отопительной установки высокотемпературные отработанные газы, выходя из выхлопного патрубка отопителя, поступают в автономную герметичную трубу для отработанных газов, которая, нагреваясь, передает тепло герметичной оболочке аккумулятора тепла, которая в свою очередь нагревает теплоемкий состав. Пластичная оболочка необходима для обеспечения лучшего контакта с трубой, что позволяет нагреть теплоемкий состав до большей температуры, а значит увеличить время между включениями отопительной установки, следовательно, больше сэкономить энергоресурсов. Когда отопительная установка отключается, создав необходимую температуру внутри объекта, то теплоемкий состав аккумулятора тепла начинает выделять тепло и за счет высокой теплоемкости позволяет увеличить время сохранения необходимого температурного режима до включения установки вновь. Это сокращает энергетические затраты в виде экономии дизельного топлива самого отопителя, так и электрической энергии, необходимой для работы отопителя.
Вариант 3. Выход выхлопного патрубка отопителя соединен с входом трубы, а ее выход соединен герметично с закрытыми торцами начал отдельных аккумуляторов тепла в виде герметичных труб с содержанием внутри них теплоемких составов, причем трубы сварены между собой так, что образуют герметичный тоннель для прохода отработанных газов, где продольная ось тоннеля параллельна продольным осям отдельных герметичных труб, концы которых торцами соединены герметично с входом трубы для выхода отработанных газов.
Суть работы аккумуляторов и эффекта от них аналогичны тем, что описаны в варианте 2. Разница заключается в конструктивном исполнении аккумуляторов и что в варианте 3 горячие отработанные газы нагревают сразу стенки труб с теплоемким составом, минуя нагрев двух стенок.
Вариант 4. Выход выхлопного патрубка отопителя соединен с входом автономной герметичной трубы для выхода отработанных газов, причем автономная герметичная труба расположена внутри аккумулятора тепла в виде другой герметичной трубы наполненную теплоемким составом, одна часть которого находится в непосредственном контакте с наружным диаметром автономной герметичной трубы, а вторая часть равноудалена от ее наружного диаметра.
Суть работы аккумуляторов и эффекта от них аналогичны тем, что описаны в варианте 3. Разница заключается в конструктивном исполнении аккумуляторов и что в варианте 4 горячие отработанные газы нагревают стенки автономной герметичной трубы, а та в свою очередь нагревает непосредственно теплоемкий состав, который находится с ней в контакте, а затем стенку герметичной трубы, которая и отдает тепло в воздушное пространство обогреваемого объекта. Причем равноудаленность состава от ее наружного диаметра автономной герметичной трубы позволяет равномерно передавать тепло, исключая непрогретые места, что в итоге экономит энергоресурсы.
Вариант 5. Выход выхлопного патрубка отопителя соединен с входом автономной герметичной трубы для отработанных газов, проходящей внутри воздуховода отопителя и выходящей из него и связанный с ней аккумулятор тепла, расположенный за пределами воздуховода отопителя.
Данный вариант имеет самую высокую энергоэффективность за счет того, автономная герметичная труба для отработанных газов проходит внутри воздуховода отопителя по которому во время работы отопительной установки движется горячий воздух. Поэтому нагревается и автономная герметичная труба и связанный с ней аккумулятор тепла, расположенный за пределами воздуховода отопителя. То есть аккумулятор тепла нагревается как снаружи, так и изнутри, что увеличивает температуру теплоемкого состава и сокращает время выхода отопительной установки на достижение заданной температуры внутри обогреваемого объекта.
Вариант 6. Выход выхлопного патрубка отопителя соединен с входом автономной герметичной трубы для выхода отработанных газов, в которую вварены аккумуляторы тепла в виде замкнутых герметичных оболочек, внутри которых находятся теплоемкие составы, где часть корпусов оболочек расположена снаружи вдоль автономной герметичной трубы, а оставшаяся часть внутри ее, образуя с трубой герметичную поверхность.
Суть работы аккумуляторов и эффекта от них аналогичны тем, что описаны в варианте 3. Разница заключается в конструктивном исполнении аккумуляторов и что в варианте 6 часть корпуса оболочек расположены снаружи вдоль автономной герметичной трубы, а оставшаяся часть внутри ее. За счет такой конструкции происходит более быстрый нагрев, как самих аккумуляторов, так и теплоемких составов, корпуса оболочек расположенные внутри автономной герметичной трубы быстрее начинают нагреваться и соответственно перед отключением имеют более высокую температуру. Следовательно, по сравнению с вариантом 3, будут иметь более высокую энергоэффективность.
Использование в конструкциях предлагаемых существенных отличий (отраженных в вариантах 1-6) позволит сократить энергетические затраты при обогреве замкнутых объемов.
Совокупность отличительных признаков заявляемого устройства не обнаружена в патентной, научно-технической литературе и выпускаемых изделиях. Следовательно, предлагаемое устройство обладает существенными отличиями.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображена отопительная установка с датчиком температуры и блоком управления и регулирования температуры.
На фиг.2 изображен аккумулятор тепла из пластичной герметичной оболочки.
На фиг.3 изображен аккумулятор тепла туннелеобразный.
На фиг.4 изображен аккумулятор тепла с равноудаленным теплоемким составом.
На фиг.5 изображена труба для отработанных газов, проходящая внутри воздуховода отопителя и выходящей из него.
На фиг.6 изображен аккумулятор тепла, корпуса, которых снаружи и внутри трубы для отработанных газов.
Осуществление полезной модели
Отопительная установка (фиг.1) содержит датчик температуры 1, блок управления и регулирования температуры 2, который соединен с пультом управления отопителем 3. А пульт управления отопителем 3 соединен с отопителем 4. К отопителю 4 подсоединен трубопровод 5 с топливного бака 6 и воздуховод 7. Отопитель 4 содержит выхлопной патрубок 8. В рабочем состоянии при повышении температуры внутри обогреваемого объекта выше заданной срабатывает датчик температуры 1, который выдает команду через блок управления и регулировки температуры 2, соединенный с пультом управления отопителя 3 на отключение отопителя 4. В итоге сокращается время обслуживания, что сокращает энергетические затраты.
Отопитель 4 (фиг.2) содержит выхлопной патрубок 9, выход которого соединен с входом автономной герметичной трубы для отработанных газов 10, находящейся в непосредственном контакте с автономным аккумулятором тепла 11, состоящим из пластичной герметичной оболочки 12, внутри которой расположен теплоемкий состав 13. Во время работы отопителя 4 высокотемпературные отработанные газы, выходя из выхлопного патрубка отопителя 9, поступают в автономную герметичную трубу для отработанных газов 10, которая, нагреваясь, передает тепло герметичной оболочке 12 аккумулятора тепла 11, которая в свою очередь нагревает теплоемкий состав 13. Когда отопитель 4 отключается, создав необходимую температуру внутри объекта, то теплоемкий состав 13 аккумулятора тепла 11 начинает выделять тепло и за счет высокой теплоемкости позволяет увеличить время сохранения необходимого температурного режима до включения отопителя 4 вновь. Это сокращает энергетические затраты в виде экономии дизельного топлива самого отопителя 4, так и электрической энергии, необходимой для его работы.
Отопитель 4 (фиг.3) содержит выхлопной патрубок 9, выход которого соединен с входом трубы 14. А вход трубы 14 соединен герметично с закрытыми торцами начал отдельных аккумуляторов тепла 11 в виде герметичных труб 15 с содержанием внутри них теплоемких составов 13. Трубы 15 образуют герметичный тоннель 16 для прохода отработанных газов, где продольная ось тоннеля 17 параллельна продольным осям 18 отдельных герметичных труб 15, концы которых торцами соединены герметично с входом трубы для выхода отработанных газов 19. Во время работы отопителя 4 высокотемпературные отработанные газы, выходя из выхлопного патрубка отопителя 9, поступают в трубу 14, а затем в тоннель 16. Здесь отработанные газы нагревают отдельные герметичные трубы 15, а те в свою очередь теплоемкий состав 13, который через стенки труб 15 выделяет тепло в пространство замкнутого объема, тем самым, уменьшая время, необходимое для набора заданной температуры и сокращая используемые энергоресурсы. Когда отопитель 4 отключается, создав необходимую температуру внутри объекта, то теплоемкий состав 13 аккумулятора тепла 11 начинает выделять тепло и за счет высокой теплоемкости позволяет увеличить время сохранения необходимого температурного режима до включения отопителя 4 вновь. Это дополнительно сокращает энергетические затраты.
Отопитель 4 (фиг.4) содержит выхлопной патрубок 9, выход которого соединен с входом автономной герметичной трубы для выхода отработанных газов 10, которая расположена внутри аккумулятора тепла 11. Аккумулятор тепла 11 состоит из герметичной трубы 20, наполненной теплоемким составом 13, одна часть которого находится в непосредственном контакте с наружным диаметром автономной герметичной трубы 20, а вторая часть равноудалена от ее наружного диаметра. При работе отопителя 4 высокотемпературные газы из выхлопного патрубка 9 поступают в автономную герметичную трубу для выхода отработанных газов 10. Она за счет непосредственного контакта с теплоемким составом 13, нагревает его, а он передает тепло стенкам герметичной трубы 20. Стенки герметичной трубы 20 отдают тепло, в воздушное пространство обогреваемого объекта, сокращая время выхода, а необходимый температурный режим, тем самым, экономя используемые энергоресурсы. Когда отопитель 4 отключается, создав необходимую температуру внутри объекта, то теплоемкий состав 13 аккумулятора тепла 11 начинает выделять тепло и за счет высокой теплоемкости позволяет увеличить время сохранения необходимого температурного режима до включения отопителя 4 вновь. Это дополнительно сокращает энергетические затраты.
На фиг.5 изображен отопитель 4, содержащий выхлопной патрубок 9, выход которого соединен с входом автономной герметичной трубы для выхода отработанных газов 10, которая проходит внутри воздуховода 21, выходит из него и связана с аккумулятором тепла 11, расположенным за пределами воздуховода 21 отопителя 4. При работе отопителя 4 высокотемпературные газы из выхлопного патрубка 9 поступают в автономную герметичную трубу для выхода отработанных газов 10, а затем в аккумулятор тепла 11, расположенный за пределами воздуховода 21 отопителя 4. Аккумулятор тепла 11 отдают тепло, в воздушное пространство обогреваемого объекта, сокращая время выхода, а необходимый температурный режим, тем самым, экономя используемые энергоресурсы. Когда отопитель 4 отключается, создав необходимую температуру внутри объекта, то теплоемкий состав 13 аккумулятора тепла 11 начинает выделять тепло и за счет высокой теплоемкости позволяет увеличить время сохранения необходимого температурного режима до включения отопителя 4 вновь. Это дополнительно сокращает энергетические затраты. В качестве теплоемкого состава 13 могут выступать масла и другие вещества.
На фиг.6 изображен отопитель 4, содержащий выхлопной патрубок 9, выход которого соединен с входом автономной герметичной трубы для выхода отработанных газов 10, в которую вварены аккумуляторы тепла 11. Аккумуляторы тепла 11 представляют собой замкнутые герметичные оболочки 22, внутри которых находятся теплоемкие составы 13. Часть корпусов оболочек 22 расположена снаружи вдоль автономной герметичной трубы 10, а оставшаяся их часть внутри ее, образуя с трубой 10 герметичную поверхность. Во время работы отопителя 4 высокотемпературные отработанные газы, выходя из выхлопного патрубка отопителя 9, поступают в автономную герметичную трубу для отработанных газов 10, где происходит нагрев герметичной оболочки 22, которая в свою очередь нагревает теплоемкий состав 13. Когда отопитель 4 отключается, создав необходимую температуру внутри объекта, то теплоемкий состав 13 аккумулятора тепла 11 начинает выделять тепло и за счет высокой теплоемкости позволяет увеличить время сохранения необходимого температурного режима до включения отопителя 4 вновь, что сокращает энергетические затраты.