тепловой агрегат

Формула изобретения

1. ТЕПЛОВОЙ АГРЕГАТ, содержащий установленный в общем корпусе с плитой, имеющей конфорки, теплообменник, сообщенный подводящим и отводящим патрубками соответственно с источником теплоносителя и через соединительный трубопровод - с входным коллектором подогревателя, подключенного выходным коллектором к потребителю тепла, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, экологичности, надежности, расширения диапазона работы и повышения точности регулирования температуры теплоносителя, корпус снабжен топкой, теплообменник расположен над последней и под конфорками, а подогреватель выполнен в виде параллельных труб с электронагревателями в каждой из них, связанными с датчиком температуры, дополнительно установленным в выходном коллекторе этого подогревателя.

2. Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит байпасную и соединительную линии с регулирующим вентилем каждая, подключенные одними своими концами соответственно к входному коллектору подогревателя и подводящему патрубку теплообменника, а другими - к упомянутому соединительному трубопроводу, снабженному между точками подключения этих линий запорным вентилем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к энергетике, в частности к бытовым агрегатам, предназначенным для отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений, а также приготовления пищи.

Создание такого рода агрегатов диктуется необходимостью обеспечения комфортных условий жизни и работы людей в зонах, расположенных вдали от источников топлива и централизованных источников тепловой энергии. Задача заключается в создании универсального теплового агрегата, способного работать от любых источников энергии, в том числе и от нетрадиционных, таких например, как ветроэнергетические установки.

Известен тепловой агрегат, содержащий установленный в общем корпусе с плитой, имеющей конфорки, теплообменник, сообщенный подводящим и отводящим патрубками соответственно с источником теплоносителя и через соединительный трубопровод с входным коллектором подогревателя, подключенного выходным коллектором к потребителю тепла. Теплообменник выполнен в виде змеевика, который в одном из вариантов исполнения имеет два участка разной конфигурации.

Этот агрегат в целом решает проблему отопления жилых помещений малой площади и приготовления пищи. Однако он использует только тепло топлива, причем зимой требуется значительный расход топлива, и имеет место повышенный выход в атмосферу вредных веществ. Агрегат также не обеспечивает необходимой температуры теплоносителя при низких температурах окружающего воздуха зимой. Он недостаточно экономичен, имеет низкие экологические показатели, а работа теплообменника при высоких температурах дымовых газов в условиях частых пусков и остановов делает его весьма уязвимым элементом с точки зрения надежности.

Целью изобретения является повышение экономичности, экологичности, надежности работы теплообменника, расширение диапазона работы и повышение точности регулирования температуры теплоносителя.

Это достигается тем, что в тепловом агрегате, содержащем установленный в общем корпусе с плитой, имеющей конфорки, теплообменник, сообщенный подводящим и отводящим патрубками соответственно с источником теплоносителя и через соединительный трубопровод с входным коллектором подогревателя, подключенного выходным коллектором к потребителю тепла, корпус снабжен топкой, теплообменник расположен над последней и под конфорками, а подогреватель выполнен в виде параллельных труб с электронагревателями в каждой из них, связанными с датчиком температуры, дополнительно установленным в выходном коллекторе этого подогревателя.

Агрегат может дополнительно содержать байпасную и соединительную линии с регулирующим вентилем каждая, подключенные одними своими концами соответственно к выходному коллектору подогревателя и подводящему патрубку теплообменника, а другими к упомянутому соединительному трубопроводу, снабженному между точками подключения этих линий запорным вентилем.

На чертеже схематически изображен тепловой агрегат.

Тепловой агрегат содержит корпус 1 с плитой 2, имеющей конфорки. Теплообменник 3 установлен в верхней части корпуса 1 и сообщен подводящим патрубком 4 с источником теплоносителя, а отводящим патрубком 5 через соединительный трубопровод 6 с входным коллектором 7 подогревателя 8. Подогреватель 8 подключен выходным коллектором 9 к потребителю 10 тепла. Корпус 1 снабжен топкой 11. Теплообменник 3 расположен между топкой 11 и под конфорками. Подогреватель 8 выполнен в виде установленных в кожухе 12 параллельных труб 13 с электронагревателями 14 в каждой из них, связанными с датчиком 15 температуры, установленным в выходном коллекторе 9.

Агрегат дополнительно содержит байпасную линию 16 с регулирующим вентилем 17 и соединительную линию 18 с регулирующим вентилем 19. Байпасная линия 16 одним концом подключена к выходному коллектору 9 подогревателя 8, а другим вместе с соединительной линией 18 к соединительному трубопроводу 6, снабженному между точками подключения линий 16 и 18 запорным вентилем 20. Другой конец линии 18 подключен к подводящему патрубку 4 теплообменника 3.

Агрегат работает следующим образом.

Теплоноситель через патрубок 4 поступает в теплообменник 3, где предварительно нагревается уходящими дымовыми газами работающей топки 11, после чего он через патрубок 5 по соединительному трубопроводу 6 поступает через входной коллектор 7 в трубы 13, где подогревается до необходимой температуры. Через выходной коллектор 9 горячий теплоноситель поступает к потребителю. Если температура теплоносителя на выходе из коллектора 9 превышает заданное значение, что может привести к закипанию воды, датчик 15 температуры дает сигнал регулятору 16 на снижение электрической мощности подогревателя 8. При снижении тепловой нагрузки потребителя 10 регулирующий вентиль 17 уменьшает расход воды через подогреватель 8. При этом часть недогретой воды через байпасную линию 16 поступает непосредственно к потребителю 10, минуя подогреватель 8. Таким образом, непосредственно перед подачей теплоносителя к потребителю происходит смешение потоков слабоподогретого теплоносителя из теплообменника 3 и горячего теплоносителя из подогревателя 8.

При работе подогревателя 8 в автономном режиме (при холодной топке, когда не требуется приготовления пищи, а имеется потребность только в отоплении) теплообменник 3 вентилем 20 отключается. Теплоноситель по линии 18 поступает непосредственно во входной коллектор 7 подогревателя 8. Расход теплоносителя в этом случае определяется степенью открытия регулирующего вентиля 19, причем вентиль 17 закрыт. В случае прекращения подачи электропитания к нагревателям 14 нагрев теплоносителя осуществляется только в теплообменнике 3 при полностью открытом вентиле 17. При этом вентиль 19 закрыт.

Предлагаемый агрегат более экономичен, надежен, универсален и экологически более чист, чем известные агрегаты аналогичного назначения. Кроме того, такие агрегаты, которые можно запитывать и от центральной электросети, способствуют поддержанию необходимой частоты тока в сети, например, в тех случаях, когда есть ветер, а избыток электроэнергии от ветроэлектрогенератора подается в сеть. В этом случае снижается расход топлива на тепловой станции.

Агрегат может широко использовать серийно выпускаемые узлы и элементы, прост в обращении и дешев. Установка его не требует специального изолированного помещения. Для его работы подходит практически любой вид топлива: твердое, жидкое, газообразное. Наиболее оптимальна работа агрегата от возобновляемых источников энергии: ветра, солнца и т. д.