Водогрейная установка – Водогрейная установка

Содержание

Водогрейная установка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Водогрейная установка

Cтраница 1

Водогрейные установки малой мощности применяются для отопления и горячего водоснабжения производственных и жилых зданий.  [1]

Парогенераторные и водогрейные установки должны быть оснащены приборами контроля и регулирования процессов приготовления и закачки теплоносителя, средствами по прекращению подачи топливного газа в случаях нарушения технологического процесса.  [2]

Применяемое оборудование включает парогенераторную или водогрейную установку, поверхностные коммуникации ( трубопроводы, компенсаторы температурных деформаций), устьевое и внутрискважинное оборудование. Воду можно подогревать с помощью серийно выпускаемых нагревательных устройств, паровых и теплофикационных котлов, сетевых подогревателей, экономайзеров и стационарных котелкных.  [3]

Аналогичные характеристики могут быть построены и для водогрейных установок.  [4]

Температура воды, поступающей на ближайшие от водогрейной установки скважины, равна 88 - 92 С, а поступающей на наиболее удаленные скважины ( до И км) - 78 - 80 С.  [5]

Температура воды, поступающей на ближайшие от водогрейной установки скважины, равна 88 - 92 С, а поступающей на наиболее удаленные скважины ( до 11 км) - 78 - 80 С.  [6]

Для приготовления горячей воды на месторождении Узень построена водогрейная установка производительностью около 14 ООО м горячей воды в сутки, а также опытная водогрейная установка погружного горения производительностью 1ООО мЗ / сутки. Начато строительство водогрейной установки погружного горения на 14 тыс. м / сутки.  [7]

Термопредохранительный клапан, применяемый в отопительных котлах для водогрейных установок с диффузионными горелками, приостанавливает подачу газа в основную газовую горелку при внезапном прекращении поступления газа, при нарушении тяги и в других случаях, ведущих к погашению основной и запальной газовых горелок.  [9]

Одно из таких устройств, применяемое для покрытия цилиндров водогрейных установок, показано на фиг. Изделия поступают в камеру на транспортере. В камере они приподнимаются роликами и получают медленное вращение, во время которого производится пульверизация внутренней поверхности при помощи пульверизаторов. При сухом способе эмалирования изделия предварительно нагревают в печах. Затем раскаленные изделия извлекают из печи, опудривают 2 - 3 раза с помощью электрических сит тонким порошком эмали и обжигают каждый слой до полного расплавления эмали.  [10]

В ТатНИИнефтемаше совместно с Центральным кот-лотурбиняым институтом и другими организациями разработана специализированная водогрейная установка УВ-150 / 150, предназначенная для нагрева до 150 - 300 С и подачи в пласт пресной воды под давлением 7 - 15 МП а. В этой установке воду подвергают двухступенчатому натрий-катион ированию, термической деаэрации и нагревают до необходимой температуры. На месторождении Узень действует водогрейная установка морской воды с производительностью 15000 м3 / сут, с помощью которой осуществляют опытно-промышленную закачку горячей морской воды в продуктивный пласт. Морская вода из водовода поступает в водогрейный котел ПТВМ-100. После нагрева до 100 С вода идет в отстойники открытого типа ( в которых происходит термическая деаэрация воды), откуда подается насосами под давлением 15 МПа на водораздаточные пункты, где ее распределяют непосредственно по скважинам.  [11]

В ТатНИИ нефтемаше совместно с Центральным кот-лотурбинным институтом и другими организациями разработана специализированная водогрейная установка УВ-150 / 150, предназначенная для нагрева до 150 - 300 С и подачи в пласт пресной воды под давлением 7 - 15 М Па. В этой установке воду подвергают двухступенчатому натрнй-катиоиированию, термической деаэрации и нагревают до необходимой температуры. На месторождении Узень действует водогрейная установка морской Воды с производительностью 15000 м3 / сут, с помощью которой осуществляют опытно-промышленную закачку горячей - морской воды в продуктивный пласт. Морская вода из водовода поступает в водогрейный котел ПТВМ-100. После нагрева до 100 С вода идет в отстойники открытого типа ( в которых происходит термическая деаэрация воды), откуда подается насосами под давлением 15 МПа на водораздаточные пункты, где ее распределяют непосредственно по скважинам.  [12]

Оборудование, применяемое для нагнетания в пласт горячей воды, состоит из водогрейных установок и коммуникаций горячей воды. Устьевое и внутрискважинное оборудование нагнетательных скважин, как правило, используется стандартного типа, которое применяется при заводнении.  [13]

Подготовка больших объемов горячей воды может в определенных условиях эффективно вестись в различных водогрейных установках.  [14]

Таким образом, затраты на подготовку воды для парогенератора будут значительно выше, чем для водогрейных установок, так как использование солесодержащей воды в них невозможно из-за конструктивных особенностей.  [15]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Водогрейная установка

 

Установка предназначена для использования в индивидуальных домах для отопления и водоподогревания. Установка состоит из теплообменной секции с трубопроводами и запорной арматурой, снабженной дымогарными трубами с турбулизаторами-катализаторами, газожидкостной горелкой со спиралью и корпусной стенкой, наружная поверхность которой защищена тепловоздушным кожухом. Теплоообменная секция разделена волнистыми перегородками на теплообменники, при этом в полости каждого теплообменника могут быть размещены электронагреватели, что увеличивает КПД и позволяет использовать установку одновременно для питания систем отопления, горячего водоснабжения и теплоаккумулятора. 4 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть применено в индивидуальных домах для отопления и водоподогревания и в районных теплопунктах.

Ближайшим аналогом заявленного изобретения является водогрейный котел (патент RU 2062962) с трубопроводами и запорной арматурой, содержащий теплообменную секцию с дымогарными трубами, снабженными турбулизаторами-катализаторами, газожидкостную горелку и корпусную стенку, наружная поверхность которой защищена тепловоздушным кожухом. Недостатком данного котла является низкий КПД и невозможность одновременной подачи горячей воды сразу нескольким потребителям. Задачей предлагаемого изобретения является повышение КПД и возможность подачи горячей воды нескольким потребителям. Поставленная задача решается тем, что водогрейная установка состоит из теплообменной секции с трубопроводами и запорной арматурой, снабженной дымогарными трубами с турбулизаторами-катализаторами, газожидкой горелкой со спиральным каналом и корпусной стенкой, наружная поверхность которой защищена тепловоздушным кожухом, причем теплообменная секция разделена посредством волнистых перегородок. В полости каждого теплообменника могут быть размещены электронагреватели.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1 - 4, где на фиг. 1 изображена водогрейная установка в продольном разрезе; на фиг. 2 - то же, с электронагревателями; на фиг. 3 - сечение A-A; на фиг. 4 - сечение B-B. Водогрейная установка состоит из корпуса 1 с тепловоздушным кожухом 2, теплообменных перегородок 3, полостей 4, 5 и 6 для питания отопления, горячего водоснабжения и теплоаккумулятора (не показаны), дымогарных труб 7 с турбулизаторами-катализаторами 8, газожидкостной горелки 9 со спиральным каналом 10 и электронагревателями 11 (фиг. 2). Водогрейная установка работает следующим образом. После заполнения систем отопления горячего водоприготовления и теплоаккумуляторов включается горелка 9 или электронагреватели 11 полости 4, 5 и 6 включаются в циркуляционные системы или тепловые сети. Автоматика зажигания, контроля горения и прекращения подачи топлива может быть использована от водогрейной техники.

Формула изобретения

Водогрейная установка, состоящая из теплообменной секции с трубопроводами и запорной арматурой, снабженной дымогарными трубами с турбулизаторами-катализаторами, газожидкостной горелкой и корпусной стенкой, наружная поверхность которой защищена тепловоздушным кожухом, отличающаяся тем, что она снабжена теплообменниками, образованными посредством разделения волнистыми перегородками упомянутой теплообменной секции, при этом в полости каждого теплообменника могут быть размещены электронагреватели, а горелка снабжена спиральным каналом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

findpatent.ru

Как установить накопительный электрический водонагреватель: установка бойлера своими руками

Горячая вода – одно из важных слагаемых комфортного быта современного человека. За ее бесперебойную подачу в городах отвечают коммунальщики, но как быть тем, кто не подключен к централизованной сети?

Выход один – приобрести и установить водонагреватель. Такие приборы отличаются разнообразием, но как показывает практика, электрические накопительные модели пользуются особым спросом у покупателей.

Монтаж оборудования достаточно прост и не вызовет особых затруднений у домашнего мастера. И все же давайте подробно разберем, как установить накопительный электрический водонагреватель.

Содержание статьи:

Оборудование накопительного типа: устройство и принцип действия

Прибор представляет собой теплоизолированный бак произвольной формы. В него вмонтирован ТЭН, который прогревает воду до заданной владельцем температуры.

Электрические водонагреватели – практичное решение для бесперебойного получения горячей воды. Важно только правильно определить объем прибора

Она варьируется в пределах от 35 до 85С. В теплоизолированной емкости нагретая жидкость сохраняет температуру в течение 2-3 часов. После того, как вода остынет на 0,5С, срабатывает автоматика и нагреватель включается, чтобы подогреть жидкость.

По достижению заданной температуры прибор отключается. Такой режим работы позволяет устройству экономно расходовать электроэнергию.

Нагреватели, встроенные в бак, могут быть трубчатыми или спиральными. Первый вариант более надежен, не боится воздушных пробок, однако со временем обязательно покрывается накипью.

Спиральным устройствам накипь не страшна и греют они на порядок быстрее. Бак может быть стальной или пластиковый. Его внутренняя поверхность покрывается эмалью или стеклокерамикой.

Чтобы сварные швы стальной емкости не ржавели, в бак вставляются особые анодные стержни, не дающие железу окисляться. Их нужно менять с периодичностью в 5-8 лет.

В стандартную конструкцию водонагревателя входит термостат, отвечающий за поддержание заданной температуры. Система управления прибором может быть как ручной, так и автоматизированной.

Устройство может оснащаться дополнительной функцией быстрого нагрева воды. Накопительные водонагреватели различаются объемом, который, в свою очередь, влияет на скорость нагрева воды.

Чем больше объем, тем дольше оборудование будет прогревать жидкость. Желательно точно рассчитать потребность в горячей воде, чтобы не заставлять устройство работать вхолостую и при этом не испытывать ее нехватки.

На схеме представлено общее устройство электрического накопительного водонагревателя

Типы накопительных водонагревателей

Один из важнейших критериев выбора устройства – его тип по способу подключения. Существует два вида таких приборов.

Тип #1: Напорное оборудование накопительного типа

Используется в системах, где давление воды постоянное. При этом тип водоснабжения значения не имеет, важно, чтобы в магистрали поддерживалось давление. Напорные приборы имеют множество достоинств:

  • Постоянное наличие горячей воды, поскольку бак устройства никогда не пустует. По мере того, как расходуется подогретая вода, на ее место под давлением заливается холодная.
  • Хороший напор воды. Он определяется максимальным давлением в трубопроводе и обычно бывает достаточно высоким, особенно по сравнению с безнапорным аналогом.
  • Простота подключения к электросети. Учитывая, что прибор имеет мощность 3-4 кВт, проблем с электросетью не возникает.

Есть у оборудования и недостатки. Самый значимый – быстрое снижение температуры в бачке при поступлении большого количества холодной воды.

Невысокая мощность не позволяет нагревательному элементу быстро нагреть воду, поэтому приходится ждать, пока устройство справится со своей задачей. Особенно заметен этот недостаток у приборов небольшого объема.

Например, 50-литровый бак при использовании душа с расходом 3-5 л воды в минуту уже через15 мин. будет заполнен холодной водой. Для продолжения водных процедур придется подождать некоторое время.

Этот недостаток нивелируется правильным выбором объема прибора.

Тип #2: Безнапорные накопительные водонагреватели

Оборудование предназначено для работы с трубопроводами, в которых отсутствует постоянное давление. Воду в бак подают при помощи насоса, включающегося вручную или же автоматически.

В последнем случае внутри емкости монтируется поплавковый выключатель. Безнапорную систему многие считают неудобной и устаревшей, однако в некоторых случаях ее использование вполне оправданно.

Например, устройство будет очень уместно в дачном домике, владельцы которого не хотят обустраивать полноценную водопроводную систему. К числу достоинств безнапорного оборудования можно отнести:

  • Невысокую потребляемую мощность, что позволяет устанавливать прибор в домах со старой проводкой.
  • Простоту монтажа и подключения.
  • Медленное смешивание внутри бака горячей и вновь поступающей холодной воды.

Недостатков у безнапорных водонагревателей не очень много. Среди них – невысокая мощность, которая заставляет достаточно долго ждать, пока вода прогреется до нужной температуры.

Кроме того, нужно помнить, что жидкость в емкость поступает медленно. Поэтому уровень воды может опуститься ниже минимальной отметки, а это приведет к выходу из строя ТЭНа.

Важно всегда отслеживать этот момент.

Выбирая место для водонагревателя важно учитывать его тип. Горизонтальные модели категорически нельзя размещать вертикально, иначе не избежать серьезных поломок оборудования

Выбираем место для установки оборудования

Перед установкой прибора выбираем место, где он будет находиться. Накопительные водонагреватели отличаются достаточно большими габаритами, что обязательно нужно учесть при их размещении. Различают три типа приборов:

  • Настенные, емкость которых не превышает 200 л.
  • Напольные, объемом от 200 до 1000 л.
  • Встраиваемые, имеющие различную вместимость.

Кроме того, различают устройства вертикального и горизонтального типов. В зависимости от этого типа прибор и должен располагаться.

Неверное размещение затрудняет работу оборудования и быстро выводит его из строя. Все эти факторы обязательно должны быть учтены при выборе места для водонагревателя.

Помимо этого должен быть выполнен еще целый ряд требований. Аппарат нужно монтировать в защищенном от холода месте, чтобы вода не замерзала. Он должен располагаться вблизи от водоразборных точек.

При этом желательно, чтобы длина водопроводных труб была минимальной.

Для установки массивного напольного накопительного водонагревателя потребуется прочное ровное основание, в некоторых случаях это может быть специальная подставка

В случае если водоразборные трубы слишком удалены друг от друга, стоит рассмотреть вопрос об установке нескольких водонагревателей. Выбрать место для прибора желательно так, чтобы трубопроводы с холодной и горячей водой располагались достаточно близко и были легко доступны.

Важно также изучить состояние проводки. Особое внимание следует обратить на ее сечение и возможность выдержать дополнительную мощность. При необходимости проводку придется заменить.

Еще один важный вопрос – доступность оборудования. На месте установки прибора должно быть достаточно пространства для беспрепятственного проведения монтажных работ, последующего обслуживания и возможного демонтажа.

Исходя из этого, необходимо предусмотреть свободное расстояние от ближайшей поверхности до защитной крышки аппарата. Оно не может быть меньше 50 см.

Если водонагреватель планируется установить в ванной, нужно учитывать что здесь существуют зоны с различным уровнем влажности. В некоторых из них монтаж электрооборудования категорически запрещен.

При креплении настенных приборов очень важно определить прочность стены. Кирпичные и бетонные перегородки, даже если за ними проходят вентшахты, смогут выдержать прибор до 100 л. Оборудование объемом до 200 литров можно навешивать только на несущие стены.

Если же существуют серьезные сомнения в прочности стены, не стоит вешать на нее прибор емкостью больше 50 литров. В этом случае придется установить специальный несущий каркас из металла.

Место для встраиваемых водонагревателей выбирается в точном соответствии с рекомендациями производителей.

Установка водонагревателя

После того, как место для оборудования выбрано, можно приступать к его монтажу.

Закрепление прибора

Проще всего установить напольный водонагреватель. Чаще всего это массивное устройство, которое ставится прямо на пол или на небольшую подставку.

Главное условие – чтобы основание было достаточно прочным и ровным, поскольку оборудование должно стоять без перекосов. С креплением на стену все обстоит несколько иначе.

Вертикальные нагреватели объемом до 100 л обычно навешиваются на две опоры. Для устройств большего объема и горизонтальных моделей предусмотрено четыре точки крепления.

Схема крепления у водонагревателей различается. В качестве крепежей можно использовать анкеры по бетону, дюбели с шурупами или L-образные шурупы для дерева.

Настенные накопительные водонагреватели обычно комплектуются специальной крепежной планкой, при помощи которой аппарат надежно закрепляется на стене

Важно правильно выбрать крепления, чтобы они подходили к материалу стены. В комплекте с устройством может идти специальная крепежная планка.

Выполняем следующие операции:

  • Размечаем стену. Если прибор закрепляется на планку, прикладываем ее к стене, выверяем горизонталь и отмечаем места под крепежи.
  • Готовим отверстия. Ударной дрелью или перфоратором выполняем отверстия и вставляем в них крепежи.
  • Навешиваем прибор и надежно закрепляем его.

Если модель водонагревателя не предусматривает наличия крепежной планки, корпус снабжается кронштейнами с проушинами.

В этом случае нужно особенно тщательно провести разметку крепежей, поскольку в случае ошибки проушины попросту не попадут на крюки.

Устанавливать нагреватель следует в точном соответствии с его конструкцией, так, чтобы все горизонтальные и вертикальные патрубки были расположены именно так, как рекомендует производитель.

Кроме того, крюки на стене должны быть установлены так, чтобы самопроизвольное перемещение прибора по стене было полностью исключено.

Общая схема установки накопительного электрического водонагревателя

Подключение к водопроводу

Производитель наносит на бак нагревателя маркировку, обозначающую места подключения горячей и холодной воды. Они обозначаются красным и синим цветом.

При соединении прибора с трубопроводами следует установить на обе магистрали запорные краны и обратно-предохранительный клапан на трубу с холодной водой.

Краны необходимы для отключения оборудования в случае его периодического использования или для обслуживания и ремонта при постоянной эксплуатации.

Обратно-предохранительный клапан ставится на входе в водонагреватель. Он предназначен для защиты прибора от перегрева или избыточного давления. Кроме того, при прекращении подачи холодной воды он будет препятствовать ее вытеканию из бойлера.

Для продления срока службы прибора рекомендуется также установить фильтр. На практике все это происходит следующим образом:

  1. Подключаем прибор к трубопроводу с холодной водой. Для этого нам нужно накрутить тройник на входной патрубок бачка. Не забываем про уплотнительную ленту-фум или паклю с силиконом.
  2. На боковой патрубок тройника устанавливаем кран, который будет работать в качестве аварийного слива. Специалисты рекомендуют обязательно смонтировать эту деталь, поскольку штатное сливное отверстие нагревателя чаще всего очень мало и процедура слива может затянуться на несколько часов.
  3. На нижнюю часть тройника ставим обратно-предохранительный клапан.
  4. В нижней части конструкции монтируем запорный или отсекающий кран.
  5. Устанавливаем резьбовой переходник и с его помощью соединяем холодный трубопровод с бойлером.
  6. Подключаем горячую воду. Сначала устанавливаем запорный кран.
  7. Подключаем бак к трубопроводу посредством резьбового переходника.

Безнапорные водонагреватели накопительного типа рекомендуется подключать по такой схеме

Приведенная общая схема предназначена для подключения напорных моделей. Если же производится монтаж безнапорного прибора, действуем немного иначе.

В этом случае подключать устройство будем к вспомогательной емкости, которая используется в качестве накопителя. Она должна быть установлена на высоте не меньше 2 м от верхней точки нагревателя.

При этом если давление в водопроводе будет превышать 6 бар, придется перед водонагревателем на входе установить редуктор, который будет снижать избыточное давление.

Профессионалы рекомендуют: чтобы сократить теплопотери в трубах с горячей водой, желательно устанавливать бойлер максимально близко к точкам водоразбора. Если это невозможно, стоит установить на трубы теплоизоляцию.

Подключение к электросети

Накопительный водонагреватель – достаточно мощный электроприбор, для работы которого следует оборудовать отдельную брызгозащищенную качественную розетку. Она должна располагаться в максимально защищенном от влаги месте и иметь клемму заземления.

Подводящую линию следует оснастить УЗО (устройством защитного отключения) и автоматическим выключателем, который защитит сеть от токов перегрузок в нагревателе и возможных коротких замыканий.

Номинал устройства – 16 А. Установка УЗО необходима для защиты пользователя от возможного поражения электротоком от водонагревателя.

Так в реальности выглядит правильное подключение накопительного водонагревателя к водопроводным трубам

Устройство может устанавливаться в щитке или же иметь вид переходника. При этом номинал токов утечки не может быть больше 30 мА при минимальной нагрузке 16 А.

При желании можно провести к бойлеру отдельный кабель, он будет идти непосредственно от счетчика. Перед началом работ нужно трезво оценить свои силы. Работа с электропроводкой предполагает наличие определенных знаний и навыков.

Ошибки при монтаже грозят поражением током и выходом приборов из строя. Если опыта работы с электричеством нет, лучше обратиться за помощью к специалистам.

Подготовка прибора к работе

Для подготовки водонагревателя к работе необходимо удалить из вторичного контура скопившийся в нем воздух, иначе при нагревании воздушные пузырьки будут перемещаться по теплоносителю и станут причиной неприятного шума.

Для этого нужно до отказа заполнить водонагревательный контур водой. При этом до полного наполнения емкости кран с горячей водой остается открытым.

По завершению монтажных работ и подключения аппарата еще раз проверяем качество соединений всех узлов и проводим пробный запуск прибора

Накопительный электронагреватель – практичное решение для обеспечения дома горячей водой. Разные типы устройства могут быть подключены как к водопроводу, так и к накопительному баку с водой или насосу.

Монтаж оборудования может быть проведен самостоятельно, особенно если у домашнего мастера есть опыт проведения сантехнических работ. Важно точно соблюдать инструкции производителя и правильно провести монтаж и подключение нагревателя.

Только тогда устройство будет служить своему владельцу долго и бесперебойно.

vannapedia.ru

Конденсационная водогрейная установка наружного размещения

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано для обеспечения горячей водой различных объектов и населения. Конденсационная водогрейная установка наружного размещения содержит теплогидроизолированный корпус с установленным внутри теплоизолированным вертикальным газотрубным котлом с газовой горелкой, дымовую трубу. В дымосборнике котла установлен теплообменник, выполненный в виде гофрированной нержавеющей трубы, а в рубашке котла установлен второй теплообменник, выполненный в виде гофрированной нержавеющей трубы, причем теплообменники соединены между собой последовательно. Газовые трубы котла содержат турбулизаторы, снабженные защитными шайбами от конденсатных капель, которые удалены от кромок газовых трубок кронштейнами турбулизаторов, диаметр которых равен зазору между защитной шайбой и верхней кромкой газовой трубы. Основание дымосборника содержит конденсатоотводящую трубку. Изобретение обеспечивает снижение себестоимости изготовления установки, удешевление производства тепла и повышение КПД. 5 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области производства установок горячего водоснабжения, в частности к конденсационным водогрейным установкам наружного размещения, использующих скрытую теплоту парообразования паров воды в дымовых газах за счет дополнительного улавливания энергии при конденсации водяных паров.

Уровень техники

Известна котельная установка, содержащая бытовой котел, который в верхней части соединен с газоходом котла и прямой линией отопления, при этом нижняя часть газохода выполнена в виде экономайзера, состоящего из отопительной внутренней рубашки и водогрейной наружной рубашки, соединенных с прямой линией отопления и образующих кольцевое сечение с центральным расположением трубы с закругленными концами, смонтированной соосно с подводящей и отводящей трубами прямой линии отопления, при этом водогрейная наружная рубашка образует водогрейную колонку, а отопительная наружная рубашка является одновременно внутренней трубой водогрейной колонки (см. пат. РФ №2105927, кл. F22D 1/36, опубл. 27.02.1998 г.).

Недостатком данной установки является высокая себестоимость ее изготовления, низкий КПД.

Известна водогрейная установка, состоящая из теплообменной секции с трубопроводами и запорной арматурой, снабженной дымогарными трубами с турбулизаторами-катализаторами, газожидкостной горелкой со спиралью и корпусной стенкой, наружная поверхность которой защищена тепловоздушным кожухом, теплообменная секция разделена волнистыми перегородками на теплообменники, при этом в полости каждого теплообменника могут быть размещены электронагреватели (см. пат. РФ №2148216, кл. F24Н 1/34, опубл. 27.04.2000 г.).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятая автором за прототип является водогрейная универсальная котельная установка, содержащая водогрейный отопительный котел с газогорелочным устройством, газоходом, патрубками греющей и обратной воды, верхнюю емкость с системой горячего водоснабжения, при этом верхняя емкость выполнена в виде цилиндрического барабана, а система горячего водоснабжения выполнена в виде многоходового скоростного водоводяного подогревателя, содержащего пучки латунных трубок, разделенных по концам камерами и расположенных последовательно снизу вверх (см. пат. РФ №2133925, кл. F24Н 1/22, опубл. 27.07.1999 г.).

Недостатком данной установки является высокая себестоимость, низкий КПД.

Раскрытие изобретения

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к снижению себестоимости изготовления установки, удешевлению производства тепла, повышению КПД за счет применения только теплообменников из нержавеющей стали, в которых происходит нагрев холодной воды, сама же водогрейная установка наружного размещения изготавливается из традиционных материалов, что значительно удешевляет стоимость установки.

Технический результат достигается с помощью конденсационной водогрейной установки наружного размещения, содержащей теплогидроизолированный корпус, с установленным внутри теплоизолированным вертикальным газотрубным котлом с газовой горелкой; дымовую трубу, при этом в дымосборнике котла установлен теплообменник, выполненный в виде гофрированной нержавеющей трубы, а в рубашке котла установлен второй теплообменник, выполненный в виде гофрированной нержавеющей трубы, причем теплообменники соединены между собой последовательно, а газовые трубы котла содержат турбулизаторы, снабженные защитными шайбами от конденсатных капель, которые удалены от кромок газовых трубок кронштейнами турбулизаторов, диаметр которых равен зазору между защитной шайбой и верхней кромкой газовой трубы, причем основание дымосборника содержит конденсатоотводящую трубку.

Краткое описание чертежей и изображений

На фиг.1 дана конденсационная водогрейная установка, общий вид;

На фиг.2 показан вид А фиг.1;

На фиг.3 показан Вид по В фиг.2;

На фиг.4 показан Вид С по фиг.1

На фиг.5 дана конденсационная водогрейная установка, вид спереди.

Осуществление изобретения

Конденсационная водогрейная установка наружного размещения состоит из теплогидроизолированного корпуса 1, внутри которого установлен вертикальный теплоизолированный котел 2 с газовой горелкой 3, дымовой трубой 4, при этом в дымосборнике 5 котла 2 установлен теплообменник 6, выполненный из гофрированной нержавеющей трубы, а в рубашке котла 2 установлен второй теплообменник 7 из гофрированной нержавеющей трубы, причем теплообменники 6 и 7 соединены последовательно, на втором патрубке теплообменника 6 установлен запорный кран 8 и кран 9 для слива воды из теплообменника 6, такие же краны установлены на выходном патрубке теплообменника 7. Дымосборник 5 содержит конденсатоотводящую трубку 10, при этом каждая газовая труба 11 газотрубной части котла 2 содержит турбулизатор 12, подвешенный к кромкам трубы 11 кронштейном 13, к которому прикреплена защитная шайба 14, а на передней стороне установки установлена ступенчатая газовая горелка 15 с регуляторами 16 и 17, соединенными с терморегуляторами 18 и 19 и указатель температуры 20, в верхней части установки установлен заливной патрубок 21, закрываемый подпружиненной крышкой 22 и расширительный бачок 23, соединенный трубкой 24 с заливным патрубком 21.

Конденсационная водогрейная установка наружного размещения работает следующим образом.

Посредством заливного патрубка 21 котел 2 заполняют водой или незамерзающей жидкостью - полностью, а в расширительный бачок 23 доливают жидкости до уровня погружения трубки 24 в жидкость, заливной патрубок 21 закрывают подпружиненной крышкой 22, закрывают краны 9 и открывают краны 8, зажигают горелку 15 и прогревают котел 2 по указателю температуры 20 до необходимой величины (60-70°С), настраивают терморегуляторы 18 и 19 на отключение регуляторов 16 и 17 с небольшой температурной разницей в 5-10°С. Открывают кран (не показан) расхода горячей воды, находящийся в здании, холодная вода из водопровода через краны 8 и 9 поступает в теплообменник 6, нагревается и переходит в теплообменник 7, погруженный в теплоноситель котла 2, где догревается до заданной температуры и через краны 8 и 9 поступает в потребительскую сеть обслуживаемого здания (не показано), ввиду того, что температура холодной воды обычно составляет 5-15°С, что значительно ниже точки росы дымовых газов (примерно 56°С) на поверхностях теплообменника 6 образуется конденсат водяных паров, капли которого капают на трубную доску газовых труб 11, защитные шайбы 14 и по конденсатоотводящей трубке 10 удаляются из дымосборника 5. Дымовые газы от сгорания в горелке 3 поднимаются вверх, закручиваясь в газовых трубах 11 с помощью турбулизаторов 12, через зазор между защитной шайбой 14 и кромкой трубы 11, определяемый диаметром кронштейна 13, поступают в дымосборник 5 котла 2, где омывают теплообменник 6 и удаляются дымовой трубой 4 в атмосферу. При нагреве котла 2 теплоноситель, расширяясь, через заливной патрубок 21 переливается в расширительный бачок 23 по трубке 24. При выключении горелки 15 котла 2, теплоноситель из расширительного бачка 23 по трубке 24 снова всасывается в котел 2, как это происходит с теплоносителем двигателя внутреннего сгорания через крышку радиатора. При частичном разборе горячей воды температура теплоносителя в котле 2 возрастает и терморегулятор 18 подает сигнал о выключении части мощности горелки через регулятор 17. При прекращении водоразбора температура теплоносителя в котле 2 снова возрастает и терморегулятор 19 подает сигнал о полном выключении горелки 15, которая переходит в режим ожидания, горит только запальник (не показан). При возобновлении водоразбора последовательно включается регулятор 16 по команде терморегулятора 19, а затем и регулятор 17 по команде терморегулятора 18, вся мощность грелки 15 используется на приготовление горячей воды с КПД, большим чем 100% за счет постоянного улавливания энергии при конденсации водяных паров.

Так как все элементы котла, расположенные ниже дымосборника 5, защищены от воздействия конденсата, то котел 2, кроме дымосборника 5 и теплообменников 6 и 7, выполняются из традиционных материалов, что удешевляет стоимость установки и делает ее доступной для покупателей Российской Федерации, а автоматическое обеспечение горячей водой объектов ЖКХ и населения без теплотрасс, зданий котельных, обслуживающего персонала трудно недооценить.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- снижение себестоимости установки;

- повышение КПД за счет дополнительного улавливания энергии при конденсации водяных паров;

- удешевление производства тепла;

- повышение надежности;

- экономия топлива на 15-20%.

Конденсационная водогрейная установка наружного размещения, содержащая теплогидроизолированный корпус с установленным внутри теплоизолированным вертикальным газотрубным котлом с газовой горелкой, дымовую трубу, отличающаяся тем, что в дымосборнике котла установлен теплообменник, выполненный в виде гофрированной нержавеющей трубы, а в рубашке котла установлен второй теплообменник, выполненный в виде гофрированной нержавеющей трубы, причем теплообменники соединены между собой последовательно, а газовые трубы котла содержат турбулизаторы, снабженные защитными шайбами от конденсатных капель, которые удалены от кромок газовых труб кронштейнами турбулизаторов, диаметр которых равен зазору между защитной шайбой и верхней кромкой газовой трубы, причем основание дымосборника содержит конденсатоотводящую трубку.

findpatent.ru

Схемы подключения водонагревателя к водопроводу: советы по монтажу

Установка водонагревателя обеспечит владельцев загородных домов горячей водой, повысит комфортность квартир из старого жилого фонда типа хрущевок и малосемейных общежитий. Неутомимый агрегат станет трудолюбиво готовить и поставлять воду к кранам, чтобы хозяева пользовались благами цивилизации.

Так будет, если в точности соблюдались схемы подключения водонагревателя к водопроводу, согласны? Полноценные ответы на широкий диапазон вопросов, возникающих перед установкой водонагревателей и в процессе включения их в коммуникационную сеть, вы найдете на нашем сайте.

Достоверная информация будет полезна самостоятельным мастерам, желающим собственноручно провести установку. Необходима она и заказчикам услуг сантехников, чтобы проверить качество исполнения работы.

В статье детально описаны виды водонагревателей, обозначены их конструктивные отличия, указана специфика подключения. Приведены ценные советы, гарантирующие идеальную работу оборудования после установки. Информативность предложенного материала отлично дополнена фотоизображениями и видео-рекомендациями.

Содержание статьи:

Виды бытовых водонагревателей

Особенности подключения бытовых нагревателей напрямую связаны с видами устройств, их техническими параметрами, габаритными размерами.

Традиционно в бытовой практике применяются два :

  1. Накопительные.
  2. Проточные.

Оба вида бойлерных систем отличается один от другого технологией нагрева.

Аппарат накопительного типа, оснащённый электрическим подогревателем (ТЭН). Подобное оборудование чаще всего применяется в бытовой сфере. Монтироваться может непосредственно в ванной комнате, если позволяют габаритные размеры

Накопительными нагревателями холодная вода собирается в ёмкость, нагревается и затем выводится на водоразбор.

Проточными агрегатами подогрев осуществляется непосредственно в процессе протока холодной воды в контакте с нагревателем, без сбора жидкости в накопительной ёмкости.

Потребителями бытовой сферы в основном применяются накопительные бойлерные системы. Сравнительный обзор обеих видов водонагревателей приведен в .

Техническое устройство бойлера-накопителя

Водонагревающая система накопительного типа, бойлеры, в упрощённом схемном виде представляет собой ёмкость, оснащённую электрическими ТЭН или жидкостными теплообменниками. Накопительный сосуд имеет трубные линии для подвода ХВС и выхода ГВС.

Более мощная и объёмная конструкция – установка косвенного нагрева. Понятно, что источником нагревающей энергии в данном случае является вода, поступающая из системы отопления. Однако при желании есть возможность подключить электронагрев

Конструкции оснащаются дополнительно рабочей зоной теплоносителя и линиями подключения к отоплению.

Любая современная система, независимо от конструктивных особенностей, оснащается автоматикой, благодаря которой осуществляется регулировка температуры прогрева воды и работа системы в целом.

Конструкционное исполнение аппаратов нагрева

Существуют предназначенные под монтаж вертикально (настенные) и горизонтально (напольные). Конечно же, в каждом отдельном случае применения тех или иных бойлеров имеются свои монтажные особенности.

Так, если предполагается настенный монтаж устройства нагрева воды, необходим предварительный расчёт нагрузки и сопоставление полученных результатов с конструктивными параметрами стены помещения, на которую должен монтироваться прибор.

Последнее время быстро набирают популярность проточные водонагреватели. Пользователей привлекают их малые габариты, возможность упрощённой лёгкой установки. Под малые потребности водопотребления действительно удобные аппараты

Установка оборудования без нагрузочных расчётов грозит обернуться роковой ошибкой монтажа, когда заполненный бойлер попросту может рухнуть вместе с хлипкой перегородкой, на которой он был смонтирован.

Согласно инструкциям на оборудование, рассчитывать нагрузку необходимо с учётом четырехкратного веса бойлерной системы.

Поэтому, если структура опорной стены откровенно слаба, схему водонагревателя необходимо дополнить не только линиями подключения к водопроводу и теплоносителю, но также усиленными стойками – сквозными крепежами.

Горизонтальная бойлерная установка, применяемая для локального получения горячего водоснабжения. Здесь тоже предусматривается электрический подогрев и в данном варианте монтажа установлен расширительный бак, что является правильным решением

На классических схемах подключения бойлеров настенного монтажа патрубки подвода/отвода воды нагревательных  аппаратов маркируются соответствующим цветом – синим/красным.

Монтажные схемы и решения

Подключать к централизованной подаче устройство нагрева можно одним из двух способов: через группу безопасности или напрямую.

Группа безопасности состоит из набора следующих элементов:

  • кран отсечной;
  • клапан обратный;
  • клапан предохранительный;
  • расширительный сосуд.

Вариант №1. Наличие группы безопасности традиционно применяется на бойлерных установках косвенного нагрева, а также когда выше граничного параметра рабочего давления бойлера.

Классическая схема оборудования косвенного нагрева. Используются две группы безопасности: 1 – группа безопасности котла; 2 – расширительный сосуд; 3 – группа безопасности бойлерной ёмкости; 6 – циркуляционный насос отопления; 7 – циркуляционный насос бойлера (+)

Вариант №2. Подключение напрямую обычно применимо к оборудованию малой ёмкости, с проточным принципом действия. Прямое соединение допускается также в условиях меньших и стабильных давлений централизованного водопровода. Монтажная схема в любом случае подразумевает установку запорных кранов.

Для того чтобы можно было проводить консервацию и ремонт водонагревательного оборудования, оно оснащается запорной арматурой на входе и выходе из системы (+)

Критерии безошибочной установки оборудования

Среди главных моментов монтажа, на которых следует заострить внимание, дабы не наделать ошибок – это соответствие диаметров трубопроводов по отношению к входным штуцерам, а также сечение кабеля, питающего электронагреватель бойлера.

Диаметр подводящих труб должен обеспечивать свободный проток воды по линиям входа/выхода. Поэтому больший диаметр рукавов с переходом под размер штуцеров ещё допустим, а вот сечение трубопроводов меньшее, чем вводные патрубки бойлера, уже видится грубой ошибкой.

Наглядный пример оснащения бойлерной установки электрического нагрева всей необходимой арматурой. Здесь же следует отметить качественно (безошибочно) выполненную изоляцию всех подходящих и отходящих линий

По сечению питающего кабеля картина аналогичная. Кабель большего сечения применять не запрещается, а кабель меньшего сечения использовать категорически запрещено.

Правда, кабель увеличенного против нормы сечения создаёт трудности при укладке в каналах, занимает больше свободного пространства. Здесь логичным видится точный в зависимости от тока нагрузки.

Розетку питания обычно монтируют непосредственно у аппарата. Высота монтажа розетки от уровня пола не меньше 1,5 м. Бытовые бойлеры рассчитаны под питание однофазным переменным током 220-250 Вт. Нагрузка токовая, как правило, не менее 10 А.

Подключение бойлерной системы по электрической схеме. Такой вариант соединений можно считать сделанным безошибочно. Сечение провода соответствует указанному в документации, цепь заземления присутствует

Точное значение определяется производительностью нагревателя и указывается в технической документации. Именно на указанное значение тока необходимо подбирать автоматический выключатель.

К примеру, для проточных нагревателей актуальны следующие нормативы токовой отсечки для автоматов (таблица):

Мощность бойлера (проточная схема), кВтТок отсечки автомата, А
3,520
5,525
6,530

Как правило, все требуемые параметры подключений оговаривает инструкция на бойлер. Пользовательская инструкция в точности поясняет все моменты установки. Поэтому документы, входящие в комплектацию аппарата, перед инсталляцией рекомендуется внимательно изучить.

Некоторые особенности схемы подвода воды

Подключение накопительного бойлера. Подвод холодной воды на систему бойлера выполняется через трубопроводную линию, которая подключается непосредственно к стояку централизованной подачи.

При этом на линии холодной воды монтируется ряд компонентов, необходимых для нормального функционирования оборудования:

  1. Запорный кран.
  2. Фильтр (не всегда).
  3. .
  4. Сливной кран.

Указанные элементы схемы устанавливаются на участке между трубой подвода холодной воды и бойлером в отмеченной последовательности.

Линия для выхода нагретой жидкости по умолчанию тоже оснащается запорным краном. Однако это требование не является обязательным и если кран на выходе ГВС не поставить, серьёзной ошибки в этом не усматривается.

У всех схем подключения водонагревателей есть общие черты. Точка подачи холодной воды располагается снизу, перед ней должны быть установлены фильтры и редуктор для снижения давления потока (+)

Подключение проточного водонагревателя. По сравнению с бойлером-накопителем работы выполняются по упрощенной схеме. Здесь достаточно установить только один запорный кран перед входным штуцером холодной воды.

А вот инсталляция запорного вентиля на выходе ГВС проточного нагревателя расценивается многими производителями грубой ошибкой монтажа.

Также следует учесть: если источником холодного водоснабжения для проточного водонагревателя выступает скважина, колодец, водонапорная башня и т.п., рекомендуется последовательно с краном (после крана) включать .

Нередко монтажная ошибка с подключением фильтра или отказ от его установки приводит к потере гарантии производителя.

Частые ошибки монтажа водонагревателей

Правилами установки подобного оборудования предусматривается применение изоляции на трубопроводах ХВС/ГВС. При этом технические требования к монтажу определяют минимально возможный размер толщины изоляции – 20 мм.

Уровень теплопроводности изоляционного материала должен составлять не менее – 0,035 Вт/м2.

Пример выполнения изоляции системы нагревателя, где отмечаются явные ошибки. Изолировать необходимо не только трубы, но также установленные на участке трубопроводов рабочие компоненты. Современными изолирующими материалами это делается легко

При монтаже водонагревателей нередко нарушают схему подключения домашнего агрегата к водопроводу, применяя изоляционный материал малой толщины, либо не применяют изоляцию вовсе.

В результате, когда начинается полноценная эксплуатация прибора, отмечаются значительные потери тепловой энергии. Эти потери отражаются на времени нагрева, которое существенно возрастает.

Неправильно выполненная или отсутствующая изоляция является главной причиной образования конденсата на линии ХВС. Такое состояние системы снижает уровень комфорта пользователя, способствует формированию антисанитарной среды внутри помещений, где располагается оборудование.

Распространённой ошибкой следует считать монтаж бойлера без расширительного сосуда. Схема, где предусматривается внедрение расширительного сосуда, актуальна именно для водонагревателей накопительного типа.

Благодаря расширительному сосуду, удаётся компенсировать рост давления, обусловленный увеличением объема воды в бойлерном накопителе.

Установленный расширительный бачок в системе косвенного нагрева. По сути, монтаж расширительного сосуда выполнен с ошибкой. Этот элемент системы должен располагаться выше линии верхней крышки бойлера. К тому же нет изоляции трубы

Как правило, монтаж нагревателей накопительного типа ограничивается включением предохранительного клапана на участке магистрали холодной воды. Такая своеобразная замена расширительной ёмкости предохранительным клапаном допустима, но, с точки зрения правильного монтажа, это является технической ошибкой.

По сути, на бойлерах-накопителях всегда нужно ставить расширительный сосуд вместе с обратным клапаном.

Список других ошибок при монтаже:

  • электрический кабель уложен на острых металлических краях или на поверхностях с высокой температурой;
  • порядок подключения магистральных линий не соответствует порядку, указанному на схеме;
  • нарушен уровень установки водяного нагревателя относительно горизонтали и вертикали;
  • отсутствует контур заземления водонагревающего аппарата;
  • параметры электрической сети, куда подключено оборудование, не соответствуют паспортным требованиям;
  • монтаж выполняется в помещении, где отсутствует система водоснабжения и водоотведения.

Любая, пусть даже несущественная ошибка установки водонагревательного оборудования может сыграть роковую роль после начала эксплуатации устройства.

Предлагаем ознакомиться с подробными инструкциями по монтажу накопительного и проточного водонагревателя:

Выводы и полезное видео по теме

От правильной установки приборов нагрева воды зависит работа ГВС и отопительной системы, поэтому важно учесть все монтажные нюансы. Несколько практических советов представлено в видеороликах.

Профессиональные советы:

Рекомендации по самостоятельному монтажу:

Всегда рекомендуется тщательно контролировать ход монтажных работ, руководствуясь параллельно прилагаемой документацией на установку конкретной модели бойлера.

Нередко пользователи монтируют систему, не удосуживаясь взглянуть на прилагаемую схему. Подключить две водяных трубки и вставить вилку в розетку – такие действия для них кажутся обычным делом. Но техника ошибок не прощает.

У вас есть личный опыт установки и подключения водонагревателя? Хотите поделиться накопленными знаниями или задать вопросы по теме? Пожалуйста, оставляйте комментарии и участвуйте в обсуждениях – форма для отзывов расположена ниже.

sovet-ingenera.com

Универсальная бытовая водогрейная установка

 

Использование: для подогрева воды. Сущность изобретения: установка состоит из бака-термоса, теплообменника, установленного в нагреваемой зоне горелок плиты и системы трубопроводов, подключенных друг к другу и в баке-термосе. Установка оборудована системой защиты от перегрева и сигнализацией о количестве нагретой воды. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предполагаемое изобретение относится к теплотехнике в частности, к устройствам для подогрева воды, в том числе, в быту.

Известно устройство для разогрева вязких жидкостей, содержащее теплообменник, подключенный к емкости посредством нагнетательного и всасывающего трубопроводов, соответствующие входной и выходной участки которых заведены в указанную емкость, а также циркуляционный насос и выходной участок нагнетательного трубопровода, расположенный внутри входного участка всасывающего трубопровода (а.с. СССР 1633235, F 24 H 1/16, 07.03.91. Б.И. 9). Недостатком данного технического решения является большой расход энергоносителя, в частности, электроэнергии и невысокая эффективность нагрева жидкости. Известно, также, устройство водонагреватель, содержащий размещенную над источником греющих газов теплообменную панель с верхней и нижней стенками, образующими канал для прохода нагреваемой среды, верхний и нижний подводящий патрубки в котором верхняя и нижняя стенки панели выполнены в виде круговых конусов, обращенных основаниями вниз, причем отводящий патрубок закреплен в вершине верхней стенки панели, а выходное отверстие подводящего патрубка направлено по касательной к нижней стенке панели, а верхняя и нижняя стенки панели в зоне основания плавно сопряжены между собой, и панель по всему наружному периметру этого сопряжения снабжена кольцевым направляющим закрылком (а.с. СССР 1377538, F 24 H 1/00, 29.02.88, Б.И. 8). Данное техническое решение является наиболее близким по технической сущности и принято в качестве прототипа. Однако и оно не лишено определенных недостатков, а именно, не позволяет регулировать температуру воды в выпускном трубопроводе без изменения интенсивности подвода нагревательного источника, не позволяет аккумулировать нагретую воду, обладает большим расходом воды и большими габаритами. Цель изобретения снижение расхода энергоносителя за счет более высокого К. П. Д. предлагаемой установки, расширение функциональных возможностей, экономия воды, возможность автономного использования ее в условиях отсутствия водопровода, центральной канализации, а также центрального газопровода. Указанная цель достигается тем, что предлагаемая водогрейная установка состоит из бака-термоса, подвешенного на стене над мойкой или в другом удобном месте и соединенного с теплообменником двумя трубопроводами горячей и холодной воды, посредством гибких шлангов-дюритов. Бак-термос содержит два трубопровода горячей воды нагнетательный и расходный. Оба эти трубопровода внутри бака-термоса теплоизолированы трубчатым кожухом. Верхний срез расходного трубопровода находится выше среза нагнетательного трубопровода, идущего от теплообменника. Расходный трубопровод горячей воды подключен к смесителю кухонной мойки и далее к другим смесителям: ванной, душевой, бане. Подводящий трубопровод холодной воды подключается к центральному водопроводу или любому расходному баку посредством входного крана. Причем нагнетательный трубопровод холодной воды входит в бак-термос на некоторую высоту над уровнем основания бака-термоса и имеет над собой защитный экран. Бак снабжен аварийным клапаном и термостатом, а снаружи покрыт эффективным теплоизолирующим материалом. Кроме того теплообменник может иметь любую известную конструкцию, но в любом случае выполненным из материала выдерживающего, в случае отсутствия в нем воды, температуру 900 oC, и пропускать, не задерживая, через себя не менее 30% тепловой энергии для приготовления пищи во время нагрева воды в баке-термосе. Сопоставительный анализ показывает, что наличие вышеуказанных признаков позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения критерию "новизна" и "существенные отличия". Изобретение иллюстрируется чертежом. На фиг.1 изображена водогрейная установка в разрезе с использованием модифицированного смесителя оборудованного третьим запорным краном. Водогрейная установка содержит бак-термос 1, подвешенный к стене над кухонной мойкой 2 или в другом удобном месте и соединенный с теплообменником 3 двумя трубопроводами горячей 4 и холодной 5 воды посредством гибких шлангов-дюритов 6. В баке-термосе находятся два трубопровода горячей воды: нагнетательный трубопровод 4 и расходный трубопровод 7. Оба трубопровода проходят вертикально вверх внутри бака-термоса и теплоизолированы трубчатым кожухом 8, таким образом, что срез трубопровода 4 находится ниже среза трубопровода 7 на некоторую величину. Расходный горячий трубопровод 7 подключается к смесителю 9 кухонной мойки и далее к другим смесителям: ванной, душевой, бане. Трубопровод 10 подключается к центральному водопроводу или любому расходному баку 11 посредством входного крана 12. Трубопровод 10 подключается к баку-термосу и холодным магистралям смесителей. Трубопровод 11 входит в бак-термос на некоторую высоту над основанием бака и имеет над собой экран 13. Бак-термос снабжен аварийным клапаном 14 и термостатом 15, а также эффективным теплоизолирующим материалом 16. Кроме того водогрейная установка может быть снабжена модифицированным смесителем, оборудованным третьим запорным краном 17 для удобства отключения используемой потребителем воды, не трогая смесительных кранов. Теплообменник 3, при необходимости, может откидываться к стене, освободив при этом горелки газовой плиты или другого источника тепла. Теплообменник может иметь любую конструкцию, но в любом случае выполненным из материала выдерживающего, в случае отсутствия воды, температуру 900oС и пропускать, не задерживая, через себя на менее 30% тепловой энергии для приготовления пищи во время нагрева воды в баке-термосе. Водогрейная установка работает следующим образом. Заполнение происходит после открытия впускного крана 12 и горячего крана любого смесителя, а также запорного крана 17, если смеситель модифицирован. После выхода воздуха через кран горячей воды и появления воды, установка считается заполненной. В процессе нормальной эксплуатации бак-термос всегда заполнен водой, но перед включением газовых горелок необходимо убедится в наличии воды в баке и установке в целом. Для этого необходимого открыть кран горячей воды любого смесителя. После включения горелок вода в теплообменнике нагревается и по этой причине стремится вверх по трубопроводу 4, поступая в верхнюю часть бака-термоса, где аккумулируется. Холодная вода из нижней части бака по трубопроводу 5 поступает в теплообменник. В процессе нагрева горячая вода накапливается сначала в верхней части бака, а затем слой ее увеличивается, опускаясь вниз до самого днища бака. Причем верхний слой горячей воды и нижний холодный слой не перемешиваются и имеют между собой тонкий переходный слой, который перемещается по высоте в зависимости от того на сколько расход воды через горячий кран смесителя больше, чем количество нагреваемой в теплообменнике воды или меньше. Важнейшим условием для нормальной циркуляции воды по циклу теплообменник бак теплообменник является отсутствие воздушных пробок в трубопроводах 4 и 5,для этого необходимо выполнить одно условие: трубопроводы 4 и 5 расположенные в районе шлангов-дюритов 6 должны иметь горизонтальное расположение или незначительный уклон в сторону теплообменника. В процессе расхода горячей воды из бака-термоса в него сразу поступает холодная вода по трубопроводу 10, а экран 13 предотвращает перемешивание холодного и горячего слоев. Забор горячей воды трубопроводом 7 происходит в самой верхней части бака, это необходимо для полного выхода воздуха при первом заполнении бака и для полного использования горячей воды. Трубопровод 4 внутри бака-термоса находится ниже трубопровода 7, это необходимо для того, чтобы при отсутствии воды в водопроводе (авария и т.п.), создавшееся в баке разрежение и появившееся в результате этого небольшого количество воздуха ранее растворенного в воде, не произошла остановка процесса прогрева воды в баке из-за того, что трубопровод 4 окажется в воздушной полости а не в водяной. Если произошла разгерметизация трубопровода 10 в процессе нагрева и вода из бака 1 ушла, то в баке все равно останется не сливаемый остаток, что предотвратит перегрев теплообменника, а образовавшийся пар заставит сработать защиту от перегрева бака. Бак-термос может быть оборудован тремя способами защиты от перегрева и повышения давления: 1. Электронный, который включает в себя блок управления и сигнализации 18, терморезисторы 19, при нагреве которых включаются соответствующие светосигнализаторы. От нижнего датчика кроме световой включается звуковая сигнализация. 2. Предохранительный клапан 14, открывающийся в случае превышения рабочего давления. 3. Термостат 15. Он необходим в том случае, когда после срабатывания световой и звуковой сигнализации источник тепла не отключен. В этом случае термостат откроет клапан 14 и некоторое количество воды "стравливается" в раковину. Кроме того теплообменник 3 должен быть выполнен таким образом, чтобы пропускать, не задерживая, через себя не менее 30% тепловой энергии для приготовления пищи во время нагрева воды в баке-термосе. Равное давление в горячей 7 и холодной 10 магистралях позволяет устанавливать, после известного смесителя 9, запорный кран 17, что дает возможность в любой момент и на любое время прервать струю используемой воды, не трогая смесительных кранов. Это особенно важно для дополнительной экономии воды в условиях отсутствия центрального водопровода и канализации. Выполнение универсальной бытовой водогрейной установки таким образом, как приведено в описании, позволяет существенно экономить газовый энергоноситель, расширить возможности использования газовой плиты, а также значительно уменьшить расход потребляемой воды без ухудшения комфорта.

Формула изобретения

1. Универсальная бытовая водогрейная установка, содержащая теплообменник, размещенный над источником тепла, имеющий вход и выход, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит резервуар, снабженный нагревательным трубопроводом холодной воды, расходным трубопроводом, а также подводящим и отводящим трубопроводами, соединенными соответственно с выходом и входом теплообменника. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что резервуар снабжен защитной системой, включающей термостат в сборе с предохранительным клапаном, установленным на днище резервуара, и электронную систему сигнализации. 3. Установка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что корпус резервуара имеет теплоизолирующее покрытие. 4. Установка по пп. 1 3, отличающаяся тем, что расходный и подводящий трубопроводы теплоизолированы трубчатыми кожухами. 5. Установка по пп.1 4, отличающаяся тем, что расходный трубопровод расположен в резервуаре выше уровня подводящего трубопровода. 6. Установка по пп. 1 5, отличающаяся тем, что расходный трубопровод соединен с нагнетательным трубопроводом холодной воды через смеситель. 7. Установка по пп.1 6, отличающаяся тем, что нагнетательный трубопровод холодной воды снабжен защитным экраном.

РИСУНКИ

Рисунок 1

findpatent.ru

Конденсационная универсальная водогрейная установка наружного размещения

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения. Конденсационная водогрейная установка содержит котел наружного размещения, соединенный через автоматический термостатический трехходовой кран с системой отопления здания, бойлер горячего водоснабжения. В дымосборнике котла наружного установлен дополнительный теплообменник в виде гофрированной нержавеющей трубы, соединенный патрубками с нижним объемом двухобъемного бойлера через циркуляционный насос и обратный клапан. Газовые трубы газотрубной части котла содержат турбуляторы с защитными шайбами от конденсационных капель, которые удалены от кромок газовых труб кронштейнами турбуляторов. Основание дымосборника содержит конденсатоотводящую трубку, а соединение патрубка водопроводной воды с дополнительным теплообменником после обратного клапана, отделяющего двухобъемный бойлер от водопровода, выполнено с возможностью сохранения конденсатного режима работы установки на все время расхода горячей воды. Изобретение обеспечивает снижение себестоимости установки и повышение КПД. 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области производства водогрейных установок, в частности к конденсационным универсальным водогрейным установкам наружного размещения, использующих скрытую теплоту парообразования паров воды в дымовых газах за счет дополнительного улавливания энергии при конденсации водяных паров.

Уровень техники

Известна водогрейная установка, состоящая из теплообменной секции с трубопроводами, запорной арматурой, снабженной дымогарными трубами с турбулизаторами-катализаторами, газожидкостной горелкой со спиралью и корпусной стенкой, наружная поверхность которой защищена тепловоздушным кожухом. Теплообменная секция разделена волнистыми перегородками на теплообменники, при этом в полости каждого теплообменника могут быть размещены электронагреватели (см. пат. РФ №2148216, кл. F24Н 1/34, опубл. 27.04.2000 г.).

Недостатком данной установки является невысокая надежность, КПД, высокая стоимость получения тепла.

Известна водогрейная универсальная котельная установка, состоящая из водогрейного отопительного котла, содержащего газогорелочное устройство, газоход, патрубки греющей и обратной воды, верхнего барабана, в который вмонтирована система горячего водоснабжения, выполненная в виде многоходового скоростного водоводяного подогревателя, содержащего пучки латунных трубок, разделенных по концам камеры и расположенных последовательно снизу вверх (см. пат. РФ №2133925, кл. F24Н 1/22, опубл. 27.07.1999 г.).

Недостатком данной установки является высокая стоимость получения тепла.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятая автором за прототип является установка горячего водоснабжения (варианты), 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 естественной циркуляции нагреваемой воды отходящими дымовыми газами водогрейного котла, при этом упомянутым патрубком подачи холодной водопроводной воды снабжен емкостной бойлер, экономайзер выполнен кольцеобразным, емкостной 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 выполнен кольцеобразным, емкостной 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. РФ №2230262, кл. F24Н 1/48).

Недостатком данной установки является высокая стоимость ее производства и высокая стоимость получения тепла.

Раскрытие изобретения

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к снижению себестоимости установки, повышению КПД за счет дополнительного улавливания энергии при конденсации водяных паров.

Технический результат достигается с помощью конденсационной универсальной водогрейной установки наружного размещения, содержащей котел наружного размещения, соединенный через автоматический термостатический трехходовой кран с системой отопления здания, бойлер горячего водоснабжения, при этом в дымосборнике котла наружного размещения установлен дополнительный теплообменник в виде гофрированной нержавеющей трубы, соединенный патрубками с нижним объемом двухобъемного бойлера через циркуляционный насос и обратный клапан, а газовые трубы газотрубной части котла содержат турбуляторы с защитными шайбами от конденсационных капель, которые удалены от кромок газовых трубок кронштейнами турбуляторов, при этом основание дымосборника содержит конденсатоотводящую трубку, а соединение патрубка водопроводной воды с дополнительным теплообменником после обратного клапана, отделяющего двухобъемный бойлер от водопровода, выполнено с возможностью сохранения конденсатного режима работы установки на все время расхода горячей воды.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 дана конденсационная универсальная водогрейная установка наружного размещения, общий вид.

На фиг.2 - вид А фиг.1.

На фиг.3 - вид по В фиг.2.

На фиг.4 - вид С фиг.1

Осуществление изобретения

Конденсационная универсальная водогрейная установка наружного размещения состоит из котла 1 наружного размещения, установленного снаружи здания 2, двухобъемного бойлера 3, системы 4 отопления здания 2, водопровода 5, при этом котел 1 наружного размещения содержит прямой патрубок 6, соединенный с автоматическим термостатическим трехходовым краном 7 и прямой линией 8 отопления, и обратный патрубок 9, соединенный с обратной линией 10 отопления. Дымовую трубу 11, закрепленную к стене здания 2, сборник дымовых газов (не обозначен), в котором установлен теплообменник 12 из нержавеющей гофрированной трубы, соединенный одним патрубком с обратным клапаном 13, циркуляционным насосом 14 и нижним патрубком 15 двухобъемного бойлера 3, а вторым патрубком соединен со средним патрубком 16 двухобъемного бойлера 3, атмосферную газовую горелку 17, причем двухобъемный бойлер 3 содержит теплообменник 18, соединенный с обратной линией 10 системы 4 отопления, а также верхний патрубок 19. На верхнем патрубке теплообменника 12 и теплообменника 18 установлены автоматические воздухоотводчики 20, а газотрубная часть котла 1 состоит из газовых труб 21, в каждую из которых вставлен турбулятор 22, удерживаемый на кромках трубы 21 кронштейном 23, к которому приварена защитная шайба 24 от конденсата, над трубной частью газовых труб 21 установлена конденсатоотводящая трубка 25.

Конденсационная универсальная водогрейная установка наружного размещения работает следующим образом. Систему 4 отопления здания 2 заполняют теплоносителем, а двухобъемный бойлер 3 - водой из водопровода 5. При этом воздух из системы 4 отопления здания 2 удаляется в расширительный бак (не показан), а воздух из теплообменников 12 и 18 удаляется автоматическими воздухоотводчиками 20, зажигают горелку 17, дымовые газы по газовым трубам 21, закручиваясь турбуляторами 22 по зазору, равному диаметру кронштейна 23, поднимаются вверх, омывают поверхность теплообменника 12 и удаляются дымовой трубой 11, закрепленной к зданию 2, в атмосферу. Включают циркуляционный насос 14, вода из нижнего объема двухобъемного бойлера 3 через обратный клапан 13 поступает в теплообменник 12 и в подогретом состоянии по патрубку 16 поступает в двухобъемный бойлер 3 ввиду того, что водопроводная вода имеет температуру 5-15°С, на поверхностях теплообменника 12 постоянно образуются капли конденсата, которые падают вниз на защитные шайбы 24 от конденсата, решетку газовых труб 21 и удаляются за пределы котла 1 по конденсатоотводящей трубке 25, после прогрева теплоносителя в котле 1 открывается автоматический термостатический трехходовой кран 7 и теплоноситель по прямому патрубку 6 котла 1 попадает в прямую линию 8 отопления и систему 4 отопления здания 2 и, отдав тепло системе 4 отопления, теплоноситель по обратной линии 10 отопления поступает в теплообменник 18 двухобъемного бойлера 3, нагревая воду, находящуюся в верхнем объеме бойлера 3, и затем по обратному патрубку 9 в котел 1 наружного размещения, при этом автоматический термостатический трехходовой кран 7 постоянно поддерживает температуру теплоносителя в котле 1 наружного размещения в заданных пределах. Горячая вода по патрубку 19 из верхнего объема двухобъемного бойлера 3 поступает на потребление в здание 2 (система потребления здания 2 не показана). При любом расходе воды на потребление холодная вода из водопровода 5 поступает в теплообменник 12 и в подогретом состоянии по патрубку 16 поступает в нижний (холодный) объем двухобъемного бойлера 3. Циркуляционный насос 14 через обратный клапан 13 обеспечивает циркуляцию нижнего объема двухобъемного бойлера 3, при этом конденсат постоянно образуется на поверхностях теплообменника 12, тепло улавливается и отводится в нижнюю (холодную) часть двухобъемного бойлера 3. Теплообменник 18 за счет тепла теплоносителя обратной линии 10 нагревает верхний (горячий) объем двухобъемного бойлера 3, и по патрубку 19 горячая вода поступает на потребление. При исчезновении напряжения циркуляционный насос 14 останавливается, холодная вода при разборе горячей воды из патрубка 19 поступает в теплообменник 12, по патрубку 16 поступает в нижний (холодный) объем двухобъемного бойлера 3, вытесняя горячую воду через патрубок 19, конденсационный режим работы котла 1 наружного размещения сохраняется. На потребление постоянно поступает необходимое количество воды из верхнего (горячего) объема двухобъемного бойлера 3, так как теплообменник 18 постоянно нагревает этот объем. При восстановлении подачи электроэнергии циркуляционный насос 14 включается, обеспечивая конденсационный режим работы котла 1 наружного размещения до прогрева всего нижнего объема бойлера 3 до температуры выше точки росы (ориентировочно 56°С).

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- уменьшение себестоимости установки за счет изготовления котла из традиционных материалов, за исключением только теплообменника, установленного в дымосборнике, который изготавливают из нержавеющей гофрированной трубы;

- повышение КПД до 100%;

- удешевление производства тепла и снижение стоимости нагрева воды.

Конденсационная универсальная водогрейная установка наружного размещения, содержащая котел наружного размещения, соединенный через автоматический термостатический трехходовой кран с системой отопления здания, бойлер горячего водоснабжения, отличающаяся тем, что в дымосборнике котла наружного размещения установлен дополнительный теплообменник в виде гофрированной нержавеющей трубы, соединенный патрубками с нижним объемом двухобъемного бойлера через циркуляционный насос и обратный клапан, а газовые трубы газотрубной части котла содержат турбуляторы с защитными шайбами от конденсационных капель, которые удалены от кромок газовых труб кронштейнами турбуляторов, при этом основание дымосборника содержит конденсатоотводящую трубку, а соединение патрубка водопроводной воды с дополнительным теплообменником после обратного клапана, отделяющего двухобъемный бойлер от водопровода, выполнено с возможностью сохранения конденсатного режима работы установки на все время расхода горячей воды.

findpatent.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о