RS50040B - Termosifonska cev sa redno ugrađenim elektrogrejačima - Google Patents

Abstract

Termosifonska cev sa redno ugradjenim elektrogrejačim prema osnovnoj prijavi patenta P-532/94,YU 48560, sastoji se iz termosifonske cevi (7) ugradjene u kazanu (10) bojlera tako da je ista donjim krajem cevi (25) u rastavljivom sklopu sa ležistem (17) na prirubnici (24) , a gornjim krajem cevi ( 45) je preko elastičnog podmetača (1) oslonjena na gornje dance (44), tako da se u termosifonskoj cevi (7), nalazi elektrogrejač (16) rastavljivo pričvršćen na prirubnicu (24),termosifonska cev(7) je ijperforirana otvorima (28) i (2) na krajevima cevi (25) i (45),naznačenHime, što se u termosifonskoj cevi (7) nalazi elektrogrejač (34) na 113 visine bojlera u ravni C-C, u nerastav ljivom sklopu sa poklopcem (9) kapsule ( 11) i kablovska cev ( 14) paralelna. uzd žnoj .osi termosifonske cevi ( 7), tako da krajevima (12)i (18) cevi rastavljivo spaja prirubnicu (24) sa dnom (29) kapsule (11) i što je u kablovskoj cevi( 14) smesten elektrokabl (13) spojen sa elektrogrejačem (34) i termostarom (19). Prijava sadrži još 3 zavisna zahteva.

Description

AIOblast tehnike iz koje je pronalazak:

Pronalazak spada u oblast tehnike izmenjivača toplote odnosno uredjaja za zagrevanje vode u domaćinsrvima,hotelima,bomicama i si. tipa zatvorenih vertikalnih akumulacionih bojlera visokog ili niskog pritiska sa električnim grejačima. Uredjaj je povezan na vodovodnu instalaciju. Prema MKP-u oznaka je F 24 H 1/20.

B/ Tehnički problem:

Primenom pronalaska se rešava problem korisnika : kako zagrejati u električnom akurnulacionom bojleru samo potrebnu količinu vode, a da se pri tome ne mora zagrevati celokupna zapremina rezervoara.

C/Stanje tehnike:

U upotrebi su vertikalni bojleri sa dva kola tj.dva fiksna elektro grejača,tako da gornji grejač zagreva manju količinu vode u višoj tarifi električne energije i vršnim optereće-njima, a donji celokupnu zapreminu u noćnoj nižoj tarifi. Nedostatak ovoga rešenja je zagrevanje samo đve fiksne fabrički zadate zapremine bez mogućnosti promene istih.

U osnovnoj prijavi P-532/94, Patent 48560 YU vrši se termosifonsko zagrevanje isključivo celokupne zapremine bojlera, bez obzira na potrebu korisnika, što se otklanja dopunskom prijavom.

D/Izlaganje suštine pronalaska:

U kazanu bojlera nalazi se termosifonska cev rastavljivo krajevima oslonjena na gornje dance i prirubnicu bojlera na donjem dancu.Unutar termosifonske cevi se nalaze redno rasporedjeni elektrogrejači: na prirubnici bojlera, na jednoj trećini i na dve trećine visine bojlera.Termosifonska cev je izperforirana otvorima na krajevima cevi i na mestu ugradjenih elektrogrejača. Rednim uključivanjem elektrogrejača vrsi se separatno zagrevanje delova zapremine bojlera i to od vrha do dna. Temperatura delova zapremina vode- zona, koje zagrevaju pojedini elektrogrejači u bojleru reguliŠu termostati sa temperaturnim senzorima rasporedjenim na mestu ugradnje svakog elektrogrejača.

U slučaju uključivanja sva tri elektrogrejača dolazi do protočnog zonskog sabiranja temperature vode sa auto regulacijom usisavanja i pražnjenja kroz perforacije na termosifonskoj cevi.

Novost pronalaska:

al mogućnost separatnog zagrevanja vode prema potrebama korisnika,

b/ brza priprema tople vode u vršnim opterećenjima,

c/ zonsko protočno sabiranje temperature vode u slučaju uključivanja više elektrogre-jača u termosifonskoj cevi sa autoregulacijom pražnjenja kroz otvore na istoj, d/ odnos snage elektrogrejača prema zapremini vode u koju je uronjen je 40 puta veći nego kod klasičnih akumulacionih bojlera,

EV Kratak opis slika nacrta:

- slika 1, prikazuje ugradjenu termosifonsku cev u bojleru,modifikovana i dopunjena konstrukcija I varijante , sl.3, osnovne prijave.

- slika 2, prikazuje poprečni presek napravljen kroz x-x sa slike 1,

- slika 3, prikazuje separatno zagrevanje jedne trećine zapremine bojlera,

- slika 4, prikazuje separatno zagrevanje dve trećine zapremine bojlera,

- slika 5, prikazuje zagrevanje celokupne zapremine bojlera

F/ Detaljan opis pronalaska:

Bojleri sa termosifonskom cevi prikazani na slikama 1,3 i 5 osnovne prijave P-532/94 termosifonski zagrevaju celokupnu zapreminu vode u bojleru.

U dopunskoj prijavi se modifikuje i dopunjava konstrukcija termosifonske cevi tako da se sa istom može separatno zagrevati i delovi zapremina vode u bojleru.

Na sl.l prikazana je konstrukcija termosifonske cevi 7 smeštene unutar kazana 10 tako da se nalazi u uzdužnoj osi bojlera. Termosifonska cev 7 je donjim krajem cevi 25

u rastavljivom sklopu sa ležištem 17 na prirubnici 24 , a gornjim krajem cevi 45 je preko elastičnog podmetača 1, oslonjena na gornje dance 44 bojlera. Dužina termosifonske cevi 7 je jednaka ukupnoj dužini bojlera.

U termosifonskoj cevi 7 se nalaze sledeci elementi:

a/ Elektrogrejač 16, u rastavljivom sklopu sa prirubnicom 24, kablovski spojen preko termostata 20.

b/ Elektrogrejač 34, u nerastavljivom sklopu sa poklopcem 9, kapsule 11. Paralelno uzdužnoj osi termosifonske cevi 7, se nalazi kablovska cev 14, tako da krajevima cevi 12 i 18 rastavljivo spaja prirubnicu 24, sa dnom 29, kapsule 11. Rastojanje od prirubnice 24,ravan E-E, do površine poklopca 9, ravan C-C, na kome se nalaze priključne

stope 8, elektrogrejača 34 je na 1/3 visine bojlera ili 1/3 dužine termosifonske cevi 7. Elektrogrejač 34, je preko termostata 19 , spojen elektrokablom 13 smeštenirn u kablovskoj cevi 14 .

cl Elektrogrejač42, u nerastavljivom sklopu sa poklopcem 40, kapsule 39 . Paralelno uzdužnoj osi termosifonske cevi 7, se nalazi kablovska cev 30, tako da krajevima cevi 23 i 37 rastavljivo spaja prirubnicu 24, sa dnom 38, kapsule 39.

Rastojanje od prirubnice 24, ravan R-E , do površine poklopca 40, ravan B-B, na kome se nalaze priključne stope 41, elektrogrejača 42 je na 2/3 visine bojlera ili 2/3 dužine termosifonske cevi 7. Elektrogrejač 42, je preko termostata 22 ,spojen elektrokablom 35, smeštenirn u kablovskoj cevi 30 .

Termosifonska cev 7, je izperforirana tako da se u vertikalnoj ravni simetrije bojlera na obodu cevi, nalaze površine otvora: a/ otvor 28, kružnog oblika na donjem kraju 25 , termosifonske cevi 7,unutar zapremine kalote koju ograničava kontura donjeg danceta 15 bojlera,

b/ otvor 32, kružnog oblika sa centrom u ravni C-C na 1/3 visine bojlera,

c/ otvor 4, kružnog oblika sa centrom u ravni B-B na 2/3 visine bojlera,

d/ otvor 2, kružnog oblika na gornjem kraju 45 termosifonske cevi 7,unutar zapremine kalote koju ograničava kontura gornjeg danceta 44 bojlera,

Unutar termosifonske cevi 7, paralelno uzdužnoj osi bojlera ,se nalazi cev 6 , tako da je donjim krajem cevi 21 u rastavljivom sklopu sa prirubnicom 24, a gornjim krajem zatvorena čepom 43 .Dužina cevi 6 je 2/3 visine bojlera ili 2/3 dužine termosifonske cevi 7. Unutar cevi 6 se nalaze : a/ temperaturni senzor 3, smešten u ravni B-B ,spojen preko kapilarne cevi 5 sa termostatom 22,

hltemperaturni senzor 33, smešten u ravni C-C spojen preko kapilarne cevi 31 sa termostatom 19,

cl temperaturni senzor 27, smešten u zoni elektrogrejača 16 ,spojen preko kapilarne cevi 26 sa termostatom 20.

Na sl.2 je prikazanje poprečni presek kroz termosifonsku cev 7, na kome su prikazani elementi sa si. 1 u ravni E-E.

Način rada:

Uključivanjem elektrogrejača 42 uspostavlja se stub tople vode,visine jednakoj duži-ni termosifonske cevi 7 izmedju otvora 4 i 2 i termosifonsko strujanje vode tako što okolna hladna voda 36 ulazi kroz otvor 4 u pravcu strelica ,,c-c", potiskujući zagrejanu toplu vodu koja izlazi kroz otvor 2 u pravcu strelica ,,a-a".Termosifonsko strujanje se prekida u trenutku postizanja zadate temperature, kada temperaturni senzor 3 preko kapilarne cevi 5 daje signal termostatu 22 da isključi elektrogrejač 42. Na taj način je zagrejan deo zapremine , veličine 1/3 ukupne zapremine bojlera, ograničen ravnima A-A i B-B.

Strujanje tople vode i mešanje slojeva do postizanja zadate temperature vrši se samo iznad ravni ,,B-B" i ne zahvata niže donje gušće slojeve hladne vode. Zagrevanje vode ispod ravni „B-B" može se prenositi samo provodjenjem toplote ali vrlo malo jer je voda loš provodnik toplote. Koeficijent provodjenja toplote vode je1=0,574 W/m<2>k za t =10-100°C, što je za 102 puta manje od koeficijenta provodjenja toplote čelika za koji je ^=58,5 W/m2k .

Količina vode koja se zagreva u zoni ograničene ravnima A-A i B-B za bojlere zapemine 120 litara je 40 litara zagrejane vode npr.na 60 °C, što omogućuje potrošnu vođu 70 lit. zagrejane na t=38 °C, sa potrošnjom energije 2,33KW .Ova količina vode je dovoljna za dva tuširanja.

Ova mogućnost jednozonskog zagrevanja je stimulativna za potrošače jer :

a/ omogućuje uštedu energije u odnosu na klasične akumulacione rezervoare za 70%. u slučajevima manje potrebe korisnika, jer isti za zagrevanje celokupne zapremine rezervoara troše 6,99 KW.

b/ omogućuje u vremenu četiri puta skuplje dnevne tarife brzu pripremu manje količi-ne tople vode,

clbrzo dopunjavanje ispražnjenih akumulacionih rezervoara za vreme većih potreba za toplom vodom.

Na sl.3 je prikazano zonsko zagrevanje 1/3 veličine zapremine bojlera.

Uključivanjem elektrogrejača 34, vrsi se zagrevanje vode iz zone ograničene ravnima C-C i B-B veličine 1/3 ukupne zapremine bojlera. Zagrevanje se može vršiti: a/ na istovetan način kao u prethodno opisanom slučaju,uz uslov da voda u zoni ograničenoj ravnima A-A i B-B ima istu ili veću temperaturu.Termosifonsko strujanje vode vrši se u pravcu strelica ,,e-e" - „b-b" do postizanja zadate temperature kada temperaturni senzor 33 preko kapilarne cevi 31 daje signal termostatu 19 da isključi elektrogrejač 34.

b/istovremenim uključenjem elektrogrejača 42 i 34 , vrši se protočno zagrevanje vode 2/3 veličine zapremine bojlera koja ulazi u termosifonsku cev 7 kroz otvore 32 i 4 u prvcu strelica ,,e-e" i ,,c-c"i zagrejana izlazi kroz otvor 2 u pravcu strelica ,,a-a". Na sl.4 je prikazano zonsko zagrevanje 2/3 veličine zapremine bojlera.

Uključivanjem elektrogrejača 16, vrši sc zagrevanje vode u zoni ograničenoj ravnima D-D i C-C veličine 1/3 ukupne zapremine bojlera. Zagrevanje se može vršiti: a/ na istovetan način kao u prethodno opisanim slučajevima,uz uslov da voda u zoni ograničenoj ravnima C-C i B-B ima istu ili veću temparaturu.Termosifonsko strujanje vode vrši se u pravcu strelica ,,f-f' - ,,d-d" do postizanja zadate temperature kada temperaturni senzor 27 preko kapilarne cevi 26 daje signal termostatu 20 da isključi elektrogrejač 16.

b/istovremenim uključenjem elektrogrejača 16 , 34 i 42 , vrši se protočno zagrevanje vode koja ulazi u termosifonsku cev 7 kroz otvore 28, 32 i 4 u prvcu strelica :

,,f-f' ,,e-e" i ,,c-c"i zagrejana izlazi kroz otvor 2 u pravcu strelica ,,a-a".

Pri protočnom zagrevanju vode dolazi do povećanja temperatura duž termosifonske cevi 7 jer se voda dogreva pri prolasku preko svakog elektrogrejača.

Zagrevanje 2/3 bojlera i celokupne zapremine bojlera je najracionalnije koristiti noću u periodu jeftinije tarife.

Na sl.5 je prikazano akumulaciono zagrevanje celokupne zapremine bojlera ograničene ravnima A-A i D-D.

G/ Način industrijske ili druge prrimene pronalaska:

Pronalazak ima primenu za sve tipove objekata koji za pripremu tople vode koriste električnu energiju : hoteli,bolnice,fabrike i dr. kao i za individualna domaćinstva. Pronalazak se može upotrebiti i za zagrevanje drugih vrsta fluida u hemijskoj i prehra-mbenoj industriji.

Po konstrukciji je kompatibilan sadašnjim bojlerima tako da veoma lako može bez posebnih izmena proizvoditi u fabrikama koje proizvode ovu vrstu uredjaja.

Claims (4)

1 .Termosifonska cev sa redno ugradjenim elektrogrejaČima ,prema osnovnoj prijavi patenta P-532/94,YU 48560, sastoji se iz termosifonske cevi (7) ugradjene u kazanu (10) bojlera tako daje ista donjim krajem cevi (25) u rastavljivom sklopu sa ležištem (17) na prirubnici (24), a gornjim krajem cevi (45) je preko elastičnog po-dmetača (1) oslonjena na gornje dance (44), tako da se u termosifonskoj cevi (7), nalazi elektrogrejač (16) rastavljivo pričvršćen na prirubnicu (24),termosifonska cev(7) je isperforirana otvorima (28) i (2) na krajevima cevi (25) i (45),naznačen a time, što se u termosifonskoj cevi (7) nalazi elektrogrejač (34) na 1/3 visine bojlera u ravni C-C, u nerastavljivom sklopu sa poklopcem (9) kapsule ( 11) i kablovska cev (14) paralelna uzdužnoj osi termosifonske cevi ( 7), tako da krajevima (12) i (18) cevi rastavljivo spaja prirubnicu (24) sa dnom (29) kapsule (11), i što je u kablovskoj cevi (14) smešten elektrokabl (13) spojen sa elektrogrejačem (34) i termostatom (19).

2. Termosifonska cev sa redno ugradjenim elektrogrejaČima prema zahtevu 1, naznačena time, što se u termosifonskoj cevi (7) nalazi elektrogrejač (42),na 2/3 visine bojlera u ravni B-B u nerastavljivom sklopu sa poklopcem (40) kapsule ( 39) i kablovska cev ( 30) paralelna uzdužnoj osi termosifonske cevi ( 7) tako da krajevima cevi (37)i (23) rastavljivo spaja prirubnicu (24) sa dnom (37) kapsule (39), i što je u kablovskoj cevi (30) smešten elektrokabl (35) spojen sa elektrogrejačem (42) i termostatom (22).

3. Termosifonska cev sa redno ugradjenim elektrogrejaČima prema zahtevu 1, naznačena time, što se u termosifonskoj cevi (7), paralelno uzdužnoj osi bojlera nalazi cev (6), tako daje donjim krajem cevi (21) u rastavljivom sklopu sa prirubnicom (24), a gornjim krajem zatvorena čepom (43); što je dužina cevi (6) 2/3 visine bojlera, a unutar cevi (6) se nalaze:temperaturni senzor (3), smešten u ravni B-B ,spojen preko kapilarne cevi (5) sa termostatom (22), temperaturni senzor (33), smešten u ravni C-C spojen preko kapilarne cevi (31) s termostatom (19) i temperaturni senzor( 27), smešten u zoni elektrogrejača (16) ,spojen preko kapilarne cevi (26) sa termostatom (20)

4. Termosifonska cev sa redno ugradjenim elektrogrejacima prema zahtevu 1, naznačena time, što je termosifonska cev (7) isperforirana tako da se u vertikalnoj ravni simetrije bojlera na obodu cevi nalazi otvor ( 32), kružnog oblika sa centrom u ravni C-C i na 1/3 visine bojlera i otvor (4) kružnog oblika sa centrom u ravni B-B na 2/3 visine bojlera.