Изобретение относится к области теплотехники и предназначено для автономного горячего водоснабжения зданий комплексных медицинских и образовательных учреждений, жилых домов, а также промышленных зданий и сооружений с использованием солнечной энергии.
Известна совмещенная система водяного отопления и горячего водоснабжения с естественной циркуляцией теплоносителя [1]. Известная система предназначена для автономного теплоснабжения и горячего водоснабжения с естественной циркуляцией теплоносителя для зданий любой этажности.
Системе присущи определённые недостатки. Это относительно низкая надежность системы с учётом действия ряда факторов, а именно: несовпадение по смыслу характеристик терморегуляторов и циркуляционного насоса; отсутствие регуляторов температуры теплоносителя, которые можно применить таким образом, что циркуляция теплоносителя улучшится; отложение солей в связи с тем, что система выполнена открытой и вода в ней постоянно обновляется; коррозия металла труб в связи с тем, что вопросы использования естественной деаэрации не решены в полном объёме.
Известна система автономного горячего водоснабжения, заключающаяся в получении тепла от газогенератора за счет сжигания в нем исходного топлива, нагреве воды в качестве теплоносителя в баке-аккумуляторе, которая под действием естественной циркуляции движется по подающему и обратному трубопроводам между водонагревателем газогенератора и баком-аккумулятором, причем в период запуска газогенератора тепло аккумулируют кирпичной кладкой дымохода с тепловой изоляцией циркуляцией воды между баком-аккумулятором и расширительным баком [2].
Недостатками этой системы являются: использование в качестве газогенератора печи или отопительного котла с дымоходом для выброса дымовых газов в атмосферу с загрязнением окружающей среды, а также низкий КПД системы за счет выброса большого количества тепла с нагретыми дымовыми газами в атмосферу и недостаточной защиты аккумулируемого тепла в баке-аккумуляторе и расширительном баке, теплоемкость которых с водой недостаточна для продолжительного периода между запусками генератора тепла. Мощности этой системы для отопления и горячего водоснабжения заводских промышленных помещений и многоэтажных жилых домов может быть недостаточно.
Наиболее близким аналогом по технической сущности является система автономного горячего водоснабжения здание состоящая из следующих узлов: вход теплоноситель из городской теплосети, задвижки; коллектор подачи система отопления, система отопления здание, коллектор обратки система отопления, выход теплоносителя из коллектора подачи система отопления в пластинчатый теплообменник системы горячего водоснабжения, выход теплоносителя из пластинчатый теплообменник в коллектор обратки система городского отопления, выход теплоносителя из коллектор обратки в систему отопления в городской теплосеть, пластинчатый теплообменник, вход холодной воды в пластинчатый теплообменник, выход горячей воды из пластинчатый теплообменник в систему горячего водоснабжения [3].
Недостатком этой системы является то, что система централизованного городского теплоснабжения работает в зимние время.
Цель изобретения заключается в разработке теплотехнической системы на основе передачи тепла солнечной энергии повышающей КПД системы горячего водоснабжения без расхода исходного дорогостоящего энергоносителя и загрязнения окружающей атмосферы вредными выбросами.
Схема предлагаемой системы солнечного автономного горячего водоснабжения представлена на фиг. 1 и состоит из следующих узлов: 1-вход теплоноситель из городской теплосети; 2- задвижки; 3- коллектор подачи системы отопления; 4- система отопления здания; 5- коллектор обратки системы отопления; 6- выход теплоносителя из коллектора подачи системы отопления в пластинчатый теплообменник системы горячего водоснабжения; 7- выход теплоносителя из пластинчатого теплообменника в коллектор обратки системы городского отопления; 8- выход теплоносителя из коллектора обратки в систему отопления городской теплосети; 9- пластинчатый теплообменник; 10- вход холодной воды в пластинчатый теплообменник; 11- труба подачи воды из солнечных коллекторов в систему горячего водоснабжения; 12- бак горячего водоснабжения; 13- последовательно каскадно соединённые солнечные коллекторы; 14- труба подачи холодной воды в солнечный коллектор; 15- труба подачи горячей воды из солнечных коллекторов в систему горячего водоснабжения.
Сущность изобретения заключается в том, что выход централизованного городского теплоснабжения через задвижку 2 соединён со входом 1 коллектора подачи системы отопления 3, который через задвижки соединён с системой отопления здания 4. Далее система отопления здания 4 соединена с коллектором обратки системы отопления 5, который соединен с системой централизованной сети городского теплоснабжения 8. Один из выходов коллектора подачи системы отопления 6 соединён со входом первого контура пластинчатого теплообменника 9 и выход первого контура пластинчатого теплообменника соединён через задвижку с одним из входов 7 коллектора обратки системы отопления 5. Выход системы горячего водоснабжения 10 соединён через задвижку 2 с входом второго контура пластинчатого теплообменника 9, выход которого соединён с входом системы горячего водоснабжения 11. Система дополнительно содержит последовательно соединённые каскад солнечных коллекторов 13, подключённых к входу системы холодного водоснабжения через трубы 14 и задвижку 2, выход которой, соединен через управляющую задвижку с входной трубой аккумулирующего бака 12, присоединенного к системе горячего водоснабжения 15.
Предлагаемая система на базе автономной системы горячего водоснабжения реализована на крыше Государственного учреждения "Комплекс здоровья Истиклол" для обеспечения горячей водой с использованием солнечной энергии, которая обеспечивает нагрев циркулирующей воды. Это позволил перейти предприятию на автономное независимое горячее водоснабжение, при этом повысить КПД системы горячего водоснабжения без расхода исходного дорогостоящего энергоносителя и загрязнения окружающей атмосферы вредными выбросами. Применение предлагаемой системы имеет следующие преимущества: облегчает работу персонала; экономит электроэнергию; экономит запчасти электрических котлов; удлиняет жизнь электрических котлов; экономит запчасти водяных насосов; позволяет длительное использование водяных насосов; обеспечивает надежность работы и безопасность труда.
