Передвижной комбинированный водоподогреватель

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель УО Гродненский государственный аграрный университет(72) Авторы Пестис Витольд Казимирович Ладутько Сергей Николаевич Цыбульский Геннадий Станиславович Заяц Эдуард Владимирович(73) Патентообладатель УО Гродненский государственный аграрный университет(57) 1. Передвижной комбинированный водоподогреватель, содержащий раму с ходовой частью, гелиоколлектор, бак-аккумулятор подогретой воды, насосный узел, состоящий из насоса и электродвигателя, пульт управления и источник электроэнергии, отличающийся тем, что нижний бачок гелиоколлектора соединен утепленным трубопроводом через заборный вентиль с первым входом насосного узла, выход которого через обратный клапан соединен со смесителем бака дополнительного теплоисточника в виде водогрейной колонки с топкой на твердом топливе и дымовой трубой над ней, причем бак колонки является баком-аккумулятором подогретой воды, выход из которого соединен через запорный вентиль с верхним бачком гелиоколлектора и дополнительно соединен через предохранительный клапан с отверстием в верхней части закрепленной на раме и покрытой снаружи термоизоляционным материалом цистерны, причем отверстие расположено рядом с горловиной, закрываемой люком с винтовым затвором, обратный и предохранительный клапаны имеют регулируемые по жесткости пружины, верхний бачок гелиоколлектора через запорный вентиль соединен с вертикальным расширительным бачком, а нижняя часть цистерны через запорный вентиль соединена со вторым входом насосного узла, причем в баке водогрейной колонки, внутри цистерны и в верхнем бачке гелиоколлектора установлены датчики температуры воды, а на закрепленном снаружи цистерны пульте управления размещены соответствующие датчикам указатели температуры воды и тумблер включения их в работу, а также тумблер для соединения установленной на раме аккумуляторной батареи с электродвигателем насосного узла. 27192006.06.30 2. Передвижной комбинированный водоподогреватель по п. 1, отличающийся тем,что нижняя часть гелиоколлектора закреплена на раме, а верхняя - на цистерне с помощью регулируемых по длине растяжек, а к входному и выходному патрубкам гелиоколлектора подсоединены отрезки эластичных трубопроводов.(56) 1. Танака С., Суда Р. Жилые дома с автономным солнечным теплохладоснабжением. М. Стройиздат, 1989. - С. 184. 2. Богословский В.Н., Сканава А.И. Отопление Учеб. для вузов. - М. Стройиздат.,1991. - С. 735. 3. Патент РБ 780 , 2003 (прототип). 4. Сельскохозяйственная техника Каталог. В.О. Сельхозтехника СМ СССР. ЦНИИТЭИ, 1975. - С. 855. 5. Журавлев Б.А. Справочник мастера-сантехника. - М. Стройиздат, 1987. - С. 496. Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к установкам для получения горячей воды при обслуживании доильных агрегатов, используемых на отгонных пастбищах. Системы солнечного горячего водоснабжения не могут работать ночью, в пасмурную погоду их использование также ограничено. Поэтому даже в таких солнечных странах,как Япония, часто применяют комбинированные системы - с использованием энергии солнца и дополнительного подогревателя с топкой 1, с. 125. В условиях СССР системы отопления с солнечными коллекторами дублируют традиционными теплоисточниками, причем на долю гелиоконтура оставляют примерно 3050 теплопотребностей обслуживаемого объекта 2, с. 714. В качестве прототипа примем передвижной гелиоводоподогреватель 3, содержащий гелиоколлектор, утепленный бак-аккумулятор, насосный узел с электродвигателем, трубопроводы, блок управления и источник электроэнергии. Однако, как показывает практика, данный агрегат может работать только в солнечную погоду. А горячая вода на отгонных пастбищах нужна каждый день, в том числе и в ненастье. Кроме того, относительно частое включение насосного узла за счет сравнительно сложной автоматики приводит к преждевременной разрядке аккумуляторной батареи, используемой в качестве источника электроэнергии. Заявленная полезная модель направлена на совершенствование передвижного подогревателя воды, повышение его экономических показателей при работе в любую погоду. Сущность полезной модели заключается в следующем. На раме с ходовой частью установлены гелиоколлектор, бак-аккумулятор подогретой воды, насосный узел с электродвигателем, пульт управления и источник электроэнергии, причем нижний бачок гелиоколлектора соединен утепленным трубопроводом через заборный вентиль с первым входом насосного узла, выход которого через обратный клапан соединен со смесителем бака дополнительного теплоисточника в виде водогрейной колонки с топкой на твердом топливе и дымовой трубой над ней. Бак колонки является баком-аккумулятором подогретой воды, выход из которого соединен через запорный вентиль с верхним бачком гелиоколлектора и дополнительно соединен через предохранительный клапан с отверстием в верхней части закрепленной на раме и покрытой снаружи термоизоляционным материалом цистерны, причем отверстие расположено рядом с горловиной, закрываемой люком с винтовым затвором. Обратный и предохранительный клапаны имеют регулируемые по жесткости пружины, а верхний бачок гелиоколлектора через запорный вентиль соединен с вертикальным расширительным бачком. Нижняя часть цистерны через запорный вентиль соединена со вторым входом насосного узла. 2 27192006.06.30 В баке водогрейной колонки, внутри цистерны и в верхнем бачке гелиоколлектора установлены датчики температуры воды, а на закрепленном снаружи цистерны пульте управления размещены соответствующие датчикам указатели температуры воды и тумблер включения их в работу, а также тумблер для соединения установленной на раме аккумуляторной батареи с электродвигателем насосного узла. Нижняя часть гелиоколлектора закреплена на раме, а верхняя - на цистерне с помощью регулируемых по длине растяжек, а к входному и выходному патрубкам гелиоколлектора подсоединены отрезки эластичных трубопроводов. Сущность полезной модели поясняется фигурой графического изображения, на которой представлена общая схема передвижного комбинированного водоподогревателя, который содержит раму 1 с ходовой частью и прицепной серьгой, цистерну 2, закрепленную на раме и покрытую термоизоляционным материалом, причем сверху цистерны имеется горловина, прикрытая люком с винтовым затвором, гелиоколлектор 3, водогрейную колонку 4 и насосный узел 5, всасывающий патрубок которого через утепленный трубопровод 6 и запорный вентиль 7 соединен с нижней частью гелиоколлектора 3, а через запорный вентиль 8 - с нижней частью цистерны 2. Выходной патрубок насосного узла 5 через перепускной клапан 9 с регулируемой по жесткости пружиной соединен утепленным трубопроводом 10 со смесителем 11 водогрейной колонки 4, верхняя часть которой через утепленный трубопровод 12 и запорный вентиль 13 соединена с верхним бачком гелиоколлектора 3, а через предохранительный клапан 14 с регулируемой по жесткости пружиной - с верхней частью цистерны 2. Кроме того, верхний бачок гелиоколлектора 3 через запорный вентиль 15 соединен с установленным вертикально и открытым сверху расширительным бачком 16. На боковой части цистерны 2 закреплен пульт управления 17 с указателями температуры воды 1 - в баке водогрейной колонки, 2 - внутри цистерны, 3 - в верхнем бачке гелиоколлектора 3, причем электрически указатели температуры воды соединены с соответствующими датчиками Д 1, Д 2, Д 3, а также с аккумуляторной батареей (на чертеже не показана) и тумблером 18 на пульте управления. Тумблер 19 соединен с аккумуляторной батареей и электродвигателем (не показан) насосного узла 5. Передвижной комбинированный водоподогреватель функционирует следующим образом. Соединяют водоподогреватель с транспортным средством (автомобилем или трактором), подвозят его к водоисточнику и заправляют цистерну 2 водой через горловину цистерны, приоткрыв люк, который плотно закрывают винтовым затвором после окончания заправки. Затем комплектуют водоподогреватель аккумуляторной батареей и переезжают на участок (пастбище), где расположено доильное оборудование, где водоподогреватель остается на требуемое время. В солнечную погоду разворачивают водоподогреватель так, чтобы солнечные лучибыли направлены перпендикулярно поверхности гелиоколлектора 3, для чего дополнительно меняют угол наклона гелиоколлектора за счет регулируемых по длине растяжек 21 и 22. Затем открывают запорные вентили 7, 8, 13 и 15, ослабляют полностью пружину перепускного клапана 9 и поворачивают рукоятку смесителя 11 в положение заполнения бака водогрейной колонки 4, после чего уровень воды в этом баке станет равным уровню воды в цистерне 2. До этого же уровня заполнится и гелиоколлектор 3. Для полного заполнения гелиоколлектора водой вентиль 7 закрывают и включают тумблером 19 электродвигатель насосного узла 5. В этом случае вода перекачивается из цистерны 2 в бак водогрейной колонки 4 и после его полного заполнения по трубопроводу 12 через открытый вентиль 13 поступит в верхнюю часть гелиоколлектора 3, из которого,при открытом вентиле 15, вытесняется воздух. Заполнение прекращают после появления воды без пузырьков воздуха в расширительном бачке 16. Для предотвращения обратного перелива воды из водогрейной колонки 4 и гелиоколлектора 3 в цистерну 2 сжимают пружину перепускного клапана 9. Водоподогреватель готов к работе. 3 27192006.06.30 Температуру воды в баке колонки 4, в цистерне 2 и верхнем бачке гелиоколлектора 3 контролируют соответственно указателями температуры 1, 2 и 3 на пульте управления 17 при включенном тумблере 18. Если температура воды в гелиоколлекторе 3 превысит температуру в баке колонки 4, например на 1015 С, то при закрытых вентилях 8 и 15 и открытых вентилях 7 и 13 включают тумблером 19 насосный узел 5 и вода из гелиоколлектора через открытый смеситель 11 будет поступать в колонку 4, а из нее по трубопроводу 12 через вентиль 13 - в гелиоколлектор 3. Циркуляцию воды прекращают после выравнивания температур 1 и 2. Отбор подогретой воды осуществляют через отводной патрубок смесителя 11. Холодную воду можно брать из цистерны 2 через кран 20. В пасмурную погоду после заполнения водогрейной колонки 4 водой сверху дымовыводящего патрубка колонки монтируют дымовую трубу 23 длиной 1,52,5 м, разжигают топку, используя дрова, торфобрикеты и т.п., и доводят температуру в колонке до требуемого значения. Вентиль 13 при этом закрыт, а излишки воды при ее расширении переливаются в цистерну 2 через предохранительный клапан 14. При необходимости горячая вода из водогрейной колонки 4 может перекачиваться в цистерну 2 по трубопроводу 12 через клапан 14 за счет включения в работу насоса 5 и закачивания в колонку 4 холодной воды через вентиль 8, трубопровод 6 и перепускной клапан 9. В качестве рамы 1 с ходовой частью, прицепной серьгой и смонтированной на раме цистерной 2 на 900 л, покрытой термоизоляционным материалом, допускающим изменение температуры воды за 10 ч на 2 С при температуре окружающего воздуха до 30 С,может быть взята прицеп-цистерна АЦПТ-0,9 на шасси одноосного прицепа ТАПЗ-755 А 4, с. 78. В качестве гелиоколлектора 3 можно, например, взять часть солнечного нагревателя Гелекс-150 площадью 1,6 м 2, предлагаемого НПО Белсельхозмеханизация. Водогрейная колонка может быть типа КВТ-2, выпускаемая РУП Мозырьсельмаш или широко распространенная ранее колонка водогрейная на 90 л для ванн типа КВЭ-1 с чугунной топкой или КВ-2 со стальной топкой 5, с. 214. Дымовая труба может быть изготовлена из кровельной стали. Соединительные трубопроводы могут быть из водопроводных труб 1/2 с отрезками гибких элементов у гелиоколлектора в виде армированных шлангов. Запорные вентили с резьбой 1/2 широко распространены. В качестве перепускного 9 и предохранительного 14 клапанов можно использовать редукционно-предохранительные клапаны опрыскивателя ОНК-Б или специально изготовленного несложного устройства в виде шарового клапана,пружины и винта для ее поджатия. Датчики указателей температуры воды типа ТМ-100 В, а также приемники указателей температуры типа УК 171 могут быть из запчастей зерноуборочного комбайна Дон-1500. Электродвигатель насосного агрегата может быть типа МЭ 11, 12 В, 5 А, а соединенный с валом электродвигателя центробежный насос - со стиральной машины типа Рига 11. Тумблеры 18 и 19 могут быть в виде любых электрических выключателей с фиксированными положениями 1-0, причем тумблер 19 на ток не менее 5 А. Аккумуляторная батарея на 12 В - с любого трактора или автомобиля, при необходимости должна сниматься и перевозиться на подзарядку. Внедрение передвижного комбинированного водоподогревателя в производство позволит значительно снизить затраты энергии на подогрев воды, используемой при обслуживании доильных установок на отгонных пастбищах крупного рогатого скота. Данный водоподогреватель является всепогодным, заготовка дров или другого твердого топлива,которое может храниться в ящике, установленном под его рамой, не является проблемой и может быть легко осуществима за небольшую доплату обслуживающему персоналу. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4