Система водяного отопления помещений коттеджа

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМА ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ КОТТЕДЖА(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Автор Синяков Анатолий Леонидович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) 1. Система водяного отопления помещений коттеджа, содержащая установленный в котельной и оборудованный входным и выходным патрубками водогрейный котел, к входному патрубку которого подключен выходом основной насос расположенные в помещениях нагревательные приборы, входы и выходы которых через магистральные подающий и обратный трубопроводы соответственно присоединены к главному стояку и ко входу основного насоса системы, отличающаяся тем, что она снабжена рекуперативным теплообменником, который оборудован входными и выходными патрубками для горячей и холодной воды дополнительным насосом баком для воды и гладкотрубным регистром,который выполнен изтеплопроводных труб, присоединенных входами и выходами соответственно к распределительному и собирающему коллекторам холодной воды, при этом рекуперативный теплообменник установлен над водогрейным котлом и его входной и выходной патрубки для горячей воды соответственно присоединены к выходному патрубку водогрейного котла и входу основного стояка системы, а собирающий и распределительный коллекторы гладкотрубного регистра, который расположен в цементнопесчаной стяжке пола ванной комнаты, присоединены соответственно к входному и выходному патрубкам холодной воды теплообменника соответственно через обратный клапан и через бак и дополнительный насос, установленные на полу котельной. 55662009.10.30 2. Система водяного отопления по п. 1, отличающаяся тем, что рекуперативный теплообменник выполнен в виде противоточного теплообменника типа труба в трубе, который оборудован входными и выходными патрубками для горячей и холодной воды. Предлагаемое техническое решение относится к системам водяного отопления помещений с вынужденной циркуляцией воды. Известна конструкция системы водяного отопления помещений, содержащая водогрейный котел, расположенный в котельной, находящейся в цокольном этаже здания, нагревательные приборы, расположенные в помещениях и присоединенные ко входу и выходу водогрейного котла через магистральные подающий и обратный трубопроводы 1. Известная система работает следующим образом. Горячая вода из котла направляется по магистральному подающему трубопроводу в нагревательные приборы, расположенные в помещениях, где происходит ее охлаждение воздухом помещения. Вода, остывшая в нагревательных приборах, возвращается в котел по обратному трубопроводу. В действующей системе отопления такая естественная циркуляция воды происходит непрерывно вследствие разных температур ее, а следовательно, и объемных весов воды в магистральных подающем и обратном трубопроводах. Изменением температуры горячей воды из котла путем регулирования количества топлива, сжигаемого в топке котла, изменяют тепловую мощность нагревательных приборов, затрачиваемую на нагрев воздуха помещения. К недостаткам известной конструкции системы отопления помещений следует отнести большую металлоемкость, малый радиус действия (до 30 м) и необходимость заглубления водогрейного котла. Большая металлоемкость обусловлена необходимостью применять трубы больших диаметров для уменьшения потерь гидравлического давления, под которым происходит естественная циркуляция воды в системе. Малый радиус действия системы обусловлен малой разностью давлений, которая возникает между давлениями охлажденной и нагретой воды. Необходимость в заглублении водогрейного котла обусловлена тем, что чем выше нагревательные приборы будут расположены по отношению к котлу, тем большее давление возникает в циркуляционном контуре, благодаря которому вода циркулирует в системе отопления. Отмеченные недостатки отсутствуют в системе отопления помещений с вынужденной циркуляцией воды в системе при помощи насоса 2. Эта известная система содержит водогрейный котел и центробежный насос, установленные в котельной, которая расположена, как и коттедж, над цокольным этажом здания нагревательные приборы, расположенные в отапливаемых помещениях и присоединенные входами и выходами через магистральные подающий и обратный трубопроводы соответственно к выходу водогрейного котла и входу центробежного насоса, выход которого присоединен ко входу котла. К недостатку известной системы следует отнести ее пониженную эффективность работы, так как система, обеспечивая нормируемую температуру в ванной комнате, не осуществляет обогрев холодного пола в ней (керамическая противоскользящая плитка, 2 55662009.10.30 приклеенная к цементно-песчаной стяжке, снизу которой расположен упрочненный слой теплоизоляции). В результате этого в отопительный период отсутствует комфортная среда в ванной комнате. Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности работы системы водяного отопления помещений коттеджа. Поставленная задача решается тем, что известная система водяного отопления помещений, содержащая установленный в котельной и оборудованный входным и выходным патрубками водогрейный котел, к входному патрубку которого подключен выходом основной насос расположенные в помещениях нагревательные приборы, входы и выходы которых через магистральные подающий и обратный трубопроводы соответственно присоединены к главному стояку и ко входу основного насоса системы, снабжена рекуперативным теплообменником, который оборудован входными и выходными патрубками для горячей и холодной воды дополнительным насосом баком для воды, обратным клапаном и гладкотрубным регистром, который выполнен изтеплопроводных труб, присоединенных входами и выходами соответственно к распределительному и собирающему коллекторам холодной воды, при этом рекуперативный теплообменник установлен над водогрейным котлом и его входной и выходной патрубки для горячей воды соответственно присоединены к выходному патрубку водогрейного котла и входу основного стояка системы, а собирающий и распределительный коллекторы гладкотрубного регистра, который расположен в цементно-песчаной стяжке пола ванной комнаты, присоединены соответственно к входному и выходному патрубкам холодной воды теплообменника соответственно через обратный клапан и через бак и дополнительный насос, установленные на полу котельной. Из-за простоты конструкции и эксплуатации рекуперативный теплообменник выполнен в виде противоточного теплообменника типа труба в трубе, который оборудован входными и выходными патрубками для горячей и холодной воды. Сущность полезной модели - система водяного отопления помещений коттеджа - поясняется следующими графическими изображениями на фиг. 1 изображена схема системы с участком пола ванной комнаты, в котором расположен гладкотрубный регистр на фиг. 2 - конструкция гладкотрубного регистра системы отопления для обогрева пола ванной комнаты на фиг. 3 - электрическая схема системы управления обогреваемым полом ванной комнаты коттеджа. Система водяного отопления помещений коттеджа содержит установленные в котельной 1 водогрейный котел 2 с входным 3 и выходным 4 патрубками и основной насос 5 с электродвигателем 6, расположенные в жилых 7, 8 и в ванной 9 комнатах нагревательные приборы 10, входы и выходы которых через магистральные подающий и обратный трубопроводы 11, 12 соответственно присоединены к главному стояку 13 и входу основного насоса 5 системы. Система снабжена рекуперативным теплообменником 14, который оборудован входными 15, 16 и выходными 17, 18 патрубками для горячей и холодной воды, дополнительным насосом 19 с электродвигателем 20 баком 21, который заполнен водой обратным клапаном 22 и гладкотрубным регистром, который выполнен изтеплопроводных труб 23, присоединенных входами и выходами соответственно к распределительному и собирающему коллекторам 24, 25 холодной воды. При этом рекуперативный теплообменник 14 установлен над водогрейным котлом 2 и его входной 15 и выходной 17 патрубки для горячей воды соответственно присоединены к патрубку 4 котла 2 и входу основного стояка 13 системы, а собирающий 25 и распределительный 24 коллекторы гладкотрубного регистра, который расположен в цементно-песчаной стяжке 26 пола ванной комнаты 9,3 55662009.10.30 присоединены соответственно к входному 16 и выходному 18 патрубкам холодной воды теплообменника 14 соответственно через обратный клапан 22 и через дополнительный насос 19 и бак 21, которые установлены на полу котельной. Для нагрева пола площадью 3 м 2 до температуры 2830 С необходимо, чтобы гладкотрубный регистр имел тепловую мощность 350450 Вт в зависимости от термического сопротивления теплоизоляционного слоя 27, находящегося под цементно-песчаной стяжкой 26 пола. С учетом требуемой небольшой тепловой мощности гладкотрубного нагревателя, а также из-за простоты конструкции и эксплуатации рекуперативный теплообменник 14 выполнен в виде теплообменника типа труба в трубе, который оборудован входными и выходными патрубками для горячей и холодной воды. Для управления обогреваемым полом ванной комнаты разработана электрическая схема системы управления (фиг. 3). Для этого система водяного отопления помещений дополнительно снабжена автоматическим выключателем 28, регулятором температуры 29 с датчиком 30, который расположен в собирающем коллекторе 25 гладкотрубного регистра, и с контактом 31. При этом электродвигатель 20 дополнительного насоса 19 подключен к электросети через контакт 31 регулятора температуры 29. Заявляемая система водяного отопления помещений коттеджа работает следующим образом. При замыкании выключателя 28 (фиг. 3) к электросети подключаются электродвигатель 6 насоса 5, регулятор температуры 29 и с замыканием контакта 31 - электродвигатель 20 дополнительного насоса 19. Регулятор температуры 29, датчик 30 которого расположен в собирающем коллекторе 25 гладкотрубного регистра, настроен на поддержание температуры 35 С воды в собирающем коллекторе 25, при этом температура поверхности пола будет 2930 С. Насос 5 прокачивает обратную воду, поступающую на его вход из магистрального обратного трубопровода 12, через водогрейный котел 2, где она нагревается теплотой, полученной при сжигании углеводородного топлива в топке котла, рекуперативный теплообменник 14 и через главный стояк 13, магистральный подающий трубопровод 11 подает ее в нагревательные приборы 10, где она охлаждается воздухом помещений. Охлажденная вода из нагревательных приборов 10 затем поступает в обратный магистральный трубопровод 12. Поддержание нормируемой температуры помещений 7, 8, 9 в отопительный период осуществляется регулированием температуры воды на выходе котла 2 путем изменения количества топлива, сжигаемого в топке котла. Одновременно с началом работы насоса 5 начинает работать дополнительный насос 19, который забирает воду из бака 21, прокачивает ее через трубы 23 гладкотрубного регистра, обратный клапан 22 и через входной патрубок 16 подает ее в теплообменник 14,где она нагревается горячей водой из котла, проходящей через теплообменник 14. Нагретая в теплообменнике 14 холодная вода через выходной патрубок 18 поступает в бак 21 и из него в теплопроводные трубы 23 и собирающий коллектор 25 регистра. Работать насос 19 будет до тех пор, пока температура воды в собирающем коллекторе 25 не достигнет 35 С. При достижении водой этой температуры регулятор 29 размыкает контакт 31 и насос 19 прекращает работу. Так как гладкотрубный регистр, расположенный в полу, находится ниже уровня воды в баке 21, то вода с температурой 35 С, находящаяся в трубах регистра, никуда не сливается и постепенно остывает, отдавая теплоту полу. Когда температура воды в гладкотрубном регистре понизится до 30 С, то регулятор 29 замыкает контакт 31 и начинает работать насос 19, который прокачивает воду через теплообменник 14 до тех пор, пока температура воды в гладкотрубном регистре не достигнет температуры 35 С. Далее процесс поддержания температуры поверхности пола ванной комнаты повторяется. 4 55662009.10.30 Таким образом, в процессе работы заявляемой системы водяного обогрева помещений происходит достижение поставленной технической задачи повышение эффективности работы системы за счет обогрева пола в ванной комнате частью тепловой энергии водогрейного котла, которая передается полу благодаря оборудованию системы рекуперативным теплообменником, баком для воды, дополнительным насосом, обратным клапаном и гладкотрубным регистром, который расположен в цементно-песчаной стяжке пола ванной комнаты. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5