Устройство для утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы

Полезная модель относится к промышленной теплоэнергетике и может быть использована для утилизации тепловых потерь в сетях теплоснабжения в испарителе теплового насоса. Устройство для утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы содержит горизонтальный коллектор, выполненный из полимерной трубы в форме винтовой спирали, расположенный в канале теплотрассы вокруг трубопроводов тепловой сети, соединенный через циркуляционный насос с испарителем теплового насоса и заполненный теплоносителем, каркасное устройство П-образной формы из пластикового материала, облицованное теплоотражающими экранами с минимальным возможным зазором 10-50 мм от внутренних поверхностей канала, дополнительное каркасное устройство П-образной формы с элементами крепления к трубопроводу из пластикового материала, облицованное теплоотражающими экранами, установленное вокруг трубопроводов тепловой сети с зазором 40-50 мм от поверхности трубопроводов теплотрассы, внутри винтовой спирали труб горизонтального коллектора. Элементы крепления выполнены в виде опорной планки и двух фиксирующих планок. Технический результат: повышение эффективности работы теплотрассы, утилизация теплоты в размере, не превышающем нормируемые тепловые потери.

Полезная модель относится к промышленной теплоэнергетике и может быть использована для утилизации тепловых потерь в сетях теплоснабжения в испарителе теплового насоса.

Известно «Устройство для утилизации тепловых потерь теплотрасс» (Патент на полезную модель РФ 88361, МПК E02D 1/00, 2009 г.) которое представляет собой соединенную с испарителем теплового насоса винтовую спираль полимерных труб, уложенную вокруг канала теплотрассы и засыпанную грунтом.

Недостатками данного устройства являются: сложность его монтажа и ремонта, сложность обслуживания теплотрассы.

Известно «Устройство для утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы» (Патент на полезную модель РФ 94988, МПК E02D 1/00, 2010 г.) которое представляет собой соединенную с испарителем теплового насоса винтовую спираль полимерных труб, уложенную вокруг трубопроводов тепловой сети в канале теплотрассы.

Недостатками данного устройства являются: неполный сбор тепловой энергии устройством, сильная зависимость от внешних условий вокруг канала.

Известно «Устройство для утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы» (Патент на полезную модель РФ 103175, МПК F24D 11/02, 2011 г.), состоящее из горизонтального коллектора, выполненного из полимерной трубы в форме винтовой спирали, заполненного теплоносителем, расположенного в канале теплотрассы вокруг трубопроводов тепловой сети, соединенного через циркуляционный насос с испарителем теплового насоса, содержащее теплоотражающий экран, установленный между коллектором и внутренней поверхностью канала теплотрассы.

Недостатками данного устройства является возможность отбора тепловой энергии в размере, превышающем нормируемые потери тепловой сети.

Наиболее близким к предлагаемому техническому является «Устройство для утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы» (Патент на полезную модель РФ 108559, МПК F24D 11/02, 2011 г.), принятое за прототип, содержащее горизонтальный коллектор выполненный из полимерной трубы в форме винтовой спирали, расположенный в канале теплотрассы вокруг трубопроводов тепловой сети, соединенный через циркуляционный насос с испарителем теплового насоса и заполненный теплоносителем, каркасное устройство П-образной формы из пластикового материала, облицованное теплоотражающими экранами с минимальным возможным зазором 10-50 мм от внутренних поверхностей канала. Каркасное устройство имеет раскосы. Каркасное устройство имеет полчки для установки рамы с теплоотражающим экраном.

Недостатками данного устройства является возможность отбора тепловой энергии в размере, превышающем нормируемые потери тепловой сети.

Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью, заключается в повышении эффективности работы теплотрассы, в утилизации теплоты в размере, не превышающем нормируемые потери.

Технический результат достигается тем, что устройство для утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы, содержащее горизонтальный коллектор выполненный из полимерной трубы в форме винтовой спирали, расположенный в канале теплотрассы вокруг трубопроводов тепловой сети, соединенный через циркуляционный насос с испарителем теплового насоса и заполненный теплоносителем, каркасное устройство П-образной формы из пластикового материала, облицованное теплоотражающими экранами с минимальным возможным зазором 10-50 мм от внутренних поверхностей канала, содержит дополнительное каркасное устройство П-образной формы с элементами крепления к трубопроводу из пластикового материала, облицованное теплоотражающими экранами, установленное вокруг трубопроводов тепловой сети с зазором 40-50 мм от поверхности трубопроводов теплотрассы, внутри винтовой спирали труб горизонтального коллектора. Элементы крепления выполнены в виде опорной планки и двух фиксирующих планок.

На фиг.1 устройство по утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы.

На фиг.2 показано дополнительное каркасное устройство с теплоотражающими экранами.

На чертежах цифрами обозначены: винтовая спираль полимерных труб 1; канал теплотрассы 2; каркасное устройство 3; трубопроводы 4 тепловой сети; циркуляционный насос 5; испаритель теплового насоса 6; дополнительное каркасное устройство 7, опорная планка 8, фиксирующие планки 9, теплоотражающие экраны 10.

Теплоотражающие экраны 10 выполнены из полированной фольги, чтобы исключить лучистый теплообмен.

В нижней части каркасное устройство 3 и дополнительное каркасное устройство 7 имеют полочки 11 для установки рамы с теплоотражающим экраном 10. Для придания жесткости каркасное устройство 3 и дополнительное каркасное устройство 7 имеет раскосы 12. Каркасное устройство 3 устанавливают на донную плиту канала, закрепляют теплоотражающие экраны 10 на его боковых и верхней плоскостях и устанавливают на полочки 11 раму с теплоотражающим экраном 10.

Дополнительное каркасное устройство 7 снабжено опорной планкой 8 и двумя фиксирующими планками 9. Опорная планка 8 расположена на расстоянии 40-50 мм от верхней планки дополнительного каркасного устройства 7 для его установки на трубопроводы 4 и обеспечения необходимой величины зазора между верхними теплоотражающими экранами 10 и поверхностью трубопроводов 4. Расстояние между фиксирующими планками 9 выбирают равным ширине трубопроводов для обеспечения фиксации дополнительного каркасного устройства 7 на трубопроводах 4. Расстояние от фиксирующих планок 9 до боковых планок дополнительного каркасного устройства 7 выбирают равным 40-50 мм для обеспечения необходимой величины зазора между боковыми теплоотражающими экранами 10 и поверхностью трубопроводов 4. Нижняя часть фиксирующих планок 9 может быть выполнена в виде крюка. Дополнительное каркасное устройство 7 устанавливают опорной планкой 8 на трубопроводы 4, фиксирующие планки 9 стягивают за крюки, например ремнем или проволокой. Закрепляют теплоотражающие экраны 10 на боковых и верхней плоскостях дополнительного каркасного устройства 7 и устанавливают на полочки 11 раму с теплоотражающим экраном 10. Дополнительное каркасное устройство 7 позволяет технологически быстро устанавливать теплоотражающие экраны во время укрытия канала верхней плитой. Длину дополнительного каркасного устройства 7 выбирают кратной длине укрывающих плит и для удобства монтажа не более 1 метра. Теплоотражающие экраны 10 сохраняют целостность при вскрытии канала теплотрассы 2, при образовании локальных разрывов теплоотражающие экраны 10 могут быть легко заменены или восстановлены, например способом наложения заплат.

Устройство по утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы работает следующим образом. Тепловой поток от трубопроводов 4 сети теплоснабжения, т.е. нормируемые потери тепла, отражается дополнительным экраном 7 и воспринимается теплоносителем в трубопроводах 4. Экспериментально установлено, что тепловой поток возвращается в объеме 25-30% от нормируемых тепловых потерь, это приводит к меньшему понижению температуры теплоносителя.

Остальной тепловой поток поступает в канал теплотрассы 2 и воспринимается горизонтальным винтовым спиральным коллектором 1, в котором под действием циркуляционного насоса 5 теплоноситель направляется в испаритель теплового насоса 6. Степень нагрева промежуточного теплоносителя в коллекторе составляет величину от 3 до 5°С. При этом тепловая энергия несобранная горизонтальным винтовым спиральным коллектором 1 и рассеиваемая в канале теплотрассы 2 удерживается внутри канала при помощи каркасного устройства с теплоотражающими экранами 3. Каркасное устройство с теплоотражающими экранами 3 позволяют практически полностью исключить лучистый теплообмен между стенкой канала и трубопроводом тепловых сетей. Дополнительное термическое сопротивление создается за счет воздушной прослойки между экраном и внутренней поверхностью канала. При расположении каркасного устройства с теплоотражающими экранами 3 на расстоянии 10-50 мм от внутренних поверхностей канала сопротивление теплопередачи составит порядка 0,19-0,25 м²°C/Вт.

Таким образом, предлагаемое устройство по снижению тепловых потерь в канале теплотрассы повышает эффективность работы теплотрассы и гарантированно утилизирует теплоту в размере, не превышающем нормируемые тепловые потери.

1. Устройство для утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы, содержащее горизонтальный коллектор, выполненный из полимерной трубы в форме винтовой спирали, расположенный в канале теплотрассы вокруг трубопроводов тепловой сети, соединенный через циркуляционный насос с испарителем теплового насоса и заполненный теплоносителем; каркасное устройство П-образной формы из пластикового материала, облицованное теплоотражающими экранами, установленное с зазором 10-50 мм от внутренних поверхностей канала, отличающееся тем, что содержит дополнительное каркасное устройство П-образной формы с элементами крепления к трубопроводу из пластикового материала, облицованное теплоотражающими экранами, установленное вокруг трубопроводов тепловой сети с зазором 40-50 мм от поверхности трубопроводов теплотрассы, внутри винтовой спирали труб горизонтального коллектора.

2. Устройство для утилизации тепловых потерь в канале теплотрассы по п.1, отличающееся тем, что элементы крепления выполнены в виде опорной планки и двух фиксирующих планок.