Устройство для аккумулирования тепловой энергии с помощью изменения фазового состояния теплоаккумулирующего вещества

Полезная модель относиться к теплотехнике и предназначена для аккумулирования избытков тепла, которые образуются при непрерывной эксплуатации тепловыделяющего оборудования, и последующей утилизации запасенной тепловой энергии в случаях недостатка тепла. Устройство для аккумулирования тепловой энергии с помощью изменения фазового состояния теплоаккумулирующего вещества содержит корпус, снабженный каналами для циркуляции теплоотдающего или тепловоспринимающего теплоносителя, и крышку, снабженную жестко закрепленной на ней трубкой для отбора и подачи жидкой фазы TAB и расположенной вдоль оси симметрии устройства трубой для отбора и подачи твердой фазы TAB, внутри которой расположен спиральный транспортер, корпус имеет сужающуюся нижнюю часть. Труба для отбора и подачи твердой фазы TAB может иметь в верхней части сетчатый участок. Трубка для отбора и подачи жидкой фазы TAB может иметь на конце, расположенном в устройстве, фильтрующую часть. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей. 1 с.п. и 2 з.п. ф-лы, 2 илл.

Полезная модель относиться к теплотехнике и предназначена для аккумулирования избытков тепла, которые образуются при непрерывной эксплуатации тепловыделяющего оборудования, и последующей утилизации запасенной тепловой энергии в случаях недостатка тепла.

Известен тепловой аккумулятор фазового перехода, содержащий блок капсул, заполненных изменяющим агрегатное состояние в рабочем диапазоне температур теплоаккумулирующим веществом (TAB). Капсулы выполнены из коаксиально расположенных цилиндров с образованием между ними зазоров для прохода жидкого теплоносителя [Патент РФ 2187049, МПК F24Н 7/00, опубл. 25.12.2002. Шульгин В.В., Гулин С.Д. и др. «Тепловой аккумулятор фазового перехода»]. Недостатком этого устройства для аккумулирования тепловой энергии является ограниченность количества аккумулируемого и утилизируемого тепла вследствие ограниченности количества TAB, заполняющего капсулы.

Наиболее близким является тепловой аккумулятор фазового перехода, утилизирующий и аккумулирующий тепловую энергию отработавших газов ДВС. В замкнутой полости, ограниченной внутренним корпусом, находится теплоаккумулирующее вещество, пронизанное двумя теплообменниками [Патент РФ 2150603, МПК F02N 17/00, опубл. 10.06.2000 Шульгин В.В., Гулин С.Д., Яковлев С.А. «Тепловой аккумулятор фазового перехода»]. Недостатком этого устройства является конструктивная ограниченность количества аккумулируемого и угилизируемого тепла вследствие ограниченности количества TAB, заполняющего устройство.

Технический результат заключается в расширении технологических возможностей.

Технический результат достигается тем, что заявленное устройство для аккумулирования тепловой энергии с помощью изменения фазового состояния теплоаккумулирующего вещества содержит корпус, снабженный каналами для циркуляции теплоотдающего или тепловоспринимающего теплоносителя, и крышку, снабженную жестко закрепленной на ней трубкой для отбора и подачи жидкой фазы TAB и расположенной вдоль оси симметрии устройства трубой для отбора и подачи твердой фазы TAB, внутри которой расположен спиральный транспортер, корпус имеет сужающуюся нижнюю часть. Труба для отбора и подачи твердой фазы TAB может иметь в верхней части сетчатый участок. Трубка для отбора и подачи жидкой фазы TAB может иметь на конце, расположенном в устройстве, фильтрующую часть.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение возможности хранения неограниченного количества TAB в предназначенных для этого емкостях и контейнерах, которые не входят в конструкцию устройства.

В патентной и научно-технической литературе подобной конструкции устройства для аккумулирования тепловой энергии нами не обнаружено.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг.1 - устройство для аккумулирования тепловой энергии, общий вид;

На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство для аккумулирования тепла (фиг.1, 2) содержит корпус 1, который выполнен в виде цилиндра или параллелепипеда с сужающейся нижней частью 3, крышку 2, снабженную жестко закрепленной на ней трубкой 5 для отбора и подачи жидкой фазы TAB и расположенной вдоль оси симметрии устройства трубой 6 для отбора и подачи твердой фазы TAB, внутри которой расположен спиральный транспортер 7. Корпус 2 имеет каналы 4 для циркуляции теплоотдающего или тепловоспринимающего теплоносителя. Труба 6 для отбора и подачи твердой фазы TAB имеет в верхней части сетчатый участок 10. Трубка 5 для отбора и подачи жидкой фазы TAB имеет на конце, расположенном в устройстве, фильтрующую часть 8.

Работает устройство следующим образом.

При аккумулировании тепла с помощью трубы 6 для отбора и подачи твердой фазы TAB, внутри которой расположен спиральный транспортер 7 из контейнера для хранения твердой фазы TAB (не показан) в устройство подается твердая фаза TAB. При прохождении теплоотдающего теплоносителя через каналы 4 происходит передача теплоты от теплоносителя твердой фазе TAB, находящейся в устройстве, в результате чего твердая фаза меняет свое агрегатное состояние и становится жидкой фазой TAB. Затем жидкая фаза отбирается из устройства с помощью трубки 5 для отбора и подачи жидкой фазы TAB в емкость для хранения жидкой фазы TAB (не показана). Фильтрующая часть 8 трубки 5 для отбора и подачи жидкой фазы TAB 5 исключает попадание твердой фазы TAB в емкость для хранения жидкой фазы TAB.

При утилизации аккумулированного тепла с помощью трубки 5 для отбора и подачи жидкой фазы TAB из емкости для хранения жидкой фазы TAB в устройство подается жидкая фаза TAB. При прохождении тепловоспринимающего теплоносителя через каналы 4 происходит передача теплоты теплоносителю от жидкой фазы TAB, находящейся в устройстве, в результате чего жидкая фаза меняет свое агрегатное состояние и становится твердой фазой TAB. Вследствие действия сил гравитации и циркуляции жидкой фазы TAB твердая фаза концентрируется на выходе 9 трубы 6 для отбора и подачи твердой фазы TAB, и отбирается в контейнер для хранения твердой фазы TAB. Сетчатый участок 10 трубы 6 для отбора и подачи твердой фазы TAB исключает попадание жидкой фазы TAB в контейнер для хранения твердой фазы TAB.

Таким образом, расширяются технологические возможности устройств для аккумулирования тепловой с помощью изменения фазового состояния TAB, связанные с количеством используемого TAB.

1. Устройство для аккумулирования тепловой энергии с помощью изменения фазового состояния теплоаккумулирующего вещества, содержащее корпус, снабженный каналами для циркуляции теплоотдающего или тепловоспринимающего теплоносителя, отличающееся тем, что устройство содержит крышку, снабженную жестко закрепленной на ней трубкой для отбора и подачи жидкой фазы TAB и расположенной вдоль оси симметрии устройства трубой для отбора и подачи твердой фазы TAB, внутри которой расположен спиральный транспортер, а корпус имеет сужающуюся нижнюю часть.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что труба для отбора и подачи твердой фазы TAB имеет в верхней части сетчатый участок.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубка для отбора и подачи жидкой фазы TAB имеет на конце, расположенном в устройстве, фильтрующую часть.