Устройство для поддержания околонулевой температуры в закрытых помещениях

Устройство для поддержания околонулевой температуры в закрытых помещениях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к строительству, в частности к техническому решению стабилизации температуры воздуха в закрытых помещениях – крытых ледовых и лыжных катках, ангарах, стояночных гаражах, а также для охлаждения в летнее время хранилищ сельхозпродуктов.

Известна «Система воздушного охлаждения помещений и оболочка для кусков льда теплоизолированной камеры для льда такой системы» RU 2411418 [2], включающая: теплоизолированную камеру для льда; множество кусков льда, полученных за счет естественного холода в холодное время года и уложенных в теплоизолированную камеру для льда с зазорами между соседними кусками льда, которые образуют каналы для прохода охлаждаемого воздуха; контур приточно-вытяжной вентиляции с принудительной циркуляцией воздуха, оборудованный вытяжным воздуховодом для подачи охлаждаемого воздуха из охлаждаемого помещения в теплоизолированную камеру для льда и приточным воздуховодом для подачи охлажденного воздуха из теплоизолированной камеры для льда в охлаждаемое помещение, куски льда заключены в оболочки в виде полимерных бутылок с горловинами и получены замораживанием воды, залитой в полимерные бутылки.

Недостатком устройства является необходимость приточно-вытяжной вентиляции, что снижает энергетическую эффективность эксплуатации устройства.

Наиболее близким техническим решением является «Устройство для хранения сельскохозяйственных продуктов» RU 2023384 [1], содержащее емкость, заполненную жидкостью, теплообменник, надводная часть которого расположена на верхней плоскости емкости, подводная часть теплообменника расположена внутри емкости с жидкостью.

Устройство обладает повышенной энергоэффективностью эксплуатации по сравнению с [2] благодаря отсутствию необходимости принудительной вентиляции.

Недостатком является низкая долговечность, обусловленная разрушающим воздействием окружающей среды на наружные части тепловых труб. Кроме того, в летнее время по стенкам тепловых труб происходит паразитный нагрев жидкости, приводящий к необходимости увеличения объема теплоаккумулирующей жидкости и снижению эффективности терморегуляции. Недостатком также является повышенная сложность монтажа, обусловленная наличием выступающих за пределы помещения тепловых труб с оребрением.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение долговечности, эффективности и упрощение монтажа.

Технический результат достигается тем, что устройство для поддержания околонулевой температуры в закрытых помещениях, содержащее емкость (с крышкой) заполненную жидкостью, теплообменник, надводная часть которого расположена на верхней плоскости емкости, подводная часть теплообменника расположена внутри емкости с жидкостью, характеризуется тем, что устройство расположено внутри помещения, надводная часть теплообменника и подводная часть выполнены из гофрированного металла, а между ними расположены минимум один теплопроводящий (и скрепляющий) мост.

Надводный и подводный теплообменники могут содержать плоский скрепляющий теплопроводный элемент, к одной стороне которого прикреплены теплопроводящие мосты, к другой - металлические части надводного и подводного теплообменников соответственно. Указанное выполнение позволит повысить технологичность изготовления больших теплообменников.

Емкость может быть выполнена из материала с низкой теплопроводностью, например пластиковой. Выполнение из материала с низкой теплопроводностью позволит повысить технологичность производства и снизить расход металла без снижения стабильности терморегуляции, так как основной теплообмен происходит через теплообменник.

Емкость можно заполнять пресной водой. При заполнении емкости пресной водой стабилизация температуры в помещении происходит около нуля градусов, что удобно, например, для хранения овощей, для крытых ледовых и лыжных катков, стояночных гаражей и т.д.

Устройство схематически показано на фиг. 1 (продольный разрез), фиг. 2 (поперечный разрез), фиг. 3 (вид сверху),

где:

1 – ёмкость;

2 – крышка;

3 – надводный металлический гофрированный теплообменник;

4 – скрепляющий теплопроводящий элемент;

5 – теплоизолированные металлические теплопроводящие мосты;

6 – вода;

7 – подводный металлический гофрированный теплообменник.

Устройство действует следующим образом: емкости 1 с крышкой 2 и водой 6 устанавливают у стен помещения (не показано). В зимнее время теплота, выделяемая при замерзании воды, передается через подводные теплообменники 7, скрепляющие теплопроводные элементы 4, соединительные мосты 5 и надводные теплообменники 3 в помещение, а из него - в атмосферу через стены, потолок, периодически открывающиеся двери, а в грунт – через пол. При этом вокруг подводных теплообменников образуется лед, процесс замерзания воды происходит от центра к стенкам ёмкости, площадь теплообменной поверхности которого возрастает по мере замерзания воды. Температура воздуха в помещении становится близкой к температуре замерзания воды.

Площади теплообменников, площади поперечного сечения мостов определяются теплотехническим расчетом исходя из потерь и притока тепла через ограждающие конструкции помещения, с учетом других видов теплообмена помещения с окружающей средой.

Технический результат – повышение долговечности достигается размещением устройства в закрытом помещении и отсутствием разрушающего воздействия окружающей среды на наружные части.

Технический результат – повышение эффективности - достигается отсутствием паразитных тепловых мостов между атмосферой и теплоаккумуляторной емкостью.

Технический результат – упрощение монтажа - достигается отсутствием необходимости монтажа части устройства вне помещения.

Промышленное применение

Изобретение может с успехом применяться для производства и эксплуатации стабилизаторов температуры воздуха в закрытых помещениях – крытых ледовых и лыжных катках, ангарах, стояночных гаражах, а также для охлаждения в летнее время хранилищ сельхозпродуктов.

1. Устройство для поддержания околонулевой температуры в закрытых помещениях, содержащее емкость заполненную жидкостью, теплообменник, надводная часть которого расположена на верхней плоскости емкости, подводная часть теплообменника расположена внутри емкости с жидкостью, отличающееся тем, что устройство расположено внутри помещения, надводная часть теплообменника и подводная часть выполнены из гофрированного металла, а между ними расположен минимум один теплопроводящий мост.

2. Устройство по п.1. отличающееся тем, что надводный теплообменник содержит плоский скрепляющий теплопроводный элемент, к одной стороне которого прикреплены теплопроводящие мосты, к другой - металлические части надводного теплообменника.

3. Устройство по п.1. отличающееся тем, что подводный теплообменник содержит плоский скрепляющий теплопроводный элемент, к одной стороне которого прикреплены теплопроводящие мосты, к другой - металлические части подводного теплообменника.

4. Устройство по п.1. отличающееся тем, что емкость выполнена из материала с низкой теплопроводностью.

5. Устройство по п.1. отличающееся тем, что емкость заполняют пресной водой.