RU124841U1

RU124841U1 - INTEGRATED HEAT BATTERY AND HOB ON ITS BASIS

Info

Publication number: RU124841U1
Application number: RU2012125830/07U
Authority: RU
Inventors: Сергей Германович Бурдин; Анастасия Сергеевна Бурдина; Сергей Валерьевич Николаенко
Original assignee: Сергей Германович Бурдин
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2013-02-10

Abstract

1. Комплексный тепловой аккумулятор, включающий высокотемпературный блок и низкотемпературный блок, высокотемпературный блок выполнен в виде камеры с расположенным в ней, по меньшей мере, одним накопителем тепловой энергии, низкотемпературный блок выполнен в виде расположенной снаружи высокотемпературного блока рубашки с подключаемыми-отключаемыми патрубками для подвода и отвода нагреваемой жидкости, при этом камера высокотемпературного блока выполнена с возможностью подключения-отключения ее к теплообменнику, располагаемому в зоне горения топлива или концентрации солнечной энергии устройства для получения тепловой энергии в системе теплоснабжения и/или горячего водоснабжения, для отбора части тепловой энергии сгорания топлива, рабочим агентом теплообменника и соединенной с ним камеры высокотемпературного блока является минеральное и/или синтетическое масло с температурой кипения при атмосферном давлении не менее 500°С, а между рубашкой низкотемпературного блока и камерой высокотемпературного блока размещена теплоизоляция.2. Комплексный тепловой аккумулятор по п.1, отличающийся тем, что в качестве накопителя тепловой энергии используют камень или огнеупорный кирпич.3. Комплексный тепловой аккумулятор по п.1, отличающийся тем, что в качестве накопителя тепловой энергии используют герметичную капсулу с едким натром или едким калием.4. Комплексный тепловой аккумулятор по п.1, отличающийся тем, что устройство для получения тепловой энергии выполнено в виде газового, или жидкостного, или твердотельного котла, или дровяной печи, или солнечного коллектора в виде вогнутого зеркала и теплоприемника.5. �1. A complex thermal accumulator, including a high-temperature block and a low-temperature block, a high-temperature block is made in the form of a chamber with at least one thermal energy storage device located in it, the low-temperature block is made in the form of a jacket located on the outside of the high-temperature block with plug-in and cut-off nozzles for supplying and removal of the heated fluid, while the high-temperature unit chamber is configured to connect-disconnect it to a heat exchanger located in f burning fuel or solar energy concentration of a device for generating thermal energy in a heat supply and / or hot water supply system, for extracting part of the thermal energy of fuel combustion, the working agent of the heat exchanger and the high-temperature unit chamber connected to it is mineral and / or synthetic oil with a boiling point at atmospheric pressure not less than 500 ° С, and thermal insulation is placed between the jacket of the low-temperature block and the chamber of the high-temperature block. 2. The integrated heat accumulator according to claim 1, characterized in that a stone or refractory brick is used as a heat energy storage device. The integrated heat accumulator according to claim 1, characterized in that a sealed capsule with caustic soda or caustic potassium is used as a heat energy storage device. The integrated heat accumulator according to claim 1, characterized in that the device for generating thermal energy is made in the form of a gas, or liquid, or solid state boiler, or a wood stove, or a solar collector in the form of a concave mirror and a heat receiver. �

Description

Полезная модель относится к области теплотехники и может быть использована в системах теплоэлектроснабжения индивидуальных объектов.The utility model relates to the field of heat engineering and can be used in heat and power supply systems of individual objects.

На современном этапе рациональное использование топливно-энергетических ресурсов представляет собой одну из глобальных мировых проблем, успешное решение которой будет иметь определяющее значение не только для дальнейшего развития мирового сообщества, но и для сохранения среды его обитания. Одним из перспективных путей решения этой проблемы является применение новых энергосберегающих технологий, использование возобновляемых источников энергии.At the present stage, the rational use of fuel and energy resources is one of the global global problems, the successful solution of which will be crucial not only for the further development of the world community, but also for the preservation of its environment. One of the promising ways to solve this problem is the use of new energy-saving technologies, the use of renewable energy sources.

Учитывая увеличение использования возобновляемых источников энергии, многие европейские производители признали необходимость комбинирования нескольких источников тепловой энергии в единую систему теплоснабжения. Такая система может включать котлы, которые работают на газе и жидком топливе, электрические нагреватели (например, ТЭНы), а также альтернативные источники - тепловые насосы, солнечные коллекторы, дровяные котлы и устройства для утилизации тепла. Комбинированная система теплоснабжения позволяет максимально эффективно использовать тепло из источников, которые являются временно доступными.Given the increased use of renewable energy sources, many European manufacturers have recognized the need to combine several sources of thermal energy into a single heat supply system. Such a system may include boilers that run on gas and liquid fuel, electric heaters (for example, heating elements), as well as alternative sources - heat pumps, solar collectors, wood boilers and heat recovery devices. The combined heat supply system allows the most efficient use of heat from sources that are temporarily available.

Солнечная энергия поступает только тогда, когда светит солнце, тепло от сжигания дров или брикетов доступно лишь тогда, когда горит огонь. Поступление тепловой энергии от теплового насоса или электрического нагревателя может быть экономически выгодным только в те периоды суток, когда действует сниженный тариф на коммунальные услуги. Еще больше осложняет ситуацию то, что температура воды, которую обеспечивают такие источники тепловой энергии, может значительно отличаться.Solar energy comes only when the sun is shining, heat from burning wood or briquettes is available only when fire is burning. The receipt of thermal energy from a heat pump or electric heater can be economically beneficial only during those periods of the day when a reduced utility tariff is applied. The situation is even more complicated because the temperature of the water provided by such sources of thermal energy can vary significantly.

Каждый источник тепловой энергии на протяжении своего действия поставляет тепло в тепловой аккумулятор, который по мере необходимости отдает его в систему отопления для поддержания соответствующей температуры в помещении, которое обогревается.Each source of thermal energy during its action supplies heat to the heat accumulator, which, as necessary, transfers it to the heating system to maintain the appropriate temperature in the room that is being heated.

Например, у большинства современных твердотопливных котлов периодического действия управление теплопроизводительностью производится за счет регулирования подачи воздуха, необходимого для горения, то есть за счет изменения мощности горения. Наибольший КПД котлов на любом виде топлива может быть получен при работе их с наибольшей мощностью. КПД таких систем отопления существенно зависит от того, при какой мощности работает система.For example, in the majority of modern solid-fuel boilers of periodic action, the heat production is controlled by regulating the air supply necessary for combustion, that is, by changing the burning power. The highest efficiency of boilers for any type of fuel can be obtained by operating them with the highest power. The efficiency of such heating systems significantly depends on how much power the system operates.

Аккумулирующие емкости для комплексных систем теплоснабжения во многих случаях выступают не как опция, которая делает систему комфортной и экономически выгодной, а как необходимый элемент - «сердце» системы. В Западной Европе установка теплоаккумулятора вместе с дровяным котлом является обязательным требованием. При этом теплоаккумулятор не только экономически выгоден, но и, благодаря полному сгоранию топлива, предотвращает забивку дымохода дегтевыми осадками.In many cases, storage tanks for complex heat supply systems act not as an option, which makes the system comfortable and economically viable, but as a necessary element - the "heart" of the system. In Western Europe, the installation of a heat accumulator together with a wood boiler is a prerequisite. At the same time, the heat accumulator is not only economically viable, but also, thanks to the complete combustion of fuel, prevents the chimney from clogging with tar tar.

Наиболее распространенными и простыми в применении являются аккумуляторы емкостного типа, в которых используется теплоемкость вещества, которое нагревается без изменения его агрегатного состояния (например, вода, растворы солей, камень, галька).The most common and simplest to use are capacitive-type batteries, which use the heat capacity of a substance that is heated without changing its state of aggregation (for example, water, salt solutions, stone, pebbles).

На аккумулировании тепла основывается печное отопление, где в качестве аккумулирующего вещества используются материалы печи (огнеупорный кирпич, кафельный кирпич, керамические плитки и др.).Stove heating is based on heat storage, where the furnace materials (refractory bricks, tile bricks, ceramic tiles, etc.) are used as storage material.

Основными недостатками такого теплового аккумулятора являются его большие габариты и низкая плотность запасаемой энергии.The main disadvantages of such a thermal battery are its large dimensions and low density of stored energy.

Для аккумулирования тепла также используют теплоту плавления, что обеспечивает высокую плотность запасаемой энергии. При рабочих температурах до 120°С применяют кристаллогидриды неорганических солей.The heat of fusion is also used for heat storage, which provides a high density of stored energy. At operating temperatures up to 120 ° C, crystalline hydrides of inorganic salts are used.

Основным их недостатком является невысокая температура плавления, а также повышенная коррозионная активность.Their main disadvantage is the low melting point, as well as increased corrosion activity.

Использование органических веществ практически полностью снимает вопросы коррозионного разрушения корпуса, обеспечивает высокие плотности запасаемой энергии, неплохие экономические показатели. Часто используют парафины, температура плавления большинства которых в зависимости от сорта лежит в диапазоне 40 - 65°С. Также существуют родственные парафинам природный озокерит, церезины, температура плавления которых лежит в пределах 58-100°С.The use of organic substances almost completely removes the problems of corrosion destruction of the casing, provides high density of stored energy, good economic performance. Paraffins are often used, the melting point of most of which, depending on the variety, lies in the range of 40 - 65 ° C. There are also paraffin-related natural ozokerite, ceresins, the melting point of which lies in the range of 58-100 ° C.

Основным недостатком данных материалов является малая теплопроводность, невысокая температура плавления, высокая цена.The main disadvantage of these materials is low thermal conductivity, low melting point, high price.

Достоинством данных низкотемпературных тепловых аккумуляторов является обеспечение наивысшего КПД использования выделившейся энергии сгорания топлива за счет отбора тепла отходящих газов при температурах менее 150°С водяным теплоотборником (теплообменником) и его дальнейшего аккумулирования.The advantage of these low-temperature heat accumulators is the provision of the highest efficiency of using the released energy of fuel combustion due to heat extraction of exhaust gases at temperatures less than 150 ° С by a water heat exchanger (heat exchanger) and its further accumulation.

Если низкотемпературные тепловые аккумуляторы используются только для целей теплоснабжения и/или горячей водоподготовки, то они являются экономически целесообразным техническим решением.If low-temperature heat accumulators are used only for the purposes of heat supply and / or hot water treatment, they are an economically feasible technical solution.

В настоящее время продолжается поиск и разработка систем теплоэлектроснабжения, предназначенных для комплексного решения задач обеспечения жилых домов теплом, горячей водой и электроэнергией от источников тепловой энергии в виде водогрейных котлов и печей, работающих на газе, дровах, угле, топливных брикетах, пеллетах. Для преобразования тепла в механическую и далее в электрическую энергию используются двигатели внешнего сгорания, в частности двигатели Стирлинга. Для их работы требуются температуры выше 100°С. Поэтому низкотемпературные аккумуляторы в этом случае не пригодны, а требуются высокотемпературные тепловые аккумуляторы на фазовых переходах, аналогичные применяемым на солнечных электростанциях большой мощности. В качестве накопителей энергии используются, например, соли (NaCl), щелочи (NaOH, КОН).Currently, the search and development of heat and power supply systems continues, aimed at the comprehensive solution of the problems of providing residential buildings with heat, hot water and electricity from heat sources in the form of boilers and stoves operating on gas, wood, coal, fuel briquettes, pellets. To convert heat into mechanical and further into electrical energy, external combustion engines, in particular Stirling engines, are used. For their operation, temperatures above 100 ° C are required. Therefore, low-temperature batteries are not suitable in this case, and high-temperature thermal batteries are required at phase transitions, similar to those used in high-power solar power plants. As energy stores are used, for example, salts (NaCl), alkali (NaOH, KOH).

Основные недостатки - высокие теплопотери при небольших емкостях высокотемпературного аккумулятора, требуемых для индивидуальных объектов, высокая химическая активность данных веществ.The main disadvantages are high heat loss with small capacities of a high-temperature battery required for individual objects, high chemical activity of these substances.

Известна конструкция теплового аккумулятора, включающего твердотопливный котел, сообщенный с ним бак-аккумулятор, сообщенный с системой циркуляции воды через твердотопливный котел, бак аккумулятор сообщен через разводящую систему с нагревательными приборами (.A known design of a heat accumulator including a solid fuel boiler, a storage tank connected to it, connected to a water circulation system through a solid fuel boiler, a battery tank is communicated through a distribution system with heating devices (.

Недостатком данной конструкции является большие габариты устройства (в частности, бака-аккумулятора), его высокая материалоемкость, низкая безопасность работы системы и ее низкие экологические свойства, поскольку в качестве нагреваемого теплоносителя и накопителя используют воду, которой требуется большое количество для эффективной работы и накопления тепловой энергии, а также при нагревании воды происходит повышение давления в системе, что и отражается в конечном итоге на безопасности работы и низких экологических свойствах. Кроме того, такой режим работы (в условиях повышенного давления) ограничивает ресурс работы системы.The disadvantage of this design is the large dimensions of the device (in particular, the storage tank), its high material consumption, low safety of the system and its low environmental properties, since water is used as a heated coolant and storage medium, which requires a large amount for efficient operation and thermal storage energy, as well as when heating water, an increase in pressure in the system occurs, which ultimately affects the safety of work and low environmental properties. In addition, this mode of operation (under high pressure) limits the life of the system.

Техническим результатом предложенной полезной модели является устранение указанных недостатков, снижение материалоемкости и габаритов устройства, повышение экологичности, повышение безопасности и продолжительности эксплуатации.The technical result of the proposed utility model is the elimination of these shortcomings, reducing the material consumption and dimensions of the device, increasing environmental friendliness, improving safety and durability.

Указанный технический результат достигается в комплексном тепловом аккумуляторе, включающем высокотемпературный блок и низкотемпературный блок, высокотемпературный блок выполнен в виде камеры с расположенным в ней, по меньшей мере, одним накопителем тепловой энергии, низкотемпературный блок выполнен в виде расположенной снаружи высокотемпературного блока рубашки с подключаемыми-отключаемыми патрубками для подвода и отвода нагреваемой жидкости, при этом камера высокотемпературного блока выполнена с возможностью подключения-отключения ее к теплообменнику, располагаемому в зоне горения топлива или концентрации солнечной энергии устройства для получения тепловой энергии в системе теплоснабжения и/или горячего водоснабжения, для отбора части тепловой энергии сгорания топлива, рабочим агентом теплообменника и соединенной с ним камеры высокотемпературного блока является минеральное или синтетическое масло с температурой кипения при атмосферном давлении не менее 500°С, а между рубашкой низкотемпературного блока и камерой высокотемпературного блока размещена теплоизоляция.The indicated technical result is achieved in a complex heat accumulator including a high-temperature block and a low-temperature block, a high-temperature block is made in the form of a chamber with at least one thermal energy storage device located in it, a low-temperature block is made in the form of a jacket located on the outside of the high-temperature block with plug-and-unplug switches nozzles for supplying and discharging a heated fluid, while the camera of the high-temperature unit is configured to connect-disconnect when it is fed to a heat exchanger located in the fuel combustion zone or solar energy concentration of a device for receiving heat energy in a heat supply and / or hot water supply system, for taking part of the heat energy of fuel combustion, the working agent of the heat exchanger and the high-temperature block chamber connected to it is mineral or synthetic oil with a boiling point at atmospheric pressure of at least 500 ° C, and heat is placed between the jacket of the low-temperature block and the chamber of the high-temperature block oizolyatsiya.

Кроме того, в качестве накопителя тепловой энергии используют камень или огнеупорный кирпич.In addition, stone or refractory bricks are used as a thermal energy storage device.

Кроме того, в качестве накопителя тепловой энергии используют герметичную капсулу с едким натром или едким калием.In addition, a sealed capsule with caustic soda or caustic potassium is used as a thermal energy storage device.

Кроме того, устройство для получения тепловой энергии выполнено в виде газового, или жидкостного, или твердотельного котла, или дровяной печи, или солнечного коллектора в виде вогнутого зеркала и теплоприемника.In addition, the device for generating thermal energy is made in the form of a gas, or liquid, or solid state boiler, or a wood stove, or a solar collector in the form of a concave mirror and a heat receiver.

Кроме того, нагреваемой жидкостью рубашки низкотемпературного блока является вода или антифриз.In addition, the heated fluid of the jacket of the low temperature unit is water or antifreeze.

Указанный технический результат достигается также в варочной плите, содержащей корпус, по меньшей мере, одну варочную конфорку, тепловой аккумулятор, включающий высокотемпературный блок и низкотемпературный блок, высокотемпературный блок выполнен в виде камеры с расположенным в ней, по меньшей мере, одним накопителем тепловой энергии, низкотемпературный блок выполнен в виде расположенной снаружи высокотемпературного блока рубашки с подключаемыми-отключаемыми патрубками для подвода и отвода нагреваемой жидкости, при этом камера высокотемпературного блока выполнена с возможностью подключения-отключения ее к теплообменнику, располагаемому в зоне горения топлива или концентрации солнечной энергии устройства для получения тепловой энергии в системе теплоснабжения и/или горячего водоснабжения, для отбора части тепловой энергии сгорания топлива, рабочим агентом теплообменника и соединенной с ним камеры высокотемпературного блока является минеральное или синтетическое масло с температурой кипения при атмосферном давлении не менее 500°С, между рубашкой низкотемпературного блока и камерой высокотемпературного блока размещена теплоизоляция, а варочная конфорка сообщена с камерой высокотемпературного блока.The specified technical result is also achieved in a cooker containing a housing, at least one cooking zone, a heat accumulator including a high-temperature unit and a low-temperature unit, the high-temperature unit is made in the form of a chamber with at least one thermal energy storage device located in it, the low-temperature unit is made in the form of a jacket located outside the high-temperature unit with plug-and-unplug nozzles for supplying and discharging the heated fluid, while the chamber is high the temperature unit is configured to connect-disconnect it to a heat exchanger located in the zone of fuel combustion or solar energy concentration of the device for receiving heat energy in the heat supply system and / or hot water supply, for taking part of the heat energy of fuel combustion, the working agent of the heat exchanger and connected to it the chamber of the high-temperature block is a mineral or synthetic oil with a boiling point at atmospheric pressure of at least 500 ° C, between the low-temperature jacket urnogo unit and a camera unit arranged high thermal insulation, and ceramic burner chamber communicates with the high-temperature unit.

Комплексный тепловой аккумулятор содержит высокотемпературный блок и низкотемпературный блок. Высокотемпературный блок выполнен в виде камеры с расположенным в ней элементами-накопителями тепловой энергии, которые могут быть: в виде камня или в виде огнеупорного кирпича, или используют герметичные капсулы с расположенным в них едким натром или едким калием.The integrated heat accumulator comprises a high temperature unit and a low temperature unit. The high-temperature block is made in the form of a chamber with thermal energy storage elements located in it, which can be: in the form of stone or in the form of refractory bricks, or sealed capsules with caustic soda or caustic potassium located in them are used.

Низкотемпературный блок выполнен в виде расположенной снаружи камеры высокотемпературного блока рубашки с отключаемыми патрубками для подвода и отвода рабочей жидкости, в частности, воды или антифриза.The low-temperature block is made in the form of a high-temperature block of a shirt located outside the chamber with switchable nozzles for supplying and discharging a working fluid, in particular, water or antifreeze.

Камера высокотемпературного блока выполнена с возможностью подключения-отключения ее к теплообменнику, который расположен в зоне горения топлива или концентрации солнечной энергии устройства для получения тепловой энергии в системе теплоснабжения и/или горячего водоснабжения жилого дома или производственного помещения различного назначения, которое может быть в виде газового, или жидкостного, или твердотельного котла, или дровяной печи, или солнечного коллектора в виде вогнутого зеркала и теплоприемника.The camera of the high-temperature unit is configured to connect-disconnect it to a heat exchanger, which is located in the zone of fuel combustion or solar energy concentration of the device for receiving thermal energy in the heat supply system and / or hot water supply of a residential building or industrial premises for various purposes, which can be in the form of a gas or a liquid or solid state boiler, or a wood stove, or a solar collector in the form of a concave mirror and a heat sink.

Рабочим агентом теплообменника и соединенной с ним камеры высокотемпературного блока является минеральное или синтетическое масло с температурой кипения при атмосферном давлении не менее 500°С.The working agent of the heat exchanger and the chamber of the high-temperature unit connected to it is mineral or synthetic oil with a boiling point at atmospheric pressure of at least 500 ° C.

Между рубашкой низкотемпературного блока и камерой высокотемпературного блока размещена теплоизоляция.Thermal insulation is placed between the jacket of the low-temperature block and the camera of the high-temperature block.

На основе рассматриваемого комплексного теплового аккумулятора может быть выполнена варочная плита, которая содержит корпус, одну или несколько варочных конфорок и тепловой аккумулятор описанной выше конструкции. При этом каждая варочная конфорка сообщена с камерой высокотемпературного блока.Based on the complex heat accumulator in question, a cooktop may be made which comprises a housing, one or more cooking hobs and a heat accumulator of the construction described above. In addition, each cooking zone is in communication with the camera of the high-temperature unit.

Комплексный тепловой аккумулятор работает следующим образом.Integrated thermal battery operates as follows.

Теплообменник, расположенный в зоне горения топлива, где температура достигает 600-700°С и выше, устройства для получения тепловой энергии в системе теплоснабжения и/или горячего водоснабжения жилого дома, нагревается, передавая тепловую энергию рабочему агенту (например, в виде минерального или синтетического масла с температурой кипения при атмосферном давлении не менее 500°С, например автол), нагревая его до температуры 400-450°С.The heat exchanger located in the fuel combustion zone, where the temperature reaches 600-700 ° C and above, the device for receiving thermal energy in the heating system and / or hot water supply of a residential building, heats up, transferring thermal energy to the working agent (for example, in the form of mineral or synthetic oils with a boiling point at atmospheric pressure of at least 500 ° C, for example autol), heating it to a temperature of 400-450 ° C.

Отбор оставшейся части тепловой энергии сгорания топлива осуществляется стандартными способами, используемыми в водогрейных котлах дополнительным водяным теплообменником, расположенным на пути прохождения дымовых газов. При этом общий КПД котла сохраняется, а доля запасенной в тепловом аккумуляторе энергии составит 30-40% от общей энергии.The remaining part of the thermal energy of fuel combustion is selected by standard methods used in hot water boilers with an additional water heat exchanger located along the path of the flue gases. At the same time, the overall efficiency of the boiler is maintained, and the share of energy stored in the heat accumulator will be 30-40% of the total energy.

В случае использования солнечного коллектора в виде вогнутого зеркала и теплоприемника, температура теплоприемника может составлять до 500°С и тепловая энергия будет также передаваться рабочему агенту и далее к высокотемпературному аккумулятору.In the case of using a solar collector in the form of a concave mirror and a heat sink, the temperature of the heat sink can be up to 500 ° C and thermal energy will also be transferred to the working agent and then to the high-temperature battery.

Масло прокачивается через теплообменник и камеру высокотемпературного блока аккумулятора, например, посредством циркуляционного насоса или за счет разности гидростатических давлений в прямой и обратной трубе, нагревал накопители тепловой энергии, расположенные в камере высокотемпературного блока, до температуры 330-400°С.Oil is pumped through the heat exchanger and the chamber of the high-temperature battery unit, for example, by means of a circulation pump or due to the difference in hydrostatic pressure in the forward and return pipes, heated the heat energy storage devices located in the chamber of the high-temperature unit to a temperature of 330-400 ° С.

Если устройство для получения тепловой энергии выполнено в виде дровяной печи или солнечного коллектора, то после прогорания дров или захода солнца масло перестают прокачивать через теплообменник. Если используется газовый котел, то прокачка масла прекращается после отключения подачи газа. Аккумулятор получил определенный заряд тепла, причем основная часть энергии запасена в высокотемпературном блоке. Если потребность в тепловой энергии отсутствует, то за счет разности температур происходит частичный разряд аккумулятора и нагрев рабочей жидкости в низкотемпературном блоке. Эта энергия может в дальнейшем использоваться для отопления и горячей водоподготовки. То есть КПД комплексного теплового аккумулятора не хуже, чем у низкотемпературного теплового аккумулятора.If the device for generating thermal energy is made in the form of a wood-burning stove or solar collector, then after burning wood or sunset, the oil is no longer pumped through the heat exchanger. If a gas boiler is used, oil pumping stops when the gas supply is turned off. The battery received a certain charge of heat, with most of the energy stored in the high-temperature unit. If there is no need for thermal energy, then due to the temperature difference there is a partial discharge of the battery and heating of the working fluid in the low-temperature unit. This energy can be further used for heating and hot water treatment. That is, the efficiency of an integrated heat accumulator is no worse than that of a low-temperature heat accumulator.

Когда необходимо забрать тепло у аккумулятора, то он подключается к потребителю (теплообменнику) или через низкотемпературный блок, или через высокотемпературный. В качестве потребителей могут выступать как системы теплоснабжения и горячей водоподготовки, так и когенераторные установки.When it is necessary to take heat from the battery, it is connected to the consumer (heat exchanger) either through a low-temperature unit or through a high-temperature one. As consumers can act as heat supply and hot water treatment systems, and cogeneration plants.

Это существенное преимущество данного решения.This is a significant advantage of this solution.

При использовании варочной плиты на основе предложенного комплексного теплового аккумулятора в камеру высокотемпературного блока вставлен металлический стержень, соединенный с конфоркой. Тепловая энергия из камеры высокотемпературного блока по стержню поступает к конфорке и далее передается нагреваемому объекту. В отсутствие потребностей в нагреве конфорка закрывается теплоизолирующей крышкой и диссипации тепла из теплового аккумулятора не происходит.When using a hob based on the proposed integrated heat accumulator, a metal rod connected to a burner is inserted into the chamber of the high-temperature block. Thermal energy from the chamber of the high-temperature unit through the rod enters the burner and then transferred to the heated object. In the absence of heating needs, the burner is closed by a heat-insulating lid and heat dissipation from the heat accumulator does not occur.

Температура конфорок электроплит находится в пределах от 400°С до 160°С в зависимости от требуемой мощности нагрева. Максимальная мощность одной конфорки бытовой электроплиты, как правило, не превышает 1-2 кВт. То есть высокотемпературный блок с запасенной энергией 40 МДж способен в течение 4-х часов обеспечивать непрерывную работу двух конфорок. В то же время данный аккумулятор может при хорошей теплоизоляции сохранять энергию в течение 10-14 часов.The temperature of the hotplates ranges from 400 ° C to 160 ° C, depending on the required heating power. The maximum power of one burner of a household electric stove, as a rule, does not exceed 1-2 kW. That is, a high-temperature unit with a stored energy of 40 MJ is capable of providing continuous operation of two burners for 4 hours. At the same time, this battery can save energy for 10-14 hours with good thermal insulation.

Варочная плита на основе предложенного комплексного теплового аккумулятора является экологически чистой.A stove based on the proposed integrated heat accumulator is environmentally friendly.

При использовании в качестве устройства для получения тепловой энергии газового котла, размещенного, например, вне жилых помещений, мы можем в этом случае убрать из кухни и газовую плиту, тем самым повысить безопасность использования газа и улучшить экологическую обстановку в доме.When using a gas boiler installed, for example, outside residential premises, as a device for receiving thermal energy, we can then remove the gas stove from the kitchen, thereby increasing the safety of gas use and improving the environmental situation in the house.

Для твердотопливных котлов периодического действия одна его утренняя растопка может обеспечить в течение всего дня оперативное и комфортное приготовление пищи.For solid fuel boilers of periodic action, one of its morning kindling can provide efficient and convenient cooking throughout the day.

Достоинством высокотемпературного теплового аккумулятора по сравнению с водяными теплоаккумуляторами является компактность (при той же запасаемой энергии - более чем в пять раз), что обеспечивается за счет высокой температуры (450-322°С) и использования в качестве накопителей энергии предложенных веществ. Это также обеспечивает низкую удельную стоимость (руб./МДж) комплексного теплового аккумулятора.The advantage of a high-temperature heat accumulator in comparison with water heat accumulators is compactness (at the same stored energy - more than five times), which is ensured by high temperature (450-322 ° С) and the use of the proposed substances as energy storage devices. It also provides a low unit cost (RUB / MJ) of the integrated heat accumulator.

Предложенная полезная модель позволит снизить материалоемкость и габариты устройства, повысить экологичность, безопасность работы и продолжительность эксплуатации, как самого аккумулятора, так и варочной плиты на его основе за счет описанной конструкции и использования в качеств рабочего агента теплообменника и камеры высокотемпературного блока минерального и/или синтетического масла с температурой кипения при атмосферном давлении не менее 500°С, что не приводит к повышению давления в системе. Снижаются расходы энергоносителей (электроэнергии или газа) для приготовления пищи и, соответственно расходы, связанные с их приобретением.The proposed utility model will reduce the material consumption and dimensions of the device, improve environmental friendliness, safety and duration of operation of both the battery itself and the stove on its basis due to the described design and use as a working agent of the heat exchanger and chamber of the high-temperature block of mineral and / or synthetic oils with a boiling point at atmospheric pressure of at least 500 ° C, which does not lead to an increase in pressure in the system. The costs of energy carriers (electricity or gas) for cooking and, accordingly, the costs associated with their acquisition are reduced.

Claims

1. A complex thermal accumulator, including a high-temperature block and a low-temperature block, a high-temperature block is made in the form of a chamber with at least one thermal energy storage device located in it, the low-temperature block is made in the form of a jacket located on the outside of the high-temperature block with plug-in and cut-off nozzles for supplying and removal of the heated fluid, while the high-temperature unit chamber is configured to connect-disconnect it to a heat exchanger located in f burning fuel or concentrating solar energy of a device for generating thermal energy in a heating and / or hot water supply system, for extracting part of the thermal energy of fuel combustion, the working agent of the heat exchanger and the high-temperature block chamber connected to it is mineral and / or synthetic oil with a boiling point at atmospheric pressure not less than 500 ° С, and thermal insulation is placed between the jacket of the low-temperature block and the chamber of the high-temperature block.

2. The integrated heat accumulator according to claim 1, characterized in that a stone or refractory brick is used as a heat energy storage device.

3. The complex heat accumulator according to claim 1, characterized in that a sealed capsule with caustic soda or caustic potassium is used as a thermal energy storage device.

4. The complex heat accumulator according to claim 1, characterized in that the device for producing thermal energy is made in the form of a gas, or liquid, or solid state boiler, or a wood stove, or a solar collector in the form of a concave mirror and a heat receiver.

5. The complex heat accumulator according to claim 1, characterized in that the heated fluid of the jacket of the low-temperature block is water or antifreeze.

6. A stove containing a housing of at least one cooking zone, characterized in that it comprises a heat accumulator including a high-temperature unit and a low-temperature unit, the high-temperature unit is made in the form of a chamber with at least one thermal storage device located therein energy, the low-temperature block is made in the form of a jacket located on the outside of the high-temperature block with connected / disconnected nozzles for supplying and discharging the heated fluid, while the high-temperature chamber the unit is configured to connect-disconnect it to a heat exchanger located in the fuel combustion zone of the device for receiving heat energy or solar energy concentration in the heat supply system and / or hot water supply, for taking part of the heat energy of fuel combustion, the working agent of the heat exchanger and the chamber connected to it high-temperature block is a mineral and / or synthetic oil with a boiling point at atmospheric pressure of at least 500 ° C, between the jacket of the low-temperature block and the chamber of the high-temperature block is insulated, and the cooking zone is in communication with the chamber of the high-temperature block.

7. The stove according to claim 6, characterized in that a stone or refractory brick is used as a heat energy storage device.

8. The stove according to claim 6, characterized in that a sealed capsule with caustic soda or caustic potassium is used as a thermal energy storage device.

9. The stove according to claim 6, characterized in that the device for generating thermal energy is made in the form of a gas, or liquid, or solid state boiler, or a wood stove, or a solar collector in the form of a concave mirror and a heat receiver.

10. The stove according to claim 6, characterized in that the heated fluid of the jacket of the low-temperature block is water or antifreeze.