199980. lajstromszámú szabadalom • Hőátadó rendszer dinamikus latens hőtárolókhoz
IiU 199930 B 6 Amint a rajzból kitűnik, a találmány szerinti höátadó rendszernek 3 köpennyel határolt tartály 1 höbevezető tartományában - alsó részében - önmagában ismert 4 höátadó ja (hagyományos része) és ahhoz párhuzamos csatlakoztatott, fölötte elrendezett csöketrece van. A csöketrec alsó 9 körvezetékből, felső 10 körvezetékből és azokat összekötő 7 függélycsövekböl épül fel. Az alsó 9 körvezeték csonkakúp alaplapjának élét a felső 10 körvezeték a csonkakúp fedőlapjának élét, a 7 függélycsövek pedig a csonkakúp alkotóit képezik. A 4 höátadó és az alsó 9 körvezeték bemenetére 14 fütőközegelosztó csatlakozik. A 4 höátadó kimenete és 6 viszszaéezetöcsövön keresztül a felső 10 körvezető 15 fűtökőzeggyújtövel van összekötve. A tartály 1 hóbevezető tartománya - alsó része - hőközvetitö közeggel van feltöltve. A hőközvetitö közeg fölött 2 fázisváltoztató közeg van elrendezve. A tartály 2 fázisváltoztató közeg fölötti 13 hókivezetö tartományában - felső részén - 5 hóátadó van elrendezve. A 13 hókivezetö tartomány külön közeggel nincs feltöltve, ezt a tartományt a hőközvetitö közeg gőze tölti meg. A csöketrec úgy van elrendezve, hogy túlnyomórészt a 2 fázisváltoztató közegben helyezkedik el, abból felül nem nyúlik ki. A 7 függélycsövek vízszintessel bezárt oC szöge az 50-85° közötti szőgtartományban van. Az ábrán 11 nyíllal a fűtőközeg áramlási irányát, 12 nyíllal pedig a hófelvevó közeg áramlási irányát jelöltük. A találmány szerinti höátadó rendszer a következőképpen működik: Hóközlés céljából a 14 fütóközegelosztón keresztül a 11 nyíl irányában mind a 4 höátadón, mind pedig a csőketrecen fűtőközeget áramoltatunk keresztül, amelynek hőmérséklete a fázisváltoztató közeg olvadáspontjánál magasabb. A fűtőközeg-áramoltatás hatására egyidöben az alábbi folyamatok játszódnak le: Egyrészt a 2 fázisváltoztató közeg a 7 függélycsövek mentén megolvad, és ezáltal a 8 olvadékcsatornák jönnek létre, másrészt az 1 höbevezető tartományban lévő hőközvetitö közeg egy része a 4 höátadó felületén elpárolog, és a kcdetkezö gözbuborékok a 8 olvadékcsatornákban felfelé haladnak. A 8 olvadékcsatornák ferde helyzete következtében a gözbuborékok felfelé haladás közben folyamatosan érintkeznek a 8 olvadékcsatornák kifelé néző határolófelületével, vagyis a 2 fázisváltoztató közeggel. Mivel a választott höátadó rendszerben a hőközvetitö közeg elpárolgása a 2 fázisváltoztató közeg olvadáspontjánál magasabb hőmérsékleten következik be, a hőközvetitö közeg gözbuborékainak hőmérséklete magasabb, mint a még nem oldott állapotban lévő 2 fázisváltoztató közeg hőmérséklete, ezért a közvetlen érintkezés hatására a gözbuborékok hót adnak le és lecsapódnak. A kondenzációs hő egyrészt hozzájárul a 2 fázisváltoztató közeg felmelegedéséhez, másrészt - a fázisváltási hőmérséklet elérése után - elősegíti a fázisváltást (az olvadást). A hőközvetitö közeg gőzbuborékaiból lecsapódott részecskék cseppek formájában a 8 olvadékcsatornák befelé néző oldalán lefelé haladnak, ahol - a 8 olvadékcsatornák ferde helyzete következtében - a még nem olvadt fázisváltoztató közeggel ismét közvetlen kapcsolatba kerülnek. A visszafolyató csapadék a 4 höátadó felületén újra elpárolog és az egész fenti folyamat folyamatosan ismétlődik. Mivel a csöketrec a 2 fázisváltoztató közegből nem nyúlik ki, a fenti folyamat a 2 fázisváltoztató közeg belsejében igen jó höátadási hatásfokkal játszódik le. Fázisváltoztató közegként NaíSOv ■10 H2O, valamint hűtőszer alkalmazásával végrehajtott kísérleteink alapján megállapítottuk, hogy a 7 függélycsövek vízszintessel bezárt a. szögének 78° választása esetén, amikor is a csőketrecen a latens hőtárolpba bevezetett fűtőközeg-mennyiség 8%-át áramoltattuk keresztül, mintegy 20%-os höátadási teljesítmény növekedés érhető el. Hasonló teljesítménynövekedés hagyományos eszközökkel, vagyis a höátadó kapcsolatban lévő felületek növelésével, mintegy 8-szoros anyagráforditással érhető el. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 5
