ГЕЛИОУСТАНОВКА Российский патент 2003 года по МПК F24J2/44 

Изобретение относится к устройствам для эффективного нагрева воды путем преобразования солнечной энергии в тепловую и сохранения нагретой воды длительное время для последующего использования ее в хозяйственных нуждах.

Известна установка солнечного горячего водоснабжения, содержащая гелиоводонагреватель, соединенный с баком-аккумулятором и питательной емкостью трубопроводами горячей и холодной воды (см. авторское свидетельство СССР 1770687, F 24 J 2/42 от 02.07.1990).

Недостатком известной установки солнечного горячего водоснабжения является низкая надежность энергообеспечения данной установки из-за неравномерного прихода или отсутствия потока солнечной радиации на землю.

Наиболее близкой является гелиоустановка, содержащая коллектор солнечный, вспомогательный нагреватель и расположенный выше их уровня бак-аккумулятор, последовательно соединенные в замкнутый контур (см. авторское свидетельство СССР 1592670, F 24 J 2/44 от 20.06.1988).

Недостатком известной гелиоустановки является ее низкая эффективность и надежность из-за наличия контактной пусковой и терморегулирующей аппаратуры.

Цель изобретения - повышение эффективности использования и надежности гелиоустановки.

Данная цель достигается за счет обеспечения при работе саморегулируемого нагревателя бесконтактного регулирования теплового потока пропорционально температурному напору путем введения в нагреватель теплообменной камеры с электродной группой, нижняя точка которой соединена трубопроводом с расширительной емкостью. Это позволяет исключить традиционные системы автоматического регулирования с терморегулирующей и пусковой аппаратурой и повысить эффективность использования и надежность гелиоустановки.

Сущность изобретения поясняется на чертеже.

Гелиоустановка содержит солнечный коллектор 1, саморегулируемый нагреватель 2, установленный выше их уровня бак-аккумулятор 3, последовательно соединенные в замкнутый контур верхним и нижним соединительными трубопроводами 4 и 5. Саморегулируемый нагреватель состоит из следующих функциональных узлов: теплообменной камеры 6, включающей электродную группу 7 с проходными изоляторами 8, расширительную емкость 9. Выход солнечного коллектора 1 соединен трубопроводом с входом саморегулируемого нагревателя, выход его соединен с баком-аккумулятором 3, а водонагреватель снабжен теплообменной камерой.

Гелиоустановка работает следующим образом. В период интенсивного солнечного излучения вода на выходе солнечного коллектора 1 нагревается до заданной температуры. Теплообменную камеру 6 саморегулируемого нагревателя 2 омывает нагретая вода и в ней создается избыточное давление пароводяной смеси. За счет избыточного давления рабочая жидкость (вода) вытесняется из межэлектродного пространства в расширительную емкость 9, электроды 7 оголяются и мощность саморегулируемого нагревателя уменьшается почти до нуля. В ночное время, а также в облачные дни при отсутствии или при недостаточной солнечной радиации вода на выходе из солнечного коллектора 1 поступает в саморегулируемый нагреватель 2 холодной или недостаточно нагретой. И в нем за счет увеличивающегося перепада температур между проходящей водой и поверхностью теплообменной камеры 6 усиливается конденсация пара, создается разрежение и из расширительной емкости 9 поступает рабочая жидкость в межэлектродное пространство. При этом мощность, выделяемая в межэлектродном пространстве, увеличивается пропорционально температурному напору. В этом случае вода с помощью саморегулируемого нагревателя 2 нагревается до заданной температуры, то есть на входе в бак-аккумулятор 3 обеспечивается постоянная температура теплоносителя.

Таким образом при использовании саморегулируемого нагревателя обеспечивается слежениe характера изменения температуры воды и доведения ее изменением теплового потока пропорционально температурному напору до заданной величины, что исключает применение дорогостоящей контактной терморегулирующей и пусковой аппаратуры и приводит к повышению эффективности использования и надежности гелиоустановки.

Изобретение относится к устройствам для эффективного нагрева воды путем преобразования солнечной энергии в тепловую и сохранения нагретой воды длительное время для последующего использования ее в хозяйственных нуждах. Гелиоустановка содержит коллектор, нагреватель, установленный выше их уровня бак-аккумулятор, последовательно соединенные в замкнутый контур верхним и нижним соединительными трубопроводами. Нагреватель состоит из камеры, включающей электродную группу с изоляторами и емкость. Изобретение должно повысить эффективность использования и надежность гелиоустановки. 1 ил.

Гелиоустановка, содержащая солнечный коллектор, нагреватель, бак-аккумулятор, трубопроводную и запорную арматуру, отличающаяся тем, что выход солнечного коллектора соединен трубопроводом с входом саморегулируемого нагревателя, выход его соединен с баком-аккумулятором, при этом электродный водонагреватель снабжен теплообменной камерой с электродной группой, нижняя точка которой соединена трубопроводом с расширительной емкостью.