Система солнечного теплоснабжения Советский патент 1984 года по МПК F24J3/02 F24D11/00 

2, Система по п. 1, отличаюш а я с я тем, что низкотемпературная секция аккумулятора сообщена с водопроводом, а последний и соединительный трубопроводы снабжены на выходе поплавковыми клапанами, причем клапан водопровода установлен в|ыше

уровня клапана дополнительного трубо-, провода.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что низкотемпературная секция снабжена установленным в ней теплообменником,сообщенным с коллектором с образованием замкнутого контура .

1. СИСТЕМА СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОСНАЁЖЕНИЯ, содержащая солнечный коллектор, связанный с низкотемпературной секцией аккуглулятора тепла, сообщенной с его высокотемпературной секцией соединительным трубопроводом через дополнительный и::точник тепла, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности использования тепла,- низкотемпературная секция аккумулятора снабжена датчиком температуры и сообщена с высокотемпературной дополнительньм трубопроводом с двухпозиционным клапаном, привод которого связан с датчиком температуры.

Изобретение относится к гелиотехнике, конкретно к системам теплоснаб жения зданий. Известна система солнечного тепло снабжения, содержащая солнечный коллектор, связанный с низкотемпературной секцией аккумулятора тепла, сообщенной с его высокотемпературной секцией соединительным,трубопроводом через дополнительный источник тепла 13. Недостатком известной системы является низкая эффективнрсть использо вания тепла, обусловленная невозможностью использования дополнительного источника тепла при повышении температуры низкотемпературной секции аккумулятора тепла. Цель изобретения - повышение эффективности использования теп- . Поставленная достигается тем что в системе солнечного теплоснабжения, содержащей солнечный коллектор, связанный с низкотемпературной секцией аккумулятора тепла, сообщенной Ь его высокотемпературной секцией соединительным трубопроводом через дополнительный источник тепла, низкотемпературная секция аккумулятора снабжена датчиком температуры и со.общена с высокотемпературной дополнительным трубопроводом с двухпозиционным клапаном, привод которого связан с датчиком температуры. Низкотемпературная секция аккумулятора может быть сообщена с водопро водом, а последний и соединительный трубопроводы снабжены на выходе поплав ковыми клапанами, причем клапан водопровода установлен выше уровня допол нительного трубопровода. Низкотемпературная секция может быть снабжена установленньп в ней теплообменником, сообщенным с коллектором с образованием замкнутого контура. На чертеже показана схема солнечного теплоснабжения. Система содержит солнечный коллектор 4, связанный с низкотемпературной секцией 2 аккумулятора тепла, сообщен ной с его высокотемпературной секцией 3 соединительным трубопроводом 4 через дополнительный источник 5 тепла. Низкотемпературная секция 2 снабжена датчиком 6 температуры и сообщена с высокотемпературной секцией 3 дополнительным трубопроводом 7 с двухпозиционным клапаном 8, привод (на чертеже не показан которого связан с датчиком б температуры. Низкотемпературная секция 2 аккумулятора сообщена с водопроводом 9, а последний и соединительный трубопроводы 4 снабжены на выходе поплавковыми клапанами 10 и 11 соответственно, причем клапан 10 установлен выше уровня клапана 11. Низкотемпературная секция 2 снабжена установленным в ней теплообменником 12, сообщенньш с коллектором 1 с образованием замкнутого контура 13. Контур 13 содержит бак 14 для слива теплоносителя, сообщенный с контуром 13 через трубопроводы с клапанами 15 и 16. Дополнительный источник 5 тепла связан с тепловьм насосом 17, испаритель 18 которого сообщен с грунтовым теплообменником 19, сообщенным с теплообменником 20 контура 13. Конденсатор 21 теплового насоса 17, теплообменник 22, сообщенный с трубопроводом 4, и электронагреватель 23 находится в тепловом контакте с источником 5 тепла, снабженным датчиком 24 температуры и сообщенным с калорифером 25. Высокотемпературная секция 3 снабжена электронагревателем 26. Коллектор 1 и нижняя часть низкотемпературной секции 2 снабжены датчиками 27 и 28 температуры. Система содержит также связанные с датчиками б, 24, 27 и 28 температуры терморегуляторы 29, 30, 31 и 32 и управляемые ими насосы 33 и 34, а также насос 35, вентилятор 36, компрессор. 37, дроссельный вентиль 38. Все элементы системы теплоизолированы. Контроль температуры наружного воздуха и воздуха в помещении осуществляется при помощи датчиков темпе эатуры (.на чертеже не покараны). Система солнечного теплоснабжения работает следукиним образом. В солнечном коллекторе 1 происходит преобразование солнечной радиа- ции в тепловую энергию и повышение вследствие этого температуры поглоша щей поверхности солнечного коллектора 1, Дифференциальный терморегулятор 31 анализирует разность температур поглощающей поверхности солнечного коллектора 1, измеряемых датчиком 27 температуры, и наружного возд ха. Если эта разность превьииает опре деленное значение, свидетельствующее о наличии солнечной радиации достато но высокого уровня, то выдается сигнал на включение циркулирующего насо |Са 34, прокачивающего теплоноситель через солнечный коллектор 1. Дифференциальный терморегулятор 32 анализирует разность температур поглощающей поверхности солнечного коллектора 1 и жидкой среды, в качестве кото рой используется вода, измеряемых датчиком 28 температуры, расположенным в нижней части низкотемпературно секции 2. Если эта разность превышает некоторое заданное значение, то выдается сигнал на включение теплооб менника 12 и закрытие клапана 15. При выполнении указанных условий пог лощенное в солнечном коллекторе 1 тепло.переносится теплоносителем к расположенному в низкотемпературной секции 2 теплообменнику 12, где пере дается воде, поступающей в низкотемпературную секцию 2, и аккумулируется за счет теплоемкости воды. Если разность температур, измеряемая терморегулятором 32, падает ниже заданного значения, выдается сигнал на выключение теплообменника 12, открытие клапана 15 и включение циркуляционного насоса 33. В зтом случае поглощенное солнечное тепло передает ся в грунт, используемый в качестве аккумулирующей среды, при помощи теплообменника 20 и грунтового тепло обменника 19. При понижении температуры жидкой среды источника 5 тепла ниже заданно го значения датчик 24 температуры вы дает сигнал на терморегулятор 30, который включает компрессор 37 тепло вого насоса и циркуляционный насос 33. Запасенное в грунте тепло переда ется в грунтовом теплообменнике 19 циркулирующему в контуре теплоносите лю и затем поступает в испаритель 18 теплового насоса 17. В конденсаторе 21 теплового насоса 17 тепло поступает к жидкой среде источника 5 тепла, откуда, по мере необходимости, используется для рбеспечения тепловой нагрузки отопления и горячего во доснабжения. Электронагреватель 23 в дополнительном источнике 5 тепла является резервным источником энергии. При нагреве воды в верхней части низкотемпературной секции 2 выше заданной температуры размещенный здесь датчик б температуры выдает сигнал на терморегулятор 29, откуда поступа- ет сигнал на открытие клапана 8 и во- да самотеком по дополнительному трубопроводу 7 поступает в высокотемпературную секцию 3. При понижении уровня воды в низкотемпературной секции 2 поплавковый клапан 10 открывает водопровод 9 и холодная вода из водопровода 9 поступает в нижнюю часть низкотемпературной секции 2. Если расход воды из высокотемпературной секции,3 на горячее водоснабжение превышает поступление воды через клапан 8, то уровень воды в высокотемпературной секции 3 начинает уменьшаться. При понижении уровня воды ниже уровня, определяемого поплавковым клапаном 11, последний открывает соединительный трубопровод 4 и вода из низкотемпературной секции 2 поступает в теплообменник 22, размещенный в источнике 5 тепла, где догревается до требуемой температуры, а затем поступает в высокотемпературную секцию 3. Электронагреватель 25 в баке 3 сбора нагретой воды является . резервным источником тепла. Режим отопления в рассматриваемой системе теплоснабжения реализуется следующим образом. При понижении температуры воздуха в помещении здания ниже требуемого значения размещенный в помещении датчик температуры выдает сигнал на включение вентилятора 36 и циркуляционного насоса 35. Циркулирующий в контуре теплоноситель переносит тепло из источника 5 тепла к калориферу 25, где оно передается прокачиваемому через калорифер 25 воздуху, пocтyпaющe 1y затем в отапливаемое помещение. Теплоносителем, прокачиваемым через солнечный коллектор 1, в рассматриваемой системе теплоснабжения является вода. Для обеспечения защиты от замерзания служит подсистема,включающая датчик температуры наружного воздуха и-клапан 16, установленный в- . трубопроводе,соединяющем воздушную полость в верхней части, бака 14 для хранения сливаемой из солнечного коллектора 1 воды с верхней точкой контура 13. При понижении температуры наружного воздуха ниже температуры замерзания воды датчик температурынаружного воздуха выдает сигнал на открытие клапана 16 и останов насосов 34 после чего происходит слив воды из солнечного коллектора 1 в бак 14 для хранения сливаемой воды. Система в соответствии с данной схемой позволяет использовать в качестве теплоснабжения один дополнительный источник тепла как для отопления, так и для горячего водоснабжения, причем дополнительное тепло в

$1108303

подсистему горячего водоснабженияэлектроэнергии на привод насоса для

подводится ггаиболее эффективным спЬ прокачки жидкой среды и тем самым пособом, а именно, к выходу из низко-вьшает экономические показатели систетемпературной секции аккумулятора тепмл.

ла.Поддержание в низкотемпературной

Поддержание с помощью поплавковых 5секции постоянно низкой температуры

клапанов в секциях аккумулятора теп-позволяет использовать для теплообмела разных уровней воды позволяетна между коллектором и аккумулятором

обеспечить ее подачу через дополни-замкнутый контур теплоносителя, рельный источник тепла и высокотемпе- Таким образом, предложенная систературную секцию за счет гидростатиче-10ма в целом обеспечивает повышение эфского напора, что приводит к.экономиифективности использования тепла.