Гелиоустановка Советский патент 1986 года по МПК F24J2/08 

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к гелиустановкам для нагрева воды в технических и бытовых целях.

Целью изобретения является упрощение конструкции гелиоустановки и повышение ее КПД путем устранения множества оптических элементов, концентрирующих солнечное излучение, и утилизации тепла в процессе нагрева теплоносителя, а также упрощение технологии изготовления гелиоустановки путем выполнения ее составной из отдельных частей, имеющих элементарную форму.

На фиг.1 показана конструктивная схема гелиоустановки; на фиг.2 - конструкция полого приемника концентрированного излучения; на фиг.З - конструкция оптически прозрачной оболочки; на фиг.4 - гелиоустановка, внещний вид; на фиг.5 - конструкция блока оптически прозрачной оболочки гелиоустановки.

Гелиоустановка содержит сферической формы полый приемник 1 (фиг.1) концентрированного излучении, охватывающую его оптически прозрачную оболочку 2 и потребитель 3 тепла, гидравлически сообщенный с полостью 4 приемника I с помО1Дью насоса 5 и контуров 6 и 7 горячего и холодного теплоносителя соответственно.

Гелиоустановка снабжена оптически прозрачным теплоизолирующим кожухом 8, расположенным концентрично приемнику 1 внутри оболочки 2 с образованием с ней заполненной теплоносителем емкости 9, подключенной к контуру 7 холодного теплоносителя введенными в нее двумя патрубками 10 и 11, один из которых (патрубок 10), расположенный в нижней ее части, сообщен с потребителем 3 тепла, а другой (патрубок 11), расположенный в верхней части емкости 9, - с полостью 4 (фиг.2) приемника 1, причем насос 5 (фиг.1) расположен внутри емкости 9 и подключен к патрубку 11 приемника I.

Оптически прозрачная оболочка 2 (фиг.З) выполнена составной из блоков 12, каждый из которых содержит правильной формы щестиугольную раму 13 (фиг.4) из теплоизоляционного материала с герметично закрепленными в ней стеклами 14 с образованием вакуумированного зазора 15 (фиг.5) между ними и с замковыми буртами 16 и 17, на ее внутренней и наружной поверхностях 18 и 19 соответственно, причем блоки 12 (фиг.З) скреплены между собой планками 20 и 21, имеющими С-образное сечение, расположенными над торцами 22 (фиг.З) рам 13 (фиг.4) и взаимодействующими полками 23 (фиг.З) с замковыми буртами 16 и 17.

Гелиоустановка закреплена на постаменте 24 (фиг.), между приемником 1 и кожухом 8 создано вакуумированное пространство 25.

Контур 6 горячего теплоносителя образован теплоизолированным трубопроводом

26, гидравлически связывающим потребитель 3 тепла с верхними слоями теплоносителя в полости 4 приемника 1.

Контур 7 холодного теплоносителя образован трубопроводом 27, патрубком 11, емкостью 9 и патрубком 10 с насосом 5, гидравлически связывающими потребитель 3 тепла с нижними слоями теплоносителя в полости 4 приемника 1.

К трубопроводу 27 контура 7 холодного

теплоносителя подключена буферная емкость 28.

Постамент 24 имеет утепляющий слой 29, а оболочка 2 гелиоустановки снабжена на этом участке со своей внутренней поверх, ности светоотражающим покрытием 30. Между торцами 22 (фиг.5) рам 13 могут быть установлены уплотнители 31 (фиг.З). Гелиоустановка работает следующим образом.

Заполненная теплоносителем емкость 9,

0 ограниченная оптически прозрачными оболочкой 2 и кожухом 8, представляет собой линзу, концентрирующую солнечное излучение на поглощающем приемнике 1. Часть прямого солнечного излучения, а также отраженное и рассеянное солнечное излучение, нагревают теплоноситель внутри емкости 9, в которую снизу через патрубок 10 поступает от потребителя 3 тепла холодный теплоноситель. По мере нагрева теплые массы теплоносителя поднимаются в

Q верхнюю часть емкости 9 и оттуда с помощью патрубка 11 и насоса 5 теплоносителя подаются в нижнюю часть полости 4 приемника 1 концентрированного излучения.В приемнике 1 происходит нагрев теплоносителя до рабочей температуры, и полученное тепло

передается с помощью теплоносителя в жидкой или газообразной фазе потребителю 3 тепла через трубопровод 26. Наполнение емкости 9 поддерживается буферной емкостью 28.

Предложенная гелиоустановка позволяет

0 утилизировать теплопотери приемника концентрированного излучения, а также рассеянное и отраженное солнечное излучение с помощью образованной в ней с помощью теплоносителя жидкостной линзы, последовательно по теплоносителю подключенной к приемнику излучения и потребителю тепла, что упрощает конструкцию гелиоустановки и повыщает ее КПД.

Блочное изготовление оптически прозрачной оболочки позволяет упростить техQ нологию изготовления и повысить единичную мощность гелиоустановки.

Формула изобретения 1. Гелиоустановка, содержащая сферической формы полый приемник концентри5 рованного излучения, охватывающую его оптически прозрачную оболочку и потребитель тепла, гидравлически сообщенный с полостью приемника с помощью насоса и контуров горячего и холодного теплоносителя, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения КПД, она снабжена оптически прозрачным теплоизолирующим кожухом, расположенным концентрично приемику внутри оболочки с образованием с ней заполненной теплоносителем емкости, подклчюенной к контуру холодного теплоносителя введенными в нее двумя патрубками, один из которых, расположенный в нижней ее части, сообщен с потребителем тепла, а другой, расположенный в верхней части емкости,- с полостью приемника, причем насос расположен внутри емкости и подключен к патрубку приемника.

2. Гелиоустановка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, оптически прозрачная оболочка состоит из блоков, каждый из которых содержит правильной формы шестиугольную раму из теплоизоляционного материала с герметично закрепленными в ней стеклами с образованием вакуумиро.ванного зазора между ними и с замковыми буртами на ее внутренней и наружной поверхностях, причем блоки скреплены между собой планками, имеющими С-образное сечение, расположенными над торцами рам и взаимодействующими полками с замковыми буртами.

/J

/J

Изобретение относится к гелиотехнике. Цель изобретения - повышение КПД гелиоустановок путем устранения стеклянных оптических элементов, концентрирующих солнечное излучение, и утилизации тепла в процессе нагрева теплоносителя, а также упрощение технологии изготовления гелиоустановок большой единичной мощности. Она содержит сферической формы приемник (П) 1 концентрированного излучения, концентричноему расположенный прозрачный теплоизолирующий кожух 8 и охватывающую их прозрачную оболочку (ПО) 2, состоящую из блоков 12 правильной шестиугольной формы. Кожух 8 и ПО 2 образуют емкость 9, заполненную теплоносителем и подключенную в контур 7 холодного теплоносителя, связывающий П 1 с потребителем 3 тепла. Утилизирующий в емкости 9 тепло холодильный теплоноситель с помощью насоса 5 подается из емкости 9 в полость П 1, где нагревается до рабочей температуры и контуром 6 подается в потребитель 3 тепла. Емкость 9 одновременно служит жидкостной линзой. Посредством линзы солнечное излучение концентрируется на П 1. Блоки 12 ПО 2 выа полнены с вакуумированным зазором и герметично скреплены между собой С-образны(Л ми планками, взаимодействующими с их замковыми буртами. I з.п.ф-лы, 5 ил. Й о