Солнечный водонагреватель Советский патент 1989 года по МПК F24J2/30 F24J2/34 

М

оь

Изобретение относится к гелиотехнике и предназначено для использования в гелиосистемах горячего водоснабжения.

Цель изобретен1 я - стабилизация теплообмена в течение дня с повыгае- нием температуры воды на выходе водонагревателя .

На фиг, 1 изображен водонагрева- на фиг, 2 - то же, вид сверху; на фиг, 3 - водяной бак, разрез.

Солнечный водонагреватель содержит коллектор 1, подключенный к нему вертикальный теплоаккумулирующий ре- зервуар 2 и установленный в последнем водяной бак 3. Резервуар 2 имеет прозрачные стенки 4. Коллектор 1 вьшолнен кольцевым, размещен под во- дяньм баком 3 и имеет по периметру впускную и выпускную щели 5 и 6, сообщенные соответственно с атмосферой и резервуаром 2, и вертикальные перегородки 7. Бак 3 снабжен вертикальной вытяжной трубой 8, которая одним концом 9 сообщена с атмосферой, а другим концом 10 - с коллектором 1.

Коллектор 1 имеет переменную площадь проходного сечения, уме ньшающу- юся сверху вниз. Дпя этого наружные стенки коллектора 1 вьтолнены как часть стенок 4, а стенки 4 в нижней части выполнены наклонными к оси симметрии. Дпя уменьшения испарения с поверхности воды в баке 3 последний снабжен свободно плавающими щаровы- ми теплоизоляторами 11. На них укреплен гибкий шланг 12 с отверстиями 13, соединенный с выходным трубопроводом 14 посредством вентиля 15. Вытяжная труба 8 оборудована заслонкой 16. Стенки резервуара 2 могут быть вьтолнены из целлофана, коллекторы 1 - из шифера-, баки 3 - из стали, а перегородки 7 - из теплоизоля- ционного материала.

Солнечный водонагреватель работает следующим образом.

В утренние часы солнечные лучи попадают через прозрачные стенки 4 на коллектор 1 и нагревают в нем воздух. Благодаря наличию щели 5 в коллекторе 1 появляется тяга и возникает термосифонная циркуляция воздуха. Благодаря тому, что проходное сечение в верхней части коллектора 1 больше, чем в нижней, движение воздуха .у прозрачной стенки 4 в верхней

части коллектора 1 имеет характер ламинарного течения, вследствие чего уменьшается теплоотдача к прозрачной стенке 4, а от нее - к наружному воздуху.

Из коллектора 1 нагретый воздух поступает в резервуар 2, где передает свое тепло стенкам бака 3 и, охлаждаясь, опускается и засасывается в вытяжную трубу 8, отдавая ее стенкам теппо, и выбрасывается в атмосферу. Благодаря тому, что стенки резервуара 2 прозрачны, солнечные лучи подогревают стенки бака 3. Ввиду наличия перегородок 7 работает только та часть коллектора 1, поверхность которой обращена к солнцу. При этом циркуляция воздуха через другую част коллектора 1 отсутствует.

В полдень солнечные лучи попадают только на бак 3 и нагревают его стенки (коллектор 1.1при этом не работает), что позволяет в течение дня поддерживать в резервуаре стабильную температуру. Так как самые горячие слои воды находятся у ее поверхности (но не на самой поверхности), горячая вода у этих слоев попадает в отверстия 13 щланга 12 и через выходной трубопровод 14 и вентиль 15 .. поступает к потребителю.

Стабилизация температуры воды достигается благодаря частичному или полному включению и выключению из цикуляции коллектора 1 в зависимости от положения солнца и освещенности бака 3.

Формула изобретения

1. Солнечный водонагреватель, содержащий коллектор, подключенный к нему вертикальный.теплоаккумулирующий резервуар и установленный в последнем водяной бак, отличающийся тем, что, с целью.стабилизации теплообм ена, резервуар имеет прозрачные стенки, коллектор выполнен кольцевым, размещен под водяным баком и имеет по периметру впускную и выпускную щели, сообщенные соответственно с атмосферой и резервуаром, и вертикальные перегородки, а бак снабжен вертикальной трубой, которая одним концом сообщена с атмосферой, а другим - с резервуаром над коллектором.

1451476

2, Водонагреватель по п. , от- ного сечения, уменьшающуюся сверху л и ч а ю и и и с я тем, что коллек- вниз, тор имеет переменную гшощадь проход

Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет стабилизировать теплообмен в течение дня с повышением т-ры воды на выходе водонагревателя. В вертикальном теплоаккумулирующем резервуаре 2 с прозрачными стенками 4, подключенном к кольцевому коллектору (к) 1, установлен водяной: бак 3, снабженный вертикальной трубой 8. К 1 размещен под баком и имеет по периметру впускную и выпускную щели 5, 6, сообщенные соответственно с атмосферой и резервуаром, и вертикальные перегородки. Труба 8 концом 9 сообщена с атмосферой, а концом 10 - с резервуаром над К 1. Площадь проходного сечения К 1 м.б. переменной , уменьщающейся сверху вниз. Стабилизация т-ры воды достигается благодаря частичному или полному включению и выключению из циркуляции К 1 в зависимости от положения солнца и освещенности бака. 1 з,п, dr-лы. С , ю 3 ил. (Л

7 7

аг. 2

Составитель К.Заграничная Редактор И.Касарда Техред Л.Сердюкова

Заказ 7063/36

Тираж 634

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

DcxxCbsd

11

11

12

-NN

fO

16

If 1H

Фи.а.5

Корректор В.Гирняк

Подписное