Система солнечного теплоснабжения Советский патент 1991 года по МПК F24J2/42 

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к устройствам для преобразования солнечной энергии в тепловую.

Цель изобретения - повышение производительности путем обеспечения равно- мерного поглощения солнечной радиации в течение дня,

На фиг.1 представлена система солнечного теплоснабжения, общий вид; на фиг.2 - вариант выполнения конструкции опор; на фиг.З - варианты возможного перемещения опор; на фигЛ - положения модулей при различных углах между ними; на фиг.5 - графики зависимости поглощенной энергии от времени суток,

С И стог.-; ч (.сушечного гегыоснэГ х л:1ъ содержит солнечный коллектор, выполненный из отдельных модулей и 2, шарнирно связанных между собой к с основанием 3 и установленных с возможностью изменения угла наклона плоскостей модулей 1 и 2 к горизонту FJ зависимости от времени года и географической широты. Модули 1 и 2 установлены под углом 4 друг л другу, обращенным вершиной к югу и определяемым по формуле

У) - 180-2 arctg x

В CQsd

/Assnc/J CosS -i- С cos (р - sir о

я , f т; 3i N2 „ iт л

где А-Ц-тяп / -2 cosr90

8--

„, . , гл.1 , тл .з35

- 2 sin г + -ля- cos г - з (-Щ5- ),90

А г ЈЈL У

4 -

5 склонение Солнца, град;

р- географическая широта местности, град.;

г- время восхода (захода) Солнца, град.

Модули 1 и 2 установлены на основании 3 с помощью раздвижных опор 5 и соединены между собой шарниром 6. Для подачи холодного теплоносителя и отвода нагретого теплоносителя к модулям 1 и 2 выполнены трубопроводы 7 и 8. На трубопроводе 8 ус- тановлен клапан 9 с приводным устройством 10, Для измерения температур теплоносителей и окружающего воздуха используются термодатчики 11-13.

Основание 3 устанавливают горизон- таяьно. Для заданной географической широты у склонения Солнца модули м 2 с помощью /.тор Ј устанавливаются между собой под углом //, обращенным вершиной

5

0 5

0 5

0

5

0

5 0

3

к югу и рассчитываемым по приведенной формуле.

Значение склонения Солнца задают как среднее на промежутке времени, в течение которого установка должна работать статически. Этот срок определяют из экономических соображений и технических возможностей осуществления поворота мо- ду1ей. Такое регулирование модулей 1 и 2 может производиться ежесуточно, еженедельно, ежемесячно, 1 раз в сезон или выставляться стационарно (с оптимальными годовыми значениями азимутов модулей). Например, для географической широты 50° при ежемесячном регулировании угла 1рдля апреля-сентября его значения приведены з таблице.

Система солнечного теплоснабжения работает следующим образом.

Приводное устройство 10 настраивают на переключение из положения а в положение 6 клапаном 9 при разности температур теплоносителя в модуле и окружающего воздуха больше 10-12°С. Сигналы на открытие-закрытие клапана 9 приводным устройством 10 поступают от термодатчиков 11 и Yi, установленных соответственно в модулях 1 и 2, и термодатчика 13, находящегося в затененном месте вне модулей 1 и 2.

В утреннее время Солнцем нагревается модуль 1, модуль 2 находится в тени. После восхода Солнца до момента, когда теплоноситель в модуле 1 не нагревается до температуры выше на 10-12°С, чем температура окружающего воздуха, клапан 9 закрыт (положение а). При достижении перепада температур в модуле 1 и окружающем воздухе больше 10-12°С клапан 9 переключается в положение б. В это время теплоноситель циркулирует в модуле 1. JB предполуденное время начинает-нагреваться модул 2, и при достижении перепада температур в модуле 2 и окружающем воздухе 10-12°С поступает сигнал приводному устройству 10 на переключение клапана в положение б. В обоих модулях циркулирует теплоноситель. После астрономического полудня освещение модуля 1 прекращается, клапан 9 перекрывает движение теплоносителя из модуля 1. Теплоноситель циркулирует только в модуле 2. В вечернее время уменьшается поступление лучистой энергии, и при перепаде температур теплоносителя и окружающего воздуха 10-12°С подается сигнал приводному устройству 10на закрытие клапана 9 (возврат к положению а). Циркуляция теплоносителя в солнечном коллекторе превращается.

Применение системы солнечного теплоснабжения дает возможность повысить рзвномерность и увеличить суточную продолжительность энергосьема. Кроме того, наблюдается увеличение общего количества энергии, поступающего на установку в течение суток.

Формула изобретения Система солнечного теплоснабжения, содержащая солнечный коллектор, выполненный из отдельных модулей, шарнирно связанных между собой и с основанием и установленных с возможностью изменения угла наклона плоскостей модулей к горизонту в зависимости от времени года и географической широты, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности путем обеспечения равномерного по- r/Гощения солнечной радиации в течение дня, модули установлены под углом друг к

другу, обращенным вершиной к югу, и определяемым по формуле

180-2arctgAs|riy)cosd + cCOScosy).sin(5,

где

A-(-ЈЈ)2-2 cosr--IЈ-slnr + 2;

В

г, тп

г , ТП & nil I ЪЯ1 f Т71 чя

+ -wcosr-(w) /

Г - 1 ( ТП У.

б- склонение Солнца, град; р- географическая широта местности, град;

т- время восхода (захода) Солнца, град.

Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет повысить производительность путем обеспечения равномерного поглощения солнечной радиации в течение дня. Система солнечного теплоснабжения содержит солнечный коллектор, выполненный из отдельных модулей 1 и 2, шарнирно связанных между собой основанием 3 и установленных с возможностью изменения угла 4 между ними, обращенного вершиной к югу и определяемого по формуле ψ = 180 - 2ARCTGB^.COSδ/ASINφ^.COSδ + C^.COSφ^.SINδ, где A = [(Τφ/180)² - 2]COSΤ - Τφ/90SINΤ + 2

B = [(Τφ/180)² - 2]SINΤ + Τφ/90COSΤ - 1/3(Τφ/180)³

C = 1/4(Τφ/180)⁴

δ - склонение Солнца, град

φ - географическая широта местности, град

Τ - время восхода (захода) Солнца, град. Изобретение обеспечивает повышение энергосъема. 5 ил.

Канабка лекальной

Риг.З

/ 28° l

X V

ФигА