Гелиоустановка Советский патент 1992 года по МПК F24J2/42 

Изобретение относится к устройствам .для поДьема и нагрева теплоносителя за счет-солнечной энергии. :

Известна гелиоустановка, содержащая солнечный коллектор в виде теплоизолированнбго корпуса, имеющег(Э боковые И заднюю стенки, прозрачнре покрытие, установленную в корпусе перегородку, образующую с покрытием

промежуточную полость, а с боковыми и задней стенками - аккумулирующую ; полость, трубчатый абсорбер, разме щенный в промежуточной полости, а также источник нагреваемой водЫ и потребитель, связанные с коллектором при помощи соответственно подающегд и отводящего трубопроводов, последний из; которых сообщен с абсорбером. .

Недостатком известной установки является использование дополнительного источника энергии для работы вентилятора или насоса.

Целью изобретения является повышение экономичности и автономности путем совмещения в коллекторе функций насосаи поглотителя солнечной энергии.; . - : . .

Указанная цель достигается тем, что солнечнь1й коллектор дополнительно снабжен гибкой мембраной с клапанным механизмом, размещенной в аккумулирующей полости под перегородкой и образующей с последней испаритель- ную полость, теплообменником-конденсатором, установленным у задней стенки аккумулирующей полости и соо&ценным одним концом с клапанным механизмом, а гелиоустановка дополнительно содержит расходную емкость, установленную над коллектором на отводящем трубопроводе, снабженном обратным клапа:ном, сливную емкость, установленную под коллектором и подклюценную одним . концом к теплообменнику-конденсатору, а другим при помощи перепускного трубопровода - к испарительной полости, теплообменник-охладитель, размещенный в сливной емкости и сообщенный одним концом с нижней частью аккумулирующей полости, а другим при помощи подводящего трубопровода,, снабженного обратным клапаном, - с источником нагреваемой воды, и дополнительный солнечный коллектор с концентратом, клапанный механизм выполнен в виде двух цилиндрических упоров, расположенных соосно в испарительной полости, первый из которых закреплен на перегородке, а второй - на мембране, и сил ьфона, размещенного в аккумулирующей полости, один конец которого закреплён соосно второму упору на мембране, а второй - на задней стенке коллектора, упоры контактируют друг с другом по торцам при помощи магнитных пластин и магнитной шайбы,; имекйцей в центральной части от-, верстие, на перегородке по оси первого упора закреплена игла, проходящая через отверстие магнитной шайбы, а по оси второго упора в мембране выполнено отверстие, снабженное клапаном со штоком, размещенным в полости сильфона, дополнительный солнечный коллектор установлен на перепускном трубопроводе, снабженном обратным

клапаном, а аккумулирующая полость в верхней части сообщена с атмосферой. На фиг. 1 представлен солнечный

коллектор, общий вид; на фиг. 2 , узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. k - вид Б на фиг. 1; на фиг. 5 клапанный механизм; на фиг. 6 - сечение В-В на

фиг. 5f

Гелиоустановка содержит солнечный коллектор в виде теплоизолированного корпуса, имеющего боковые и заднюю стенки 1-5, прозрачное покрытие 6,

5 установленную в корпусе перегородку 7, образующую с покрытием; промежуточную полость 8, ас боковыми и задней стенками 1-5 - аккумулирующую полость 9, трубчатый абсорбер 10, размещенный в промежуточной поЛостц( 8, а также источник 11 нагреваемой воды и потребитель (не. показан), связанные с коллектором при помощи соответственно подающего 12 и отводящего дру5 бопроводов 12 и 13, последний из которых- сообщен с абсорбером 10. Коллектор дополнительно снабжен гибкой мембраной lA с клапанным механизмом, размещенной в аккумулирующей полости Э под перегородкой 7 и образующей с последней испарительную полость 15,. теплообменником конденсатором 16, установленным у задней стенки 5 аккумулирующей полости 9 и сообщенным одним концом с клапанным механизмом. Гелиоустановка дополнительно содержит расходную емкость 17, установленную над коллектором на отводящем трубопроводе 13, снабженном обратным

0 клапаном 18, сливную емкость 19, установленную под . коллектором и подключенную одним концом к теплообменнику-конденсатору 1б, а другим при помощи перепускного трубопровода 205 к испарительной полости 15, теплообменник-охладитель 21, размещенный в сливной емкости 19 и сообщенный одним концом с нижней частью аккумулирующей полости 9 посредством трубоQ провода 12, а другим при помощи подводящего трубопровода 22, сндбженного обратным клапаном 23 - с источником 11 нагреваемой воды и дополнительный солнечный коллектор с концентратором 2. Клапанный Механизм выполнен, в виде двух цилиндрических упоров 25 и 26, расположенных еоосно в испарительной полости 15, первый из которых закреплен на перегородке 7, а 51 второй - на мембране 14, и сильфона 27, размещенного в аккумулирующей полости 9, один конец которого закре плен соосно второму упору 26 на мемб ране , а второй - на задней стенке 5 коллектора. Упоры 25 и 26 контакти руют друг с другом при помощи магнит ных пластин 28 и магнитной шайбы 29, имеющей в центральной части отверсти На перегородке 7 по оси упора 2S закреплена игла 30, переходящая через отверстие магнитной шайбы 29, а по оси второго упора 26 в мембране выполнено отверстие, снабженное клапаном 31 со штоком 32, размещенным в полости сильфона 27. Причем острие иглы 30 контактирует с клапаном 31. Дополнительный солнечный коллектор установлен на перепускном труббпрово де 20, сна&кенном.обратным клапаном 33, а аккумулирующая полость 9 в вер ней части сообщена с атмосферой по-, средством патрубка 3 с вентилем 35. Расходная емкость 17 снабжена крьйикой 36, патрубком 37 малого диаметра сообщающего его с атмосферой, патруб .ком 38 с вентилем 39 для отвода теплоносителя к потребителю и перепускным патрубком 0 с вентилем 41. С целью уменьшения длины штока 32 клапана 31 в полости сильфона 27 может быть установлен упорный диск 2 с отверстиями. Абсорбер 10 сообщен с аккумулирующей полрстью 9 посред- . ством патрубка A3. Концентратор 2k , дополнительного солнечного кoллeкt6pa может быть выполнен в виде линзы с линейным фокусом, ориентированным на участок перепускного трубопровода 20 коаксиально размещенного в вакуумированном прозрачном патрубке kk. / Сливная емкость 19 заНолнена низкокипящим теплоносителем. Солнечный коллектор работает слет дующим образом. При открытых вентилях 35 и ft вода заполняет подающий трубопровод 22 теплообменник-охладитель 21, подающий трубопровод 12, аккумулирующую полость 9, абсорбер 10, отводящий трубопровод 13 из резервной емкости 17, в котором должен поддерживаться у| овень h, необходимый для удаления воздушной пробки перед началом работы устройства. Затем вентили 35 и ftl закрываются и коллектор ориентируется на солнце прозрачным покрытием 6. Концентратор 24, выполненный в 1 виде линзы с линейным фокусом, концентрирует лучи солнца на участке перепускного трубопровода 20, находящемся в прозрачном вакуумном патрубке 44, нагревая его до 250°С, а при условии покрытия прозрачной полупроводниковой пленкой внутренней поверхности прозрачного патрубка 44, температура мржет превышать . Низкокипящий теплоноситель, находящийся в полости перепускного трубопровода 20, на нагреваемом участке иятенсивно испаряется, создавая давление, при котором обратный клапан 33 закрывается. Расширяясь в объеме, пары зкокипящего теплоносителя создают давление в испарительной полости 15, которая дополнительно нагревается через перегородку 7 под прозрачным покрытием.6i Давление в испарительной полости 15, t повышаясь, отжимает гибкую мембрану 14. Магнитные пластины 28 разъединя-, ются с магнитной шайбой 29. Начинается процесс нагнетания воды из аккумулирующей полости 9 в расходную ем-кость 17, при котором клапан 23 закрывается, клапан 18 открывается, а вода из аккумулирующей полости 9 продавливается, распределяясь по трубкам абсорбера 10, где нагревается под прозрачным покрытием 6 и подается в расходную емкость 17. Шток 32, соприкасаясь с упорным диском 42, приподнимается, клапан 31 входит в зону магнитного поля Mafнитных пластин 28 и притягивается ими. Начинается процесс нагнетания воды из источника 11 в аккумулирующую полость 9, при котором клапан 18 закрывается, клапан 23 открывается. Пар низкокипящего теплоносителя пространство между магнитными пластинами 28 и отверстие мембраны 14, через отверстия упорного диска 42 устремляется в тeплooбмeнниk-кoн денсатор 1б, который охлаждается вновь поступающей в аккумулирующую олость 9 водой, конденсируетсяи ливается в емкость 19, где происхоит окончательная конденсация паров изкокипящего теплоносителя за счёт хлаждения его теплообменником-охлаителем 21. Из сливной емкости 19 При ткрывавшемся обратном клапане 33 изкокипящий теплоноситель вновь заолняет перепускной трубопровод- 20 о первоначального уровня. Игла 30, упираясь в клапан 31, выводит его из магнитного поля нитных пластин 28, клапан 31 закрывается. Магнитная шайба 29 притягивает магнитные пластины 28, возвращая гибкую мембрану k в исходное положение. Экономическая целесообразность применения солнечного коллектору заключается в возможности использовать его в отдаленных от городских коммуникаций районах, используя только солнечную энергию, при этом теплоноситель, предназначенный для нагрева и подъема, используется для охлаж дения низкокипящего теплоносителя насосной части устройства. Форм у л а изо б ре т е н и я Гелиоустановка, содержащая солнеч ный коллектор в виде теплоизолирован ного корпуса, имеющего боковые и зад нюю стенки, прозрачное покрытие, ус тановленную в корпусе перегородку, образующую с покрытием промежуточную полость, а с боковыми и задней стенками - аккумулирующую полость, трубчатый абсорбер, размещенный в промежуточной полости, а также исто ник нагреваемой воды и потребитель, связанные с.коллектором при помоЩи соответственно подающего и отводяще трубопроводов, последний из 1 оторых ссю&цен с абсорбером, о тли ч аю щ а я с я тем, что, с целью по вышения экономичности и автономност совмещения в коллекторе функций насоса и поглотителя солнечной энергии, коллектор снабжен гибкой мембраной с клапанным механизмом, размещенной в аккумулирующей полост под перегородкой и образующей с последней испарительную полость, теплообменником-конденсатором, установ ленным у задней стенки аккумулирующей полости и сообщенным одним кон,цом с клапанным механизмом, а гелиоустановка дополнительно содержит . расходную емкость, установленную над коллектором на отводящем трубопроводе, снабженном обратным клапаном, сливную емкость, установленную под коллектором и подключенную одним концом к теплообменнику-конденсатору, а другим при помощи перепускного трубопровода - к испарительной полости, теплообменник-охладитель, размещенный в сливной емкости и сообщенный одним концом с нижней частью аккумулирующей полости, а другим при помощи подводящего трубопровода, снабженного обратнь1м кл&паном,- с источником нагреваемой воды, и дополнительный солнечный коллектор с концентратором, клапанный механизм выполнен в виде двух цилиндрических упоров, расположенных соосно в испарительной полости, первый из которых закреплен на перегородке, а второй - на мембране, и сильфона, размещенного в аккумулирующей полости, один конец которого закреплен соосно второму упору на мембране, а другой - на задней стенке коллектора, упоры контактируют друг с другом по торцам при помощи магнитных пластин и магнитной шайбы, имеющей в центральной части отверстие, на перегородке по оси первого упора закреплена игла, проходящая через отверстие магнитной шайбы, а по оси второго упора в мембране выполнено отверстие, снабженное клапаном со штоком, размещенным в полости сильЭона, дополнительный солнечный коллектор установлен на перепускном трубопроводе, снабженном обратным клапаном, а аккумулирующая полость в верхней части сообщена с атмосферой. /7 Ж37 . -fcmjriiiiJ Фиг. Т

/

15

2829

25

27

А2

16 г

Bads

CL

W 7

Изобретение относится к гелио/- технике и позволяет повысить экономичность и автономность путем совмещения в коллекторе функций насоса и поглотителя солнечной знергии. Гелио-сустановка содержит солнечный коллектор . в виде теплоизолированного корпуса со стенками, имеющего прозрачное покрытие, перегородку, образующую с последним промежуточную полость, а со стенками - аккумулирующую полость, трубчатый абсорбер в полости, источник нагреваемой воды, расходную емкость, установленную на отводящем трубопроводе, снабженном обратным клапаном, сливную емкость, связанную с теплообменником-конденсатором, а при помощи перепускного трубопровода - с испа- ,рительной полостью, теплообменник- .; охладитель, размещенный в сливнрй>& емкости и сообщенный с аккумулирую- щей полостью при помощи трубопровода, а другим трубопроводом с клапаном - с источником нагреваемой воды, дополнительный солнечный коллектор с концентратором, гибкую >&1ембрану с клапанным механизмом. Клапанный механизм выполнен а виде двух цилиндрических упоров, расположенную соосно в испарительной полости, первый из которых закреплен на перегородке, а второй на мембране, и сильфЬна, один конец которого закреплен соосно с_ вторым упором на мембранеj а второй на задней стенке коллектора. Упоры контактируют друг С другом при помощи магнитных пластин и магнитной шайбы с отверстиями. На перегородке закреплена игла, проходящая через отверстие магнитной шайбы. На втором упоре выпол^нено отверстие, снабженное клапаном со штоком, размещенным , в полости сильфона. Из.обреТение может быть использовано в отдаленных труднодоступных районах. 6 ил.тсСО 65

,

шШ

ts

29

25

3D

31

Iff

27

16

В-В побернуаю 31