Гелиоустановка горячего водоснабжения Советский патент 1992 года по МПК F24J2/34 F24J2/42 

Изобретение относится к горячему водоснабжению, преимущественно к гелиосистемам горячего водоснабжения.

Известна установка горячего водоснабжения, содержащая коллектор солнечной энергии , подающий и обратный трубопроводы которого соединены с расположенным выше него баком-аккумулятором, связанным трубопроводом отбора горячей воды с потребителем, и устройство подвода холодной воды с регулятором уровня.

К недостатку установки следует отнести размещение бака-аккумулятора ниже подающего и обратного трубопроводов и невозможность, вследствие этого, контролировать температуру отбираемой горячей воды.

Известна также гелиоустановка горячего водоснабжения, содержащая бак-аккумулятор, выполненный в виде двух разделенных вертикальной перегородкой и сообщенных между собой отсеков, причем один из отсеков является расходным и сообщен нижней частью с водопроводом и прямым трубопроводом коллектора солнечной энергии, а другой - аккумулирующим и связан с обратным трубопроводом коллектора солнечной энергии и нижней частью - с потребителем, дополнительно сообщенным с расходным отсеком через регулировочный клапан. Аккумулирующий отсек снабжен уровнемером, соединенным с приводом клапана и дополнительно сообщен с расходным отсеком через обратный клапан.

Недостатком указанной гелиоустановки горячего водоснабжения является наличие в ней нескольких клапанов, предназначенных для управления потоками теплоносителя в контурах коллектора солнечной энергии , подпитки и водозабора , а также системы отслеживания уровня , что приводит к снижению надежности установки и несколько усложняет ее конструкцию.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции гелиоустановки горячего водоснабжения.

Поставленная цель достигается тем, что в известной гелиоустановке горячего водоснабжения, содержащей коллектор солнечной энергии, сообщенный с баком-аккумулятором, и связанную с ним посредством соединительных патрубков емкость, размещенную в последнем, и трубопроводы подвода холодной и отбора горячей воды, последний из которых дополнительно связан с емкостью, емкость выполнена в виде расширительного бачка, причем последний установлен в верхней зоне бака-аккумулятора, связывающий их патрубок подключен к их верхним зонам, а трубопровод отбора снабжен струйным насосом и расширительный бачок подключен к его пассивному соплу посредством переливного сифона.

При этом минимальный объем расширительного бачка равен разности объемов холодного и горячего теплоносителей, полностью заполняющих бак-аккумулятор,

0 согласно следующей формуле:

.

5

0

5

0

5

0

5

V2 где Vi - объем бака-аккумулятора;

Va - объем расширительного бачка;

ft - коэффициент объемного расширения теплоносителя;

At - разность между температурой под- питочной воды и максимально достижимой температурой воды в баке-аккумуляторе.

Выполнение емкости в виде расширительного бачка позволяет компенсировать тепловое расширение воды по мере ее прогрева и к тому же емкость разгружена по давлению.

Размещение расширительного бачка в верхней зоне бака-аккумулятора и подключение к этим зонам связывающего их патрубка обеспечивает поступление наиболее прогретой воды непосредственно в расширительный бачок, не позволяя ее смешивание с общим объемом воды, а поскольку расширительный банок окружен водой, температура которой близка к температуре воды в самом расширительном бачке, то теплопотери минимальны.

При протекании основного потока воды через активное сопло струйного насоса в его пассивное сопло происходит разрежение, в результате чего происходит отбор горячей воды, накопившейся в расширительном бачке. Отбор горячей воды осуществляется также при помощи переливного сифона уже заполненного водой, а струйный насос необходим только в начале цикла, когда пере- 5 ливной сифон еще не заполнен водой.

Таким образом, использование емкости в виде расширительного бачка, размещение ее в верхней зоне бака-аккумулятора, а также снабжение трубопровода отбора 0 струйным насосом и подключение к его пассивному соплу расширительного бачка при помощи переливного сифона позволяет повысить надежность и упростить конструкцию гелиоустановки горячего водоснабжения, поскольку при этом исключаются управляемые вентили и другие подвижные детали.

На чертеже схематически показана предлагаемая гелиоустановка горячего водоснабжения в варианте термосифонной циркуляции теплоносителя.

Гелиоустановка содержит коллектор 1 солнечной энергии, сообщенный трубопроводами 2 и 3 с баком-аккумулятором 4 и сообщенные с ним при помощи соединительных патрубков емкость 8, выполненную в виде расширительного бачка, размещенную в верхней зоне бака-аккумулятора 4, трубопровод 6 подвода холодной воды и трубопровод 5 отбора горячей воды. Последний дополнительно содержит струйный насос 11, пассивное сопло которого при помощи трубопровода 12, выполненного в виде переливного сифона, соединено с емкостью 8, связанной с баком-аккумулятором патрубком 9 с воздушной трубкой 10. Для поддерживания постоянного уровня воды в баке-аккумуляторе 4 служит поплавковый клапан 7.

Гелиоустановка работает следующим образом.

В исходном состоянии гелиоустановка залита водой через трубопровод б до уровня А-А, после чего срабатывает поплавковый клапан и подача воды прекращается. В процессе нагрева воды в коллекторе 1 солнечной энергии возникает термосифонная регуляция и вода в баке-аккумуляторе 4 постепенно прогревается. При этом ее объем увеличивается и уровень ее в гелиоустановке поднимается до положения Б-Б. После этого часть наиболее прогретой воды через П-образный патрубок 9 переливается в расширительный бачок 8, вытесняя воздух че-

рез воздушную трубку 10. Потребителю горячая вода отбирается в основном из верхней зоны бака-аккумулятора 4. В процессе отбора поток воды, проходящей через струйный насос 11, создает разрежение в переливном сифоне 12, в результате чего накопившаяся в расширительном бачке наиболее прогретая вода засасывается в трубопровод 5 и так же подается потребителю. Таким образом, в предлагаемой гелиоустановке отпадает необходимость использования регулировочных клапанов и других подвижных элементов, что упрощает ее конструкцию и повышает ее надежность.

Формула изобретения Гелиоустановка горячего водоснабжения, содержащая коллектор солнечной энергии, сообщенный с баком-аккумулятором, и связанную с ним посредством соединительных патрубков емкость, размещенную в последнем, и трубопровод подвода холодной и отбора горячей воды, последний из которых дополнительно связан с емкостью, о т л и ч а ю.щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции гелиоустановки, емкость выполнена в виде расширительного бачка, причем последний установлен в верхней зоне бака-аккумулятора, соединяющий их патрубок подключен к их верхним зонам, а трубопровод отбора снабжен струйным насосом и расширительный бачок подключен к его пассивному соплу посредством переливного сифона.

Изобретение относится к гелиосистемам горячего водоснабжения. Изобретение направлено на повышение надежности и упрощение конструкции гелиоустановки горячего водоснабжения. Гелиоустановка горячего водоснабжения содержит коллектор 1 солнечной энергии, сообщенный прямым и обратным трубопроводами 2 и 3 с 8 12 10 баком-аккумулятором 4, и сообщенные с ним посредством соединительных патрубков емкость 8, трубопровод 6 подвода холодной воды и трубопровод 5 отбора горячей воды. Новым в гелиоустановке является выполнение емкости 8 в виде расширительного бачка, размещение ее в верхней зоне бака-аккумулятора, снабжение трубопровода отбора струйным насосом 11 и подключение расширительного бачка к его пассивному соплу посредством переливного сифона. В процессе нагрева воды в коллекторе 1 возникает термосифонная циркуляция, при этом объем воды увеличивается, после чего наиболее прогретый слой воды через патрубок 9 переливается в бачок 8, вытесняя воздух через воздушную трубку 10. Потребителю горячая вода отбирается из верхней зоны бака-аккумулятора 4 за счет создания разрежения в переливном сифоне 12 струйным насосом 11. 1 ил. сл