Гелиосистема горячего водоснабжения Советский патент 1982 года по МПК F24J3/02 

54) ГЕЛИОСИСТЕМА ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

1

Изобретение, относится к гелиотехнике и предназначено для горячего водоснабжения зданий.

По основному авт.св. № 694747 известна гелиосистема горячего водоснабжения, содержащая приемник солнечной энергии, подающий и обратный трубопроводы которого соединены с расположенным выше него баком-аккумулятором, связанным с потребителем горячей воды, и подсоединенный к обратному трубопроводу и размещенный в баке-аккумуляторе подвижный патрубок, снабженный поплавком,удельный вес которого равен удельному весу потребляемой горячей воды 13.

Недостатком известной гелиосистемы является невозможность надежного обеспечения потребителя водой нужной температуры, что обусловлено непостоянством перепада температур на коллекторе.

Цель изобретения - повыи ение надежности .

Поставленная цель достигается тем, что в баке-аккумуляторе размещены два дополнительных подвижных патрубка, подсоединенных к подающе- , му трубопроводу, один из которых связан с основным поплавком, а другой снабжен своим поплавком,удельный вес которого равен удельному весу поступающей в бак-аккумулятор греющей воды, причем все поплавки выполнены проточными. На чертеже показана гелиосистема горячего водоснабжения.

Гелиосистема содержит приемник 1 солнечной энергии, подающий и обрат10ный трубопроводы 2 и 3 которого соединены с расположенным выие него баком-аккумулятором 4, связанным с потребителем горячей воды (на чертеже не показан), и подсоединенныйк обратному трубопроводу 3 и разме15щенный в баке-аккумуляторе 4 подвижный патрубок 5, снабженный поплавком 6, удельный вес которого равен удельному весу потребляемой горячей воды. В баке-аккумуляторе 4 разме20щены два дополнительных подвижных патрубка 7 и 8,. подсоединенных к подающему трубопроводу 2, причем патрубок 7 связан с основным поплав25ком 6, а патрубок 8 снабжен своим поплавком 9, удельный вес которого равен удельному весу поступающей в бак-аккумулятор 4 греющей воды. Поплавки 6 и 9 выполнены проточными. Бак-аккумулятор 4 связан с

30 потребителем посредством патрубков разрядки 10 и 11. Вода из бака-акку мулятора 4 подается в приемник 1 насосом 12. Поплавки G и 9 снабжены воздушными трубками 13. Гелиосистема горячего водоснабжения работает следующим образом. После заполнения бака-аккумулято 4 водой производится настройка поплавков 6 и 9, которые заполняются водой до уровнейаа и 55 при помощи воздушных трубок 13, что достигается путем отгиба их свободных концов и выпуска части воздуха из поплавков. Уровень заполнения прото ного поплавка 9 (qq) соответствует такому объему воздуха в нем, при ко тором выталкивающая сила, действующая на поплавок, равна сумме трех в сов поплавка 9, подвижного патрубка 8 и воды, заключенной во внутреннем Объеме поплавка при одинаковой ее температуре с окружающей поплавок водой. Уровень заполнения водой проточного поплавка 6 (.55) соответствует такому объему воздуха в поплавке, при котором выталкивающая сила,, действующая на него, равна сумме трех весов поплавка 6, подвижных патрубков 5 и 7 и воды, заключенной во внутреннем объеме поплавка и имеющей температуру более высокую, чем температура окружающей поплавок воды. При этом перепад температур принимается таким, при котором приемник солнечной энергии обеспечивазт эффективный нагрев воды. Настройка поплавков б и 9 осуществляется следующим образом. На поплавок навешивают груз весом сЛ- 20-30 г, затем его заполняют водой, постепенно выпуская из него воздух (поплавок б подогретой водой, а поплавок 9 водой, имеющей температуру окружающей поплавок воды), пока он полностью погрузится в воду и начнет медленно тонуть.При снятии груза поплавок должен всплыт что является контролем настройки. В начальный момент зарядки бакааккумулятора, когда вода в нем имее везде одинаковую температуру,поплав 6 и 9 под действием грузов весом сЛ находятся в придонной зоне бакааккумулятора 4. При наличии солнечн радиации вода насосом 12 забирается из бака-аккумулятора 4 через патруб 5 зарядки, обратный трубопровод 3 и подается через приемник 1, подающий трубопровод 2,.патрубки 7 и 8, проточные поплавки б и 9 обратно в бак аккумулятор 4. При прохождении через проточный поплавок 9 горячей воды он начинает всплывать, так как удельный вес вод внутри поплавка 9 меньше удельного веса окружающей воды. Это обеспечивает подачу в бак-аккумулятор водУ с температурой немного выше температуры слоя в баке-аккумуляторе на том уровне, куда она подается. Таким образом, при максимальном нагреве в приемнике 1 вода подается в самую верхнюю часть бака-аккумулятора,при меньшем - в ниже расположенные области в зависимости от разности температур внутри и вне поплавка 9. Аналогично происходит перемещение поплавка б, к которому закреплен конец патрубка 5. Однако он всплывает либо тонет до того слоя воды, температура которого меньше температуры нагретой воды в приемнике 1 на расчетный перепад, т.е. перепад,при котором приемник обеспечивает эффективный нагрев воды. Основное количество циркулирующей воды возвращается в бак-аккумулятор через входной патрубок 8, который обеспечивает ее распределение по соответствующим температурным слоям, а незначительное количество, необходимое лишь для изменения температуры воды в поплавке б - через патрубок 7. Разрядка бака-аккумулятора осуществляется через выходной патрубок 11, а возврат холодной воды (или подпитка) - через входной патрубок 10, т.е. потребитель обеспечивается самой горячей водой из верхней зоны бака-аккумулятора. В данной гелиосистеме обеспечивается подача в приемник 1 солнечной энергии воды с такой температурой, при которой происходит ее эффективный нагрев при данной температуре окружающей среды и падающей солнечной радиации, так как на приемнике 1 поддерживается постоянный перепад температур между входящей и выходящей водой. Кроме того, обеспечивается распределение воды по соответствующим температурным слоям и исключается потеря температурного потенциала нагретой в приемнике воды. Формула изобретения Гелиосистема горячего водоснабжения по авт.ев, № 694747, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, в баке-аккумуляторе размещены два дополнительных подвижных патрубка, подсоединенных к подающему трубопроводу, один из которых связан с основным поплавком, а другой снабжен своим поплавком, удельный вес которого равен удельному весу поступающей в бакаккумулятор греющей воды, причем все поплавки выполнены проточными. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 694747, кл. F 24 J 3/02, 1978.

13

X /

11