Водонагревательная гелиоустановка Советский патент 1982 года по МПК F24J3/02 

i5 ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ГЕЛИОУСТАНОВКА

I

/ Изобретение относится к гeлиoтex нике, в частности к водонагревательным гелиоустановкам для бытовых целей

Известна водонагревательная гелиоустановка , содержащая коллектор солнечной энергии, прямой и обратный трубопроводы которого подсбединены к аккуму;;1ятору с патрубками подвода холодной и отвода горячей воды, выполненному в виде двух баков, коаксиально установленных с кольцевым зазором один в другом, причем патрубок отвода горячей воды подключен к нижней части внутреннего бака 1- i

В этой водонагревательной гелиоустановке вода из коллектора протекает в зазоре баков и нагревает : воду во внутреннем баке, являющемся аккумулятором потребляемой воды, а избыток тепла передает в наружный бак, являющийся аккумулятором тепла. Установка обеспечивает достаточно высокую эффективность преобразования солнечной энергии в тепловую.

Однако сохранение высокой эффективности такой гeлиoyctaнoвки возможно лишь при существенном градиенте температур по высоте внутреннего бака, который является аккумулятором горячей воды для потребителя„ При большом потреблении воды наружный бак не успевает передавать накопленное в нем тепло воде во внутреннем баке Поэтому установка должна про10ектироваться под вполне конкретный график потребления горячей воды, а, следовательно, ее габариты будут изменяться в зависимости от типа потребителя, а также, и от его место15расположения

Цель изобретения - повышение теплового КПД путем аккумулирования тепла независимо от графика его потреб.ления.

20

Поставленная цель достигается тем, что прямой и обратный -трубопроводы подсоединены к наружному баку в его диаметрально противоположных частях 3 кольцевой зазор между баками заполнен теплоизоляционным материалом, баки в верхней части соединены межд собой посредством перепускного кана ла с регулирующим устройством, а патрубок подвода холодной воды подключен к нижней части наружного бак На чертеже представлена схема водонагревательной гелиоустановки. Установка содержит коллектор 1 солнечной энергии, прямой трубопровод 2 и обратный трубопровод 3 кото рого подсоединены к аккумулятору k с патрубком 5 подвода холодной и патрубком 6 отвода горячей воды, вы полненному в виде двух баков 7 и 8, коаксиально установленных с кольцевым зазором 9 один в другом, причем патрубок 6 отвода горячей воды подключен к нижней части внутреннего бака 7. Прямой трубопровод 2 и обратный трубопровод 3 подсоединены к наружному баку 8 в его диаметрально противоположных частях, кольцевой за,зор 9 между баками 7 и 8 заполнен теплоизоляционным материалом, баки 7 и 8 в верхней части соединены меж ду собой посредством перепускного канала 10 с регулирующим устройством 11 (например вентилем), а патрубок 5 подвода холодной воды подключен к нижней части наружного бака 8 В ачестве теплоизоляционного материала может быть использован пено полиуретан, а регулирующее устройство 11 выполнено в виде управляемого вентиля, В гидравлическом контуре коллектора 1 солнечной энергии, в его обратном трубопроводе 3 установ лен циркуляционный насос 12. Кроме того, гелиоустановка снабже на не показанными на чертеже датчика ми температуры воды на выходе (прямой трубопровод 2) из коллектора 1 солнечной энергии и температуры воды в нижних и верхних слоях наружного бака 8, кОнцевиками уровня воды в последнем, насосами подачи холодной воды в наружный бак 8 и отбора горячей воды из внутреннего бака 7, а также устройствами управления работой всех насосов и вентиля. Для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду наружный бак 8 теплоизолирован (на чертеже не показано) . Водонагревательная гелиоустановку работает следующим образом. После заполнения- через патрубок 5 холодной водой контура коллектор Iсолнечной энергии - наружный бак 8, включается циркуляционный насос 12 и под воздействием солнечной радиации вода в контуре нагревается. При достижении заданной температуры воды в верхних слоях наружного бака 8, по сигналу температурного датчика открывается управляемый вентиль и вода по перепускному каналу 10 перетекает из бака 8 во внутренний бак 7, постепенно заполняя его, 0ткрытие вентиля сопровождается поступлением холодной воды в нижнюю часть наружного бака 8, Потребность в горячей воде покрывается за счет накопленной в баке 7 воды. Тепловые потери от внутреннего бака 7 минимальны, поскольку они определяются суммарным тепловым сопротивлением теплоизолирующего кольцевого зазора 9, контура коллектора 1 и теплоизоляцией бака 8, Подключение трубопроводов 2 и 3 коллектора 1 солнечной энергии к наружному баку 8 в его диаметрально противоположных частях, имеющему кольцевую форму поперечного сечения благодаря коаксиальному расположению в нем внутреннего бака 7, обеспечивает улучшенную стратификацию, что, в свою очередь, повышает КПД контура коллектора 1, а разделение баков 7-И 8 теплоизоляцией и их гидравлическая связь через канал 10 с регулирующим устройством IIпозволяет накапливать горячую воду с постоянной температурой независимо от графика ее потребления с минимальными тепловыми потерями и в сочетаний с повышенным КПД контура коллектора 1 солнечной энергии. Формула изобретения Водонагревательная гелиоустановка, содержащая коллектор солнечной энергии, прямой и обратный трубопроводы которого подсоединены к аккумулятору с патрубками подвода холодной и отвода горячей воды, выполненному в виде -двух баков, коаксиально установленных с кольцевым зазором один в другом, причем патрубок отвода горячей воды подключен к нижней части внутреннего бака, отличающаяся тем, что, с целью повышения теплового КПД путем аккумулирования тепла независимо от графика его потребления, прямой и обратный трубопроводы подсоединены к наружно му баку в его диаметрально противоположных частях, кольцевой зазор между баками заполнен теплоизоляционным материалом, баки в верхней масти соединены между собой посред22i ii96

ством перепускного канала с регулирующим устройством, а патрубок подвода холодной воды подключен к нижней части наружного бака.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ № 2719852, кл. F 2 J 3/02,опублик. 1978.