Солнечный водоподъемник Советский патент 1982 года по МПК F24J3/02 

(54) СОЛНЕЧНЫЙ ВОДОПОДЪЕМНИК Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к солнечным водоподъемникам для перекачивания воды в жарких районах. Известен солнечный водоподъемник, содержащий диафрагменный насос с рабочей полостью и входным и выходным клапанами и коллектор солнечной энергии, заполненный лег кокипящей жидкостью (1 . В этом водоподъемнике коллектор солнечной энергии подвергается периодическому при нудительному охлаждению из-за совмещения им также и функции конденсатора. Целью изобретения является повышение использования солнечной энергии и производительности солнечного водоподъемника. Поставленная цель достигается тем, что сол -нечный водоподъемник, содержащий диафрагменный насос с рабочей полостью и входным и выходным клапанами и коллектор солнечно энергии, заполненный легкокипящей жидкостью дополнительно содержит размещенный в рабючей полости насоса сильфон и сообщенный с ним коллектором и вьпголненный из магнитомягкого материала цилиндр с расположенным 8нем магнитным клапаном со щтоком, соединенным с.сильфоном, седлом для клапана на верхнем конце и контактной пластиной, взаимодействующей с клапаном в его нижнем положении. На чертеже схематично показан солнечный водоподъемник. Солнечный водоподъемник содержит диафрагменный насос 1 с рабочей полостью 2 и входным и выходным клапанами 3 и 4, соответственно, и коллектор 5 солнечной энергии, заполненный легкокипящей жидкостью 6. Водоподъемник дополнительно содержит размещенный в рабочей полости 2 насоса 1 сильфон 7 и сообщенный с ним и коллектором 5 и вьтолненный из магнитомягкого материала цилиндр 8 с расположенным в нем магнитным клапаном 9 со щтоком 10, соединенным с сильфоном 7, седлом 11 для клапана 9на верхнем конце и контактной пластиной 12, взаимодействующей с клапаном 9 в его нижнем положении. Кроме того, содержит источник 13 воды, сообщенный трзбопроводом 14 с входным 395 клапаном 3 насоса 1, мягкая мембрана 15 насоса 1 и остекление 16 коллектора 5. В качестве легкокипящей жидкости 6 использован. фреон. Солнечный водоподъемник работает следующим образом. Утром с приходом солнечной радиации в коллекторе 5 солнечной энергии нагревается солнечными лучами, проходящими через остек ление 16, фреон. Пары закипающего фреона через открытое седло 11 полого цилиндра 8 поступают в сильфон 7, что приводит к увеличению давления в нем. При достижении некоторого значения давления происходит отрыв магнитного клапана у от контактной пластины 12 и резкое вытягивание сильфона 7 ввер;с, прекращающееся после попадания магнитного кла пана 9 в седло 11, чем обеспечивается прекр щение подачи паров фреона из полого цилиндра 8 от коллектора 5 в полость сильфона 7. Также в этом процессе верхний конец сильфона 7 воздействует на мягкую мем брану 15 и поднимает ее вверх. При этом открывается входной клапан 3 и в рабочую полость 2 насоса 1 по трубопроводу 14 подсасывается холодная вода из источника 13 воды. Вода, попадая в промежуток между полостью 2 насоса 1 и стенками сильфона 7, охлаждает находящиеся в нем пары фреона, 8полости сильфона 7 в процессе конденсации паров фреона происходят плавное падение давления. Когда усилие, с которым атмо ферное давление через мягкую мембрану 15 совместно с давлением от растянутого сильфона 7 воздействует через шток 10 на клапан 9, сравняется с суммой силы открывания выходного клапана 4 и усилия залипания магнитного клапана 9 к седлу 1, произойдет отрыв магнитного клапана 9 от седла .11 Сильфон 7 резко сожмется, а мягкая мембра на 15 под действием атмосферного давления вытолкнет через клапан 4 воду из насоса 1 к потребителю. При этом, магнитный клапан 9залипает на контактной -пластине 12, а чере открытое седло 11 в полость сильфона 7, как в область низкого давления, устремляются пары кипящего фреона, что приводит к плавному повышению давления в сильфоне 7. Таким оПразом. замыкается единичный цикл работы пред.|1агаемо1о co;iiie4iioro водоподъемника. Размещение сильфона 7 в рабочей полости 2 насоса 1 и его сообщение с коллекторюм 5 солнечной энергии через полый цилиндр 8 позволяет разделить функции испарителя и конденсатора соответственно между коллектором 5 солнечной энергии и сильфоном 7, охлаждаемым водой источника 13. В то же время выполнение цилиндра 8 из магнитомягкого материала и расположение в нем магнитного клапана 9 со штоком 10, соединенным с сильфоном 7, седлом 11 для клапана 9 и контактной пластиной 12 обеспечивает цикличность процессов испарения и конденсации. Разделение функций испарителя и конденсатора между соответственно коллектором 5 и сильфоном 7 позволяет полностью использовать солнечную радиацию для нагрева рабочего тела коллектора 5, что повышает степень использования солнечной энергии, а установка цилиндра 8 с магнитным клапаном 9 обеспечивает цикличность работы насоса 1, не связанную с тепловой инерцией коллектор 5, что повышает производительность солнечного водоподъемника. Формула изобретения Солнечный водоподъемник, содержащий диафрагменйый насос с рабочей полостью и входным и выходным клапанами и коллектор солнечной энергии, заполненный легкокипящей жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения степени использования солнечной энергии и производительности, водоподъемник дополнительно содержит размещенный в рабочей полости насоса сильфон и сообщенный с ним и коллектором и вьшолненный из магнитомягкого материала цилиндр с расположенным в нем магнитным клапаном со щтоком, соединенным с сильфоном, седлом для клапана на верхнем, конце и контакт.ной пластиной, взаимодействующей с клапаном в его нижнем положении. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка Франции М 2398899, кл. F 04 В 17/00, F 24 J 3/02, опублик. 1978.