Солнечный водоподъемник Советский патент 1982 года по МПК F24J3/02 

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к солнечным водоподъемникам для подъема воды из колодцев и водоемов.

Известен солнечный водоподъемник, содержащий насос, поршень которого кинематически связан с приводным элементом, выполненным из материала с термомеханической памятью формы в горячем состоянии, и. солнечный нагреватель.

В этом водоподъемнике приводной элемент практически является поглотителем солнечной энергии и размещен внутри солнечного нагревателя типа

горячий .

Приводной элемент имеет форму трубной секции с входным и выходным коллекторами и подпружинен.- Входной коллектор трубной секции гидравлически связан с подпоршневым пространством насоса. .

nprf нагреве трубной секции солнечными лучами она выпрямляется, восста . навливая CBOKI начальную форму. Усилие, восстанавливающее форму, превышает усилие пружины и передается поршню насоса. При этом происходит подъем воды в подпоршневое пространство насоса и гидравлически связанную

с ним трубную секцию. Приводной элемент занимает исходное состояние. Затем цикл повторяется 1,

Однако малая цикличность приводного элемента, затраты полезной мощности на преодоление усилия пружины и непосредственное размещение подвижного приводного элемента в нагревателе, увеличивающее потери тепла, сни10жает производительность -водоподъемника.

Целью изобретения является повышение производительности солнечного водоподъемника.

15

Поставленная цель достигается тем, что в солнечном водоподъемнике, содержащем насос, поршень которого кинематически связан с приводным элементом, выполненным из материала с

20 термомеханической памятью формы в горячем состоянии, и солнечный нагреватель, согласно изобретению, водоподъемник дополнительно содержит подсоединенные к солнечному нагревателю

25 аккумулятор нагретой воды и распределительное устройство с аккумулятором холодной воды и входным трубопроводом с двумя обратными клапанами, и установленные в аккумуляторах управля30ющие клапаны, и приводной элемент кинематически связан с управляюшими клапанами и гидравлически - с акку 1yлятopaми, а поршневое пространство насоса подсоединено с входному трубо проводу между обратными клапанами, причем материал приводного элемента имеет память формы и в холодном соЬтоянии. Кроме того, приводной элемент вы полнен в виде трубки и размещенной в Ней пластины, ширина которой равна диаметру трубки. На фиг. 1 показана схема солнечного водоподъемника; на фиг. 2, коЕ-«струкция приводного элемента. Солнечный водоподъемник содержит насос 1 (фиг„ 1), поршень 2 которого кинематически связан с приводным элементом 3, выполненным из материала с термомеханической памятью формы в горячем состоянии, и солнечs-зый нагреватель 4. Водоподъемник дополнительно -содержит подсоединенные к солнечному нагревателю 4 аккумулятор 5 нагретой воды и распределительное устройство 6с аккумулятором 7 холодной воды и входн-тп ;- трубопроводом 8 с двумя обратными клапанами 9, иустановленные в аккумуляторах 5 и 7 соответственно управляющие клапаны 10 и 11, и приводной элемент 3 кинематически связан с управляющими клапанами 10. к 11 и гидравлически - с аккумуляторами 5 и,7, а подпоршневое пространство 12 насоса 1 подсоединено к вход ному трубопроводу 8 между обратными клапанами 9, причем материал приводного элемента 3 имеет память формы и в холодном состоянии. Приводной элемент 3 выполнен в йиде гибкой -трубки 13 фиг. 2) и раз мещенной в ней пластины 14, ширина которой равна диаметру трубки .13 и закреплен на стойке 15 (фиг. 1) с помощью крепяшего устройства 16 Под приЕодньм элементом 3 расположено водоприемное устройство,17, Кинематическая связь ппиводного элемента 3 с упсавляющими клапанами 10 и 11 осуществляется соответственно с помощью рычажных устройств 18 и 19 Солнечный водоподъемник работает следующим образом. При подаче нагретой воды из солнечного нагревателя 4 (фиг. 1) в аккумулятор 5 и через управляющий клапан 10 в гибкую трубку-13 приводного элемента 3 пластина 14 выпрямляется, восстанавливая свою прямолиней ную форму в горячем состоянии, совер шая Йри этом работу по подъему поршня 2 насоса 1, в результате чего про исходит подъем воды в подпоршневое пространство 12 насоса 1. Рычажное устройство 19 приводит к открытию уп равляютего клапана 11 в аккумуляторе 7колодной во,цы и при прохождении ее По гибкой трубке 13 пластина 14 воестанавливает свою изогнутую форму в холодном состоянии. При этом вода из поршневого пространства 12 насоса 1 поступает в распределительное устройство 6 за счет работы клапанов j9, а через рычажное устройство 18, открывается управляющий клапан 10 в аккумуляторе 5. Нагретая в солнечном нагревателе 4 вода, собранная в аккум ляторе 5, проходя через гибкую трубку 13 нагревает пластину 14 и приводной элемент 3 восстанавливает свою прямолинейную форму. При этом производится подъем волы из колодца с последующей подачей ее в распределительное устройс.тво 6. Далее цикл повторяется. Вода через гибкую трубку 13, закрепленную на стойке 15 с помощью крепящего устройства 16, сливается в водоприемное устройство 17, а затем поступает к потребителю. Раздельное конструктивное выполнение нагревателя 4 и приводного элемента 3, а также снабжение нагревателя 4 аккумулятором 5 нагретой воды, совместно с выполнением гидравлической связи насоса 1 с приводным элементом 3 через распределительное устройство 6 с аккумулятором 7 холодной воды и гидравлической связью обоих аккумуляторов 5 и 7 с приводным элементом 3, выполненным в виде гибкой трубки 13 и размещенной в ней пластины 14, позволяет с помощью кинематической связи приводного элемента 3 с установленными в аккумуляторах 5 и 7 управляющими клапанами 10 и 11 попеременно нагревать и охлаждать приводной элемент 3независимо hT текущей радиационной обстановки и, практически, без учета тепловой инерции солнечного нагревателя 4, что при придании материалу приводного элемента 3 свойств термомеханической памяти формы в горячем и холодном состоянии увеличивает цикличность его работы и уменьшает потери тепла на ревателе;-/ 4, а. также устраняет необходимость подпружинивания приводного элемента 3. 3 конечном итоге увеличивается производительность .солнечного водоподъемника. Формула изобретбт1ия 1. Солнечный водоподъемник, содержащий насос, поршень которого кинематически связан с приводным элементом, выполненным из материала с термомеханической памятью формы в горячем состоянии, и солнечный нагреватель, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, водоподъемник дополнительно содержит подсоединенные к солнечному нагревателю аккумулятор нагретой воды и рас