Гелиоустановка Советский патент 1982 года по МПК F24J3/02 

(54) ГЕЛИОУСТАНОВКА

1

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано в солнечных системах горячего водоснабжения.

Известна гелиоустановка, содержащая наклонный солнечный коллектор с подающим и отводящим трубопроводами, первый из которых подсоединен к источнику теплоносителя, а второй посредством клапана - к баку для сбора нагретого теплоносителя, снабженному устройством отбора 1.

Недостатком известного устройства является недостаточно высокая эффективность нагрева, обусловленная отсутствием концентрации солнечного излучения.

Целью изобретения является повышение эффективности нагрева теплоносителя.

Поставленная цель достигается тем, что установка, содержащая наклонный солнечный коллектор с подающим и отводящим трубопроводами, первый из которых подсоединен к источнику теплоносителя, а второй посредством клапана - к баку для сбора нагретого теплоносителя, снабженному устройством отбора, дополнительно содержит концентратор солнечного излучения и устройство для поддержания уровня

теплоносителя в коллекторе в зоне фокального пятна концентратора, а подающий трубопровод подсоединен к источнику теплоносителя посредством устройства для поддержания уровня теплоносителя.

5Кроме того, устройство поддержания

уровня теплоносителя может быть выполнено в виде сосуда, установленной в нем с возможностью вертикального перемещения трубки, подключенной к источнику лоносителя и перекрывающего ее входное отверстие поплавкового клапана.

Причем устройство отбора может быть выполнено в виде пневматически сообщенного с баком цилиндра с установленным в нем порщнем, связанного с порщнем силь15фона, и сообщенного с ним посредством герметичного трубопровода баллона, заполненного легкокипящей жидкостью и расположенного в коллекторе под уровнем теплоносителя.

20

На чертеже изображена предлагаемая гелиоустановка.

Гелиоустановка содержит наклонный солнечный коллектор 1 с подающим и отводящим трубопроводами 2 и 3 соответственно, первый из которых подсоединен к источнику теплоносителя, (не показан), а второй посредством клапана 4 - к баку 5 для сбора нагретого теплоносителя, снабженного -устройством отбора. Гелиоустановка дополнительно содержит концентратор солнечного излучения в виде линзы 6 Френеля и устройство для поддержания уровня теплоносителя в коллекторе 1 в зоне фокального пятна 7. Подающий трубопровод 2 подсоединен к источнику теплоносипомощи устройства поддержания теля при уровня. Устройство для поддержания уровня выполнено в виде сосуда 8, установленной в нем с возможностью вертикального перемещения трубки 9, подключенной к источнику теплоносителя, и перекрывающего ее входное отверстие 10 поплавкового клапана П. Устройство отбора выполнено в виде пневматически сообщенного с баком 5 цилиндра 12 с установленным в нем порщнем 13, связанного с порщнем 13 сильфона 14 и сообщенного с сильфоном 14 посредством герметичного трубопровода 15 баллона 16, заполненного легкокипящей жидкостью и расположенного в коллекторе 1 под уровнем теплоносителя. Сосуд 8 снабжен контрольной щкалой 17, а отводящий трубопровод 3 - поплавком 18. Гелиоустановка работает следующим образом. В период инсоляции солнечное излучение концентрируется с помощью линзы 6 Френеля в виде горизонтальной линии (фокального пятна). Получаемое при этом тепло передается верхнему слою теплоносителя, причем происходит также нагрев баллона 16 и находящейся в нем легкокипящей жидкости. При этом расширение жидкости приводит к расщирению сильфона 14 и перемещению порщня 13 в цилиндре 12. Это перемещение создает разрежение в цилиндре 12 и баке 5. При этом открывается клапан 4 и через отводящий трубопровод 3, Нижний конец которого ук реплен на поплавке 18, происходит перекачка верхнего слоя теплоносителя из коллектора в бак 5. Восстановление прежнего уровня теплоносителя, соответствующего уровню фокального пятна 7, происходит следующим образом. Поскольку коллектор 1 и сосуд 8 сообщаются, понижение уровня теплоносителя в коллекторе 1 приводит к такому же понижению уровня в сосуде 8. Следствием этого является опускание клапана 11 и поступление теплоносителя через трубку 9. Г1ри достижении прежнего ровня клапан 11 вновь перекрывает отверстие 10 в трубке 9 и прекращает досуп теплоносителя. Регулирование уровня теплоносителя осуществляется вертикальным перемещением подвижной трубки 9 и контролируется по щкале 17 уровня. В процессе работы гелиоустановки обеспечивается автоматическое поддержание ее параметров. При этом солнечное излучение конценрируется в фокальном пятне, а слой теплоносителя расположен на уровне этого пятна и имеет минимальную толщину в зоне последнего. Этим предотвращается конвенция тепоносителя и обеспечивается ускоренный нагрев, в результате чего эффективность работы гелиоустановки повыщается. Формула изобретения 1. Гелиоустановка, содержащая наклонный солнечный коллектор с подающим и отводящим трубопроводами первый из которых подсоединен к источнику теплоносителя, а второй посредством клапана - к баку для сбора Нагретого теплоносителя, снабженному устройством отбора, отличающаяся тем, что, с целью повыщения эффективности нагрева теплоносителя, она дополнительно содержит концентратор солнечного излучения и устройство для поддержания уровня теплоносителя в коллекторе в зоне фокального пятна концентратора, а подающий трубопровод подсоединен к источнику теплоносителя при помощи устройства для поддержания уровня теплоносителя. 2.Гелиоустановка по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для поддержания уровня теплоносителя выполнено в виде сосуда, установленной в нем с возможностью вертикального перемещения трубки, подключенной к источнику теплоносителя, и перекрывающего ее входное отверстие поплавкового клапана. 3.Гелиоустановка по п. 1, отличающаяся тем, что устройство отбора выполнено в виде пневматически сообщенного с баком цилиндра с установленным в нем порщнем, связанного с порщнем сильфона, и сообщенного с ним посредством герметичного трубопровода баллона, заполненного легкокипящей жидкостью и расположенного в коллекторе под уровнем теплоносителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 802735, кл. F 24 J 3/02, 1979.