Гелиоустановка

 

Изобретение относится к гелио/- технике и позволяет повысить экономичность и автономность путем совмещения в коллекторе функций насоса и поглотителя солнечной знергии. Гелио-сустановка содержит солнечный коллектор . в виде теплоизолированного корпуса со стенками, имеющего прозрачное покрытие, перегородку, образующую с последним промежуточную полость, а со стенками - аккумулирующую полость, трубчатый абсорбер в полости, источник нагреваемой воды, расходную емкость, установленную на отводящем трубопроводе, снабженном обратным клапаном, сливную емкость, связанную с теплообменником-конденсатором, а при помощи перепускного трубопровода - с испа- ,рительной полостью, теплообменник- .; охладитель, размещенный в сливнрй>& емкости и сообщенный с аккумулирующей полостью при помощи трубопровода, а другим трубопроводом с клапаном - с источником нагреваемой воды, дополнительный солнечный коллектор с концентратором, гибкую >&1ембрану с клапанным механизмом. Клапанный механизм выполнен а виде двух цилиндрических упоров, расположенную соосно в испарительной полости, первый из которых закреплен на перегородке, а второй на мембране, и сильфЬна, один конец которого закреплен соосно с_ вторым упором на мембранеj а второй на задней стенке коллектора. Упоры контактируют друг С другом при помощи магнитных пластин и магнитной шайбы с отверстиями. На перегородке закреплена игла, проходящая через отверстие магнитной шайбы. На втором упоре выпол^нено отверстие, снабженное клапаном со штоком, размещенным , в полости сильфона. Из.обреТение может быть использовано в отдаленных труднодоступных районах. 6 ил.тсСО 65

СОЮЗ COBETCHHX

М ЛЮМ

РЕСПУБЛИК

А1

0% (И) (д1) F 24 J 2/42

ГДСУДАРСТЮННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБ ЕТЕНИЯ

: .н asòÎÐÎÞÌÓ сиидВТВЗЬЯТфм

1 (21) 4783924/06 (22) 26.12.89 (46) 07.02.92. Бюл. 0 5 (75) А.И.Еламанов (53)-697.92(088.8) . (56). Авторское свидетельство СССР

N 1513340, кл. F 24 J 2/06, 1989. (54) ГЕЛИОУСТАНОВКА (57) Изобретение относится к гелиос технике и позволяет, повысить экономичность и автономность путем совмещения. в коллекторе функций насоса и по- глотителя солнечной энергии. Гелио- . сустановка содержит солнечный коллектор в. виде теплоизолированного корпуса со стейками, имеющего прозрачное по-. крытие, перегородку, образующую с последним промежуточную полость, а со, стенками - аккумулирующую полость,. трубчатый абсорбер в полости, источйик .нагреваемой воды, расходную емкость., установленную на отводящем трубопроводе, снабженном обратным клапаном, сливную емкость, связанную с теплообменником-конденсатором, а при помощи перепускного трубопровода - c испа"

Изобретение относится к устройст-. вам .для подъема и нагрева теплоносителя за счет-солнечной энергии.

Известна гелиоустановка,:-содержа-;. щая солнечный коллектор в виде теплоизолированного корпуса, имеющего: боковые и заднюю стенки, прозрачное покрытие, установленную в корпусе перегородку, образующую с покрытием

2 рительной полостью,: теплообменник-,; охладитель,,размещенный в сливной. . емкости и сообщенный с аккумулирующей полостью при помощи. трубопровода, а другим трубопроводом с клапаном - .:, с источником нагреваемой воды, дополнительный солнечный" коллектор с концентратором, гибкую мембрану с клапанным механизмом. Клапанный механизм выполнен в виде двух цилйндрических упоров,. расположенную соосНо в испарительной полости, первый из. которых закреплен на перегородке, а второй на мембране, и сильфона, один конец которого закреллен соосно с вторым упором на мембране, а второй I на задней стенке коллектора. Упоры контактируют друг с другом при помощи магнитных пластин и магнитной шай- бы с отверстиями. На перегородке закреплена игла, проходящая через от-. верстие магнитной шайбы, На втором упоре выполнено отверстие снабженУ ное клапаном со штоком, размещенным в полости сильфона ° Изобретение может быть использовано в отдаленных труднодоступных районах. 6 ил.. I промежуточную полость, а с боковыми и задней стенками .- аккумулирующую полость, трубчатый абсорбер, размещенный в промежуточной полости, а также источник нагреваемой воды и потребитель, связанные с коллектором при помощи соответственно подающего и отводящего трубопроводов, последний из которых сообщен с абсорбером.

1710961

Недостатком известной установки является использование дополнительноrо источника энергии для работы вентилятора или насоса.

Целью изобретения является повышение экономичности и автономности путем совмещения в коллекторе функций насоса и поглотитепя солнечной энергии.

Укаэанная цель достигается тем, что солнечный коллектор дополнительно снабжен гибкой мембраной с клапанным механизмам, размещенной в аккумулирующей полости под перегородкой и образующей с последней испарительную полость, теплообменником-конденсатором, установленным у задней стенки аккумулирУющей полости и сообщенным одним концом с клапанным механизмом, а гелиоустановка дополнительно содержит расходную емкость, установленную над коллектором на отводящем трубопроводе, сйабженном обратным клапа,ном, спивную емкость, установленную под коллектором и подключенную одним

° концом к теплообменнику-конденсатору, а другим при помощи перепускного

* трубопровода - к испарительной полости, теплообменник-охладитель, размещенный в сливной емкости и сообщенный одним концом с нижней частью аккумулирующей полости, а другим при помощи подводящего трубопровода., снабженного обратным клапаном, - с источником нагреваемой воды, и дополнительный солнечный коллектор с концентратом, клапанный механизм выполнен в . виде двух цилиндрических упоров, рас, положенных соосно в испарительной полости, первый из которых закреплен на перегородке, а второй - на мембране, и сильфона, размещенного в аккумулирующей полости, один конец кото рого закреплен соосно второму упору на мембране, а второй - на задней стенке коллектора, упоры контактируют друг с другом по торцам при помощи магнитных пластин и магнитной шай" бы, имеющей в центральной части отверстие, на перегородке по оси первого упора закреплена игла, проходящая через отверстие магнитной шайбы, а по оси второго упора в мембране выполнено отверстие, снабженное клапа" ном .со штоком, размещенным в полости сипьфона, дополнительный солнечный коллектор установлен на перепускном трубопроводе, снабженном обратным клапаном, а аккумулирующая полость в верхней части сообщена с атмосферой.

На фиг. 1 представлен солнечный коллектор, общий вид; на фиг. 2, узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 5 - клапанный механизм; на фиг. 6 — сечение В-В на

10 фиг. 5, Гелиоустановка содержит солнечный коллектор. в виде теплоизолированного корпуса, имеющего боковые и заднюю стенки 1-5, прозрачное покрытие 6, 15 установленную в корпусе перегородку

7, образующую .с покрытием промежуточную полость 8, а с боковыми и задней стенками 1-5 — аккумулирующую полость 9, трубчатый абсорбер 1О, раз20 мещенный в промежуточной полостц 8, а также источник 11 нагреваемой воды и потребитель (не показан), свяэанныа с коллектором при помощи соответственно подающего 12 и отводящего тру25 бопроводов 12 и 13, последний из которых. сообщен с абсорбером 10. Коллектор дополнительно снабжен гибкой мембраной 14 с кпапанным механизмом, размещенной в аккумулирующей полосgp ти 9 под перегородкой 7 и образующей с последней испарительную полость 15, теплообменником-конденсатором 16, установленным у задней стенки 5 аккумулирующей полости 9 и сообщенным од35 ним концом с клапанным механизмом.

Гелиоустановка дополнительно содержит расходную емкость 17, установленную над,коллектором на отводящем трубопроводе 13, снабженном обратным

40 клапаном 18, спивную емкость 19, установленную под.коллектором и под ключенную одним концом к теплообменнику-конденсатору 16, а другим при помощи перепускного трубопровода 2045 к испарительной полости 15, теплообменник-охладитель 21, размещенный в сливной емкости 19 и сообщенный одним концом с нижней частью аккумулирующей полости 9 посредством трубо50

О провода 12, а другим при помощи подводящего трубопровода 22, снабженного обратным клапаном 23 — с источником 11 нагреваемой воды и дополнительный солнечный коллектор с концентратором 24. Клапанный механизм выполнен в виде двух цилиндрических упоров

25 и 26, расположенных соосно в испарительной полости 15, первый из которых закреплен на перегородке 7, а

5 17.109

I второй - на мембране 14, и сильфона

27, размещенного в аккумулирующей полости 9, один конец которого закреплен соосно второму упору 26 на мемб5 ране 14, а .второй - на задней стенке.

5 коллектора. Упоры 25 и 26 контактируют друг с другом при помощи магнитных пластин 28 и магнитной шайбы 29, ймеющей в центральной части отверстие.10

На перегородке 7 по оси упора 25: за-. креплена игла 30, переходящая через. отверстие магнитной шайбы 29, а по оси второго. упора 26 в мембрайе 14 выполнено отверстие, снабженное кла j5 паном 31 со штоком 32, размещенным,. .в полости сильфона 27. Причем: острие иглы 30 контактирует с клапаном 31.

Дополнительный солнечный коллектор установлен на перепускном .труббпрОво" 20 де 20, снабженном. обратным клапаной .33, а аккумулирующая полость. 9 в верхней -части сообцена с атмосферой по-", средством патрубка 34 с вентилем:35.

Расходная емкость 17 снабжена крыш-:. кой 36,. патрубком 37 малого диаметру, . .сообщающего его с атмосферой, патруб= . ком. 38 с вентилем 39 для. отвода. теплоносителя к потребителю и пере- пускным патрубком 40 с вентилем 41.: 30

С целью .уменьшения длины штока 32 клапана 31 в полости сильфона 27 мо-. жет быть установлен упорный диск 42 с отверстиями. Абсорбер 10 сообщен с аккумулируещей полостью 9 посред"., З5 ством патрубка 43. Концентратор 24, дополнительного солнечного коллектора может быть выполнен в виде линзы:.с линейным фокусом, ориентированным:на. участок перепускного трубопровода 20, @0 коаксиально размещенного в вакууми- рованном прозрачном патрубке 44.

Сливная емкость 19 зайолнена низко-. . кипящим теплоносителем.

Солнечный коллектор работает сле-, -45 .дующим образом.

Арм открытых вентилях 35 и 41 во . да заполняет подающий трубопровод: 22, ;теплообиенник-охладитель 21, подаю" щий: трубопровод 12, аккумулирующую. .. 50 полость 9, абсорбер 10, отводящий трубопровод 13 из резервной емкости

17,: в котором должен поддерживаться уф>вень h, необходимый .для удаленйя воздушной "пробки" перед началом: ра-

55 ,боты устройства. Затем вентили 35 и ,41 закрываются и коллектор ориенти- . руется на солнце прозрачным покрыти-. ем 6. Концентратор 24, выполненный:в

61 6 виде линзы с линейным фокусом, концентрирует лучи солнца на участке перепускного трубопровода 26, йаходящемся в прозрачном вакуумном патрубке 44, нагревая его до 250 С, а при условии покрытия прозрачной полупроводниковой пленкой внутренней .поверхности прозрачного патрубка 44, температура мржет превышать.530 С. Низкокипящий. теплоноситель, находящийся в полости перепускного .трубопровода 20, на на-. греваемом участке. интенсивно Испаряется, создавая:давление, при котором

- обратный клапан 33..закрйвается..Рас-, ширяясь -в объеме, пары уйзкокипящего теплоносителя создают давление в испарительной.полости 15; которая до, полнительно нагревается через перегородку 7 под прозрачйым покрытием 6

Давление в испарительной полости 15,, повышаясь, отжимает гибкую мембрану

14. Магнитные пластины .28 разъединя-; ется с магнитной шайбой 29. Начина-. ется процесс нагнетания воды из акку-, мулирующей полости -9 в расходную ем-, .кость 1.7, при котором клапан ?3 закрывается,. клапан 18 открывается, а вода из аккумулирующей полости 9 про- давливается, распределяясь по труб- кам абсорбера 10, где нагревается под прозрачным покрытием 6 и подает- ся в расходную емкость 17.

Шток 32, соприкасаясь с упорным диском 42, йриподнимается, клапан 31 входит в зону магнитного поля маГнитных пластин 28 и притягивается ими. Начинается процесс нагнетания воды из источника 11 в .аккумулирую-. щую полость 9, при котором клапан .!8 закрывается, клапан 23 открывает

,ся.

Пар низкокипящего теплоносителя

4ерез пространство между магнитными пластинами 28 и отверстие мембраны

14, через отверстия упорного, диска

42 устремляется в теплообменник-кон денсатор 16, который охлаждается вновь поступающей в аккумулирующую полость 9 водой, конденсируется и сливается в емкость 19, где,происходит окончательная.конденсация паров низкокипящего теплоносителя за счет охлаждения его теплообменником-охладителем 21. Из сливной емкости 19 при открывавшемся обратном клапане 33 низкокипящий теплоноситель вновь за-; полняет перепускной трубопровод. 20 до первоначального уровня.

17109б1

Игла 30, упираясь в клапан 31, выводит его из магнитного поля магнитных пластин 28, клапан 31 закрывается.. Магнитная шайба 29 притягивает магнитные пластины 28, возвращая гибкую мембрану 14 в исходное полажение.

Экономическая целесообразность применения солнечного коллектора заключается в возможности использовать его в отдаленных от городских коммуникаций районах, используя только солнечную энергию, при этом теплоноситель, предназначенный для нагрева и подъема, используется для охлаждения низкокипящего теплоносителя насосной части устройства.

Формула изобретения

ГелиОустановка, содержащая солнечный коллектор в виде теплоизолированного корпуса, имеющего боковые и заднюю стенки, прозрачное покрытие, установленную в корпусе перегородку, 25 образующую с покрытием промежуточную полость, а с боковыми и задней стенками - аккумулирующую полость, трубчатый абсорбер, размещенный в промежуточной полости, а также источ- ЗО ник нагреваемой воды и потребитель,. связанные с,коллектором при помощи соответственно подающего и отводящего трубопроводов, последний из которых сообщен с абсорбером, о т л и ч аю щ.а я.с я тем, что, с целью по35 вышения экономичности и автономности путем совмещения в коллекторе функций насоса и поглотителя солнечной энергии, коллектор снабжен гибкой. 40 мембраной с клапанным механизмом, размещенной в аккумулирующей полости под перегородкой и образующей с последней испарительную полость, теплообменником-конденсатором,.установ" ленным у задней стенки аккумулирующей полости и сообщенным одним кон,цом с клапанным механизмом, а гелиоустановка дополнительно содержит расходную емкость, установленную над коллектором на отводящем трубопрово де, снабженном обратным клапаном, сливную емкость, установленную под коллектором и подключенную одним концом к теплообменнику-конденсатору, а другим при помощи перепускного трубопровода - к испарительной полости, теплообменник-. охладитель, размещенный в сливной емкости и сообщенный одним концом с нижней частью аккумулирующей полости, а другим при помощи подводящего трубопровода, снабженного обратным клапаном,- с источником нагреваемой воды, и дополнительный солнечный коллектор с концентратором, клапанный механизм выполнен в виде двух цилиндрических упоров, расположенных соосно в испарительной полости, первый из которых закреплен на перегородке, а второй - на мембране, и сильфона, размещенного в аккумулирующей полости, один конец которого закреплен соосно второму упору на мембране, а другой - на задней стенке коллектора, упоры контактируют друг с другом по торцам при помощи магнитных пластин и магнитной шайбы, имеющей s центральной части отверстие, на перегородке по оси первого упора закреплена игла, проходящая через отверстие магнитной шайбы, à по оси второго упора в мембране выполнено отверстие, снабженное клапаном со штоком, размещенным в полости силь Фона, дополнительный солнечный коллектор установлен на перепускном трубопроводе, снабженном обратным клапаном, а аккумулирующая полость в верхней части сообщена с атмосферой.

1710961

>710961

/

1310961

НидХ

6 ! !

1710/61

8-8 nnfepwgmy.

28

Составитель Ю.Рогачев

Редактор В.Бугренкова Техред А.Кравчук КорректорМ.Самборская ею

Заказ 330 . Тираж . Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям .при ГКНТ СССР

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., л.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1Оl