Солнечный водонагреватель

 

Сущность изобретения: солнечный водонагреватель содержит нагревательный элемент, который состоит из верхней и нижней металлических пластин, спаренных по периметру и находится в теплоизолирующем корпусе со светопрозрачным покрытием , которое крепится прижимной планкой. В верхней части нагревательного элемента выполнена дегазационная камера 7 непосредственно и заодно целое из пластин. Для подвода и отвода теплоносителя установлены патрубки входа и выхода. Дегазационная камера 7 распложена в месте патрубка выхода 9. Патрубок выхода 9 выполнен в виде эжектора, нижняя часть которого введена через дегазационную камеру 7 в нагрева-, тельный элемент. Кроме того, эжектор снабжен внутри трубкой 11, один конец которой i выведен в центр узкого сечения 10 сопла, a i другой ее конец сообщен с дегазационной j камерой. При прохождении воды через со- j пло в узком его сечении 10 скорость потока | увеличивается, при этом давление становит- j ся ниже, чем в дегазационной камере 7, и ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ Е С КИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s F 24 J 2/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ у

Ф

С)

С)

Сд

{21) 4919570/06 (22) 19.03.91 (46) 07.05.93, Бюл. М 17

{71) Институт проблем морских технологий

Дальневосточного отделения АН СССР (72) А.К.Ильин, О.П.Ковалев, А.В. Волков, А. К, Шестера, В.В.Лошенков и Е.Н. Куманева (56) 1. Андерсон Б, Солнечная энергия (основы строительного проектирования), М,:

Стройиздат, 1982, 193 с, 2. Авторское свидетельство СССР

hh 1474395, кл. F 24 J 2/20, 1989, 3. Патент США hh 3995804, кл. F 24 J 3/02, 1976 — прототип.

4, Ильин А.К., Ковалев О,П. О режимах работы солнечных нагревателей зимой в условиях жес1 кого климата. Материалы 3 Всесоюзной конференции по энергетике океана. Часть 1. Владивосток. ДВО АН

СССР, 1990, с,10 — 13.

5. Ильин А.К., Ковалев О.П. Коэффициент теплоотдачи в плоском солнечном нагревателе. Материалы 3 Всесоюзной конференции по энергетике океана. Часть 2, Владивосток, ДВО АН СССР, 1991, с. 21-23.

„„. Ж „„1814003 А1 (54) СОЛНЕЧНЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ (57) Сущность изобретения: солнечный водонагреватель содержит нагревательный элемент, который состоит из верхней и нижней металлических пластин, спаренных по периметру и находится в теплоизолирующем корпусе со светопрозрачным покрытием, которое крепится прижимной планкой.

В верхней части нагревательного элемента выполнена дегазационная камера 7 непосредственно и заодно целое из пластин, Для подвода и отвода теплоносителя установлены патрубки входа и выхода. Дегазационная камера 7 распложена в месте патрубка выхода 9. Патрубок выхода 9 выполнен в виде эжектора, нижняя часть которого введена через дегазационную камеру 7 в нагрева-, тельный элемент. Кроме того, эжектор снаб- жен внутри трубкой 11, один конец которой 7 выведен в центр узкого сечения 10 сопла, а другой ее конец сообщен с дегазационной камерой. При прохождении воды через со- i пло в узком его сечении 10 скорость потока увеличивается, при этом давление становит- ся ниже, чем в дегазационной камере 7; и

1814003

Ь Р =р«Р/2 осуществляется подсос воздуховодяной смеси и подача ее через трубку 11 в центр

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения, Целью изобретения является повышение эффективности и надежности работы сол= нечного нагревателя.

На фиг, 1 представлен нагревательный элемент, на фиг.2 — узел 1 нагревательного элемента в разрезе) дегазационная камера

v, эжектор); на фиг,3 — поперечное сечение солнечного нагревателя через узлы х<есткости; на фиг.4 — схема подключения солнечного водонагревателя.

Солнечный нагреватель содержит нагревательный элемент 1 с каналом, образованным верхней 2, окрашенной черной матовой краской либо GBIIBKTMBHblM покрытием, и нижней 3 пластинами из теплопроводящего материала, расположенными на .определенном расстоянии друг от друга (с зазором) и соединенными герметично по периметру, находящийся в теплоизолирующем корпусе 4 со светопрозрачным покрытием (например, стеклом) 5, которое крепится прижимной пленкой 6, Обеспечение прочности нагревательного элемента осуществляется точечной сваркой с шагом по обоим направлениям не менее 200 мм, Для выполненля точечной сварки в них<нем листе в местах сварки выдавлены локальные углубления, одновременно задающие расстояние между листами, а следовательно— и толщину нагревательного элемента. Дегаэационная камера 7 располох<ена в верхней части канала . нагревательного элемента.

Для. подвода и отвода теплоносителя (воды) соответственно установлены патрубки входа 8 и выхода 9. Дегазационная камера расположена в месте патрубка выхода 9. На патрубке выхода установлен эжектор, в котором 10 — активное сопло, соединенное с жидкостным объемом дегазационной камеры. Пассивное сопло 11 введено в центральную часть активного сопла и соединено с газовым объемом дегазационной камеры, Солнечный водонагреватель ориентируется светопрозрачным покрытием íà юг, отклоняется от горизонтальной оси на угол ао, ориентировочно равный географической широте места, а от вер лкальной оси на угол

p = 10 — 15 1аким образом, чтобы дегазационнэя камера 7 с патрубком выхода воды 9 потока жидкости, вместе с которой воздух удаляется из нагревателя. 4 ил, находилась в самой верхней точке. Водонагреватель работает следующим образом, Через входной патрубок 8 в нагревательный элемент 1 поступает теплоноситель (вода).

5 Через светопрозрачное покрытие 5 солнечные лучи поглощаются поверхностью верхней пластины 2 и нагревают ее, вода находится между двумя пластинами 2 и 3, тоже нагревается, По мере нагревания воды

10 из нее выделяется растворенный в ней воздух, который в виде пузырьков оседает на внутренних стенках пластин 2 и 3 нагревательного элемента. Затем движением воды пузырьки срываются с внутренних стенок

15 пластин 2 и 3 и собираются в верхней части дегазационной камеры 7, Нагретая вода поступает из нагревательного элемента через патрубок 9 выхода воды s бак-аккумулятор

12. При прохождении воды через активное

20 сопло в узком его сечении 10 скорость потока увеличивается, при этом давление становится ниже, чем в дегазационной камере 7 и осуществляется поцсос воздуховодяной смеси и подача ее через пассивное сопло 11

25 в центр потока жидкости, вместе с которол воздух удаляется из нагревателя, Рабочая разность давлений в дегазационной камере и в узком сечении 10 сопла рассчитывается по формуле, 30 где p — плотность воды, и) — скорость в активном сопле, Расчеты показывают, что при реальных расходах воды через предлагаемое устройство обеспечивается,. дал ение выдел я ющегося воздуха, Своевременное удаление воздуха из канала нагревателя увеличивает

40 коэффициент теплоотдачи (51, что при прочих равных условиях позволяет уменьшить площадь водонагревателя, а следовательно, материалоемкость и стоимость, Соответственно повышается эффективность и надежность работы водонагревателя.

Формула изобретения

Солнечный водонагреватель, содержащий теплоизолированный корпус и установленный в нем нагревательный элемент с каналом для теплоносителя с входным и выходным патрубками, на последнем из них установлен эжектор, активным соплом которого он служит, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью увеличения эффективности теп.лоотдачи от нагрвваемой солнечной знергией стенки канала теплоносителю, канал в зоне выхода теплоносителя выполнен в ви- 5 де дегазационной камеры, имеющей жидкостный и газовый объемы, активное сопло эжектара введено в жидкостный обьем, а пассивное — в газовый, 1814003

Составитель Л.Чиичикова

Техред М,Моргентал Корректор Е. Папп

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул,Гагарина, 101

Заказ 1823 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб„4/5