Установка теплоснабжения
Владельцы патента RU 2580243:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для теплоснабжения и горячего водоснабжения децентрализованных объектов малой мощности с использованием гео- и гелиотермальной энергии. Установка теплоснабжения включает циркуляционный контур, состоящий из скважины-теплообменника для отбора низкопотенциального тепла горных пород, теплового насоса и солнечного коллектора на подводящем трубопроводе, соединенных подводящим и отводящим трубопроводами для циркуляции теплоносителя, причем установка имеет концентратор солнечного излучения, состоящий из полусферических поверхностей, которые установлены одна над другой, на стойках, при этом верхняя полусферическая поверхность выпуклой стороной направлена к вогнутой стороне нижней полусферической поверхности, на которой расположен солнечный коллектор, при этом выпуклая и вогнутая стороны полусферической поверхности выполнены из закаленного стекла с зеркальным напылением. Изобретение должно обеспечить повышение термодинамической эффективности и бесперебойное обеспечение потребителя тепловой энергией на основе возобновляемых источников энергии. 3 ил.
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для теплоснабжения и горячего водоснабжения децентрализованных объектов малой мощности с использованием гео- и гелиотермальной энергии.
В настоящее время известна солнечная установка с концентратором, суть которой заключается в том, что она содержит цилиндрический приемник в фокальной области, концентратор выполнен в виде осесимметричного зеркального отражателя, образованного из двух сопряженных, большей и меньшей четвертей окружностей (патент РФ 2396493, МПК F24J 2/10, заявка: 2009119875/06).
Недостатком солнечной установки является невысокий коэффициент концентрации.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является «Установка теплоснабжения» (патент RU 147281 U1 МПК F24J 3/08, заявка: 2014114303/06), которая состоит из: скважины-теплообменника для отбора низкопотенциального тепла горных пород, теплового насоса и солнечного коллектора с лучевоспринимающим элементом, соединенных между собой подводящим и отводящим трубопроводами для циркуляции теплоносителя, солнечного коллектора, установленного на подводящем трубопроводе между скважиной-теплообменником и тепловым насосом.
Данная система имеет существенный недостаток - солнечный коллектор обладает низким коэффициентом преобразования солнечного излучения, в результате чего теплоноситель нагревается недостаточно интенсивно.
Техническим результатом изобретения является повышение термодинамической эффективности системы для бесперебойного обеспечения потребителя тепловой энергией на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ).
Технический результат достигается тем, что установка теплоснабжения, включающая циркуляционный контур, состоящий из скважины-теплообменника для отбора низкопотенциального тепла горных пород, тепловой насос и солнечный коллектор на подводящем трубопроводе, соединенных подводящим и отводящим трубопроводами для циркуляции теплоносителя, отличающаяся тем, что имеет концентратор солнечного излучения, состоящий из полусферических поверхностей, которые установлены одна над другой, на стойках, при этом верхняя полусферическая поверхность выпуклой стороной направлена к вогнутой стороне нижней полусферической поверхности, на которой расположен солнечный коллектор, при этом выпуклая и вогнутая стороны полусферической поверхности выполнены из закаленного стекла с зеркальным напылением.
Новизна заявленного изобретения обусловлена тем, что потенциал гео- и гелиотермальной энергии используется максимально эффективно за счет совместной работы концентратора солнечного излучения и солнечного коллектора.
По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружена совокупность признаков, аналогичная заявляемой, позволяющая получить технический результат, который не присущ известным техническим решениям, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.
Поскольку предлагаемое техническое решение может быть применено в области теплотехники и использовано для теплоснабжения и горячего водоснабжения децентрализованных объектов малой мощности с использованием гео- и гелиотермальной энергии, то можно утверждать, что предложение соответствует критерию «промышленная применимость».
Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг. 1 приведен общий вид установки теплоснабжения; на фиг. 2 - концентратор солнечного излучения, в разрезе; на фиг. 3 - концентратор солнечного излучения, вид сверху.
Установка теплоснабжения включает циркуляционный контур, состоящий из скважины-теплообменника 1 для отбора низкопотенциального тепла горных пород, теплового насоса 2 и солнечного коллектора 3 на подводящем трубопроводе 4, соединенных подводящим 4 и отводящим трубопроводами 5 для циркуляции теплоносителя. Установка имеет концентратор солнечного излучения, состоящий из полусферических поверхностей 6 и 7, которые установлены одна над другой на стойках 8, при этом верхняя полусферическая поверхность 6 выпуклой стороной направлена к вогнутой стороне нижней полусферической поверхности 7, на которой расположен солнечный коллектор 3, при этом выпуклая и вогнутая стороны полусферических поверхностей выполнены из закаленного стекла с зеркальным напылением.
Нижняя полусферические поверхности 7 установлена на опоре 9.
Установка теплоснабжения включает циркуляционный контур, состоящий из скважины-теплообменника 1 для отбора низкопотенциального тепла горных пород, теплового насоса 2 и солнечный коллектор 3 на подводящем трубопроводе 4, соединенных подводящим 4 и отводящим трубопроводами 5 для циркуляции теплоносителя. Установка имеет концентратор солнечного излучения, состоящий из полусферических поверхностей 6 и 7, которые установлены одна над другой на стойках 8, при этом верхняя полусферическая поверхность 6 выпуклой стороной направлена к вогнутой стороне нижней полусферической поверхности 7, на которой расположен солнечный коллектор 3, при этом выпуклая и вогнутая стороны полусферических поверхностей выполнены из закаленного стекла с зеркальным напылением. Отработанный теплоноситель по подводящему трубопроводу 4 возвращается обратно в скважину 1. В летний период, при низком потреблении тепла, теплоноситель в подводящем трубопроводе 4 имеет более высокую температуру, чем в отводящем трубопроводе 5, что позволяет восстановить температурное поле вокруг скважины.
Установка теплоснабжения, включающая циркуляционный контур, состоящий из скважины-теплообменника для отбора низкопотенциального тепла горных пород, теплового насоса и солнечного коллектора на подводящем трубопроводе, соединенных подводящим и отводящим трубопроводами для циркуляции теплоносителя, отличающаяся тем, что имеет концентратор солнечного излучения, состоящий из полусферических поверхностей, которые установлены одна над другой на стойках, при этом верхняя полусферическая поверхность выпуклой стороной направлена к вогнутой стороне нижней полусферической поверхности, на которой расположен солнечный коллектор, при этом выпуклая и вогнутая стороны полусферической поверхности выполнены из закаленного стекла с зеркальным напылением.
