CS245301B1

CS245301B1 - Liquid's direct solar heating device

Info

Publication number: CS245301B1
Application number: CS82443A
Authority: CS
Inventors: Christo Bakarov
Original assignee: Christo Bakarov
Priority date: 1982-01-22
Filing date: 1982-01-22
Publication date: 1986-09-18

Description

Zariadenie patří do odboru tepelnej energetiky a rieši zariadenie v jednom okruhu pre priamy ohřev kvapaliny slnkoni z vonkajšej siete v najmenej jednom komplexe — příslušného tlakového regulátora a beztlakového kolektora, medzi sebou přepojených, pričom každý trvale otvorený otvor, každej sekcie beztlakového kolektora je k vonkajšej atmosféře vyvedený trvale otvoreným potrubím vo výške vyššej než najvyššia hladina kvapaliny v príslušnom tlakovom regulátore a že všetky komplexy — příslušný tlakový regulátor a beztlakový kolektor sú navzájom připojené tak, že prúdenie kvapaliny je zabezpečené gravitačným spádom.The device belongs to the field of thermal energy and solves the device in one circuit for direct heating of solar liquid from the external network in at least one complex - respective pressure regulator and non-pressure collector connected to each other, each permanently open opening of each section of non-pressure collector is to the atmosphere and that all complexes - the respective pressure regulator and the non-pressurized collector are connected to each other in such a way that the fluid flow is ensured by gravity gradient.

<<

Vynález sa týká zariadenia pre priamy ohrev kvapaliny slnkom, hlavně vody, napojeného na zdroj vonkajšej vodovodnej siete cez spoločný tlakový regulátor s beztlakovými navzájom napojenými solárnymi kolektormi, opatřenými otvormi pre spojenie s vonkajšou atmosférou, připojenými spoločným zberným potrubím cez hydraulický teplotný spínač na trojcestný ventil a ďalej, alebo cez oběhové čerpadlo na spoločný tlakový regulátor alebo na výtokové potrubie.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a device for direct heating of a liquid by the sun, in particular water, connected to an external water supply via a common pressure regulator with unpressurized solar collectors connected to each other, provided with openings for external atmosphere connection. further, or via a circulation pump to a common pressure regulator or to an outlet pipe.

V súčasnej době existujú zariadenia pre priamy aj nepriamy ohřev kvapaliny slnkom. Tieto solárně systémy například podía anglického spisu č. 2022805 majú připojené tepelné zdroje na zásobník cez oběhové čerpadlo a ovládacie prvky. Ďalej sú to riešenia například podía USA patentu č. 4210127, kde sa tlakové poměry na odstránenie vzduchových vakov riešia usporiadaním kanálov s pomocnými priečnymi priechodmi. Ďalej USA patent č. 190038 rieši fóliový solárny kolektor s prietokovýml kanálmi spojenými s vonkajším okolím za účelom lahšieho naplňovania kolektora, pohybu vody alebo vytlačenia vzduchových bublin zvnútra kolektora.There are currently devices for direct and indirect heating of the liquid by the sun. These solar systems, for example according to U.S. Pat. 2022805 have heat sources connected to the storage tank via a circulation pump and controls. Further, for example, U.S. Pat. No. 4210127, wherein the pressure conditions for removing air bags are solved by arranging channels with auxiliary transverse passages. Further, U.S. Pat. 190038 solves foil solar collector with flow channels connected to the outside environment for easier filling of the collector, movement of water or expelling air bubbles from inside the collector.

Nevýhodou týchto zariadení je to, že sú voči vonkajšej atmosféře uzavreté a izolované. Ak výstupný otvor týchto zariadení je zatvorený, vzduch nachádzajúci sa vo vnútri bráni, aby sme mohli kvapalinou vyplnit priestor kolektorov. Aj pri otvorenom výstupnom otvore sa žiada, aby kvapalina vyplnila vo vnútri priestor kolektorov a aby vtékala do vnútra pod vačším tlakom. Z tohto důvodu steny a plochy známých zariadení na ohřev kvapaliny slnkom musia byť vyhotovené z materiálu s pevnosťou odolávajúcou spomínanému tlaku vtekajúcej kvapaliny. K uvedenému tlaku, ktorému materiál musí odolávat, je potřebné připočítat aj další tlak, ktorý vzniká zváčšením objemu kvapaliny, z důsledku pósobenia slnečného žiarenia. Z praxe je známe, že pri veíkej intenzitě slnečného žiarenia aj kolektory z plechu praskajú, pretože neodolali rozpínavosti kvapaliny.The disadvantage of these devices is that they are closed and isolated from the outside atmosphere. If the outlet of these devices is closed, the air inside will prevent the collector space from being filled with liquid. Even with the outlet opening open, it is required that the liquid fills the collector space inside and flows into the interior under greater pressure. For this reason, the walls and surfaces of known solar heating devices must be made of a material with a strength that resists the pressure of the liquid entering. In addition to the pressure to which the material must resist, it is necessary to add another pressure, which is generated by increasing the volume of the liquid due to solar radiation. In practice, it is known that sheet metal collectors burst due to the high intensity of solar radiation because they cannot withstand the expansion of the liquid.

Například ak na vertikálnu polohu — plochu s rozmermi šířka — x, výška — y by bol namontovaný sériovo váčší počet kolektorov podía doteraz známých uzavretých systémov sériového zapojenia, na spodu najspodnejšej rady kolektorov by bol tlak taký istý ako tlak vodného stlpca o výške — y, čiže tlak vodného stlpca o výške celej výšky —- y vertikálnej steny, plus tlak kvapaliny vonkajšej vodovodnej siete, plus tlak v důsledku rozpínania kvapaliny. Tieto tlaky spolu limitujú pevnost a hrubku materiálu, z ktorého sa doteraz známe solárně systémy vyhotovujú.For example, if a vertical position - area with width - x, height - y would be fitted with a serially larger number of collectors according to previously known closed series wiring systems, at the bottom of the lowest collector row the pressure would be the same as the water column pressure - y, that is, the pressure of the water column of the height of the vertical wall plus the liquid pressure of the external water supply, plus the pressure due to the expansion of the liquid. Together, these pressures limit the strength and thickness of the material from which the known solar systems are made.

Ak sa ale zvýší hrúbka materiálu, z ktorého sa vyhotovujú solárně zariadenia, zvyšuje sa aj hmotnost týchto zariadení a přitom účinnost využitia slnečného žiarenia sa znižuje v kolektoroch například podía USA patentov 4143644 a 4159709. Za účelom lahšieho naplňovania kolektorov kvapalinou, připadne za účelom vytláčania vzduchových bublin niektoré doteraz známe solárně kolektory majú výtokové kanáliky, ktoré umožňujú spojenie prietokových kanálov s vonkajším okolím, ale tieto výtokové kanálíky sú trvale zatvorené a otvárajú sa podía potřeby a potom sú znova zatvorené, například podía USA patentu 4190038.However, if the thickness of the material from which the solar devices are made increases, the weight of these devices also increases, while the efficiency of the use of solar radiation decreases in the collectors, for example, in U.S. Patents 4143644 and 4159709. For easier filling of the collectors with liquid, In some of the hitherto known solar collectors, they have outlet channels that allow the flow channels to be connected to the outside, but these outlet channels are permanently closed and opened as needed and then closed again, for example according to US Patent 4190038.

Uvedené nedostatky sú odstránené zariadením pre priamy ohřev kvapaliny, ktorého podstata je v tom, že pozostáva z najmenej jedného komplexu tvořeného tlakovým regulátorom a beztlakovým kolektorom navzájom situovaných a spojených vstupným potrubím tak, že najnižší bod příslušného tlakového reguátora je nastavený vo vyššej polohe než najvyšší bod beztlakového kolektora a odvzdušňovacie potrubie spojené s tlakovým regulátorom je vedené vo výške vyššej, než je nastavená najvyššia hladina ohrievanej kvapaliny v príslušnom tlakovom regulátore, ktorý je trvale spojený s vonkajšou atmosférou, pričom na spojovacom potrubí je najnižší bod spoločného tlakového regulátora, ktorý je tiež trvale otvorený k vonkajšej atmosféře, nastavený vo vyššej polohe než najvyšší bod nasledujúcich tlakových regulátorov, ktoré s příslušnými beztlakovými kolektormi vytvárajú navzájom připojené komplexy, z ktorých každý má najnižší bod vo vyššej polohe než najvyšší bod spoločného zberného potrubia, ktoré je vo vyššej polohe než výstupný ventil, ktorý je vo vyššej polohe než výtokové potrubie.These drawbacks are remedied by a device for direct heating of the liquid, which consists of at least one complex consisting of a pressure regulator and a non-pressure collector situated to each other and connected by an inlet pipe such that the lowest point of the pressure regulator concerned is set at a higher position the unpressurized collector and the vent line connected to the pressure regulator are routed at a level higher than the set level of the heated liquid in the respective pressure regulator, which is permanently connected to the outside atmosphere, with the lowest point of the common pressure regulator open to the outside atmosphere, set at a higher position than the highest point of the following pressure regulators which, with their respective non-pressurized collectors, form interconnected complexes, each of which it has the lowest point at a higher position than the highest point of the common manifold, which is at a higher position than the outlet valve, which is at a higher position than the discharge pipe.

Výhody vynálezu sú v tom, že zariadenie vynálezu je trvale spojené s vonkajšou atmosférou, tlak na spodu aj v najspodnejšej radě kolektora je taký istý tlak vodného stlpca, ako na spodu v každom inom z kolektorov, usporiadaných v horizontálnych radoch vertikálně pod sebou. V důsledku takto zníženého tlaku vo vnútri solárneho systému podía vynálezu sa dosahuje, že hrúbka materiálu, z ktorého sa vyhotovujú solárně zariadenia vynálezu, sa zníži na minimálnu hrůbku a tým sa zníži aj hmotnost týchto zariadení. Přitom sa účinnost využitia slnečného žiarenia zvyšuje. Podía vynálezu sa slnkom zahrieva studená voda s tlakom vonkajšej siete v beztlakových kolektoroch.The advantages of the invention are that the device of the invention is permanently connected to the outside atmosphere, the pressure at the bottom and in the lowest row of the collector is the same pressure of the water column as at the bottom in each of the collectors arranged in horizontal rows vertically below each other. As a result of the reduced pressure within the solar system according to the invention, it is achieved that the thickness of the material from which the solar devices of the invention are made is reduced to a minimum depth and thus the weight of these devices is also reduced. The efficiency of the use of solar radiation increases. According to the invention, the cold water is heated by the external network pressure in the non-pressurized collectors.

Na pripojenom výkrese na obr. 1 je schématicky znázorněné zariadenie pre priamy ohřev kvapaliny slnkom v jednom okruhu s viacerými komplexami — příslušný tlakový regulátor a beztlakový kolektor, navzájom připojené v sériovom zapájení. Na obr. 2 je schematicky znázorněné toto zariadenie podía vynálezu v paralelnom zapojení. Na obr. 3 je schematicky znázorněné toto zariadenie podía vynálezu sériovo paralelnom zapojení.In the attached drawing of FIG. 1 is a diagrammatic representation of a device for direct heating of a liquid by the sun in a single circuit with several complexes - a respective pressure regulator and a non-pressure collector connected to each other in series soldering. In FIG. 2 schematically illustrates this device according to the invention in parallel connection. In FIG. 3 schematically shows this device according to the invention in series parallel connection.

Zariadenia znázorněné na obr. 1 je uspo245301 riadané takto — ku odběrovému potrubiu 1 z vonkajšej vodovodnej siete za vstupným ventilom 2, poháňaným elektrickým servomotorom alebo ručně, je napojené přípojné potrubie 7 ku spoločnému tlakovému regulátoru 3, z ktorého následuje spojovacie potrubie 12 ku n v horizontálnych radoch vertikálně pod sebou, za sebou připojených komplexov tvořených tlakovým regulátorom 5 a beztlakovým kolektorom 4 s pripojeným potrubím 7 ku každému tlakovému regulátoru Sas nasledujúcim za příslušným tlakovým regulátorom 5, vstupným potrubím 6 k bezťakovému kolektoru 4. Z n—1 beztlakových kolektorov 4 vedie přípojné potrubie 7 ku tlakovému regulátoru 5 nasledujúceho komplexu tvořeného tlakovým regulátorom 5 a beztlakovým kolektorom 4. Z posledného n-tého komplexu tvořeného tlakovým regulátorom 5 a beztlakovým kolektorom 4, z beztlakového kolektora 4 vedie spoločne zberné potrubie 13 cez hydraulicko-tep^!otný spínač 14 k trojcestným výstupným ventilom 8, ďalej buď cez oběhové čerpadlo 10 a výtlačné potrubie 11 ku spoločnému tlakovému regulátoru 3 alebo na výtokové potrubie 15 ku spotrebitelom.The apparatus shown in FIG. 1 is connected as follows: - to a sampling line 1 from an external water supply network downstream of an inlet valve 2, driven by an electric servomotor or manually, a connecting line 7 is connected to a common pressure regulator 3, followed by a connecting line 12 to n in horizontal rows vertically below each other; The pressure regulator 5 and the pressure-free collector 4 connected in series with the pipe 7 connected to each pressure regulator Sas following the pressure regulator 5, the inlet pipe 6 to the non-contact collector 4. From n-1 non-pressure collectors 4, the pipe 7 leads to the pressure regulator. 5 of the following pressure regulator 5 and pressure-free collector 4. From the last n-th pressure regulator 5 and pressure-free collector 4, from the pressure-free collector 4, the manifold 13 runs together via the hydraulic pressure ^. a switch 14 to the three-way outlet valves 8, further through either a circulation pump 10 and a discharge line 11 to a common pressure regulator 3 or to an outlet line 15 to consumers.

Zariadenie znázorněné na výkrese obr. 1 pracuje následovně: Před napájaním kvapaliny do nízkotlakovej zostavy sa zatvorí výtokové potrubie 15 trojcestným výstupným ventilom 8 a otvorí sa vstupný ventil 2, pričom obidva sú ovládané hydraulicko-teplotným spínačom 14. Studené médium z vonkajšej siete s odběrovým potrubím 1, opatřené vstupným ventilom 2, s tlakom vonkajšej vodovodnej siete vtéká do spoločného tlakového regulátora 3, kde znižuje tento tlak na vonkajší atmosférický tlak, pretože spoločný tlakový regulátor 3 tak isto ako tlakový regulátor 5 je k vonkajšej atmosféře trvale otvorený. Potom kvapalina tečie už len gravltačným spádom cez spojovacie potrubie 12 a sériovo navzájom zapojených komplexov, tvořených tlakovými regulátormi 5 a beztlakovými kolektormi 4, počnúc zdola od výstupného ventilu 8 vyplní spoločné zberné potrubie 13 a potom v horizontálně] radě v najnižšej radě sa kvapa inou vyplní posledný n-tý beztlakový kolektor 4 a příslušný n-tý tlakový regulátor 5 po zvolenej hladině 77, pretože plavákom alebo elektricky ovládaným ventilom sa v tomto momente uzavrie přítok připojeného potrubia 7, ku n-tému tlakovému regulátoru 5, ktorý k vonkajšej atmosféře zostane trvale otvorený, prostredníctvom stálých otvorov rezervného priestoru 31, nevyplněného kvapa¹ inou. Podobné sa kvapalinou vyplní až prvý beztlakový kolektor 4 v najvyššej polohe a k němu příslušný prvý tlakový regulátor 5, po zvolenej hladině 77, pretože plavákom alebo elektricky ovládaným ventilom sa uzavrie přítok připojeného potrubia 7 k příslušnému prvému tlakovému regulátoru 5, ktorý k vonkajšej atmosféře tiež zostane trvale otvorený, prostredníctvom stálých otvorov rezervného priestoru 31, nevyplněného kvapalinou. Potom sa gravitačným spádom kvapalinou vyplní spoločné spojovacie potrubie 12 a nakoniec sa vyplní aj spoločný tlakový regulátor 3, tiež po zvolenej hladině 77, pretože plavákom alebo elektricky ovládaným ventilom sa nakoniec uzavrie aj přítok připojeného potrubia 7 ku spoločnému tlakovému regulátoru 3, ktorý taktiež k vonkajšej atmosféře zostane trvale otvorený, prostredníctvom stálých otvorov rezervného priestoru 31, nevyplněného kvapalinou.The device shown in FIG. 1 works as follows: Prior to supplying the fluid to the low pressure assembly, the outflow line 15 is closed by the three-way outlet valve 8 and the inlet valve 2 is opened, both of which are controlled by the hydraulic-temperature switch 14. with the pressure of the external water network flows into the common pressure regulator 3, where it decreases this pressure to external atmospheric pressure, since the common pressure regulator 3 as well as the pressure regulator 5 is permanently open to the external atmosphere. Then the liquid flows only by gravity gradient through the connecting line 12 and the series-connected complexes consisting of pressure regulators 5 and non-pressurized collectors 4, starting from the bottom of the outlet valve 8 fills the common manifold 13 and then horizontally in the lowest row drips another filling the last n-th pressure-free collector 4 and the corresponding n-th pressure regulator 5 after the selected level 77, because the float or electrically controlled valve closes at this moment the inflow of the connected pipe 7 to the n-th pressure regulator 5, open through permanent openings reserve space 31 unfilled Kvapil ^one another. Similarly, only the first non-pressurized collector 4 in the uppermost position and the associated first pressure regulator 5, after the selected level 77, are filled with liquid, since the float or electrically operated valve closes the inflow of connected pipe 7 to the respective first pressure regulator 5 permanently open, through the permanent openings of the liquid-filled space 31. Then the common connecting line 12 is filled by gravity gradient and finally the common pressure regulator 3 is also filled, also after the selected level 77, because the float or electrically controlled valve also finally closes the inflow of the connected line 7 to the common pressure regulator 3. the atmosphere remains permanently open, through the permanent openings of the liquid-free space 31.

Ak hydraulicko-teplotný spínač 14, namontovaný v najteplejšom mieste zariadenia podl'a vynálezu, zaregistruje požadovaná teplotu teplonosného média, oběhové čerpadlo 10 sa rozběhne a nasaje určité množstvo kvapaliny z posledného n-tého beztlakového kolektora 4 a potrubím 11 vytlačí túto kvapalinu do spoločného tlakového regulátora 3. Pretože činnost oběhového čerpadla 10 poruší rovnováhu v beztlakových koektoroch 4 a tlakových regulátoroch 5, kvapalina v celej sústave zariadenia sa rozprúdi a pomieša, čím sa pomiešajú množstvá kvapaliny s roznymi teplotami. Ak teplota v hydraulicko-teplotnom spínači 14 namontovaného v najteplejšom mieste zostavy klesne pod požadovaná teplotu teplonosné médiá, oběhové čerpadlo 10 sa zastaví a v celej zostave sa obnoví rovnováha hydrostatických tlakov a tlakové regulátory 5 sa uzavrú. Po ďalšom ohřeve kvapaliny slnkom, keď teplota hydraulicko-teplotného spínača 14 umiestneného v najteplejšom mieste zariadenia znovu vystúpi na požadovaná teplotu, uvedie sa znova oběhové čerpadlo 10 do činnosti, respektive po klesnutí tejto teploty sa oběhové čerpadlo 10 znova zastaví. Ak teplota teplonosného média dosiahne požadovaná teplotu, otvorí sa výtokové potrubie 15 trojcestným výstupným ventilom 8, ktoré zostane otvorené až kým vytečie zohriata kvapalina zo všetkých kolektorov výtokovým potrubím 15 ku spotrebitelom.If the hydraulic-temperature switch 14 mounted at the hottest point of the device according to the invention registers the desired temperature of the heat transfer medium, the circulation pump 10 starts and sucks a certain amount of liquid from the last n-th pressure free collector 4. Since the operation of the circulation pump 10 disturbs the equilibrium in the non-pressurized collectors 4 and the pressure regulators 5, the liquid in the entire system of the device is flowing and mixed, thereby mixing amounts of liquid with different temperatures. If the temperature in the hydraulic-temperature switch 14 mounted at the hottest point of the assembly drops below the desired temperature of the heat transfer medium, the circulation pump 10 stops and the hydrostatic pressure equilibrium is restored throughout the assembly and the pressure regulators 5 are closed. After further heating of the liquid by the sun, when the temperature of the hydraulic-temperature switch 14 located in the hottest place of the device rises again to the desired temperature, the circulation pump 10 is reactivated or the circulation pump 10 is stopped again. When the temperature of the heat transfer medium reaches the desired temperature, the outlet pipe 15 opens through the three-way outlet valve 8, which remains open until the heated liquid flows from all collectors through the outlet pipe 15 to the consumers.

Před naplněním ďalšou dávkou teplonosného média v zariadení podl'a vynálezu sa opať zatvorí výtokové potrubie 15 trojcestným výstupným ventilom 8 a otvorí sa vstupný ventil 2 a celý cyklus sa opakuje.Before filling with another charge of the heat transfer medium in the device according to the invention, the discharge line 15 is closed again via the three-way outlet valve 8 and the inlet valve 2 is opened and the whole cycle is repeated.

Pre vyrovnáme tlakov vzniklých ohrevom slnka a podtlaku pri vytékaní kvapaliny z kolektora 4 je každý trvale otvorený otvor každej sekcie beztlakového kolektora 4, vyvedený prostredníctvom trúbky připojenou cez spoločne odvzdušňovacie potrubie 9 k vonkajšej atmosféře vo výške vyššej než najvyššia hladina 77 kvapaliny v príslušnom tlakovom regulátore 5.To equalize the pressures generated by the heating of the sun and the vacuum when the liquid flows out of the collector 4, each permanently open opening of each section of the non-pressurized collector 4 is led through a pipe connected through a venting pipe 9 to the outside atmosphere at a height higher than .

Ak nie je nutná nútená cirkulácia, zohrievanie teplonosného média prebieha bez prečerpávania a ak pri prevádzke stačí ručné ovládanie vstupného ventila 2, potom aj trojcestný ventil 8 sa može vyměnit za ručně ovládaný ventil.If forced circulation is not required, heating of the heat transfer medium takes place without pumping, and if operation of the manual inlet valve 2 is sufficient during operation, then the three-way valve 8 can also be replaced by a manually operated valve.

Zariadenie znázorněné na obr. 2 je usporiadané následovně: K odběrovému potrubiu 1 z vonkajšej vodovodnej siete za vstupným ventllom 2 pohádaným elektrickým servomotorom alebo ručně je napojené přípojné potrubie 7 ku spoločnému tlakovému regulátoru 3, z ktorého následuje spojovacie potrubie 12 ku n usporiadaných v horizonátlnych radoch paralelné připojeným komplexom tvořených tlakovým regulátorem 5 a beztlakovým kolektorem 4, pričom každý beztlakový kolektor 4 je v nižšej polohe než příslušný tlakový regulátor 5, každý s paralelné připojeným potrubím 7, od spojovacieho potrubia 12 a s nasledujúcim za příslušným tlakovým regulátorem 5 vstupné potrubie 6 ku beztlakovému kolektoru 4. Každý z beztlakových kolektorov 4 je paralelné napojený na spoločné zberné potrubie 13, ďalej cez hydraďicko-teplotný spínač 14 k trojcestnému výstupnému ventilu 8 a potom bud cez oběhové čerpadlo 10 a výtlačné potrubie 11 ku spoločnému tlakovému regulátoru 3 alebo na výtokové potrubie 15.The device shown in FIG. 2 is arranged as follows: A connection line 7 to a common pressure regulator 3 is connected to a sampling line 1 from an external water network downstream of an inlet valve 2 driven by an electric servomotor or manually connected, followed by a connecting line 12 to n arranged in horizontal rows a pressure regulator 5 and a pressureless collector 4, each pressureless collector 4 being in a lower position than a respective pressure regulator 5, each with a parallel connected pipe 7, from the connecting pipe 12 and following the respective pressure regulator 5 an inlet pipe 6 to the pressureless collector 4. The non-pressurized collectors 4 are connected in parallel to a common manifold 13, then via a hydra-temperature switch 14 to a three-way outlet valve 8 and then either via a circulation pump 10 and a discharge line 11 to a common pressure regulator. or on the discharge pipe 15.

Pri paralelnom zapojení zariadenia podl'a vynálezu na obr. 2 pre priamy ohřev kvapaliny slnkom v jednom okruhu, pracovně postupy sa odllšujú od uvedeného popisu pre zariadenia podl'a obr. 1 len v nasledovnom:In parallel connection of the device according to the invention in FIG. 2 for direct heating of the liquid by the sun in one circuit, the operating procedures deviate from the above description for the apparatus of FIG. 1 only in the following:

Chladné médium počnúc výstupným ventilom 8 vyplní spoločné zberné potrubie 13 a súčasne všetky navzájom para’elne připojené beztlakové kolektore 4, až sa uzavru příslušné tlakové regulátory 5.The cold medium starting from the outlet valve 8 fills the common manifold 13 and at the same time all the mutually connected non-pressurized collectors 4 until the respective pressure regulators 5 are closed.

Ak oběhové čerpadlo 10 sa rozběhne, nasaje kvapalinu zo společného zberného potrubia 13 a súčasne zo všetkých navzájom paralelné spojených beztlakových kolektorov 4.When the circulation pump 10 starts, it sucks the liquid from the common manifold 13 and simultaneously from all the non-pressurized collectors 4 connected in parallel.

Taktiež pre vyrovnanie tlakov vzniklých ohrevom slnka a podtlaku pri vytékaní kvapaliny z kolektora 4, je každý trvale otvorený otvor každej sekcie beztlakového kolektora 4 prostredníctvom trúbkovou přípojkou, cez spoločné odvzdušňovacie potrubie 9 vyvedený k vonkajšej atmosféře vo výške vyššej než je najvyššia hladina 77 kvapaliny v príslušnom tlakovom regulátore 5.Also, to compensate for the pressures generated by the heating of the sun and the vacuum when the fluid flows out of the collector 4, each permanently open opening of each section of the non-pressure collector 4 is via a pipe connection via a common vent line 9 to the outside atmosphere at a height higher than pressure regulator 5.

Taktiež ak nie je nutná nútená cirkulácia, zohrievanle teplonosného média prebieha bez prečerpávania. Ak pri prevádzke stačí ručné ovládanie vstupného ventila 2, potom aj trojcestný vstupný ventil 8 sa može vyměnit’ za ručně ovládaný ventil.Also, if forced circulation is not necessary, the heat transfer medium is heated without pumping. If manual operation of inlet valve 2 is sufficient in operation, then the three-way inlet valve 8 can also be replaced by a manually operated valve.

Pri sériovo paralelnom zapojení zariadenia podfa vynálezu, na obr. 3 v skupině kolektorov navzájom sériovo usporiadaných, pracovně postupy prebiehajú podl'a uvedeného popisu pre zariadenie podlá obr. 1 a pre skupiny navzájom paralelné usporiadaných kolektorov pracovně postupy prebiehajú podlá uvedeného popisu pre zariadenie podlá obr. 2,In a series-parallel connection of the device according to the invention, FIG. 3 in a group of collectors arranged in series with each other, the operating procedures as described for the device according to FIG. 1 and for groups of collectors arranged in parallel, the operating procedures are as described for the device according to FIG. 2

Ak hrozí nebezpečie, že by voda zamrzla v solárnej sústave, nezávisle od toho, či pracuje len jeden komplex tlakový regulátor — beztlakový kolektor, alebo viac komplexov tlakových regulátorov — beztlakových kolektorov spolu zapojených sériovo, paralelné, v tom případe zaúčinkuje hydraulicko-teplotný spínač 14, vstupný ventil 2 zostane zatvorený, otvor! sa výtokové potrubie 15 výstupným ventilom 8 a zostane otvorené až kým vytečie kvapalina zo solárnej sústavy výtokovým potrubím 15. Keď sa počasie zlepší, před naplněním ďalšou dávkou teplonosného média v beztlakovej solárnej sústave sa opáť otvorí vstupný ventil 2, zatvorí výtokové potrubie 15 výstupným ventilom 8 a celý cyklus pokračuje normálně.If there is a risk that the water would freeze in the solar system, regardless of whether only one pressure regulator-non-pressure collector complex or multiple pressure regulator-non-pressure collector complexes are connected in series, parallel, in which case the hydraulic-temperature switch 14 , inlet valve 2 remains closed, hole! the outlet pipe 15 is discharged through the outlet valve 8 and remains open until the liquid flows out of the solar system through the outlet pipe 15. When the weather improves, before the next charge of the heat transfer medium in the pressureless solar system is filled, the inlet valve 2 is opened again; and the whole cycle continues normally.

Taktiež nezávisle od toho, či jednotlivé sekcie kolektora 4 sú medzi sebou spojené sériovo, paralelné alebo kombinované, tým, že pri každom kolektore 4 je tlakový regulátor 5, ktorý je před kolektorom 4 a z ktorého sa plní kolektor 4 gravitačným spádom kvapalinou a tým, že trvale otvorené otvory jednotlivých sekcií kolektora 4 sú opatřené otvorenými trúbkami—přípojkami cez spoločné odvzdušňovacie potrubie 9, ktoré je ukončené vo výške nad hladinou 77 kvapaliny v tlakovom regulátore 5, sme dosiahli, že tlak nad hladinou kvapaliny v kolektore 4 sa vždy rovná vonkajšiemu atmosférickému tlaku, pretože takto sa zbavujeme tlaku, ktorý vznikne pri ohřeve rozpínavosťou kvapaliny a podtlaku pri vytékaní kvapaliny z kolektora 4. Póvodný tlak kvapaliny z vonkajšej vodovodnej siete už bol znížený v spoločnom tlakovom regulátore 3 na vonkajší atmosférický tlak.Also, regardless of whether the individual sections of the collector 4 are connected in series, parallel or combined, in each collector 4 there is a pressure regulator 5 which is in front of the collector 4 and from which the collector 4 is filled with gravity gravity and the permanently open openings of the individual sections of the collector 4 are provided with open pipes — connections through a common vent pipe 9, which is terminated at a level above the liquid level 77 in the pressure regulator 5; as this relieves the pressure generated by the expansion of the liquid and the vacuum when the liquid flows out of the collector 4. The original pressure of the liquid from the external water network has already been reduced in the common pressure regulator 3 to external atmospheric pressure.

Aby tlak na spodku kolektora 4, napr. keď je kolektor 4 vo vertikálnej polohe, nepřesahoval stanovenú nízku hodnotu tlaku, podfa vynálezu spájame váčší počet komplexov tlakových regulátorov 5 a beztlakových kolektorov 4 do jednej sústavy.The pressure at the bottom of the collector 4, e.g. when the collector 4 is in the vertical position, it does not exceed the specified low pressure value, according to the invention we combine a larger number of pressure regulator 5 and non-pressure collector 4 complexes into a single assembly.

Například ak na vertikálnu plochu s rozmerml šířka —- x, výška — y, by sa mal podfa vynálezu namontovat len 1 komplex-tlakový regulátor 5 a beztlakový kolektor 4 s takými istými rozmermi šířka — x, výška — y, nad kvapalinou v kolektore 4, tlak by sa mal sice stále rovnal vonkajšiemu atmosférickému tlaku, ale tlak na spodnej časti kolektora 4 by sa rovnal tlaku vodného stlpca a výškou — y ak by sme kolektor 4 vyplnili vodou. Takisto aj na tejto vertikálnej rovině, ak by bol namontovaný sériovo váčší počet kolektorov 4, podlá doteraz známých uzavretých systémov sériového zapojenia, na spodku najspodnejšej rady kolektorov by bol tlak taký istý ako ťak vodného stlpca o výške — y, čiže tlak vodného stlpca o výške celej výšky — y vertikálnej steny, ale v tomto případe plus tlaku v dósledku rozpínania kvapaliny, plus tlak vody vonkajšej voďovodnej siete,For example, if on a vertical surface with width-x, height-y dimensions, only 1 complex-pressure regulator 5 and a non-pressure collector 4 with the same width-x, height-y dimensions above the liquid in the collector 4 should be mounted according to the invention. , the pressure should still be equal to the external atmospheric pressure, but the pressure at the bottom of the collector 4 would be equal to the pressure of the water column and the height - y if we filled the collector 4 with water. Also on this vertical plane, if a serially larger number of collectors 4 were mounted, according to previously known closed series wiring systems, at the bottom of the lowest collector row the pressure would be the same as the water column height - y, or the water column pressure height. the full height - y of the vertical wall, but in this case, the pressure due to the expansion of the liquid, plus the water pressure of the external water main,

Ak na túto istú stenu s výškou — y namontujeme podlá vynálezu pódia obr. 1 v sériovom zapojení vačší počet n komplexov — tlakových regulátorov 5 a beztlakových kolektorov 4, usporiadaných v horizontálnych radoch, vertikálně pod sebou, v tomto případe vdaka zapojeniu podl'a vyná lezu, v nejspodnejšej řade na spodu kolektora bude tlak vodného stípca s výškou—— ktorý je taký istý tlak vodného stlpca s výšy kou—-—ako na spodku každého kolektora n v každom inom komplexe — tlakových regulátorov 5 a beztlakových kolektorov 4, usporiadaných v horizonátlnych radoch vertikálně pod sebou po celej vertikálnej stene, lebo každý z uvedených komplexov má yIf, according to the invention, on the same wall with the height y, FIG. 1, in series, a plurality of n complexes - pressure regulators 5 and non-pressure collectors 4 arranged in horizontal rows, vertically one after another, in this case due to the connection according to the invention, in the lowest row at the bottom of the collector Which is the same pressure of the water column with the height of the smoke as at the bottom of each collector n in each other complex of pressure regulators 5 and non-pressure collectors 4 arranged in horizontal rows vertically below each other along the vertical wall, y

výsku s rovnakým rozmerom -—of the same size -—

Podl'a vynálezu toto sa dosahuje tým, že v každom komplexe — tlakový rekulátor 5 a beztlakový kolektor 4 sériovo zapojených nad hladinou kvapaliny v každej sekcii beztlakových kolektorov 4 a nad hladinou kvapaliny v každom tlakovom regulátore 5 a spoločnom tlakovom regulátore 3, tlak sa vždy rovná vonkajšiemu atmosférickému tlaku, ako to bolo vysvětlené. Preto na spodnej časti každého kolektora 4 zostal poso . - v bit len tlak vodného stlpca s výškou ——According to the invention, this is achieved in that in each complex - a pressure recuperator 5 and a pressureless collector 4 connected in series above the liquid level in each section of the pressureless collectors 4 and above the liquid level in each pressure regulator 5 and common pressure regulator 3 equals the external atmospheric pressure as explained. Therefore, at the bottom of each collector 4 remained poso. - in bit only the water column pressure with height ——

Čiže podlá vynálezu tlak vodného stípca s výškou — y celej vertikálnej steny sa rozdělil na menšie tlaky, t. j. na tlaky vodného stípca s výškou na spodnej časti každého kolektora, vďaka zapojeniu podfa vynálezu komplexov — tlakových regulátorov a beztlakových kolektorov, každý s rozmermi šířka x, výška —-— .Thus, according to the invention, the pressure of the water column with the height - y of the entire vertical wall has been divided into smaller pressures, i. j. for the water column pressures with the height at the bottom of each collector, thanks to the connection according to the invention of complexes - pressure regulators and non-pressurized collectors, each with width x, height —-—.

inand

Tento vynález podfa obr. 1 v sériovom zapojení umožňuje na l'ubovol'ne velkých zvislých stěnách namontovat vačší počet komplexov tlakových regulátorov 5 a beztlakových kolektorov 4, v šikmej polohe při kolmom ožiarení zo slnka.The invention of FIG. 1, in series, allows a plurality of pressure regulator 5 and non-pressure collector 4 complexes to be mounted on arbitrarily large vertical walls, in an oblique position under perpendicular irradiation from the sun.

Pre montáž solárneho zariadenia na rovinných plochách je vhodné paralelné zapojenie komplexov — tlakových regulátorov 5 a beztlakových kolektorov 4, podfa vynálezu, podfa obr. 2.For mounting the solar system on planar surfaces, it is suitable to connect the complexes - pressure regulators 5 and pressure-free collectors 4 according to the invention, according to FIG. Second

Zariadenie pre priamy ohřev kvapaliny slnkom možno využiť v bytovom hospodárstve, priemysle, v pofnohospodárstve na predohrev a ohřev kvapaliny s’nkom.The device for direct heating of the liquid by the sun can be used in housing, industry, agriculture for preheating and heating of liquid by hay.

Claims

If, according to the invention, a larger number of n-assemblies - pressure regulators 5 and non-pressurized collectors 4 arranged in horizontal rows - are arranged vertically on top of this same height wall according to the invention, vertically below each other in this case, due to the involvement of the invention, in the lowermost row at the bottom of the collector, the pressure of the water column at a height - which is the same pressure of the water column with the height as at the bottom of each collector at each other complex - pressure regulators 5 and non-pressurized collectors 4 arranged in horizontal rows vertically one below the other vertically, since each of said complexes has a y-dimension with the same dimension - According to the invention this is achieved by each complex - pressure recirculator 5a non-pressurized collector 4 serially connected to the liquid level in each section of non-pressure collectors 4 and above the liquid level in each with a pressure regulator 5 and an intermediate pressure regulator 3, the pressure is at least equal to the external atmospheric pressure as explained. Therefore, at the bottom of each collector 4, there remains a position. - in the only water column pressure at a height — That is, according to the invention, the pressure of the water column at the height of the entire vertical wall has been divided into smaller pressures, ie, water column pressures at the bottom of each collector, due to the inclusion of a complex underlay - pressure regulators and pressure-free collectors, each with a width of x, height ---—. The invention according to FIG. 1, in series connection, allows a larger number of complexes of pressure regulators 5 and non-pressure collectors 4 to be mounted on any large vertical walls, in an oblique position opposite the sun exposure. In order to mount the solar installation on the planar surfaces, a parallel connection of the complexes - pressure regulators 5 and non-pressurized collectors 4 according to the invention according to FIG.

2. The device for direct liquid heating can be used in the housing economy, industry, in the agriculture, for heating and liquid heating with s'nkom. OBJECT Devices for direct heating of liquids, mainly water, connected to the source of a water mains via a common pressure regulator with non-pressurized solar collectors connected to each other with pipe openings with a common vent pipe connected to a pressure regulator for connection to an external atmosphere connected by a common collecting conduit through a hydraulic-temperature switch to a cross-flow valve and further either through a circulating pump to a common regulator or to an outlet conduit, characterized in that it comprises at least one complex, formed by a pressure regulator (5) and a non-pressurized collector (4) connected to one another by an inlet conduit (6) such that the lowest point of the respective pressure regulator (5) is at a higher position than the highest point of the non-pressurized collector (4j and venting vent). the pipe (9) connected to the pressure regulator (5) is guided at a level higher than the highest heated liquid level in the respective pressurized regulator (5), which is permanently connected to the external atmosphere, wherein the connecting pipe (12j is the lowest point of the common pressure regulator) (3J, which is also permanently open to the outside atmosphere, set in a higher position than the upstream downstream pressure regulators (5) which, with the respective non-pressurized collectors (4j, form adjoining complexes, each having the lowest point in a larger position) than the highest point of the common manifold (13), which is in a higher position than the outlet valve (8), which is higher than the outlet manifold (15).

3 sheets of drawings