RU142463U1

RU142463U1 - SOLAR WATER HEATER

Info

Publication number: RU142463U1
Application number: RU2014100424/06U
Authority: RU
Inventors: Денис Владимирович Коробов; Игорь Александрович Свиридов; Юрий Григорьевич Фомин; Алексей Владимирович Бобылев
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2014-06-27

Abstract

Солнечный водонагреватель, содержащий корпус бака-аккумулятора с вводным, расположенным в верхней части бака-аккумулятора и соединенным с дном корпуса бака-аккумулятора, и выводным, расположенным в верхней части бака-аккумулятора, патрубками, отличающийся тем, что корпус бака-аккумулятора выполнен в форме усеченного конуса из прозрачного светопроводящего материала с ребристой поверхностью, дно корпуса бака-аккумулятора выполнено из черного термоаккумулирующего материала, выше уровня корпуса бака-аккумулятора размещен резервуар для хранения жидкости, при этом резервуар для хранения жидкости соединён с вводным патрубком.A solar water heater comprising a housing of a storage tank with an input pipe located in the upper part of the storage tank and connected to the bottom of the storage tank body and an outlet located in the upper part of the storage tank, characterized in that the storage tank housing is made in the form of a truncated cone of a transparent light-conducting material with a ribbed surface, the bottom of the battery tank body is made of black heat-accumulating material, a reservoir is placed above the level of the battery tank body storage of fluid, while the reservoir for storing fluid is connected to the inlet pipe.

Description

Полезная модель относится к гелиотехнике и предназначена для нагрева воды, может быть использована для нагрева воды в технологических процессах.The utility model relates to solar technology and is intended for heating water; it can be used for heating water in technological processes.

Известен электрический водонагреватель [А.с. №1268899 СССР, МПК F24J 2/08. Гелиоустановка / Авенесов В.Б., Агаев Д.К., Самедов Р.С.; Проектное конструкторско-технологическое бюро Главбакстроя. Ин-т связи. - №3907593/24-06; заявл. 05.06.1985; опубликовано 07.11.1986. Бюл. №41, 4 стр. 5 ил.], содержащий приемник сферической формы концентрированного излучения, концентрично ему расположенный прозрачный теплоизолирующий кожух и охватывающую их прозрачную оболочку, состоящую из блоков правильной шестиугольной формы. Кожух образуют емкость, заполненную теплоносителем и подключенную в контур холодного теплоносителя, связывающий с потребителем тепла. Утилизирующий в емкости тепло холодильный теплоноситель с помощью насоса подается из емкости в полость, где нагревается до рабочей температуры и контуром подается в потребитель тепла. Емкость одновременно служит жидкостной линзой. Посредством линзы солнечное излучение концентрируется на блоки. Блоки выполнены с вакуумированным зазором и герметично скреплены между собой C-бразными планками, взаимодействующими с их замковыми буртами.Known electric water heater [A.S. No. 1268899 USSR, IPC F24J 2/08. Solar installation / Avenesov V.B., Agaev D.K., Samedov R.S .; Glavbakstroy Design and Engineering Bureau. Institute of Communication. - No. 3907593 / 24-06; declared 06/05/1985; published on 11/07/1986. Bull. No. 41, 4 p. 5 ill.], Containing a receiver of a spherical shape of concentrated radiation, a transparent heat-insulating casing concentrically disposed to it and a transparent shell covering them, consisting of blocks of regular hexagonal shape. A casing is formed by a container filled with a heat carrier and connected to a cold coolant circuit, which connects with a heat consumer. The refrigerant heat carrier utilizing heat in the tank is pumped from the tank to the cavity, where it is heated to operating temperature and supplied to the heat consumer through a circuit. Capacity also serves as a liquid lens. Through a lens, solar radiation is concentrated on blocks. The blocks are made with a vacuum gap and hermetically fastened together by C-shaped strips interacting with their castle collars.

Недостатком аналога является недостаточная эффективность водонагревания из-за низкой светопоглощающей способности электрического водонагревателя.A disadvantage of the analogue is the lack of efficiency of water heating due to the low light-absorbing ability of an electric water heater.

Наиболее близким техническим решением является двухконтурная система солнечного горячего водоснабжения [патент №2319910 Российская Федерация, МПК F24J 2/34. Двухконтурная система солнечного горячего водоснабжения / Бастрон А.В., Судаев Е.М., Лемясов П.П.; Заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный аграрный университет. Ин-т связи. - №2006134804/06; заявл. 02.10.2006; опубликовано 20.03.2008. Бюл. №8, 6 стр. 4 ил.], содержащий бак-аккумулятор с патрубками холодной и горячей воды, жидкостных солнечных коллекторов, каждый с прозрачной изоляцией и поглощающей панелью, с подводящим нижним и отводящим верхним патрубками для теплоносителя. Бак-аккумулятор выполнен в виде шара, на сферической поверхности которого уложена термоизоляция, на которой установлены указанные солнечные коллекторы, выполненные в виде сегментов сферы, причем подводящие патрубки солнечных коллекторов снабжены насосами с электродвигателями и соединены с нижней частью бака-аккумулятора, а отводящие патрубки соединены с верхней частью бака-аккумулятора. Система солнечного горячего водоснабжения дополнительно содержит солнечные фотоэлектрические батареи, которые также образуют отдельные сегменты поверхности второй сферы. Выходы фотоэлектрических солнечных батарей соединены с питанием электродвигателей приводов насосов. Двухконтурная система солнечного горячего водоснабжения может быть устроена так, что солнечные коллекторы покрывают только часть сферической поверхности, освещаемой солнцем в течение года на географической широте установки солнечных коллекторов. Нижние и верхние патрубки солнечных коллекторов соединены в полости бака-аккумулятора с теплообменником, образуя замкнутый контур.The closest technical solution is a dual-circuit solar hot water supply system [patent No. 2319910 Russian Federation, IPC F24J 2/34. Double-circuit system of solar hot water supply / Bastron A.V., Sudaev E.M., Lemyasov P.P .; Applicant and patent holder Federal State Educational Institution of Higher Professional Education Krasnoyarsk State Agrarian University. Institute of Communication. - No. 2006134804/06; declared 10/02/2006; published on March 20, 2008. Bull. No. 8, 6 p. 4 ill.], Containing a storage tank with cold and hot water nozzles, liquid solar collectors, each with transparent insulation and an absorbing panel, with an inlet lower and outlet upper nozzles for the coolant. The storage tank is made in the form of a ball, on the spherical surface of which thermal insulation is laid, on which the indicated solar collectors are installed, made in the form of segments of the sphere, the supply pipes of the solar collectors equipped with pumps with electric motors and connected to the bottom of the battery tank, and the discharge pipes are connected with the top of the battery tank. The solar hot water system further comprises solar photovoltaic batteries, which also form separate segments of the surface of the second sphere. The outputs of the photovoltaic solar panels are connected to the power of the electric motors of the pump drives. The dual-circuit solar hot water system can be arranged so that the solar collectors cover only part of the spherical surface illuminated by the sun during the year at the geographical latitude of the installation of solar collectors. The lower and upper pipes of the solar collectors are connected in the cavity of the storage tank with a heat exchanger, forming a closed loop.

Недостатком прототипа является недостаточная эффективность водонагревания из-за низкой светопоглощающей способности системы.The disadvantage of the prototype is the lack of efficiency of water heating due to the low light absorbing ability of the system.

Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности водонагревания за счет увеличения светопоглощения.The technical result of the utility model is to increase the efficiency of water heating by increasing light absorption.

Указанный технический результат достигается тем, что в солнечном водонагревателе, содержащем корпус бака-аккумулятора с вводным, расположенным в верхней части бака-аккумулятора и соединенным с дном корпуса бака-аккумулятора, и выводным, расположенным в верхней части бака-аккумулятора, патрубками, согласно полезной модели, корпус бака-аккумулятора выполнен в форме усеченного конуса из прозрачного светопроводящего материала с ребристой поверхностью, дно корпуса бака-аккумулятора выполнено из черного термоаккумулирующего материала, выше уровня корпуса бака-аккумулятора размещен резервуар для хранения жидкости, при этом резервуар для хранения жидкости соединен с вводным патрубком.The specified technical result is achieved by the fact that in a solar water heater comprising a storage tank body with an input pipe located in the upper part of the storage tank and connected to the bottom of the storage tank body and outlet pipes, according to a useful models, the body of the battery tank is made in the form of a truncated cone of a transparent light-conducting material with a ribbed surface, the bottom of the body of the battery tank is made of black heat-accumulating material, you A liquid storage tank is located above the level of the body of the storage tank, while the liquid storage tank is connected to the inlet pipe.

По сравнению с прототипом предложенное техническое решение позволяет повысить эффективность водонагревания за счет улучшения светопоглощающей способности солнечного водонагревателя с помощью выполнения поверхности корпуса бака-аккумулятора в виде усеченного конуса с ребристой поверхностью, выполненного из светопроводящего материала, позволяющей проходить солнечной энергии перпендикулярно поглощающей поверхности большей площади и не отражаться в пространство. Кроме этого улучшение светопоглощающей способности солнечного водонагревателя происходит за счет изготовления дна корпуса бака-аккумулятора из черного термоаккумулирующего материала. Резервуар с жидкостью, размещенный выше уровня корпуса бака-аккумулятора позволяет производить забор нагретой жидкости самотеком без использования электронасоса, что также повышает эффективность водонагревания.Compared with the prototype, the proposed technical solution allows to increase the efficiency of water heating by improving the light-absorbing ability of a solar water heater by making the surface of the battery tank body in the form of a truncated cone with a ribbed surface made of light-conducting material that allows solar energy to pass perpendicularly to the absorbing surface of a larger area and not reflected in space. In addition, the improvement in the light-absorbing capacity of a solar water heater is due to the manufacture of the bottom of the tank’s tank body from black thermal storage material. A reservoir with a liquid placed above the level of the body of the storage tank allows the collection of heated fluid by gravity without the use of an electric pump, which also increases the efficiency of water heating.

На фигуре 1 представлен общий вид солнечного водонагревателя.The figure 1 presents a General view of a solar water heater.

Солнечный водонагреватель состоит из корпуса бака-аккумулятора 1, выполненного в форме усеченного конуса с ребристой поверхностью 2 из прозрачного светопроводящего материала, дна 3 корпуса бака-аккумулятора 1, выполненного из черного термоаккумулирующего материала и установленого на подставке 4. Резервуар для подачи жидкости 5 размещен выше уровня корпуса бака-аккумулятора 1 и соединен с помощью вводного патрубка 6 для подачи жидкости с дном 3 корпуса бака-аккумулятора 1, выполненным из черного термоаккумулирующего материала, выводной патрубок 7 расположен в верхней части бака-аккумулятора 1, вводный и выводной патрубки снабжены запорными вентилями 8 и 9.The solar water heater consists of a housing of the storage tank 1, made in the form of a truncated cone with a ribbed surface 2 of transparent light-conducting material, a bottom 3 of the housing of the storage tank 1, made of black heat-accumulating material and mounted on a stand 4. The reservoir for supplying liquid 5 is located above the level of the housing of the storage tank 1 and is connected via an inlet pipe 6 for supplying liquid to the bottom 3 of the housing of the storage tank 1 made of black heat-accumulating material, the output path cabin 7 is located in the upper part of the storage tank 1, the inlet and outlet pipes are equipped with shut-off valves 8 and 9.

Устройство работает следующим образом. При открытии вентиля 8 вода из резервуара для подачи жидкости 5, установленного выше уровня корпуса бака-аккумулятора, по вводному патрубку 6 поступает самотеком в корпус бака-аккумулятора 1, заполняя его полностью. Солнечные лучи, падая перпендикулярно поглощающей поверхности и попадая на ребристую поверхность 2 корпуса бака-аккумулятора 1, не отражаясь, максимально проникают сквозь стенки корпуса бака-аккумулятора 1, инфракрасная часть спектра выделяет тепловую энергию в жидкость. Лучи, поглощаясь поверхностью дна 3 корпуса бака-аккумулятора 1, выполненного из черного термоаккумулирующего материала, преобразуются в тепловую энергию. При открытии запорного вентиля 9 нагретая жидкость выходит к потребителю по выводному патрубку 7 самотеком.The device operates as follows. When the valve 8 is opened, water from the liquid supply tank 5, installed above the level of the battery tank body, flows by gravity into the body of the battery tank 1 by gravity pipe 6, filling it completely. The sun's rays, falling perpendicular to the absorbing surface and falling on the ribbed surface 2 of the housing of the storage tank 1, without being reflected, penetrate as much as possible through the walls of the housing of the storage tank 1, the infrared part of the spectrum releases thermal energy into the liquid. The rays, absorbed by the surface of the bottom 3 of the housing of the storage tank 1, made of black thermal storage material, are converted into thermal energy. When the shut-off valve 9 is opened, the heated liquid flows to the consumer through the outlet pipe 7 by gravity.

Claims

A solar water heater comprising a housing of a storage tank with an input pipe located in the upper part of the storage tank and connected to the bottom of the storage tank body and an outlet located in the upper part of the storage tank, characterized in that the storage tank housing is made in the form of a truncated cone of a transparent light-conducting material with a ribbed surface, the bottom of the battery tank body is made of black heat-accumulating material, a reservoir is placed above the level of the battery tank body storage of fluid, while the reservoir for storing fluid is connected to the inlet pipe.