RU187433U1 - Solar water heater - Google Patents

Solar water heater Download PDF

Info

Publication number
RU187433U1
RU187433U1 RU2018130400U RU2018130400U RU187433U1 RU 187433 U1 RU187433 U1 RU 187433U1 RU 2018130400 U RU2018130400 U RU 2018130400U RU 2018130400 U RU2018130400 U RU 2018130400U RU 187433 U1 RU187433 U1 RU 187433U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat transfer
heat
exchange system
heat exchange
metal tubes
Prior art date
Application number
RU2018130400U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Всеволодович Тимофеев
Андрей Федорович Эрк
Вальдемар Алейзович Размук
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)
Priority to RU2018130400U priority Critical patent/RU187433U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU187433U1 publication Critical patent/RU187433U1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области преобразования солнечной энергии в тепловую, с использованием последней на технологические и бытовые нужды населения. Может использоваться как основной или дополнительный нагреватель в системе горячего водоснабжения. Может применяться в системах с естественной (термосифонного типа) или принудительной циркуляцией теплоносителя.The utility model relates to the field of conversion of solar energy into thermal energy, using the latter for the technological and domestic needs of the population. It can be used as the main or additional heater in the hot water supply system. It can be used in systems with natural (thermosiphon type) or forced circulation of the coolant.

Гелиоводонагреватель, состоящий из защитного прозрачного светопроницаемого слоя, системы теплообмена, содержащей внутренние каналы, на торцевые стороны которых герметично закреплены коллекторные трубы, которые имеют входные и выходные отверстия, теплоизоляции системы теплообмена, выполненного из вспененного утеплителя с отражающим слоем, отражающая сторона которого направлена к системе теплообмена. Система теплообмена выполнена из n-числа параллельных между собой металлических трубок высокой тепловоспринимающей и теплопередающей способностью с внутренним диаметром трубок 8 мм, и между прозрачным светопроницаемым слоем и теплоизоляционной системой установлена металлическая фигурная пластина, выполненная из металла высокой тепловоспринимающей и теплопередающей способностью, и имеющая «выемки» в виде полуцилиндров с возможностью размещения в них металлических трубок, при этом внутренний диаметр «выемок» равен наружному диаметру металлических трубок, и расстояние между центральными осями «выемок» равно расстоянию между центральными осями металлических трубок.A solar water heater, consisting of a protective transparent translucent layer, a heat exchange system containing internal channels, collector pipes that have inlet and outlet openings, heat insulation of a heat exchange system made of foam insulation with a reflective layer, the reflecting side of which is directed to the system, is hermetically sealed heat transfer. The heat exchange system is made of an n-number of parallel metal tubes of high heat transfer and heat transfer capacity with an internal diameter of 8 mm, and a metal figured plate made of metal with high heat transfer and heat transfer ability and having “recesses” is installed between the transparent light-transmitting layer and the heat insulation system. "In the form of half-cylinders with the possibility of placing metal tubes in them, while the inner diameter of the" recesses "is equal to the outer diameter ru of metal tubes, and the distance between the central axes of the “recesses” is equal to the distance between the central axes of the metal tubes.

Полезная модель позволяет повысить надежность и производительность устройства. 5 ил.

Figure 00000001
The utility model improves the reliability and performance of the device. 5 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к области преобразования солнечной энергии в тепловую, с использованием последней на технологические и бытовые нужды населения. Может использоваться как основной или дополнительный нагреватель в системе горячего водоснабжения. Может применяться в системах с естественной (термосифонного типа) или принудительной циркуляцией теплоносителя.The utility model relates to the field of conversion of solar energy into thermal energy, using the latter for the technological and domestic needs of the population. It can be used as the main or additional heater in the hot water supply system. It can be used in systems with natural (thermosiphon type) or forced circulation of the coolant.

Известен плоский солнечный коллектор (патент RU №102768 F24J 2/46, F24J 2/24), содержащий теплопоглощающую панель, выполненную из прозрачного или непрозрачного сотового поликарбоната или любого аналогичного полимерного материала, имеющего внутренние продольные каналы и стойкого к воздействию ультрафиолета, прозрачную теплоизоляцию, выполненную из листа прозрачного сотового поликарбоната или любого аналогичного полимерного материала, имеющего внутренние продольные каналы и стойкого к воздействию ультрафиолета, и прикрепленную поверх теплопоглощающей панели внутреннюю теплоизоляцию, выполненную из вспененного материала с низкой теплопроводностью, внутренние продольные каналы теплопоглощающей панели объединены в систему сообщающихся сосудов, образуя по меньшей мере два дополнительных канала поперек существующих, выполненных внутри листа теплопоглощающей панели и исполняющих функции коллекторных труб для возможности сквозной прокачки теплоносителя, при этом крайние продольные каналы теплопоглощающей панели используются в качестве дополнительной теплоизоляции, прозрачная теплоизоляция выполнена снаружи солнечного коллектора, кроме того, торцы листа теплопоглощающей панели и наружной прозрачной теплоизоляции герметизированы, а в теплопоглощающей панели выполнено не менее двух отверстий, в каждом из которых организован узел для подведения и стока нагреваемой жидкости, выполненный из стойкого к ультрафиолетовому излучению и погодным условиям полимерного материала.Known flat solar collector (patent RU No. 102768 F24J 2/46, F24J 2/24) containing a heat-absorbing panel made of transparent or opaque cellular polycarbonate or any similar polymeric material having internal longitudinal channels and is resistant to ultraviolet radiation, transparent thermal insulation, made of a sheet of transparent honeycomb polycarbonate or any similar polymeric material having internal longitudinal channels and resistant to ultraviolet radiation, and attached on top of heat for the sensing panel, internal thermal insulation made of foam material with low heat conductivity, the internal longitudinal channels of the heat-absorbing panel are combined into a system of interconnected vessels, forming at least two additional channels across existing inside the sheet of the heat-absorbing panel and acting as collector pipes for the through-flow of the heat carrier, while the extreme longitudinal channels of the heat-absorbing panel are used as additional thermal insulation, All thermal insulation is made outside the solar collector, in addition, the ends of the sheet of the heat-absorbing panel and the outer transparent heat insulation are sealed, and at least two openings are made in the heat-absorbing panel, in each of which there is an assembly for supplying and draining the heated fluid made of UV-resistant and weather conditions of polymeric material.

Недостатками данного плоского солнечного коллектора являются:The disadvantages of this flat solar collector are:

1. Узлы подводки и стока воды выполнены в плоскости коллектора, что может снижать прочность коллектора и приводить к перегреву воды.1. The nodes of the water supply and drain are made in the plane of the collector, which can reduce the strength of the collector and lead to overheating of the water.

2. Установка подводки и стока воды в плоскости коллектора приводит к нарушению целостности и усложняет работы по замене рабочего органа коллектора.2. Installing a water supply and drain in the plane of the collector leads to a violation of the integrity and complicates the work of replacing the working body of the collector.

3. Теплоизолятор абсорбера не защищен от механических повреждений и охлаждения наружным воздухом.3. The heat absorber of the absorber is not protected from mechanical damage and cooling with outside air.

Известен патент (RU №94676 F24J 2/24, F24J 2/46) плоский солнечный коллектор, состоящий из светопроницаемого прозрачного покрытия и абсорбера, выполненных из полимерного светопроницаемого материала с внутренними каналами, системы теплообмена, содержащей внутренние каналы абсорбера и герметично надетые на торцевые стороны листа абсорбера коллекторные трубы, отверстий, сообщающих внутренние полости с атмосферой, теплоизоляции абсорбера, светопроницаемое прозрачное покрытие выполнено с двух сторон абсорбера и отстоит от него по всей своей плоскости на расстояние, предотвращающее конвективный теплообмен между абсорберами прозрачным покрытием, по периметру абсорбера и прозрачного покрытия расположено ограждение, между абсорбером и светопроницаемым покрытием равномерно расположены ограничивающие штифты с малой теплопроводностью, по наружному периметру солнечного коллектора герметично закреплен П-образный профиль с высотой полки, равной толщине коллекторной трубы и двойного листа прозрачного покрытия на расстоянии, обеспечивающем зазор между ограждением и полкой, достаточный для размещения теплоизоляции.Known patent (RU No. 94676 F24J 2/24, F24J 2/46) a flat solar collector consisting of a translucent transparent coating and an absorber made of a polymer translucent material with internal channels, a heat exchange system containing internal channels of the absorber and tightly worn on the end sides the absorber sheet collector pipes, openings communicating the internal cavity with the atmosphere, the insulation of the absorber, a translucent transparent coating is made on both sides of the absorber and spaced from it throughout its plane at a distance that prevents convective heat transfer between the absorbers by the transparent coating, a fence is located around the absorber and the transparent coating, the limiting pins with low thermal conductivity are evenly located between the absorber and the light-transmitting coating, a U-shaped profile with a shelf height equal to the thickness of the collector pipe and the double sheet of transparent coating at a distance providing a gap between the guard and the shelf is sufficient th to accommodate insulation.

Недостатками данного плоского солнечного коллектора являются: The disadvantages of this flat solar collector are:

1. Низкая производительность установки из-за низкой теплопроводности и малого объема воды в абсорбере.1. The low productivity of the installation due to the low thermal conductivity and the small volume of water in the absorber.

2. Сложная и ненадежная конструкция за счет применения нескольких слоев поликарбоната, что приводит к снижению производительности в процессе его эксплуатации, за счет загрязнения внутренних каналов поликарбоната.2. A complex and unreliable design due to the use of several layers of polycarbonate, which leads to a decrease in performance during its operation, due to contamination of the internal channels of polycarbonate.

Наиболее близким аналогом к заявленному плоскому солнечному коллектору относится (патент RU №170464 U1 F24J 2/24, F24J 2/46) плоский солнечный коллектор-сэндвич, состоящий из защитного светопроницаемого прозрачного слоя системы теплообмена, выполненного из полимерного светопроницаемого материала с внутренними каналами, системы теплообмена, содержащей внутренние каналы с абсорбером, на торцевые стороны которой герметично надеты коллекторные трубы, теплоизоляции системы теплообмена, герметично закрепленного П-образного профиля, изготовленного из полимерного материала с малой теплопроводимостью, отличающийся тем, что защитное светопроницаемое прозрачное покрытие выполнено с одной стороны системы теплообмена, изготовлено из листа сотового поликарбоната с размером внутренних каналов 4 мм, системой теплообмена, изготовленной из листа сотового поликарбоната с размером внутренних каналов 10 мм с абсорбером, выполненным их ПВХ-пленки черного цвета, покрывающей внутреннюю сторону листа сотового поликарбоната системы теплообмена, торцы которого закреплены в коллекторных трубах, водонепроницаемость соединения обеспечена силиконовым уплотнителем, за которым установлен теплоизолятор, выполненный из вспененного утеплителя с отражающим слоем толщиной 6 мм, отражающая сторона которого направлена к системе теплообмена, за теплоизолятором установлен лист сотового поликарбоната с размером каналов 6 мм.The closest analogue to the claimed flat solar collector is (patent RU No. 170464 U1 F24J 2/24, F24J 2/46) flat solar collector sandwich, consisting of a protective translucent transparent layer of a heat exchange system made of a polymer translucent material with internal channels, system heat exchange, containing internal channels with an absorber, on the end sides of which collector pipes are sealed, thermal insulation of the heat exchange system, a hermetically fixed U-shaped profile, made and polymer material with low heat conductivity, characterized in that the protective translucent transparent coating is made on one side of the heat transfer system, made of a sheet of honeycomb polycarbonate with a size of internal channels of 4 mm, a heat transfer system made of a sheet of honeycomb polycarbonate with a size of internal channels of 10 mm with an absorber, made of their black PVC film covering the inner side of the sheet of cellular polycarbonate heat exchange system, the ends of which are fixed in the collector pipes, water the connection is impermeable by a silicone seal, behind which a heat insulator is installed, made of foamed insulation with a 6 mm thick reflective layer, the reflecting side of which is directed to the heat exchange system, a sheet of cellular polycarbonate with channel size of 6 mm is installed behind the heat insulator.

Недостатками данного плоского солнечного коллектора являются:The disadvantages of this flat solar collector are:

1. Низкая производительность установки из-за низкой теплопроводности и малого объема воды в абсорбере.1. The low productivity of the installation due to the low thermal conductivity and small volume of water in the absorber.

2. Низкая надежность конструкции из-за применения в нем клея.2. Low reliability of the design due to the use of glue in it.

3. Сложная и ненадежная конструкция за счет применения нескольких слоев поликарбоната, что приводит к снижению производительности в процессе его эксплуатации, за счет загрязнения внутренних каналов поликарбоната.3. A complex and unreliable design due to the use of several layers of polycarbonate, which leads to a decrease in productivity during its operation, due to contamination of the internal channels of polycarbonate.

Задача полезной модели - повышение надежности и производительности устройства.The objective of the utility model is to increase the reliability and performance of the device.

Поставленная задача решается за счет того, что гелиоводонагреватель, состоящий из защитного прозрачного светопроницаемого слоя, системы теплообмена, содержащей внутренние каналы, на торцевые стороны которых герметично закреплены коллекторные трубы, которые имеют входные и выходные отверстия, теплоизоляции системы теплообмена, выполненного из вспененного утеплителя с отражающим слоем, отражающая сторона которого направлена к системе теплообмена. Система теплообмена выполнена из n-числа параллельных между собой металлических трубок высокой тепловоспринимающей и теплопередающей способностью с внутренним диаметром трубок 8 мм. Между прозрачным светопроницаемым слоем и теплоизоляционной системой установлена металлическая фигурная пластин, имеющая «выемки» в виде полуцилиндров с возможностью размещения в них металлических трубок, внутренний диаметр выемок равен наружному диаметру металлических трубок, притом расстояние между центральными осями полуцилиндров равно расстоянию между центральными осями металлических трубокThe problem is solved due to the fact that the solar water heater, which consists of a protective transparent translucent layer, a heat exchange system containing internal channels, collector pipes that have inlet and outlet openings are tightly fixed to the ends of the heat insulation system of a heat exchange system made of foam insulation with reflective a layer whose reflective side is directed toward the heat exchange system. The heat exchange system is made of an n-number of parallel metal tubes with high heat transfer and heat transfer capacity with an inner tube diameter of 8 mm. Between a transparent translucent layer and a heat-insulating system, a metal figured plate is installed, having "recesses" in the form of half cylinders with the possibility of placing metal tubes in them, the inner diameter of the recesses is equal to the outer diameter of the metal tubes, while the distance between the central axes of the half cylinders is equal to the distance between the central axes of the metal tubes

Металлическая фигурная пластина, выполненная из металла высокой тепловоспринимающей и теплопередающей способностью.A metal figured plate made of metal with high heat-absorbing and heat-transmitting ability.

Новые существенные признаки:New significant features:

1. Система теплообмена выполнена из n-числа параллельных между собой металлических трубок высокой тепловоспринимающей и теплопередающей способностью с внутренним диаметром трубок 8 мм.1. The heat exchange system is made of an n-number of parallel metal tubes with high heat transfer and heat transfer capacity with an inner tube diameter of 8 mm.

2. Между прозрачным светопроницаемым слоем и теплоизоляционной системой установлена металлическая фигурная пластина, имеющая «выемки» в виде полуцилиндров.2. Between a transparent translucent layer and a heat-insulating system, a metal figured plate is installed, having "recesses" in the form of half-cylinders.

3. Внутренний диаметр выемок равен наружному диаметру металлических трубок, притом расстояние между центральными осями «выемок» равно расстоянию между центральными осями металлических трубок.3. The inner diameter of the recesses is equal to the outer diameter of the metal tubes, moreover, the distance between the central axes of the “recesses” is equal to the distance between the central axes of the metal tubes.

4. Металлическая фигурная пластина, выполненная из металла высокой тепловоспринимающей и теплопередающей способностью.4. A metal shaped plate made of metal with high heat transfer and heat transfer capacity.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.The listed new essential features, together with the known ones, are necessary and sufficient to achieve a technical result in all cases to which the requested amount of legal protection applies.

Технический результат.The technical result.

Повышение надежности гелиоводонагревателя, обусловлены: металлической конструкцией, выполненной из металлических трубок и сваренных между собой.Improving the reliability of the solar water heater is due to: a metal structure made of metal tubes and welded together.

Повышение производительности гелиоводонагревателя обусловлены: увеличенной площадью тепловоспринимающей поверхности гелиоводонагревателя за счет фигурной пластины, а также использования метала высокой тепловоспринимающей и теплопередающей способностью.The increase in the performance of the solar water heater is due to: the increased area of the heat-receiving surface of the solar water heater due to the figured plate, as well as the use of metal with high heat-transferring and heat transferring capacity.

На Фиг. 1 изображен общий вид гелиоводонагревателя.In FIG. 1 shows a general view of a solar water heater.

На Фиг. 2 изображены проекции гелиоводонагревателя с сечением А-А.In FIG. 2 shows a projection of a solar water heater with a section AA.

На Фиг. 3 представлены сечение Б-Б гелиоводонагревателя.In FIG. 3 shows a section B-B of a solar water heater.

На Фиг. 4 представлены сечение В-В гелиоводонагревателя.In FIG. 4 shows a cross-section BB of a solar water heater.

На Фиг. 5 представлено расположение трубок в фигурной пластине.In FIG. 5 shows the location of the tubes in a figured plate.

Гелиоводонагреватель, состоящий из защитного светопроницаемого слоя 1, например, стекла. Система теплообмена содержит n - металлические трубки 2, которые параллельны между собой и обладают высокой тепловоспринимающей и теплопередающей способностью. Внутренний диаметр металлических трубок 2 равен 8 мм. Торцевые стороны металлических трубок 2 герметично закреплены в коллекторных трубах 3, которые имеют входные 4 и выходные 5 отверстия. Теплоизоляционная система теплообмена, выполненная из вспененного утеплителя 6 с отражающим слоем 7, отражающая сторона которого направлена к системе теплообмена. Между прозрачным светопроницаемым слоем 1 и теплоизоляционной системой установлена металлическая фигурная пластина 8, имеющая «выемки» 9 в виде полуцилиндров с возможностью размещения в них металлических трубок 2, внутренний диаметр «выемок» 9 равен наружному диаметру металлических трубок 2, при том расстояние между центральными осями «выемок» 9 равно расстоянию между центральными осями металлических трубок 2. Металлическая фигурная пластина 8, выполненная из металла высокой тепловоспринимающей и теплопередающей способностью. Гелиоводонагреватель установлен в корпус 10.Solar water heater, consisting of a protective translucent layer 1, for example, glass. The heat exchange system contains n - metal tubes 2, which are parallel to each other and have high heat transfer and heat transfer capacity. The inner diameter of the metal tubes 2 is 8 mm. The end sides of the metal tubes 2 are hermetically fixed in the collector pipes 3, which have input 4 and output 5 holes. Heat-insulating heat exchange system made of foamed insulation 6 with a reflective layer 7, the reflective side of which is directed to the heat exchange system. Between the transparent translucent layer 1 and the heat-insulating system, a metal figured plate 8 is installed, having “recesses” 9 in the form of half cylinders with the possibility of placing metal tubes 2 in them, the inner diameter of the “recesses” 9 is equal to the outer diameter of the metal tubes 2, while the distance between the central axes "Grooves" 9 is equal to the distance between the central axes of the metal tubes 2. The metal figured plate 8, made of metal with high heat transfer and heat transfer ability. The solar water heater is installed in the housing 10.

Работа гелиоводонагревателя.The operation of the solar water heater.

Вариант использования гелиоводонагревателя в системе с естественной (термосифонной) циркуляцией воды:A variant of using a solar water heater in a system with natural (thermosiphon) water circulation:

В данном варианте использования необходимым условием работы системы является расположение бака накопителя (на Фиг. 1-5 не показан) выше выходного отверстия 5 гелиоводонагревателя. Крепление гелиоводонагревателя выполняется за корпус 10. Под воздействием солнечной радиации фигурная пластина 8 с «выемками» 9 и металлические трубки 2 разогреваются до 65-85°С. Происходит нагрев металлических трубок 2 системы теплообмена. Холодная вода поступает из бака накопителя по системе труб (на Фиг. 1-5 не показаны) к нижнему входному отверстию 4 гелиоводонагревателя. По принципу сообщающихся сосудов вода равномерно заполняет весь объем внутренних каналов системы теплообмена гелиоводонагревателя. Система теплообмена, содержащая n - металлических трубок 2, которые параллельны между собой и обладают высокой тепловоспринимающей и теплопередающей способностью, способна единовременно прогревать объем воды, равный двум с половиной литрам. Вследствие соприкосновения с нагретыми частями системы теплообмена, состоящая из металлических трубок 2 и фигурной пластины 8, вода начинает прогреваться. Плотность нагретой воды уменьшается. Нагретая вода самотеком поступает в верхнюю часть системы теплообмена 2, затем через выходное отверстие 5 коллекторной трубки 3 по системе труб поступает в верхнюю часть бака накопителя, а ее место занимает холодная вода, имеющая большую плотность. Циркуляция воды продолжается до момента, пока система не достигнет температурного равновесия. Потеря тепла с поверхности системы теплообмена гелиоводонагревателя снижается за счет установки защитного покрытия, выполненного из вспененного утеплителя 6 с отражающим слоем 7, отражающая сторона которого направлена к системе теплообмена.In this use case, a prerequisite for the operation of the system is the location of the storage tank (not shown in Fig. 1-5) above the outlet 5 of the solar water heater. The solar water heater is mounted behind the housing 10. Under the influence of solar radiation, a figured plate 8 with “notches” 9 and metal tubes 2 are heated to 65-85 ° C. The metal tubes 2 of the heat exchange system are heated. Cold water enters from the storage tank through a pipe system (not shown in FIGS. 1-5) to the lower inlet 4 of the solar water heater. According to the principle of communicating vessels, water evenly fills the entire volume of the internal channels of the heat exchange system of the solar water heater. A heat exchange system containing n - metal tubes 2, which are parallel to each other and have high heat-absorbing and heat-transferring ability, is capable of simultaneously heating a volume of water equal to two and a half liters. Due to contact with the heated parts of the heat exchange system, consisting of metal tubes 2 and a figured plate 8, the water begins to warm up. The density of the heated water decreases. Heated water flows by gravity to the upper part of the heat exchange system 2, then through the outlet 5 of the collector tube 3 through the pipe system it enters the upper part of the storage tank, and cold water, which has a high density, takes its place. Water circulation continues until the system reaches temperature equilibrium. Heat loss from the surface of the heat exchange system of the solar water heater is reduced by installing a protective coating made of foamed insulation 6 with a reflective layer 7, the reflective side of which is directed to the heat exchange system.

Принцип работы теплоизоляционного покрытия - это создание воздушной прослойки нагретого воздуха между корпусом и системой теплообмена, состоящей из металлических трубок 2 и фигурной пластины 8.The principle of operation of the heat-insulating coating is the creation of an air layer of heated air between the body and the heat exchange system, consisting of metal tubes 2 and a figured plate 8.

Для обеспечения жесткости конструкции гелиоводонагревателя и исключения его деформации под воздействием тепла и веса воды, конструкция выполнена из металлических деталей, сваренных между собой.To ensure the rigidity of the design of the solar water heater and to prevent its deformation under the influence of heat and water weight, the design is made of metal parts welded together.

Вариант использования плоского солнечного гелиоводонагревателя в системе с принудительной циркуляцией воды:A variant of using a flat solar solar water heater in a system with forced circulation of water:

В системах с принудительной системой циркуляции установка гелиоводонагревателя допускается выше бака накопителя (на Фиг. 1-5 не показан). Крепление гелиоводонагревателя выполняется за корпус 10. Под воздействием солнечной радиации фигурная пластина 8 с «выемками» 9 и металлические трубки 2 разогреваются до 65-85°С. Происходит нагрев металлических трубок 2 системы теплообмена. Холодная вода поступает из бака накопителя по системе труб (на Фиг. 1-5 не показаны) к нижнему входному отверстию 4 гелиоводонагревателя. Под воздействием давления, создаваемого водяным насосом (на Фиг. 1-5 не показан), вода равномерно заполняет внутренний объем металлических трубок 2 гелиоводонагревателя. Система теплообмена, содержащая n - металлических трубок 2, которые параллельны между собой и обладают высокой тепловоспринимающей и теплопередающей способностью, способна единовременно прогревать объем воды, равный двум с половиной литрам. Вследствие соприкосновения с нагретыми частями системы теплообмена, состоящая из металлических трубок 2 и фигурной пластины 8, вода начинает прогреваться. Нагретая вода под давлением, создаваемым водяным насосом, поступает в верхнюю часть системы теплообмена, затем через выходное отверстие 5 коллекторной трубки 3 по системе труб поступает в нижнюю часть бака накопителя, тем самым обеспечивается диффузный теплообмен. Циркуляция воды зависит только от режима работы водяного насоса. Данный вариант использования солнечного гелиоводонагревателя позволяет обеспечить большую производительность системы и снижает теплопотери в системе, исключая рассевание тепла через геливодонагреватель.In systems with a forced circulation system, the installation of a solar water heater is allowed above the storage tank (not shown in Fig. 1-5). The solar water heater is mounted behind the housing 10. Under the influence of solar radiation, a figured plate 8 with “notches” 9 and metal tubes 2 are heated to 65-85 ° C. The metal tubes 2 of the heat exchange system are heated. Cold water enters from the storage tank through a pipe system (not shown in FIGS. 1-5) to the lower inlet 4 of the solar water heater. Under the influence of the pressure created by the water pump (not shown in Fig. 1-5), the water evenly fills the internal volume of the metal tubes 2 of the solar water heater. A heat exchange system containing n - metal tubes 2, which are parallel to each other and have high heat-absorbing and heat-transferring ability, is capable of simultaneously heating a volume of water equal to two and a half liters. Due to contact with the heated parts of the heat exchange system, consisting of metal tubes 2 and a figured plate 8, the water begins to warm up. Heated water under the pressure generated by the water pump enters the upper part of the heat exchange system, then through the outlet 5 of the collector tube 3 through the pipe system enters the lower part of the storage tank, thereby ensuring diffuse heat transfer. Water circulation depends only on the operating mode of the water pump. This option of using a solar solar water heater allows you to provide greater system performance and reduces heat loss in the system, eliminating heat dissipation through a solar water heater.

Потеря тепла с поверхности гелиоводонагревателя снижается за счет установки теплоизоляционного покрытия, выполненного из вспененного утеплителя 6 с отражающим слоем 7, отражающая сторона которого направлена к системе теплообмена. Принцип работы теплоизоляционного покрытия - это создание воздушной прослойки нагретого воздуха между корпусом и системой теплообмена, состоящей из металлических трубок 2 и фигурной пластины 8.Heat loss from the surface of the solar water heater is reduced by installing a heat-insulating coating made of foamed insulation 6 with a reflective layer 7, the reflective side of which is directed to the heat exchange system. The principle of operation of the heat-insulating coating is the creation of an air layer of heated air between the body and the heat exchange system, consisting of metal tubes 2 and a figured plate 8.

Для обеспечения жесткости конструкции гелиоводонагревателя и исключения его деформации под воздействием тепла и веса воды конструкция выполнена из металлических деталей, сваренных между собой.To ensure the rigidity of the design of the solar water heater and to prevent its deformation under the influence of heat and water weight, the structure is made of metal parts welded together.

Claims (1)

Гелиоводонагреватель, содержащий защитный прозрачный светопроницаемый слой, систему теплообмена в виде внутренних каналов, на торцовых сторонах которых герметично закреплены коллекторные трубы с входными и выходными отверстиями, теплоизоляцию системы теплообмена, выполненную из вспененного утеплителя с отражающим слоем, отражающая сторона которого направлена к системе теплообмена, отличающийся тем, что он снабжен корпусом и фигурной пластиной, выполненной из металла с высокой тепловоспринимающей и теплопередающей способностью, имеющей выемки в виде полуцилиндров и установленной в корпусе между защитным прозрачным светопроницаемым слоем и теплоизоляцией, при этом система теплообмена выполнена из параллельных между собой металлических трубок с высокой тепловоспринимающей и теплопередающей способностью и внутренним диаметром трубок 8 мм, сваренных с коллекторными трубами и размещенных в выемках фигурной пластины, при этом внутренний диаметр выемок равен наружному диаметру металлических трубок, а расстояние между центральными осями выемок равно расстоянию между центральными осями металлических трубок.A solar water heater containing a protective transparent translucent layer, a heat exchange system in the form of internal channels, collector pipes with inlet and outlet openings are tightly fixed to the end sides, thermal insulation of the heat exchange system made of foam insulation with a reflective layer, the reflecting side of which is directed to the heat exchange system, characterized the fact that it is equipped with a body and a figured plate made of metal with high heat transfer and heat transfer ability, a recess in the form of half cylinders and installed in the housing between a protective transparent translucent layer and heat insulation, while the heat exchange system is made of parallel metal tubes with high heat transfer and heat transfer capacity and an inner diameter of 8 mm tubes welded with collector pipes and placed in recesses plates, while the inner diameter of the recesses is equal to the outer diameter of the metal tubes, and the distance between the central axes of the recesses is equal to the distance between to the central axes of the metal tubes.
RU2018130400U 2018-08-21 2018-08-21 Solar water heater RU187433U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018130400U RU187433U1 (en) 2018-08-21 2018-08-21 Solar water heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018130400U RU187433U1 (en) 2018-08-21 2018-08-21 Solar water heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU187433U1 true RU187433U1 (en) 2019-03-06

Family

ID=65678926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018130400U RU187433U1 (en) 2018-08-21 2018-08-21 Solar water heater

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU187433U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU217182U1 (en) * 2022-11-30 2023-03-22 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) solar water heater

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59125357A (en) * 1983-01-06 1984-07-19 Hitachi Chem Co Ltd Heat collecting component of solar heat collector
SU1423871A1 (en) * 1986-12-25 1988-09-15 Институт тепло- и массообмена им.А.В.Лыкова Solar-heat collector
RU2523616C2 (en) * 2012-11-01 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет", ФГБОУ ВПО "ПензГТУ" Energy-efficient solar collector
RU170464U1 (en) * 2016-05-26 2017-04-25 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства" (ИАЭП) PLANE SUNNY COLLECTOR SANDWICH

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59125357A (en) * 1983-01-06 1984-07-19 Hitachi Chem Co Ltd Heat collecting component of solar heat collector
SU1423871A1 (en) * 1986-12-25 1988-09-15 Институт тепло- и массообмена им.А.В.Лыкова Solar-heat collector
RU2523616C2 (en) * 2012-11-01 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет", ФГБОУ ВПО "ПензГТУ" Energy-efficient solar collector
RU170464U1 (en) * 2016-05-26 2017-04-25 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства" (ИАЭП) PLANE SUNNY COLLECTOR SANDWICH

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU217182U1 (en) * 2022-11-30 2023-03-22 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) solar water heater

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4080957A (en) Solar panel
US4169460A (en) Solar converter system with thermal overload protection
US4156420A (en) Solar heat collector
KR100926537B1 (en) A Heat Collector
RU187433U1 (en) Solar water heater
RU170464U1 (en) PLANE SUNNY COLLECTOR SANDWICH
US6857425B2 (en) Solar energy collector system
CN101963407A (en) Solar energy collection modular construction
RU146885U1 (en) SOLAR COLLECTOR
RU217182U1 (en) solar water heater
RU2527270C2 (en) Solar water heater
CN104633956A (en) Portable solar heat storage device
KR100970861B1 (en) Flat type solar heat collector having double vacuum tube
CN211120049U (en) Black nickel heat collection device for solar distillation
RU165800U1 (en) PLANE VACUUM SOLAR COLLECTOR
US4290414A (en) Solar heating collectors
RU114515U1 (en) FLAT SUNNY COLLECTOR
RU118728U1 (en) FLAT SUNNY COLLECTOR
RU2560850C1 (en) Automated solar collector of economy class
CN211716673U (en) Superconductive heat solar heat dissipation device
CN210220254U (en) Pressure-bearing partitioned solar heat collector
CN207585105U (en) Solar water heater plate core
RU165753U1 (en) HEAT BATTERY
CN212205096U (en) Flat plate type solar heat collector
CN207585104U (en) Solar thermal collector

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190822