RU198617U1 - AUTONOMOUS MOBILE WATER HEATING DEVICE - Google Patents

AUTONOMOUS MOBILE WATER HEATING DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU198617U1
RU198617U1 RU2020108735U RU2020108735U RU198617U1 RU 198617 U1 RU198617 U1 RU 198617U1 RU 2020108735 U RU2020108735 U RU 2020108735U RU 2020108735 U RU2020108735 U RU 2020108735U RU 198617 U1 RU198617 U1 RU 198617U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
insulating body
water
glazed
water heating
Prior art date
Application number
RU2020108735U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эльвира Валериковна Нафикова
Аяз Азатович Исмагилов
Инна Васильевна Дорош
Айдар Альфирович Хайдаршин
Дмитрий Валерьевич Александров
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет"
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 образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет"
Priority to RU2020108735U priority Critical patent/RU198617U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU198617U1 publication Critical patent/RU198617U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/30Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with lenses
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)

Abstract

Использование: полезная модель относится к гелиотехнике и водонагревательным установкам и может быть использована для нагрева воды (снега, льда) в экспедиционных условиях, а также в местах отдаленных районов и зон пониженных температур.Технический результат: увеличение накопления солнечной энергии полезной моделью.Сущность полезной модели: автономное мобильное водонагревательное устройство, включающее теплоизолирующий корпус, теплопроводящую емкость с черной поверхностью, горловину для подачи воды, остекленное окно, при этом теплоизолирующий корпус включает в себя дополнительное остекленное окно в верхней части корпуса, теплоизолирующий материал по периметру теплоизолирующего корпуса, за исключением области расположения остекленных окон, оптическую установку на основе линз Френеля, расположенных между остекленными окнами и теплопроводящей емкостью, панели с закрывающимися створами на внешних верхней и передней стенках устройства, съемный фильтр механической очистки с отстойником и краном для подачи воды в нижней части корпуса.Usage: the utility model relates to solar technology and water heating installations and can be used to heat water (snow, ice) in expeditionary conditions, as well as in remote areas and low temperature zones. Technical result: increasing the accumulation of solar energy by the utility model. : autonomous mobile water heating device, including a heat-insulating body, a heat-conducting container with a black surface, a water supply neck, a glazed window, while the heat-insulating body includes an additional glazed window in the upper part of the body, heat-insulating material along the perimeter of the heat-insulating body, except for the location area glazed windows, an optical installation based on Fresnel lenses located between the glazed windows and the heat-conducting tank, panels with closable openings on the outer top and front walls of the device, a removable mechanical filter with a sump and a tap ohm for water supply at the bottom of the case.

Description

Полезная модель относится к гелиотехнике и водонагревательным установкам и может быть использована для нагрева воды (снега, льда) в экспедиционных условиях, а также в местах отдаленных районов и зон пониженных температур.The utility model relates to solar technology and water heating installations and can be used to heat water (snow, ice) in expeditionary conditions, as well as in remote areas and zones of low temperatures.

Известна водонагревательная установка (RU 2324121, F24J 2/34, опубл. 10.05.2008), включающая емкость, внутри которой на поплавках установлен поглотитель солнечной энергии, выполненный в виде воронки со сливной трубкой, направленной в сторону днища емкости, кран, соединенный шлангом со сливной трубкой, сливная трубка выполнена выступающей внутрь воронки, стенка образующей воронки выполнена полой, при этом полость стенки в верхней своей части, ниже уровня погружения, сообщается с пространством, расположенным за внешней стенкой, а у сливной трубки сообщается с пространством за ее внутренней стенкой.Known water heating installation (RU 2324121, F24J 2/34, publ. 05/10/2008), including a container, inside of which a solar energy absorber is installed on floats, made in the form of a funnel with a drain pipe directed towards the bottom of the container, a tap connected with a hose to drain tube, the drain tube is made protruding into the funnel, the wall of the funnel forming is hollow, while the wall cavity in its upper part, below the immersion level, communicates with the space located behind the outer wall, and at the drain tube it communicates with the space behind its inner wall.

Недостатком аналога является ограниченная мобильность, а также конструкционные особенности, неприменимые в суровых климатических условиях северных широт.The disadvantage of the analogue is limited mobility, as well as design features that are inapplicable in the harsh climatic conditions of northern latitudes.

Известен солнечный водонагреватель (RU 141541, F24J 2/20, опубл. 07.08.2013), включающий экран прямоугольной формы, оборудованный системой подвода холодной и отвода нагретой воды, в котором экран выполнен из листа полупрозрачного материала с сотовой структурой, расположенной с ориентацией каналов в вертикальной плоскости, с герметично закрепленной на верхней части воронкой, сообщающейся с внутренними каналами экрана, внутрь которой помещена перфорированная труба для подачи воды, и установленным под нижней частью экрана лотком для приема нагретой воды, причем воронка и лоток соединены переливным трубопроводом.Known solar water heater (RU 141541, F24J 2/20, publ. 07.08.2013), including a rectangular screen, equipped with a system for supplying cold and removing heated water, in which the screen is made of a sheet of translucent material with a honeycomb structure, located with the orientation of the channels in vertical plane, with a funnel hermetically fixed on the upper part, communicating with the inner channels of the screen, inside which a perforated pipe for water supply is placed, and a tray installed under the lower part of the screen for receiving heated water, and the funnel and the tray are connected by an overflow pipeline.

Недостатком аналога является ручное регулирование скорости протекания воды наклоном экрана, что снижает автономность устройства.The disadvantage of the analogue is manual regulation of the water flow rate by tilting the screen, which reduces the autonomy of the device.

Известна мобильная солнечная водонагревательная установка (RU 72047, F24J 2/42, опубл. 27.03.2008), содержащая транспортировочный блок в виде прямоугольного контейнера, включающего переднюю стенку, заднюю стенку, днище и крышу, во внутреннем пространстве которого на всю его длину жестко установлена наклонная перегородка, конструктивно связывающая верхнюю продольную грань задней стенки с передней стенкой с наклоном в сторону последней, крыша контейнера которой и часть передней стенки выполнены откидными с помощью шарниров, солнечные коллекторы установлены соответственно на поверхности наклонной перегородки контейнера, на внутренней поверхности откидной части передней стенки и на внутренней поверхности откидной крыши, бак аккумулятор, насосная группа и остальное оборудование, и трубопроводы установлены во внутреннем пространстве контейнера под наклонной перегородкой.Known mobile solar water heating installation (RU 72047, F24J 2/42, publ. 03/27/2008), containing a transport unit in the form of a rectangular container, including a front wall, rear wall, bottom and roof, in the inner space of which is rigidly installed for its entire length an inclined partition structurally connecting the upper longitudinal edge of the rear wall with the front wall with an inclination towards the latter, the roof of the container of which and part of the front wall are hinged, solar collectors are installed respectively on the surface of the inclined partition of the container, on the inner surface of the folding part of the front wall and on the inner surface of the hinged roof, the accumulator tank, the pumping group and the rest of the equipment, and pipelines are installed in the inner space of the container under the inclined partition.

Недостатком аналога является невозможность контролирования перегрева воды и использование материалов конструкции, подверженных потере энергии от теплообмена.The disadvantage of the analogue is the impossibility of controlling the overheating of water and the use of materials of construction subject to energy loss from heat exchange.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является гелионагреватель (RU 2250420, F24J 2/00, опубл. 20.04.2005), включающий теплоизолирующий корпус с остекленным окном, размещенную в корпусе теплопроводящую емкость для жидкости, в том числе с черной или селективной наружной поверхностью, подводящий и отводящий патрубки жидкости, выполненные в виде единой горловины в верхней части емкости, в нижней части емкости выполнено плоское или плоское с ребрами жесткости опорное основание гелионагревателя, остекленное окно в съемном или несъемном, жестком, или полужестком, или мягком теплоизолирующем корпусе выполнено с наклоном 30-120 градусов относительно плоскости опорного основания.The closest to the proposed device is a solar heater (RU 2250420, F24J 2/00, publ. 04/20/2005), which includes a heat-insulating body with a glazed window, a heat-conducting container for liquid located in the body, including one with a black or selective outer surface, supplying and liquid outlet pipes made in the form of a single neck in the upper part of the tank, in the lower part of the tank there is a flat or flat support base of the solar heater with stiffening ribs, a glazed window in a removable or non-removable, hard, or semi-rigid, or soft heat-insulating body is made with an inclination of 30- 120 degrees relative to the plane of the reference base.

Недостатком данного устройства является низкий КПД при использовании одного остекленного окна, а также система заполнения/слива используемой жидкости в виде единой горловины, влекущая к неудобствам в эксплуатации и возможном присутствии примесей в получаемой жидкости, сказывающихся на качестве воды.The disadvantage of this device is the low efficiency when using one glazed window, as well as the filling / draining system of the used liquid in the form of a single neck, which leads to inconvenience in operation and the possible presence of impurities in the resulting liquid that affect the quality of water.

Задачей полезной модели является повышение КПД преобразования солнечной энергии в тепловую.The task of the utility model is to increase the efficiency of converting solar energy into thermal energy.

Техническим результатом полезной модели является увеличение накопления солнечной энергии.The technical result of the utility model is to increase the accumulation of solar energy.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что автономное водонагревательное устройство, включающее теплоизолирующий корпус, теплопроводящую емкость с черной поверхностью, горловину для подачи воды, остекленное окно, согласно полезной модели содержит остекленное окно в верхней части корпуса, теплоизолирующий материал по периметру теплоизолирующего корпуса, за исключением области расположения остекленных окон, оптическую установку на основе линз Френеля, расположенных между остекленными окнами и теплопроводящей емкостью, панели с закрывающимися створами на внешних верхней и передней стенках устройства, съемный фильтр механической очистки с отстойником и краном для подачи воды в нижней части корпуса.The task and the technical result are achieved by the fact that an autonomous water-heating device, including a heat-insulating body, a heat-conducting container with a black surface, a neck for water supply, a glazed window, according to the utility model contains a glazed window in the upper part of the body, a heat-insulating material along the perimeter of the heat-insulating body with the exception of the area where glazed windows are located, an optical installation based on Fresnel lenses located between the glazed windows and a heat-conducting tank, panels with closable openings on the outer top and front walls of the device, a removable mechanical filter with a sump and a tap for water supply in the lower part of the case.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид автономного водонагревательного устройства в рабочем (развернутом) положении; на фиг. 2 схематично изображен поперечный разрез автономного водонагревательного устройства в транспортном положении.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a general view of an autonomous water heating device in a working (deployed) position; in fig. 2 schematically shows a cross-section of a self-contained water heater in transport position.

Автономное мобильное водонагревательное устройство включает в себя теплоизолирующий корпус 1 с остекленными окнами на верхней 2 и передней 3 стенках устройства, внутри которого помещена теплопроводящая емкость для жидкости 4, выполненная из нержавеющей стали 5 с черной поверхностью и утолщенными стенками, обращенными к сторонам с остекленным окнами 2, 3, теплоизолирующий материал, например, из эковаты 6, 7 по периметру теплоизолирующего корпуса 1, за исключением области расположения остекленных окон 2, 3, подводящий патрубок для подачи воды (снега, льда) в виде горловины 8, находящийся в верхней части корпуса, оптическую установку на основе линз Френеля 9, 10, расположенных между остекленными окнами 2, 3 и теплопроводящей емкостью 4 и ограниченных панелями с закрывающимися створами 11, 12 на верхней и передней стенках устройства, съемный фильтр механической очистки 13 с отстойником 14, краном для подачи воды 15 в нижней части корпуса, крышку 16 на задней части корпуса для доступа к съемному фильтру механической очистки 13 с отстойником 14 и крану 15.An autonomous mobile water heating device includes a heat-insulating housing 1 with glazed windows on the upper 2 and front 3 walls of the device, inside which there is a heat-conducting container for liquid 4, made of stainless steel 5 with a black surface and thickened walls facing the sides with glazed windows 2 , 3, heat-insulating material, for example, made of ecowool 6, 7 along the perimeter of the heat-insulating body 1, with the exception of the area of location of glazed windows 2, 3, a supply pipe for supplying water (snow, ice) in the form of a neck 8, located in the upper part of the body, optical installation based on Fresnel lenses 9, 10, located between glazed windows 2, 3 and heat-conducting capacity 4 and limited by panels with closable openings 11, 12 on the top and front walls of the device, removable mechanical filter 13 with a sump 14, a tap for water supply 15 at the bottom of the case, cover 16 on the back of the case for access to the removal a mechanical filter 13 with a sump 14 and a tap 15.

Автономное мобильное водонагревательное устройство работает следующим образом. При солнечной погоде (для арктической зоны в полярный день) теплоизолирующий корпус 1 устанавливается на предварительно подготовленное основание, которое может быть как вращающимся, так и неподвижным, и ориентируется остекленными окнами 2, 3 в сторону солнца. Теплопроводящая емкость 4, корпус которой выполнен из нержавеющей стали 5 с черной поверхностью, заключенная в теплоизолирующий материал 6, 7, позволяющий скомпенсировать потери тепла от стенок конструкции при взаимодействии с окружающей средой, заполняется водой (снегом, льдом) через горловину 8. Солнечные лучи, проходя через оптическую установку на основе линз Френеля 9, 10, коническая поверхность которых обращена в сторону теплопроводящей емкости 4, падают на стенки, выполненные из нержавеющей стали 5, и нагревают воду в теплопроводящей емкости 4. Для равномерного обогрева воды передняя и верхняя стенки утолщены, а нижняя и три боковые стенки корпуса теплопроводящей емкости 4 покрыты черной термокраской. Интенсификация процесса стратификации (расслоения жидкости по плотности вследствие температурного градиента) может быть достигнута путем дополнительного введения оптической установки на основе линз Френеля не только на боковую, но и на верхнюю стенку. Для предотвращения перегрева воды в теплопроводящей емкости 4 оптическая установка на основе линз Френеля 9, 10, через которые поступают солнечные лучи, снабжена панелями с закрывающимися створами 11, 12, сокращающими активную площадь получаемых потоков лучей. Подогретая вода проходит через съемный фильтр механической очистки 13 с отстойником 14 и попадает в область размещения крана 15, доступ к которым осуществляется через крышку 16 на задней части теплоизолирующего корпуса 1.An autonomous mobile water heater works as follows. In sunny weather (for the Arctic zone on a polar day), the heat-insulating body 1 is installed on a previously prepared base, which can be either rotating or stationary, and is oriented by glazed windows 2, 3 towards the sun. The heat-conducting container 4, the body of which is made of stainless steel 5 with a black surface, enclosed in a heat-insulating material 6, 7, which makes it possible to compensate for the heat loss from the walls of the structure when interacting with the environment, is filled with water (snow, ice) through the neck 8. Sun rays, passing through an optical installation based on Fresnel lenses 9, 10, the conical surface of which faces the heat-conducting container 4, fall on the walls made of stainless steel 5, and heat the water in the heat-conducting container 4. For uniform heating of the water, the front and top walls are thickened, and the bottom and three side walls of the body of the heat-conducting container 4 are covered with black thermal paint. The intensification of the stratification process (stratification of a liquid by density due to a temperature gradient) can be achieved by additionally introducing an optical setup based on Fresnel lenses not only on the side, but also on the upper wall. To prevent overheating of the water in the heat-conducting container 4, the optical installation based on Fresnel lenses 9, 10, through which the sun's rays enter, is equipped with panels with closable sections 11, 12, which reduce the active area of the received ray fluxes. The heated water passes through a removable mechanical filter 13 with a sump 14 and enters the area of the tap 15, which is accessed through the cover 16 on the back of the heat-insulating body 1.

Итак, заявляемая полезная модель позволяет усовершенствовать конструкцию гелионагревателя и повысить КПД преобразования солнечной энергии в тепловую, увеличить накопление солнечной энергии.So, the claimed utility model allows you to improve the design of the solar heater and increase the efficiency of converting solar energy into thermal energy, increase the accumulation of solar energy.

Claims (1)

Автономное мобильное водонагревательное устройство, включающее теплоизолирующий корпус, теплопроводящую емкость с черной поверхностью, горловину для подачи воды, остекленное окно, отличающееся тем, что теплоизолирующий корпус включает дополнительное остекленное окно в верхней части корпуса, теплоизолирующий материал по периметру теплоизолирующего корпуса, за исключением области расположения остекленных окон, оптическую установку на основе линз Френеля, расположенных между остекленными окнами и теплопроводящей емкостью, панели с закрывающимися створами на внешних верхней и передней стенках устройства, съемный фильтр механической очистки с отстойником и краном для подачи воды в нижней части корпуса.Autonomous mobile water heating device, including a heat-insulating body, a heat-conducting container with a black surface, a neck for water supply, a glazed window, characterized in that the heat-insulating body includes an additional glazed window in the upper part of the body, a heat-insulating material along the perimeter of the heat-insulating body, excluding the area where the glazed windows, an optical installation based on Fresnel lenses located between the glazed windows and a heat-conducting tank, panels with closing openings on the outer top and front walls of the device, a removable mechanical filter with a sump and a tap for water supply in the lower part of the case.
RU2020108735U 2020-02-27 2020-02-27 AUTONOMOUS MOBILE WATER HEATING DEVICE RU198617U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020108735U RU198617U1 (en) 2020-02-27 2020-02-27 AUTONOMOUS MOBILE WATER HEATING DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020108735U RU198617U1 (en) 2020-02-27 2020-02-27 AUTONOMOUS MOBILE WATER HEATING DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU198617U1 true RU198617U1 (en) 2020-07-21

Family

ID=71740937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020108735U RU198617U1 (en) 2020-02-27 2020-02-27 AUTONOMOUS MOBILE WATER HEATING DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU198617U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2250420C2 (en) * 2003-05-22 2005-04-20 Лавренов Александр Николаевич Solar heater
RU72047U1 (en) * 2007-11-21 2008-03-27 Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) MOBILE SUNNY WATER HEATER
RU166945U1 (en) * 2016-03-04 2016-12-20 Валерий Игнатьевич Гуров WATER HEATER
CA3077525A1 (en) * 2017-10-04 2019-04-11 Rheem Australia Pty Limited Improved water heater control arrangement and assembly

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2250420C2 (en) * 2003-05-22 2005-04-20 Лавренов Александр Николаевич Solar heater
RU72047U1 (en) * 2007-11-21 2008-03-27 Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) MOBILE SUNNY WATER HEATER
RU166945U1 (en) * 2016-03-04 2016-12-20 Валерий Игнатьевич Гуров WATER HEATER
CA3077525A1 (en) * 2017-10-04 2019-04-11 Rheem Australia Pty Limited Improved water heater control arrangement and assembly

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3886998A (en) Combination solar water heater and chiller
CN202232330U (en) Heat storage type solar greenhouse
CN105004066A (en) Thermoelectric integrated multifunctional solar barbecue device based on Fresnel transmission focusing
RU198617U1 (en) AUTONOMOUS MOBILE WATER HEATING DEVICE
US4419983A (en) Device for passive solar heating and storage of a liquid
US4380993A (en) Combined solar collector and storage pond
CN201225772Y (en) Novel non-power-utilization automatic emptying high-efficiency anti-frozen solar water-heater
RU142463U1 (en) SOLAR WATER HEATER
US4287882A (en) Black liquid absorbing solar collector
IL158968A (en) Solar water heater
CN212390542U (en) Sun-proof device of building top layer
CN108240551A (en) Utilize the LNG air-heating type gasifiers of photovoltaic/photothermal integration system
US4446852A (en) Terraced solar energy collector
CN208817734U (en) A kind of adjustable efficient solar water heater
RU2167373C2 (en) "sysun-stepnov" washing sun-light unit
RU2250420C2 (en) Solar heater
FR2528955A2 (en) Solar heater for water - has cylindrical absorber and enclosure housed in air-sealed outer container
CN108844245A (en) A kind of heat storage can using solar energy
US4290414A (en) Solar heating collectors
CN2273833Y (en) High efficiency solar energy water heater
CN212132927U (en) Solar water heater with good heat collection efficiency
RU2109226C1 (en) Water heating solar plant
RU78910U1 (en) WATER HEATING HELIO INSTALLATION
CN211854482U (en) Heat collection water tank of water heater
JP4273497B2 (en) Solar-powered hot water generator

Legal Events

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

Effective date: 20210228