RU2193147C1 - Solar air-and-water heater - Google Patents

Solar air-and-water heater Download PDF

Info

Publication number
RU2193147C1
RU2193147C1 RU2001105040/06A RU2001105040A RU2193147C1 RU 2193147 C1 RU2193147 C1 RU 2193147C1 RU 2001105040/06 A RU2001105040/06 A RU 2001105040/06A RU 2001105040 A RU2001105040 A RU 2001105040A RU 2193147 C1 RU2193147 C1 RU 2193147C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
water
solar
heat
accumulator
Prior art date
Application number
RU2001105040/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
З.Г. Магомедов
Original Assignee
Дагестанский государственный 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 Дагестанский государственный университет filed Critical Дагестанский государственный университет
Priority to RU2001105040/06A priority Critical patent/RU2193147C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2193147C1 publication Critical patent/RU2193147C1/en

Links

Classifications

    • 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
    • Y02E10/44Heat exchange systems

Abstract

FIELD: plants for heating air and water by solar energy where provision is made for change-over from one heat exchanger to another. SUBSTANCE: air or water flows through sinusoidal tube laid on surface of heat accumulator and partially sunken in sand layer of heater accumulator. Accumulator consists of two layers: gravel layer and sand layer. Window glass sealed-up in metal framework is used as translucent coat for air-and-water heater. EFFECT: simplified construction; reduced labor consumption; low cost. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а точнее к воздуховодонагревательным установкам, и может быть использовано в области растениеводства защищенного грунта, особенно в условиях высокогорья. The invention relates to the field of agriculture, and more specifically to air-heating installations, and can be used in the field of crop production of protected soil, especially in high altitude conditions.

Известна конструкция солнечного коллектора-аккумулятора, содержащая теплоизолированный корпус с теплопоглощающей панелью, установленной наклонно, образующей переднюю стенку бака для теплоносителя, и установленную в баке перегородку, расположенную вдоль теплопоглощающей панели, при этом перегородка выполнена с поперечными отверстиями [1]. A known design of the solar collector-accumulator, comprising a heat-insulated casing with a heat-absorbing panel mounted obliquely, forming the front wall of the tank for the coolant, and a partition installed in the tank, located along the heat-absorbing panel, the partition is made with transverse holes [1].

К недостаткам данного солнечного коллектора относятся сложность конструкции и назначение его только для нагрева воды. The disadvantages of this solar collector are the complexity of the design and its purpose only for heating water.

Известна также гелиоустановка, которая содержит многоступенчатый гелиоколлектор, расходный бак холодной воды с поплавковым регулятором уровня воды и бак аккумулятор, расположенный ниже расходного бака холодной воды, а на последней ступеньке гелиоколлектора размещены регулирующий вентиль и регулятор температуры [2]. A solar installation is also known, which contains a multi-stage solar collector, a cold water supply tank with a float water level regulator, and a battery tank located below the cold water supply tank, and a control valve and a temperature controller are located on the last step of the solar collector [2].

К недостаткам данной конструкции установки относятся сложность конструкции и узкая область - только для нагрева воды. The disadvantages of this design are installation complexity and a narrow area - only for heating water.

Из известных солнечных воздуховодонагревателей наиболее близким по технической сущности является "солнечный воздуховодонагреватель"[3]. Of the known solar air heaters, the closest in technical essence is the "solar air heater" [3].

В нем описан коллектор двухцелевого назначения - солнечного водовоздухонагревателя. Его конструктивное решение и принцип работы состоят в следующем. На перфорированный металлический лист-адсорбер солнечной энергии укладывается трубчатый котел. Вода в солнечный водовоздухонагреватель подается снизу и путем термосифонной циркуляции поступает в бак-аккумулятор. Поток воздуха или противотоком, или перекрестно, проходя через перфорированные листы, снимает тепло с теплоприемных поверхностей как адсорбера, так и трубчатого котла. Это позволяет использовать солнечный водовоздухонагреватель в комбинированных солнечных установках. It describes a dual-purpose collector - a solar water heater. Its constructive solution and principle of operation are as follows. A tubular boiler is placed on a perforated metal sheet-adsorber of solar energy. Water is supplied to the solar water air heater from below and through a thermosiphon circulation enters the storage tank. The air flow, either counterflow or cross, passing through the perforated sheets, removes heat from the heat-receiving surfaces of both the adsorber and the tubular boiler. This allows the use of a solar water heater in combined solar installations.

Недостаток конструкции описанного солнечного водовоздухонагревателя заключается в том, что она конструктивно сложна для исполнения, использование водовоздухонагревателя одновременно двух носителей тепла (вода и воздух) снижает его эффективность как для нагрева воды, так и для нагрева воздуха. Другим недостатком данной конструкции является то, что в ней не предусмотрена естественная циркуляция холодного и подогретого воздуха - вход и выход воздуха расположены на одном уровне. A design disadvantage of the described solar water air heater is that it is structurally difficult to execute, the use of a water heater at the same time two heat carriers (water and air) reduces its effectiveness both for heating water and for heating air. Another disadvantage of this design is that it does not provide for the natural circulation of cold and heated air - the air inlet and outlet are located at the same level.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности действия воздуховодонагревателя, упрощение конструкции установки, снижение трудоемкости монтажа, снижение затрат на строительство. The objective of the invention is to increase the efficiency of the air heater, simplifying the design of the installation, reducing the complexity of installation, reducing construction costs.

Сущность изобретения в том, что в солнечном воздуховодонагревателе аккумулятор тепла выполнен двухслойным, причем нижний слой гравийный, а верхний песчаный, в котором частично утоплена труба теплопровода, а у входа трубы установлен кран для переключения теплоносителя, при этом воздуховодонагреватель размещен под углом 30-60o в зависимости от широты местности.The essence of the invention is that in the solar air heater the heat accumulator is made of two layers, the lower layer being gravel and the upper sand one, in which the heat pipe is partially recessed, and at the pipe inlet there is a tap for switching the heat carrier, while the air heater is placed at an angle of 30-60 o depending on the latitude of the area.

В солнечном воздуховодонагревателе предусмотрен прогон различных теплоносителей (вода, воздух) по одному и тому же пути. Аккумулятор тепла расположен таким образом, что он одновременно исполняет роль теплоизолятора воздуховодонагревателя. Теплопровод изготовляется из трубы, изогнутой в синусоидальной форме, и частично утопается в песчаном слое аккумулятора тепла. The solar air heater provides for the passage of various coolants (water, air) along the same path. The heat accumulator is located in such a way that it simultaneously acts as a heat insulator of the air heater. The heat pipe is made of a pipe bent in a sinusoidal shape, and is partially buried in the sand layer of the heat accumulator.

Основное назначение двухцелевых солнечных нагревателей - это теплоснабжение гелиотеплиц, особенно в условиях высокогорья, где температура поливной воды очень низка даже летом, а колебания дневной и ночной температуры высоки. В конструкции солнечного воздуховодонагревателя предусмотрена возможность переключения с одного теплоносителя-воздуха, на другой - воды, по одному и тому же пути, для этого использован коллектор двухцелевого назначения. The main purpose of dual-purpose solar heaters is the heat supply of solar heaters, especially in high mountains, where the temperature of irrigation water is very low even in summer, and the fluctuations in day and night temperatures are high. The design of the solar air heater provides the ability to switch from one coolant-air, to another - water, along the same path, for this a dual-purpose collector is used.

На фиг. 1 представлен общий вид солнечного воздуховодонагревателя, который состоит из металлического каркаса - 1, уложенный по периметру и разделенный посередине, гравийного слоя - 2, слоя песка - 3, металлической трубы для теплоносителя - 4, входа - 5 и выхода - 6, стеклянного покрытия - 7, переключателя крана - 8. In FIG. 1 shows a general view of a solar air heater, which consists of a metal frame - 1, laid along the perimeter and divided in the middle, a gravel layer - 2, a sand layer - 3, a metal pipe for a coolant - 4, an entrance - 5 and an exit - 6, a glass coating - 7, crane switch - 8.

Солнечный воздуховодонагреватель размещается под углом 30-60o к горизонту в зависимости от широты местности. Это повышает эффективность использования солнечной энергии и, если воздуховодонагреватель используется для нагрева воды, холодная вода подводится снизу. Имея перепад по высоте, вода поднимается по трубе и нагревается, затем используется для полива растений в теплице. Если воздуховодонагреватель используется для нагрева воздуха, подводящего в теплицу, то нижний конец трубы оставляет открытым и воздух, нагретый в воздуховодонагревателе, создает тягу и, поднимаясь по трубе, обеспечивает теплицу теплым воздухом.Solar air heater is placed at an angle of 30-60 o to the horizon, depending on the latitude of the area. This increases the efficiency of using solar energy and, if an air heater is used to heat water, cold water is supplied from below. Having a difference in height, water rises through the pipe and heats up, then it is used to water plants in the greenhouse. If the air heater is used to heat the air leading into the greenhouse, then the lower end of the pipe leaves open and the air heated in the air heater creates traction and, rising through the pipe, provides the greenhouse with warm air.

В данной конструкции песок и гравий играют роль аккумулятора и теплоизолятора установки. Поступающая солнечная радиация, проходя через прозрачное стеклянное покрытие, нагревает одновременно и трубу, и аккумулятор. Труба для теплоносителя может быть цельной или собранной из отдельных частей трубы, соединенной между собой эластичной резиновой или иной трубой, расположенной как показано на фиг.1. In this design, sand and gravel play the role of the battery and the heat insulator of the installation. The incoming solar radiation, passing through a transparent glass coating, heats both the pipe and the battery at the same time. The pipe for the coolant may be whole or assembled from separate parts of the pipe, interconnected by an elastic rubber or other pipe, located as shown in figure 1.

Испытание установки показало, что при данной конструкции солнечного воздуховодонагревателя можно получить воду, нагретую до 30-50oС, и воздух, нагретый до 40-50oС, и обеспечивать теплом, не привлекая для этого электрическую или иную энергию.Testing of the installation showed that with this design of a solar air heater, it is possible to obtain water heated to 30-50 ° C and air heated to 40-50 ° C and provide heat without attracting electrical or other energy.

Таким образом, предложенная конструкция не требует особых затрат на изготовление, является легкодоступной, удобна в эксплуатации и может быть использована в любой местности. Thus, the proposed design does not require special manufacturing costs, is easily accessible, convenient to use and can be used in any location.

ЛИТЕРАТУРА
1. Заявка на изобретение 95118685/06. F 24 J 2/04, бюл. 26, 1997 г.
LITERATURE
1. Application for invention 95118685/06. F 24 J 2/04, bull. 26, 1997

2. Авторское св. 2124680, F 24 J 2/04, бюл. 1, 1999 г. 2. Copyright sv. 2124680, F 24 J 2/04, bull. 1, 1999

3. Информационный листок НИИ НТИ и ТЭИ Туркменской ССР, серия: гелиотехника 108-88 г. "Солнечные воздухонагреватели для систем теплоснабжения". 3. Information leaflet of the Scientific Research Institute of Scientific and Technical Research and the Turkmen Technical University, series: solar technology 108-88, "Solar air heaters for heat supply systems."

Claims (1)

Солнечный воздуховодонагреватель, включающий коллектор двухцелевого назначения, светопрозрачное покрытие, теплоноситель в виде воды и воздуха, аккумулятора тепла, отличающийся тем, что в солнечном воздуховодонагревателе аккумулятор тепла выполнен двухслойным, причем нижний слой гравийный, а верхний песчаный, труба теплопровода изготовлена синусоидальной формы и частично утоплена в песчаном слое аккумулятора тепла, у входа трубы установлен край для переключения теплоносителя, при этом воздуховодонагреватель размещен под углом 30-60o в зависимости от широты местности.A solar air heater including a dual-purpose collector, a translucent coating, a coolant in the form of water and air, a heat accumulator, characterized in that the heat accumulator in the solar air heater is two-layer, the lower layer being gravel and the upper sand one, the heat pipe is made sinusoidal and partially recessed a sand layer heat accumulator pipe installed at the entrance region for switching the coolant, wherein vozduhovodonagrevatel disposed at an angle 30-60 o depending on the latitude.
RU2001105040/06A 2001-02-22 2001-02-22 Solar air-and-water heater RU2193147C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001105040/06A RU2193147C1 (en) 2001-02-22 2001-02-22 Solar air-and-water heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001105040/06A RU2193147C1 (en) 2001-02-22 2001-02-22 Solar air-and-water heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2193147C1 true RU2193147C1 (en) 2002-11-20

Family

ID=20246386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001105040/06A RU2193147C1 (en) 2001-02-22 2001-02-22 Solar air-and-water heater

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2193147C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101793081A (en) * 2010-03-04 2010-08-04 深圳市普新科技有限公司 Multifunctional solar panel
MD135Z (en) * 2009-07-10 2010-08-31 Институт Энергетики Академии Наук Молдовы Combined solar liquid and gaseous heat-transfer agent heater

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD135Z (en) * 2009-07-10 2010-08-31 Институт Энергетики Академии Наук Молдовы Combined solar liquid and gaseous heat-transfer agent heater
CN101793081A (en) * 2010-03-04 2010-08-04 深圳市普新科技有限公司 Multifunctional solar panel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090199892A1 (en) Solar earth module
US4049195A (en) Solar heated building structure
CN102907280A (en) Heat accumulating type solar energy greenhouse
US8851066B1 (en) Thermal energy storage system
US20050103327A1 (en) Passive energy saving system for a building
CN102080432A (en) Outside-sunshade and solar-tracking parabolic-reflector solar thermal collector integrated with building
RU2193147C1 (en) Solar air-and-water heater
KR200389779Y1 (en) The Heating Plant using Solar Hot Water
US4257399A (en) Hydro-solar system for heating and cooling
RU93208U1 (en) GREENHOUSE WITH HEATED SOIL FROM SOLAR RADIATION ENERGY
CN206846891U (en) Build residual heat pump system
CN102080886A (en) Device for storing energy by using soil
AU2013201559A1 (en) Solar earth module
JP2002272282A (en) Structure of heat-insulating house
CN101003988A (en) Construction system of heat collection and heat storage from solar energy
CN1733614A (en) Energy-saving solar energy sea-water distillator
CN203704386U (en) Heat storage type solar low-temperature heat supply system
CN220771982U (en) Heat exchanger and fluid flow system for use on the exterior of a building
JPH08136014A (en) Multipurpose artificial watercourses
US4159711A (en) Solar heating apparatus
KR20060113236A (en) The heating plant using solar hot water
CN101189479A (en) Solar earth module
CN107327903A (en) A kind of greenhouse collection hold over system and its operation method
CN201514065U (en) Novel full-automatic hot air source heat utilization product
JP2542194B2 (en) Solar system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040223

HK4A Changes in a published invention
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060223