RU2574111C2 - Solar power structure with water exchange function - Google Patents
Solar power structure with water exchange function Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574111C2 RU2574111C2 RU2013138983/13A RU2013138983A RU2574111C2 RU 2574111 C2 RU2574111 C2 RU 2574111C2 RU 2013138983/13 A RU2013138983/13 A RU 2013138983/13A RU 2013138983 A RU2013138983 A RU 2013138983A RU 2574111 C2 RU2574111 C2 RU 2574111C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- heat
- solar
- heat exchanger
- heat accumulator
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 232
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 66
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 26
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 20
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 20
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 14
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 8
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 7
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 claims description 6
- 230000035512 clearance Effects 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 210000003027 Ear, Inner Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- 230000000630 rising Effects 0.000 claims description 4
- 230000000249 desinfective Effects 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 3
- 239000002965 rope Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 210000003660 Reticulum Anatomy 0.000 claims description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 2
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 claims description 2
- 241000658540 Ora Species 0.000 claims 1
- 101700014436 RTN4 Proteins 0.000 claims 1
- 210000001138 Tears Anatomy 0.000 claims 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 230000002452 interceptive Effects 0.000 claims 1
- 230000002441 reversible Effects 0.000 claims 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 241000272165 Charadriidae Species 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000009372 pisciculture Methods 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 210000000474 Heel Anatomy 0.000 description 1
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 1
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 239000000789 fastener Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к тепло- и гелиотехнике, а именно к ресурсосберегающим и энергосберегающим устройствам, основанным на солнечной энергии и обеспечивающим микроклимат в различных сооружениях, использующих водоемы или находящихся вблизи их. В частности, в комплексных теплицах, имеющих в качестве основного или сопутствующего направлений рыбоводство или какую-либо другую аквакультуру, а также крытых бассейнах и спорткомплексах с бассейнами и другими водоемами.The invention relates to heat and solar technology, in particular to resource-saving and energy-saving devices based on solar energy and providing a microclimate in various structures using water bodies or located near them. In particular, in complex greenhouses having fish farming or any other aquaculture as the main or accompanying directions, as well as indoor pools and sports complexes with pools and other water bodies.
Известны изобретения, относящиеся к гелиотехнике и предназначенные для аккумулирования солнечной тепловой энергии с целью последующего использования. Из них к близким аналогам можно отнести заявку Российской Федерации №2002103695, 15.02.2002, «Ресурсосберегающая теплица, способ ее обогрева и использования». В этом техническом решении впервые предложен теплообменник в виде шатра теплицы, имеющей двойное покрытие, при этом конструкция покрытия шатра обеспечивает возможность перемещения воды и воздуха в пространстве между покрытиями, в нем также используется теплоаккумулятор, в котором создается и поддерживается температурный градиент воды передачей тепловой энергии, переносимой водой и воздухом в зависимости от температуры в определенные области объема теплоаккумулятора. Близкими аналогами являются заявка РФ №2005128163, 12.09.2005 «Ресурсосберегающий микроклимат, способ и устройство», а также и заявка РФ №2008141672, 20.10.2008 «Ресурсосберегающий микроклимат в строениях». Эти аналоги с предлагаемым техническим решением объединяет следующий общий энергосберегающий признак. Накопление солнечной тепловой энергии в теплоаккумуляторах происходит за счет энергии, затрачиваемой на охлаждение воздуха в сооружении, то есть без дополнительных затрат энергии. В пределах этого признака и его реализации последняя заявка может рассматриваться как прототип. В предлагаемой заявке этот энергосберегающий признак дополнен новыми основанными на ресурсо- и энергосбережении, связанном с водоемом, как непосредственно, так дополнительными сооружениями. Например, водообмен и аэрация близлежащего водоема обеспечивается за счет энергии, затрачиваемой на поддержание микроклимата в сооружении, и может рассматриваться как энергосберегающий способ ее полезной утилизации, повышающий эффективность. Поэтому по совокупности отличительных признаков и направленности технического решения ни один из вышеперечисленных близких аналогов прототипом являться не может. Относительно области техники, относящейся к водообмену и аэрации, близких аналогов нет. Известны плавучие устройства с использованием энергии ветра: например патент №224749, заявка №2003116301, 03.06.2003 «Устройство для снабжения рыб воздухом в водоемах покрытых льдом», - это зависимое от ветра устройство имеет узкую направленность только на аэрацию. Эти решения не рассчитаны на стабильную круглогодичную работу, имеют узкую направленность только на аэрацию и не решают комплексных задач:Known inventions related to solar technology and intended for the accumulation of solar thermal energy for subsequent use. Of these, close analogues can be attributed to the application of the Russian Federation No. 2002103695, 02.15.2002, “Resource-saving greenhouse, method of heating and use thereof”. This technical solution for the first time proposed a heat exchanger in the form of a tent of a greenhouse having a double coating, while the design of the tent coating allows water and air to move in the space between the coatings, it also uses a heat accumulator in which the temperature gradient of water is created and maintained by transferring thermal energy, transported by water and air depending on temperature in certain areas of the volume of the heat accumulator. Close analogues are RF application No. 2005128163, September 12, 2005 “Resource-saving microclimate, method and device”, as well as RF application No. 2008141672, 10/20/2008 “Resource-saving microclimate in buildings”. These analogues with the proposed technical solution combines the following common energy-saving feature. The accumulation of solar thermal energy in heat accumulators occurs due to the energy spent on cooling the air in the structure, that is, without additional energy costs. Within the framework of this feature and its implementation, the latter application may be considered as a prototype. In the proposed application, this energy-saving feature is supplemented with new ones based on resource and energy conservation associated with the reservoir, both directly and by additional facilities. For example, the water exchange and aeration of a nearby water body is provided by the energy spent on maintaining the microclimate in the structure, and can be considered as an energy-saving way of its useful utilization, increasing efficiency. Therefore, in terms of the combination of distinctive features and orientation of the technical solution, none of the above similar analogues can be a prototype. Regarding the field of technology related to water exchange and aeration, there are no close analogues. Known floating devices using wind energy: for example, patent No. 224749, application No. 2003116301, 03/03/2003 "Device for supplying fish with air in water bodies covered with ice", this wind-dependent device has a narrow focus only on aeration. These solutions are not designed for stable year-round operation, have a narrow focus only on aeration and do not solve complex problems:
стабильного круглогодичного водообмена, повышения эффективности гелиоэнергетических сооружений и обеспечения в них микроклимата, поэтому к близким аналогам отнесены быть не могут. Цель изобретения - экономичное решение задачи водообмена посредством гелиоэнергетического сооружения, основанного на ресурсо- и энергосберегающих технологиях, повышение эффективности гелиоэнергетического сооружения, связанного с использованием водоемов, а также расширение областей применения водоемов вблизи таких сооружений и водонаполненных теплоаккумуляторов внутри них. stable year-round water exchange, increasing the efficiency of solar energy facilities and providing a microclimate in them, therefore, they cannot be assigned to close analogues. The purpose of the invention is an economical solution to the problem of water exchange through a solar energy facility based on resource and energy-saving technologies, increasing the efficiency of a solar energy facility associated with the use of water bodies, as well as expanding the scope of application of water bodies near such structures and water-filled heat accumulators inside them.
Сущность изобретения:The invention:
гелиоэнергетическое сооружение с функцией водообмена, наземная часть которого состоит из солнечно-теплового теплообменника в форме двойной крыши, состоящей из двух частично или полностью прозрачных покрытий, смесительного и поверхностного теплообменников, теплоаккумулятора, эффективность которого повышена за счет конструкции приемного и заборного температурных распределителей. Наземная часть сооружения соединена приточной и отводной трубами с прудом или бассейном, с которым происходит водообмен посредством смесительного и солнечно-теплового теплообменников, в которых в процессе их функционирования в качестве теплообменников происходит аэрация воды. Наземная часть гелиоэнергетического сооружения связана с плавучей наводной частью, включающей: выравнивающие емкости с экономичным выравнивающим распределителем, посредством которого обеспечивается выравнивание плавучей части сооружения по уровню, плавающие солнечные коллекторы, а также коллекторы, конструктивно совмещенные с солнечными батареям, с экономичными приводами их ориентации на солнце. За счет этих конструктивных решений повышается эффективность и КПД работы солнечных батарей.solar energy facility with a water exchange function, the ground part of which consists of a solar-thermal heat exchanger in the form of a double roof, consisting of two partially or fully transparent coatings, a mixing and surface heat exchangers, a heat accumulator, the efficiency of which is increased due to the design of the receiving and intake temperature distributors. The ground part of the structure is connected by a supply and outlet pipe to a pond or pool, with which water is exchanged by means of mixing and solar-thermal heat exchangers, in which aeration of water occurs as heat exchangers. The ground part of the solar energy structure is connected with the floating water part, including: leveling tanks with an economical leveling distributor, by means of which leveling of the floating part of the structure, floating solar collectors, as well as collectors structurally combined with solar batteries, with economical drives for their orientation to the sun . Due to these design solutions, the efficiency and efficiency of the solar battery is increased.
Гелиоэнергетическое сооружение с функцией водообмена, его наземная часть, имеет двойную крышу, предпочтительно состоящею из двух частично или полностью прозрачных покрытий. Покрытия разделены пространством с возможностью, обусловленной конструкцией крыши, одновременного встречного движения воды, разбрызгиваемой в этом пространстве и стекающей сверху вниз, и воздуха, поднимающегося снизу вверх, в том же пространстве между покрытиями. Наружная и внутренняя стены фасада сооружения с двойными стенами также разделены пространством, в конструкции сооружения пространство между покрытиями крыши объединено с пространством между стенами фасада. Оно сообщается с внутренним пространством строения через вентиляционные окна в верхнем и нижнем уровнях внутреннего покрытия и во внутренних стенах фасада. В пространстве между покрытиями располагается солнечно-тепловой теплообменник, состоящий: из трубы с форсунками для распыления воды по верхней части внутреннего покрытия ниже уровня верхних вентиляционных окон, водосборного желоба, примыкающего к карнизу внутреннего покрытия, или карниза внутреннего покрытия, выполненного в форме желоба, который расположен выше уровня нижних вентиляционных окон, отводных труб для отвода воды. Вода под действием собственной тяжести стекает вначале по каркасу внутреннего покрытия и по внутреннему покрытию, а затем через поверхностный теплообменник в водоем или через распределитель в теплоаккумулятор.A solar energy structure with a water exchange function, its ground part, has a double roof, preferably consisting of two partially or completely transparent coatings. The coatings are separated by space with the possibility, due to the roof construction, of the oncoming movement of water sprayed in this space and flowing from top to bottom, and air rising from bottom to top in the same space between the coatings. The outer and inner walls of the facade of the structure with double walls are also separated by space, in the structure of the structure the space between the roof coverings is combined with the space between the walls of the facade. It communicates with the internal space of the building through the ventilation windows in the upper and lower levels of the internal coating and in the interior walls of the facade. In the space between the coatings is a solar-thermal heat exchanger, consisting of: a pipe with nozzles for spraying water on the upper part of the inner coating below the level of the upper ventilation windows, a drainage gutter adjacent to the cornice of the inner coating, or the cornice of the inner coating, made in the form of a gutter located above the level of the lower ventilation windows, drain pipes for water drainage. Water, under the action of its own gravity, first flows down the inner coating framework and the inner coating, and then through a surface heat exchanger into a reservoir or through a distributor into a heat accumulator.
Через вентиляционные окна, сообщающающиеся с пространством между покрытиями, работает вентиляционная система, которая может функционировать как за счет естественной, так и принудительной тяги. Солнечно-тепловой теплообменник совмещает качества теплообменника и солнечного коллектора, в нем функция охлаждения воздуха в сооружении холодной водой совмещена с функцией сбора и переноса солнечной тепловой энергии в водонаполненный теплоаккумулятор. Технологичный вариант такого сооружения, имеющего двускатную двойную крышу, пространство между покрытиями которой объединено с пространством между двойными стенами фасада, - это выполнение части внешнего покрытия крыши над цокольным пространством между низкими двойными стенами в форме открывающихся прозрачных рам, закрепленных на петлях или в направляющих и создающих доступ к пространству между стенами или покрытиями цокольной части сооружения, где расположены поверхностный и смесительный теплообменники.Through the ventilation windows communicating with the space between the coatings, the ventilation system works, which can function due to both natural and forced draft. The solar-thermal heat exchanger combines the qualities of a heat exchanger and a solar collector, in it the function of cooling air in a cold water structure is combined with the function of collecting and transferring solar thermal energy to a water-filled heat accumulator. A technologically advanced version of such a structure having a gable double roof, the space between the coatings of which is combined with the space between the double walls of the facade, is the implementation of a part of the external roof covering above the basement between the low double walls in the form of opening transparent frames fixed on hinges or in guides and creating access to the space between the walls or coatings of the basement of the structure, where the surface and mixing heat exchangers are located.
Смесительный теплообменник, располагающийся в пространстве между покрытиями крыши или стенами фасада в цокольной области сооружения, представляет собой горизонтально протяженный вдоль одной или нескольких сторон сооружения воздуховод с гидроизолированным поддоном, соединенным с отводными трубами для отвода воды из поддона в поверхностный теплообменник и(или) водоем. Внутри воздуховода над поддоном расположена труба с форсунками для распыления или (и) дождевания воды, подаваемой насосом через заборный температурный распределитель воды из соответствующей температурным требованиям приточного воздуха изотемпературной области теплоаккумулятора. Корпус воздуховода имеет окна или ответвления, сообщается с вентиляционными окнами внутренней области сооружения с одной стороны и воздуховодами приточной вентиляции и (или) пространством между покрытиями с другой. Наружный кожух смесительного теплообменника может быть выполнен из прозрачного материала или имеет частично прозрачную поверхность. Он имеет форму округлой трубы и может иметь в поперечном сечении следующею фигуру: круглую, четырехугольную, треугольную, овальную или сочетание этих фигур. Смесительный теплообменник разделен, по меньшей мере, одной продольной горизонтальной и (или) наклонной поверхностью, проницаемой для воды и воздуха, например сетчатой, по меньшей мере, на две части: в самой верхней части расположена труба с форсунками, а по бокам в двух уровнях, над разделяющей поверхностью и под ней, расположены закрываемые окна для возможности прохождения воздуха, участвующего в теплообмене, по меньшей мере, через две части теплообменника. По бокам корпуса смесительного теплообменника в окнах приточной вентиляции могут быть установлены вентиляторы с возможностью реверса, а в окнах выходной вентиляции могут быть установлены задвижки с фильтрами разной плотности, автоматически перекрываемые частично или полностью от привода, управляемого процессором. Процесс теплообмена с воздухом в солнечно-тепловом или смесительном теплообменнике совмещен с аэрацией воды. После солнечно-теплового или смесительного теплообменника аэрированная вода может отводиться в тот же водоем, из которого забиралась, или в дугой, непосредственно или через поверхностный теплообменник, состоящий из наружного желоба, вдоль которого во внутренней его области расположена труба или другой желоб меньшего диаметра, в этом теплообменнике возможен теплообмен через теплопроводный материал трубы или желоба, разделяющий отводимую воду от приточной. Поверхностный теплообменник также расположен в цокольной части сооружения, в пространстве между покрытиями или стенами, наружное из которых частично или полностью прозрачно. Он включает: фильтрующие и обеззараживающее устройства, наружный желоб с цилиндрической отражающей поверхностью, по которому из солнечно-теплового или смесительного теплообменника отводится аэрированная вода, находящаяся в тепловом контакте с подводящей воду нагреваемой солнцем зачерненной приточной трубой, расположенной внутри желоба вдоль его фокальной оси. Желоб соединен с отводящей трубой и трубами, ведущими от смесительного теплообменника и(или) солнечно-теплового теплообменника. Возможен другой вариант выполнения поверхностного теплообменника. Он расположен по периметру сооружения и включает закрытый сверху прозрачным колпаком нагреваемый солнцем зачерненный наружный желоб, по которому из водоема поступает или подается вода, находящаяся в тепловом контакте с трубой, отводящей аэрированную воду после смесительного или солнечно-теплового теплообмена, которая расположена внутри желоба вдоль его длины, один конец этой трубы соединен с трубами, ведущими от смесительного теплообменника и(или) солнечно-теплового теплообменника, а другой с водоемом.The mixing heat exchanger located in the space between the roof coverings or the walls of the facade in the basement area of the structure is a horizontally extended along one or several sides of the structure with an air-tight pan connected to drain pipes to divert water from the pan to the surface heat exchanger and / or reservoir. Inside the duct above the sump there is a pipe with nozzles for spraying or (and) sprinkling the water supplied by the pump through the intake temperature distributor of water from the temperature range of the supply air from the temperature region of the heat accumulator. The duct housing has windows or branches, communicates with the ventilation windows of the internal area of the structure on one side and the fresh air ducts and (or) the space between the coatings on the other. The outer casing of the mixing heat exchanger may be made of a transparent material or has a partially transparent surface. It has the shape of a rounded pipe and can have the following shape in cross section: round, quadrangular, triangular, oval, or a combination of these figures. The mixing heat exchanger is divided by at least one longitudinal horizontal and (or) inclined surface, permeable to water and air, for example, mesh, at least in two parts: in the upper part there is a pipe with nozzles, and on the sides in two levels Lockable windows are located above and below the dividing surface to allow the passage of air involved in the heat exchange through at least two parts of the heat exchanger. Fans with the possibility of reversing can be installed on the sides of the mixing heat exchanger housing in the supply ventilation windows, and valves with filters of different densities can be installed in the windows of the output ventilation, automatically blocked partially or completely from the drive controlled by the processor. The process of heat exchange with air in a solar-thermal or mixing heat exchanger is combined with aeration of water. After a solar-thermal or mixing heat exchanger, aerated water can be discharged into the same reservoir from which it was taken, or into an arc, directly or through a surface heat exchanger, consisting of an external trench along which a pipe or other trench of a smaller diameter is located in its inner region This heat exchanger allows heat exchange through the heat-conducting material of the pipe or trough, which separates the discharge water from the supply. The surface heat exchanger is also located in the basement of the structure, in the space between the coatings or walls, the outside of which is partially or completely transparent. It includes: filtering and disinfecting devices, an external chute with a cylindrical reflective surface, along which aerated water is discharged from the solar-thermal or mixing heat exchanger, which is in thermal contact with the blackened supply pipe, which is heated by the sun, heated by the sun, located inside the chute along its focal axis. The chute is connected to a discharge pipe and pipes leading from the mixing heat exchanger and (or) the solar-thermal heat exchanger. Another embodiment of a surface heat exchanger is possible. It is located along the perimeter of the structure and includes a blackened outer chute, closed by a transparent cap and heated by the sun, through which water is supplied or supplied in a reservoir that is in thermal contact with a pipe that removes aerated water after mixing or solar-thermal heat exchange, which is located inside the chute along it lengths, one end of this pipe is connected to pipes leading from the mixing heat exchanger and (or) the solar-thermal heat exchanger, and the other to a reservoir.
Водонаполненный теплоаккумулятор представляет собой заглубленную в грунт емкость, имеющую разделение на сообщающиеся через конвекционные каналы изотемпературные области, образуемые конструктивной формой теплоаккумулятора или посредством теплоизолирующих экранов, с возможностью поддерживания в нем на границах изотемпературных областей температурного градиента воды, передачей тепловой энергии, переносимой водой и(или) воздухом, в зависимости от температуры в соответствующие изотемпературные области теплоаккумулятора, верхние изотемпературные области теплоаккумилятора теплоизолированы тепловыми экранами, а нижние области расположены на более глубоких уровнях под землей с возможностью хорошего теплового контакта с основным грунтом.A water-filled heat accumulator is a tank buried in the ground, which is divided into isothermal regions communicating through convection channels, formed by the structural form of the heat accumulator or by means of heat-insulating screens, with the possibility of maintaining the temperature gradient of water at the boundaries of the isothermal regions, transferring thermal energy transferred by water and (or ) air, depending on the temperature in the corresponding isothermal areas of the heat accumulator, the upper temperature regions teploakkumilyatora insulated heat shields and the lower region are located at deeper levels below ground, with good thermal contact with the base primer.
Такой теплоаккумулятор может быть выполнен из соединенных друг с другом модулей, состоящих из трубных крестовин, каждая из которых образована как пересечение трех труб, расположенных по координатным осям: x, y, z, то есть на шесть соединений, и соединена с шестью соседними. Кроме трубных крестовин, расположенных на наружных граничных поверхностях теплоаккумулятора, которые состоят из пяти трубных соединений, или шестые соединения соединены между собой горизонтальными трубами или патрубками. При этом трубы, расположенные по осям x, y, лежащие в горизонтальных плоскостях, образуют изотемпературные области теплоаккумулятора, в них расположены трубы с теплоемким веществом, а трубы по вертикальным осям z имеют с одной из сторон на глубину соединения посадкой внутренний диаметр трубы, равный наружному с противоположной стороны модуля, и(или) фиксирующие выступы для фиксации теплоизолирующих экранов с конвекционными каналами, которые установлены внутри них. Такой теплоаккумУлятор может быть размещен в гидроизолированном подвале под сооружением. Нижняя часть подвала, на уровне одной или двух нижних изотемпературных зон, заполнена водой, в которой находятся трубы нижних изотемпературных областей теплоаккумулятора. Они расходятся по спирали или зигзагообразно от центрального теплоаккумулятора, занимая большую площадь дна подвала. Между витками спирали или зигзагами труб нижних областей теплоаккумулятора из теплоемкого камня выложены разделяющие теплоизолирующие перегородки, возвышающиеся над стабильно регулируемым уровнем воды в подвале. Разделяющие перегородки выполняют функцию опор для теплоизолированного пола, под которым между полом и водой разделяющими перегородками образован лабиринт каналов, который является воздуховодом и теплообменником для воздуха. Подвал центрального теплоаккумулятора связан трубами, оборудованными клапанами, управляемыми поплавками или электромагнитами, с нижними изотемпературными областями наружной части теплоаккумулятора. Наружная часть теплоаккумулятора выполнена как ров со ступенчатыми по форме стенами, он расположен по периметру под цокольной областью пространства между покрытиями, по меньшей мере, с одной из сторон сооружения, ступени или уступы являются опорой для теплоизолирующих экранов, образующих разделение наружной части теплоаккумулятора на изотемпературные области.Such a heat accumulator can be made of modules connected to each other, consisting of pipe crosses, each of which is formed as the intersection of three pipes located along the coordinate axes: x, y, z, that is, six connections, and connected to six neighboring ones. In addition to pipe crosses located on the outer boundary surfaces of the heat accumulator, which consist of five pipe connections, or sixth connections are interconnected by horizontal pipes or pipes. In this case, pipes located along the x, y axes lying in horizontal planes form isothermal areas of the heat accumulator, pipes with a heat-absorbing substance are located in them, and pipes along the vertical z axes have, on one side, a pipe diameter equal to the outer on the opposite side of the module, and (or) fixing protrusions for fixing heat-insulating screens with convection channels that are installed inside them. Such a heat accumulator can be placed in a waterproofed basement under the building. The lower part of the basement, at the level of one or two lower isothermal zones, is filled with water, in which there are pipes of the lower isothermal regions of the heat accumulator. They diverge in a spiral or zigzag form from the central heat accumulator, occupying a large area of the basement bottom. Between the turns of the spiral or the zigzags of the pipes of the lower areas of the heat accumulator made of heat-resistant stone, separating heat-insulating partitions are laid out, towering above a stably regulated water level in the basement. The dividing partitions function as supports for a thermally insulated floor, under which a labyrinth of channels is formed between the floor and the water separating partitions, which is an air duct and a heat exchanger for air. The basement of the central heat accumulator is connected by pipes equipped with valves controlled by floats or electromagnets to the lower isothermal areas of the outer part of the heat accumulator. The outer part of the heat accumulator is made as a moat with stepped walls in shape, it is located around the perimeter under the basement area of the space between the coatings, at least on one side of the structure, steps or ledges are a support for heat-insulating screens that form the separation of the outer part of the heat accumulator into isothermal areas .
Вода из нижних областей наружной части теплоаккумулятора поступает в подвал в количестве, равном забираемому из подвала для теплообмена; а верхние теплые изотемпературные области наружной части теплоаккумулятора связаны трубами через заборный температурный распределитель или верхняя изотемпературная область связана непосредственно с приемным температурным распределителем центрального теплоаккумулятора.Water from the lower regions of the outer part of the heat accumulator enters the basement in an amount equal to that taken from the basement for heat transfer; and the upper warm isotemperature regions of the outer part of the heat accumulator are connected by pipes through an intake temperature distributor or the upper isotemperature region is connected directly to the receiving temperature distributor of the central heat accumulator.
Приемный или заборный температурный распределитель для воды представляет собой два полых цилиндра, соосно расположенных один в другом с минимальным зазором и связанных осью через опору вращения, соосную центральной оси вращения, с возможностью поворота внутреннего цилиндра относительно наружного вокруг той же оси вращения, управляемым от датчика температуры, поворотным средством, с которым внутренний цилиндр соединен валом или осью. В цилиндрах выполнены сквозные отверстия, площадь каждого из которых, по меньшей мере, в черыре раза меньше площади поперечного сечения внутренней полости распределителя плоскостью перпендикулярной оси вращения. При этом центр каждого отверстия во внутреннем цилиндре лежит в одной плоскости поперечного сечения с центром совмещаемого с ним отверстия в наружном цилиндре. Параметром дискретности распределения является угол совмещения, то есть угол относительно оси вращения, на который должен быть повернут внутренний цилиндр для синхронного совмещения: по меньшей мере одного отверстия внутреннего цилиндра с совмещаемым с ним, по меньшей мере, одним отверстием наружного цилиндра, связанным или соединенным с конкретной изотемпературной областью теплоаккумулятора, и другого отверстия внутреннего цилиндра с совмещаемым с ним другим отверстием наружного цилиндра, соединенным заборно-подающей трубой со смесительным теплообменником или насосом. Этот угол отличается от аналогичного угла для совмещаемых отверстий, относящихся к любой другой изотемпературной области теплоаккумулятора, по меньшей мере, на диаметр отверстия, выраженный в дуговых градусах, отсчитываемых по дуге граничной окружности, образованной в поперечном сечении распределителя между наружным и внутренним цилиндрами плоскостью перпендикулярной оси вращения. Угол совмещения функционально связан с показаниями датчика температуры, управляемого поворотным средством.The intake or intake temperature distributor for water consists of two hollow cylinders coaxially arranged in one another with a minimum clearance and connected by an axis through a rotation support coaxial to the central axis of rotation, with the possibility of rotation of the inner cylinder relative to the outside around the same axis of rotation, controlled by a temperature sensor , by a rotary means with which the inner cylinder is connected by a shaft or axis. Through-holes are made in the cylinders, the area of each of which is at least four times smaller than the cross-sectional area of the inner cavity of the distributor with a plane perpendicular to the axis of rotation. In this case, the center of each hole in the inner cylinder lies in one plane of the cross section with the center of the hole aligned with it in the outer cylinder. The distribution discreteness parameter is the alignment angle, that is, the angle relative to the axis of rotation, on which the inner cylinder must be rotated to synchronously align: at least one hole of the inner cylinder with at least one hole of the outer cylinder that is connected to or connected to a specific isothermal region of the heat accumulator, and another hole of the inner cylinder with another hole of the outer cylinder that is combined with it, connected by an intake pipe to the a powerful heat exchanger or pump. This angle differs from the analogous angle for aligned holes related to any other isothermal region of the heat accumulator, at least by the diameter of the hole, expressed in arc degrees, counted along an arc of a boundary circle formed in the cross section of the distributor between the outer and inner cylinders by a plane perpendicular to the axis rotation. The alignment angle is functionally related to the readings of the temperature sensor controlled by the rotary means.
Приемный и заборный температурные распределители могут быть расположены внутри теплоаккумулятора. Тогда высота распределителя должна быть соизмерима с суммарной высотой изотемпературных областей теплоаккумулятора. Распределитель, как и его центральная ось, расположен вертикально и установлен в теплоаккумуляторе через соответствующие его наружному диаметру отверстия в теплоизолирующих экранах. При этом выходные отверстия распределителя соответствующие определенным температурным значениям распределяемой воды расположены в соответствующих им по температуре изотемпературных областях теплоаккумулятора.The intake and intake temperature distributors can be located inside the heat accumulator. Then the height of the distributor should be commensurate with the total height of the isothermal areas of the heat accumulator. The distributor, like its central axis, is located vertically and is installed in the heat accumulator through the holes corresponding to its outer diameter in the heat-insulating screens. At the same time, the outlet openings of the distributor corresponding to certain temperature values of the water being distributed are located in the isothermal regions of the heat accumulator corresponding to them in temperature.
Заборно-подающая труба распределителя может подводиться не через окно в боковой поверхности цилиндра, а со стороны одного из оснований внутреннего цилиндра, которое имеет окна и по отношению к основанию наружного цилиндра достаточный зазор, чтобы подведенная к нему труба соединяющая распределитель с насосом или теплообменником не препятствовала его повороту на максимальный для данной конструкции распределителя угол. Вместо внутреннего цилиндра внутри может быть расположена труба, связанная с поворотным валом и опорой вращения крепежом ажурной формы или состоящим из отдельных элементов, не препятствующим проникновению внутрь распределителя воды. По внешнему периметру наружной части теплоаккумулятора расположен тепловой экран с хорошей отражающей поверхностью, он, как и тепловые экраны теплоизолирующие верхние изотемпературные области наружной и центральной частей теплоаккумилятора, и состоит из двойного листа, например металлической фольги, каждый из которых имеет хорошую отражающую поверхность, в небольшом зазоре между листами, заполненным пористым материалом, создано разряжение или вакуум, сохраняемый за счет свойств материала пористого наполнителя и связующей листы сетчатой арматуры, образующей ячеистую структуру с герметичными ячейками. Гелиоэнергетическое сооружение располагается вдоль гребня плотины пруда при этом прочная основа теплоаккумулятора и подвала для него выполняет функцию экрана и ядра плотины.The intake pipe of the distributor can be led not through a window in the side surface of the cylinder, but from the side of one of the bases of the inner cylinder, which has windows and there is sufficient clearance with respect to the base of the outer cylinder so that the pipe connecting the distributor to the pump or heat exchanger does not interfere its rotation to the maximum angle for the design of the distributor. Instead of an inner cylinder, a pipe may be located inside, connected to a rotary shaft and a rotation support with openwork fasteners or consisting of separate elements that do not impede the penetration of water into the distributor. A heat shield with a good reflective surface is located along the outer perimeter of the outer part of the heat accumulator; it, like the heat shields that insulate the upper isothermal regions of the outer and central parts of the heat accumulator, consists of a double sheet, for example, metal foil, each of which has a good reflective surface, in a small the gap between the sheets filled with a porous material, a vacuum or vacuum is created, which is maintained due to the properties of the material of the porous filler and the binder sheets set Ata reinforcement forming a honeycomb structure with sealed cells. The solar energy structure is located along the crest of the dam of the pond, while the solid base of the heat accumulator and the basement for it serves as the screen and core of the dam.
Отводная труба проложена по дну и под плотиной нижнего по уровню пруда каскада, состоящего, по меньшей мере, из трех смежных прудов, чем достигается возможность аэрации как нижерасположенного пруда так и следующего за ним пруда каскада.The drain pipe is laid along the bottom and under the dam of the cascade lower in the level of the pond, consisting of at least three adjacent ponds, which makes it possible to aerate both the downstream pond and the cascade following it.
При этом вода, предназначенная для аэрации более удаленного пруда каскада прудов, минует смежный нижерасположенный пруд по трубе, проложенной по дну этого пруда.At the same time, water intended for aeration of a more distant pond of the cascade of ponds will bypass an adjacent downstream pond through a pipe laid along the bottom of this pond.
Наводная часть гелиоэнергетического сооружения, связанная с наземной частью сооружения отводящей и приточной трубами, может быть расположена на сваях. В этом варианте выполнения она включает в себя центральный водоспуск водоема и имеет с внутренней стороны теплообменный лоток или желоб, уровень воды в котором ниже уровня воды водоема, он соединен трубой с самой глубоководной областью водоема, а также с трубами: приточной с наземной частью сооружения с одной стороны, и водосбросной с центральным водоспуском с другой. Гелиоэнергетическое сооружение может быть соединено приточными и отводными трубами и(или) желобом с прудом или водоемом, размещенным снаружи него через его наводную часть - плавучее тепличное сооружение, основание которого состоит из понтонов и(или), по меньшей мере, из трех емкостей или бассейнов из водонепроницаемого материала, уровень заполнения их водой обеспечивает плавучесть наводной части, а их расположение позволяет распределением воды в них посредством выравнивающего распределителя выравнивать наводную часть сооружения по уровню.The flooded part of the solar energy structure, connected with the ground part of the structure by the discharge and supply pipes, can be located on piles. In this embodiment, it includes a central drainage of the reservoir and has a heat exchange tray or trough on the inside, the water level in which is lower than the water level of the reservoir, it is connected by a pipe to the deepest part of the reservoir, as well as to the pipes: inlet with the ground part of the structure with one side, and a spillway with a central outlet on the other. The solar energy structure can be connected by inlet and outlet pipes and (or) a gutter with a pond or reservoir located outside of it through its water part - a floating greenhouse structure, the base of which consists of pontoons and (or) at least three tanks or pools made of waterproof material, the level of filling them with water ensures buoyancy of the water part, and their location allows the water distribution in them to level the water part of the structure by ur Aries.
Выравнивающий распределитель для воды представляет собой два полых цилиндра, соосно расположенных один в другом с минимальным зазором и связанных осью через опору вращения, соосную центральной оси вращения, с возможностью поворота внутреннего цилиндра относительно наружного вокруг этой оси вращения, управляемым от датчика уровня, поворотным средством, с которым внутренний цилиндр соединен валом или осью, соосной центральной оси вращения. В цилиндрах выполнены сквозные отверстия, площадь каждого из которых по меньшей мере в четыре раза меньше площади поперечного сечения внутренней полости распределителя плоскостью, перпендикулярной оси вращения, при этом центр отверстия во внутреннем цилиндре лежит в одной плоскости поперечного сечения с центром совмещаемого с ним отверстия в наружном цилиндре. Параметром дискретности распределения является угол совмещения, то есть угол относительно оси вращения, на который должен быть повернут внутренний цилиндр для синхронного совмещения: одного отверстия внутреннего цилиндра с совмещаемым с ним отверстием наружного цилиндра, соединенного трубой с конкретной емкостью, и другого отверстия внутреннего цилиндра с совмещаемым с ним другим отверстием наружного цилиндра, соединенным трубой с насосом. Он отличается от аналогичного угла для совмещаемых отверстий, относящихся к любой другой емкости, по меньшей мере, на диаметр отверстия, выраженный в дуговых градусах, отсчитываемых по дуге граничной окружности, образованной в поперечном сечении распределителя между наружным и внутренним цилиндрами плоскостью, перпендикулярной оси вращения. Этот угол функционально связан с показаниями датчика уровня, управляемого поворотным средством. Плавучая наводная часть сооружения связана с наземной частью электрокабелем. Для фиксации плавучая наводная часть сооружения может меть одну сваю с шарнирно-скользящей опорой, расположенную в центральной части, которая являющейся осью поворотной опоры для мостика на понтонах, связывающего наводную часть сооружения с наземной, или ось поворотной опоры мостика о наводную часть плавучей теплицы зафиксирована натяжением двух тросов, связывающих ее или часть мостика вблизи ее с берегом и образующих треугольник с поворотной опорой мостика, как вершиной, и мостиком в качестве высоты. Края наводной части и ее ориентация фиксируется натяжением тросов, связывающих края наводной части сооружения с двумя катушками изменения ориентации с приводами, которые расположены на берегу по разные стороны от мостика. Силы натяжения тросов и реакции опор образуют уравновешенную систему сил и моментов относительно центральной поворотной опоры. При этом относительная длина тросов, фиксирующих левый и правый края наводной части, может изменяться, меняя ориентацию наводной части. Более экономичный вариант с одним приводом, изменяющим ориентацию наводной части сооружения. Трос или канат, фиксирующий ориентацию наводной части сооружения, закреплен в двух точках на берегу, расположенных по разные стороны от мостика, пропущен через блоки, краевые из которых расположены на удаленных точках противоположных сторон наводной части, и обернут петлей вокруг катушки изменения ориентации, расположенной на наводной части сооружения и связанной с управляемым датчиком приводом.The leveling distributor for water consists of two hollow cylinders coaxially arranged in one another with a minimum clearance and connected by an axis through a rotation support coaxial to the central axis of rotation, with the possibility of rotation of the inner cylinder relative to the outer around this axis of rotation, controlled by a level sensor, by a rotary means, with which the inner cylinder is connected by a shaft or axis coaxial with the central axis of rotation. Through-holes are made in the cylinders, the area of each of which is at least four times smaller than the cross-sectional area of the inner cavity of the distributor with a plane perpendicular to the axis of rotation, while the center of the hole in the inner cylinder lies in the same plane of the cross section with the center of the hole aligned with it in the outer top hat. The distribution discreteness parameter is the alignment angle, that is, the angle relative to the axis of rotation, on which the inner cylinder must be rotated for synchronous alignment: one hole of the inner cylinder with the hole of the outer cylinder that is connected to it by a pipe with a specific capacity, and another hole of the inner cylinder with a compatible with it another hole of the outer cylinder, connected by a pipe to the pump. It differs from the similar angle for aligned holes related to any other container, at least by the diameter of the hole, expressed in arc degrees, counted along the arc of the boundary circle formed in the cross section of the distributor between the outer and inner cylinders by a plane perpendicular to the axis of rotation. This angle is functionally related to the readings of the level sensor controlled by the rotary means. The floating inland part of the structure is connected to the ground part by an electric cable. For fixation, the floating water part of the structure can sweep one pile with a hinged-sliding support located in the central part, which is the axis of the pivot bridge support linking the water part of the structure to the ground, or the axis of the bridge swing support on the water part of the floating greenhouse is fixed by tension two cables connecting it or a part of the bridge near it to the shore and forming a triangle with a rotary support of the bridge as a top and a bridge as a height. The edges of the water part and its orientation are fixed by the tension of the cables connecting the edges of the water part of the structure with two coils of orientation change with drives, which are located on the shore on opposite sides of the bridge. The tension forces of the cables and the reactions of the supports form a balanced system of forces and moments relative to the central rotary support. In this case, the relative length of the cables fixing the left and right edges of the inland part can vary, changing the orientation of the inland part. A more economical option with a single drive that changes the orientation of the water part of the structure. A cable or rope fixing the orientation of the water part of the structure is fixed at two points on the shore located on opposite sides of the bridge, passed through blocks, the edge of which are located at remote points on opposite sides of the water part, and wrapped in a loop around the orientation change coil located on water part of the structure and associated with a sensor-driven drive.
Плавающие солнечные коллекторы могут быть расположены как внутри, так и снаружи наводной части сооружения. Наводная часть сооружения может сама функционировать по принципу плавающего солнечного коллектора. Она связана с основным строением мостиком через поворотную опору или опору вращения, наземная сторона мостика закреплена на сваях или свае посредством скользящей или шарнирно-скользящей опор, а также связана отводящей и приточной трубами с гибкими, например гофрированными, вставками с запасом по длине, определяемым максимальным колебанием уровня воды в водоеме.Floating solar collectors can be located both inside and outside the flood part of the structure. The flood part of the structure itself can function on the principle of a floating solar collector. It is connected to the main structure by a bridge through a rotary support or rotation support, the ground side of the bridge is fixed on piles or piles by means of sliding or articulated-sliding supports, and it is also connected by outlet and supply pipes with flexible, for example corrugated, inserts with a margin of length determined by the maximum fluctuation of the water level in the pond.
Солнечный коллектор, конструктивно совмещенный с солнечными батареями, представляет собой заполненную водой извилистую теплопроводящую трубку или змеевик, расположенный на теплопоглощающей плате, на обращенной к солнцу стороне которой размещены солнечные батареи. Он имеет с теплопоглощающей платой хороший тепловой контакт, нижняя часть змеевика погружена в воду водоема, а верхняя подсоединена к теплоизолированному шлангу, подключенному к водозаборному насосу или заведенному в желоб, из которого производится забор воды, обеспечивая ее более низкий уровень по сравнению с уровнем воды водоема, куда погружена нижняя часть змеевика. Одна из сторон платы закреплена на петлях в плавучей раме, а другая имеет возможность подъема посредством тросов, закрепленных по дальней стороне периметра, по отношению к петлям, и заведенных через блоки, расположенные на балке, объединяющей конструкции в форме двух ажурных треугольников или полукругов, расположенных по краям рамы. Ажурная конструкция является опорой для прозрачного кроющего материала. Эти блоки могут быть расположены на балке в коньковой области наводной части сооружения, при расположении солнечных коллекторов внутри нее. Противоположные концы тросов закреплены на катушках или барабанах, размещенных на оси управляемого от датчика тягового привода с механизмом фиксации, посредством которого возможен подъем одной из сторон коллекторной платы и ориентации ее перпендикулярно солнечным лучам.The solar collector, which is structurally combined with solar panels, is a winding heat-conducting tube filled with water or a coil located on a heat-absorbing circuit board, on which the solar panels are placed on the side facing the sun. It has good heat contact with the heat-absorbing board, the lower part of the coil is immersed in the water of the reservoir, and the upper part is connected to a thermally insulated hose connected to the intake pump or into the gutter from which the water is drawn, providing a lower level compared to the water level of the reservoir where the lower part of the coil is immersed. One of the sides of the board is hinged in a floating frame, and the other has the ability to be lifted by cables fixed on the far side of the perimeter, in relation to the hinges, and wound through blocks located on a beam uniting the structure in the form of two openwork triangles or semicircles located along the edges of the frame. Openwork design is a support for a transparent coating material. These blocks can be located on a beam in the ridge region of the water part of the structure, with the location of solar collectors inside it. The opposite ends of the cables are mounted on coils or drums located on the axis of the traction drive controlled by the sensor with a locking mechanism, by means of which one of the sides of the collector board can be lifted and oriented perpendicular to the sun's rays.
Предлагается вариант наводной части сооружения, который в сечении поперечной плоскостью образует полукруг. Этот вариант включает плавающие солнечные коллекторы или совмещенные с солнечными батареями солнечные коллекторы, которые собраны в рамы, закрепленные посредством петель на продольной оси, расположен в центральной области наводной части сооружения. Вблизи продольной оси расположена продольная составляющая сети мостиков обслуживания, по дальней стороне периметра и углам рам закреплены тросы или канаты, заведенные через блоки, расположенные в коньковой части наводного сооружения, противоположные концы тросов закреплены на катушках, размещенных на оси управляемого тягового привода с механизмом фиксации. Посредством тягового привода одна из сторон коллекторной рамы может быть поднята на любой угол до вертикального положения. На фиг. 1 представлен поперечный разрез наземной части гелиоэнергетического сооружения, которое располагается вдоль гребня плотины пруда, при этом прочная основа выполняет функцию экрана и ядра плотины.A variant of the inland part of the structure is proposed, which in cross section forms a semicircle in a transverse plane. This option includes floating solar collectors or solar collectors combined with solar panels, which are assembled in frames, fixed by means of loops on the longitudinal axis, located in the central region of the flood part of the structure. The longitudinal component of the network of service bridges is located near the longitudinal axis, cables or ropes are fixed along the far side of the perimeter and the corners of the frames, wound through blocks located in the ridge part of the water structure, the opposite ends of the cables are fixed on coils placed on the axis of the controlled traction drive with a locking mechanism. By means of a traction drive, one of the sides of the collector frame can be raised to any angle to a vertical position. In FIG. 1 is a cross-sectional view of the ground part of the solar energy structure, which is located along the crest of the dam of the pond, while the solid base acts as a screen and core of the dam.
На фиг. 1 обозначены: теплоаккумулятор 1, наружние и внутренние температурные распределители 2, приточная труба 3 и отводная труба 4, смесительный теплообменник 5, подающая воду труба с форсунками смесительного теплообменника 6, сетчатая перегородка смесительного теплообменника 7, поверхностный теплообменник 8, наружный желоб поверхностного теплообменника 9, подающие воду трубы с форсунками солнечно-теплового теплообменника 10, водосборный желоб солнечно-теплового теплообменника 11, воздуховоды 12, наружная часть теплоаккумулятора 13, открывающиеся прозрачные рамы цокольного пространства 14, тепловой экран наружной части теплоаккумулятора 15, теплоизолирующий экран наружной части теплоаккумулятора 16, теплоизолированный пол 17, лабиринт теплоизолирующих перегородок 18, наружное покрытие 19, внутреннее покрытие 20, вентиляционные окна смесительного теплообменника 21, вентиляционные окна солнечно-теплового теплообменника 22, заборно-подающая труба температурных распределителей 23In FIG. 1 marked: heat accumulator 1, external and internal temperature distributors 2,
Устройство и принцип работы температурного и выравнивающего распределителей поясняют Фиг 2 и Фиг. 3, на них обозначены: заборно-подающая труба 23, наружный цилиндр 24, внутренний цилиндр 25, опора вращения, соосная центральной оси вращения 26, вал или ось, соединяемая с поворотным средством 27, отверстия 28, окна основания внутреннего цилиндра 29. Принцип работы распределителей ясен из поперечного разреза и сечения плоскостями, проходящими через центры окон представленного на Фиг. 2 температурного распределителя, и поперечных сечений плоскостями, проходящими через центры окон представленного на Фиг. 3 выравнивающего распределителя.The device and principle of operation of the temperature and equalizing distributors are explained in FIG. 2 and FIG. 3, they are indicated on them:
Плавучая наводная часть сооружения представлена на Фиг. 4, она связана с наземной частью электрокабелем, а также приточной трубой 3 и отводящей трубой 4. На фронтальном разрезе поперечной плоскостью: выравнивающие емкости 30, поворотная опора мостика 31, мостик 32, свая с шарнирно-скользящей опорой 33, понтоны 34, солнечный коллектор, конструктивно совмещенный с солнечными батареями 35, тяговый привод подъема рам 36 с солнечными коллекторами, конструктивно совмещенный с солнечными батареями.The floating inland part of the structure is shown in FIG. 4, it is connected to the ground part by an electric cable, as well as a
На виде сверху: трос фиксации ориентации наводной части сооружения 37, краевой блок 38, катушка изменения ориентации с приводом 39, трос фиксации поворотной опоры мостика 40. На Фиг. 5 представлен модуль теплоаккумулятора, состоящий из трубной крестовины на шесть направлений.In the top view: the orientation fixation cable of the water part of the
Работа гелиоэнергетического сооружения с функцией водообмена по лучшему варианту осуществления.The operation of a solar energy facility with a water exchange function according to the best embodiment.
Учитывая основное направление использования для рыбоводства и других направлений культивирования водных культур, все варианты частей гелиоэнергетического сооружения с функцией водообмена, в частности его наводных частей, могут содержать внутри них бассейны или водоемы, то есть объемные емкости с водой, средняя глубина воды в которых меньше их длины и ширины. Для плавучей наводной части сооружения (Фиг. 4), связанной с наземной частью сооружения мостиком 32, такие внутренние емкости 30, которые составляют ее основание, просто необходимы, так как вместе с выравнивающим распределителем (Фиг. 3) служат для выравнивания плавучей наводной части сооружения по уровню. В сооружение включены плавающие солнечные коллекторы и солнечные коллекторы, конструктивно совмещенные с солнечными батареями 35, расположенные как во внутренних бассейнах плавучей наводной части сооружения, так и снаружи. Однако, в зимнее время, в условиях средних и северных широт, работа названных выше видов солнечных коллекторов, расположенных снаружи, не возможна; поэтому предпочтителен вариант сооружения с внутренними водоемами или бассейнами, размещенными под прозрачной крышей тепличных сооружений. Эти бассейны могут применяться для размещения в них плавающих солнечных коллекторов и солнечных коллекторов, конструктивно совмещенных с солнечными батареями, расположенных летом снаружи, на зимний период времени. Предпочтителен следующий такой вариант с размещением водоема или бассейна, водоемов или бассейнов внутри сооружения; он включает, кроме наземной части и плавучей наводной части, также наводную часть, расположенную на сваях, которая включает в себя центральный водоспуск водоема и имеет с внутренней стороны теплообменный лоток или желоб, уровень воды в котором ниже уровня воды водоема, он соединен трубой с самой глубоководной областью водоема, а также с трубами: приточной с наземной частью сооружения с одной стороны и водосбросной с центральным водоспуском с другой. В зимний период, когда плавающие солнечные коллекторы не работают, вода из водоема поступает в теплообменный лоток или желоб, а из желоба по приточной трубе подается в поверхностный теплообменник наземной части сооружения. Бассейны и водоемы, расположенные в наводной части на сваях, являются наружными по отношению к наземной части сооружения, но расположение наземной части сооружения (фиг. 1) вдоль гребня плотины пруда, в котором она располагается вблизи наводной части, расположенной на сваях, позволяет объединить эти части сооружения в одном тепличном строении. В этом случае бассейны и водоемы в наводной части на сваях, то есть наружные по отношению к наземной части сооружения, становятся внутренними бассейнами или водоемами. Такое гелиоэнергетическое сооружение, состоящие из двух тепличных строений: плавучей наводной части и объединенных в одном тепличном строении наземной части и наводной части на сваях, идентично по эффективности гелиоэнергетическому сооружению, состоящему из трех отдельных строений: плавучей наводной части, наземной части и наводной части на сваях; так как в этих вариантах внутренние бассейны или водоемы, расположенные под прозрачной крышей наводной части сооружения на сваях, идентичны бассейнам или водоемам под общей прозрачной крышей, объединяющей наводную часть на сваях и наземную часть гелиоэнергетического сооружения. В такие водоемы, расположенные под прозрачной крышей, отводимая вода может поступать по желобу или трубе, они могут включать плавающие солнечные коллекторы и солнечные коллекторы, конструктивно совмещенные с солнечными батареями, которые в летний период могут располагаться снаружи, а в зимний - внутри. В этом варианте возможно сосредоточить каждый тип солнечных коллекторов в наводной части, лучше подходящей для эффективного их функционирования, так плавучая наводная часть может включать только солнечные коллекторы, конструктивно совмещенные с солнечными батареями, а плавающие солнечные коллекторы могут быть включены в наводную часть сооружения, расположенную на сваях. Такой вариант комплектации с целевой направленностью повышает эффективность гелиоэнергетического сооружения. Если из-за возможных колебанияй уровня воды в пруду от паводковых вод реализация такого варианта не возможна, то осуществляют вариант гелиоэнергетического сооружения, состоящий из наземной части и двух плавучих наводных частей. В последнем случае наводная часть, расположенная на сваях, заменена на вторую плавучую наводную часть с плавающими солнечными коллекторами, которые летом могут быть расположены внутри и снаружи наводной части сооружения, а зимой внутри.Given the main direction of use for fish farming and other areas of cultivation of aquatic crops, all variants of parts of a solar energy structure with the function of water exchange, in particular its water parts, may contain pools or reservoirs inside them, i.e. volumetric containers with water, the average water depth of which is less than length and width. For the floating inland part of the structure (Fig. 4), connected with the ground part of the structure by the
Вторая плавучая наводная часть также связана с основным строением электрокабелем, отводящей и приточной трубами с гибкими, например гофрированными, вставками с запасом по длине, определяемым максимальным колебанием уровня воды в водоеме. Она также имеет возможность ориентации на солнце и связана с основным строением мостиком через поворотную опору или опору вращения, то есть наземная сторона мостика закреплена на сваях или свае, посредством скользящей или шарнирно-скользящей опор. Для климатических зон с холодной зимой, когда плавающие солнечные коллекторы не функционируют, предпочтительна следующая комплектация этой наводной части. Такая наводная часть в сечении поперечной плоскостью образует полукруг, но включает солнечные коллекторы, совмещенные с солнечными батареями, размещенные с снаружи; а внутри нее расположены плавающие солнечные коллекторы, которые собраны в рамы, закрепленные посредством петель на продольной оси, расположенной в центральной области наводной части сооружения, вблизи продольной оси расположена продольная составляющая сети мостиков обслуживания, по дальней стороне периметра и углам рам закреплены тросы, заведенные через блоки, расположенные в коньковой части наводного сооружения, противоположные концы тросов закреплены на катушках, размещенных на оси управляемого тягового привода с механизмом фиксации. В зимний период, посредством тягового привода, плавающие солнечные коллекторы приводятся в вертикальное положение и освобождаются от воды, а солнечные коллекторы, совмещенные с солнечными батареями, размещенные летом снаружи, помещаются внутрь плавучей наводной части сооружения на освободившееся место, такое расположение обеспечивает их работу в зимнее время, что повышает эффективность сооружения. Если колебания уровня воды в пруду от паводковых вод отсутствуют, то к лучшему следует отнести вариант гелиоэнергетического сооружения, состоящий из трех тепличных строений, включающий: одно тепличное строение, объединяющее наземную часть и наводную часть на сваях, и два тепличных строения, первую и вторую плавучие наводные части, которое идентично по эффективности сооружению из тех же частей в четырех отдельных тепличных строениях. Эффективность работы гелиоэнергетического сооружения связана с эффективностью работы его частей, в частности получения электроэнергии от солнечных коллекторов, совмещенных с солнечными батареями, эффективность работы которых повышается за счет возможности точной и экономичной ориентации их на солнце с одной стороны и поддержания их оптимального теплового режима с другой. Это обеспечивает наводная плавучая часть сооружения, основа которой состоит, по меньшей мере, из трех емкостей, бассейнов из водонепроницаемого материала 30, уровень заполнения их водой обеспечивает плавучесть наводной части, а их расположение позволяет выравнивать наводную часть сооружения по уровню, распределением воды в них посредством выравнивающего распределителя (Фиг. 3). Выравнивающий распределитель, конструктивно представленный ранее, работает следующим образом: поворотное средство, с которым внутренний цилиндр соединен валом или осью 27, управляемое от датчика уровня, поворачивает внутренний цилиндр 25, в который подается вода из наземного сооружения через трубу 23, относительно наружного цилиндра 24, в результате происходит синхронное совмещение сквозных отверстий 28 внутреннего и наружного цилиндров, в этом цилиндре каждое из отверстий 28 связано через трубу с соответствующим бассейном, то есть емкостью плавучей наводной части соответствующего расположения; поступающая в них вода изменяет перераспределение массы внутри плавучей наводной части и выравнивает ее по уровню; одновременно из всех бассейнов равномерно забирается тот же объем воды и отводится в пруд. Возможен инверсный принцип работы датчика уровня с обратным движением воды, то есть когда вода отводится в пруд через выравнивающий распределитель, в том же объеме поступает и равномерно распределяется во все бассейны. Непрерывный режим работы выравнивания плавучей наводной части экономически не выгоден, поэтому включение производится от датчика уровня автоматически при возникновении отклонений уровня (крена). В зимний период, для защиты от мороза, непрерывный режим работы выравнивания плавучей наводной части может быть обоснован сохранением ее работоспособности, в этом случае объем отводимой через нее воды может составлять весь объем воды, отводимый из сооружения в этот пруд. Выравнивание плавучей наводной части сооружения по уровню технически необходимо, так как обеспечивает возможность работы механизма ориентации ее по солнцу. В общем случае основание плавучей наводной части, как и мостик, соединяющий ее с берегом, включают также понтоны 34, включение понтонов зависит от соблюдения при проектировании и изготовлении плавучей наводной части расчетных требований, обеспечивающих плавучесть и устойчивость. Если эти требования выполняются без понтонов, то понтоны не нужны. При этом изменение формы, связанное с включением понтонов, на эффективность работы не влияет, так как скорость ее перемещения, поворота мала. Для возможности обеспечения энергоэкономичной ориентации плавучей наводной части на солнце, она связана одной поворотной опорной 31 с мостиком в удаленной от берега точке, из рассмотренных выше вариантов лучший, когда ось поворотной опоры мостика о наводную часть зафиксирована натяжением двух тросов 40, связывающих ее или часть мостика вблизи нее с берегом и образующих треугольник с поворотной опорой мостика как вершиной, и мостиком в качестве высоты. Механизм ориентации включает трос, фиксирующий ориентацию наводной части сооружения, закрепленный в двух точках на берегу, расположенных по разные стороны от мостика. Он пропущен через блоки, краевые из которых расположены на удаленных точках противоположных сторон наводной части, и обернут петлей вокруг катушки изменения ориентации, расположенной на наводной части сооружения и связанной с управляемым датчиком приводом. Силы натяжения тросов 37 и реакции опор образуют уравновешенную систему сил и моментов относительно центральной поворотной опоры. Привод, управляемый от датчика ориентации на солнце, поворачивает катушку изменения ориентации 39, которая перематывает через краевые блоки 38 трос фиксации ориентации наводной части сооружения 37, что изменяет соотношение его длин и ориентирует наводную часть сооружения и связанные с ней солнечные коллекторы, совмещенные с солнечными батареями, на солнце, что повышает эффективность их работы. Наводная часть выполняет также функцию сбора и передачи солнечной тепловой энергии, получаемой в процессе охлаждения солнечных коллекторов, конструктивно совмещенных с солнечными батареями, эффективность работы которых зависит от времени суток, так как солнечные коллекторы, конструктивно совмещенные с солнечными батареями, работоспособны только при воздействии солнечных лучей, поэтому для повышения эффективной бесперебойной работы гелиоэнергетического сооружения по накоплению солнечной тепловой энергии, оно включает также плавающие солнечные коллекторы. Плавающие солнечные коллекторы накапливают солнечную энергию в воде, находящейся внутри них, корпуса плавающих солнечных коллекторов теплоизолированы, кроме того, плавающие солнечные коллекторы расположены также внутри наводных частей сооружения, поэтому днем нагретая солнцем вода из плавающих солнечных коллекторов, расположенных снаружи, подается в плавающие солнечные коллекторы, расположенные внутри тепличного строения, где за счет хорошей теплоизоляции тепловая энергия в воде сохраняется; а после прекращения работы солнечных коллекторов, конструктивно совмещенных с солнечными батареями, вода из плавающих солнечных коллекторов, расположенных внутри наводного сооружения, подается в поверхностный теплообменник наземной части сооружения, то есть вода из водоема или пруда днем поступает через солнечные коллекторы, конструктивно совмещенные с солнечными батареями, а ночью через плавающие солнечные коллекторы, обеспечивая бесперебойность работы сооружения независимо от времени суток, что повышает его эффективность. Каждый из солнечных коллекторов, конструктивно совмещенных с солнечными батареями, представляет собой заполненную водой извилистую теплопроводящую трубку или змеевик, расположенный на теплопоглощающей плате, на обращенной к солнцу стороне которой размещены солнечные батареи. Он имеет с теплопоглощающей платой хороший тепловой контакт. Нижняя часть змеевика погружена в воду водоема, а верхняя подсоединена к теплоизолированному шлангу, подключенному к водозаборному насосу. Вода насосом подается в желоб, соединенный с трубой поверхностного теплообменника 8, или непосредственно в желоб 9 поверхностного теплообменника, если используется поверхностный теплообменник другой конструкции. В другом варианте, который подходит для конструкции, объединяющей несколько солнечных батарей в общую раму, шланг, связанный с верхней частью змеевика, заведен в желоб, из которого насосом производится забор воды, обеспечивая ее более низкий уровень по сравнению с уровнем воды водоема, куда погружена нижняя часть змеевика; затем вода из желоба наводной части подается по трубе в желоб наземного сооружения, в котором проходит по трубе или желобу поверхностного теплообменника и снова по трубе поступает в температурный распределитель 2 (Фиг. 2, 3) теплоаккумулятора. В солнечном коллекторе, конструктивно совмещенном с солнечными батареями для варианта, подходящего для наружного расположения, одна из сторон платы закреплена на петлях в плавучей раме, а другая имеет возможность подъема посредством тросов, закрепленных по дальней стороне периметра по отношению к петлям и заведенным через блоки, расположенные на балке, объединяющей конструкции в форме двух ажурных треугольников или полукругов, расположенных по краям рамы. Ажурная конструкция которых является опорой для прозрачного кроющего материала. В другом случае тросы заведены через блоки, расположенные на балке в коньковой области наводной части сооружения, при расположении солнечных коллекторов внутри нее. Противоположные концы тросов закреплены на катушках или барабанах, размещенных на оси управляемого от датчика тягового привода с механизмом фиксации, посредством которого возможен подъем одной из сторон коллекторной платы и ориентации ее перпендикулярно солнечным лучам. Эти конструкции для солнечных коллекторов, конструктивно совмещенных с солнечными батареями, позволяют ориентировать их на солнце в вертикальной плоскости, что повышает их эффективность. Поверхностный теплообменник 8 включает наружный желоб 9 с цилиндрической отражающей поверхностью, по которому из солнечно-теплового или смесительного теплообменника отводится аэрированная вода, находящаяся в тепловом контакте с подводящей воду нагреваемой солнцем зачерненной приточной трубой, расположенной внутри желоба вдоль его фокальной оси, желоб соединен с отводящей трубой и трубами, ведущими от смесительного теплообменника и солнечно-теплового теплообменника. Движение воды по желобу происходит самотеком, а по трубе под минимально необходимым давлением; для практической реализации некоторых функций: включения фильтрующих и обеззараживающих устройства, а также с целью предотвращения возможных воздушных пробок, в местах выхода воды из трубы или подачи воды в трубу, в этих местах труба в наружном желобе заменена другим желобом меньшего диаметра. Другой вариант поверхностного теплообменника, конструктивно представленный ранее, также включает наружный желоб, вдоль которого во внутренней его области расположена труба. Поверхностный теплообменник расположен в цокольной части наземного сооружения, если температура отводимой воды выше поступающей; то отводимая вода предварительно поступает в поверхностный теплообменник, где передает накопленную или оставшуюся после теплообмена тепловую энергию воде, поступающей из пруда. Поверхностный теплообменник передает тепловую энергию воде, поступающей через температурный распределитель 2, в соответствующую изотемпературную область наружной части теплоаккумулятора 13, выполненную как ров и расположенную по периметру наземной части сооружения. Наружная часть теплоаккумулятора разделена на изотемпературные области посредством теплоизолирующих экранов 16 и соединена с центральным теплоаккумилятором 1, конструктивно представленным на с. 7-8, он состоит из соединенных друг с другом модулей, состоящих из трубных крестовин (Фиг. 5), посредством которых обеспечивается его разделение на изотемпературные области. Центральный теплоаккумулятор размещен в гидроизолированном подвале под сооружением, нижняя часть подвала разделена на уровне одной или двух нижних изотемпературных зон теплоаккумулятора теплоизолированным полом 17, под которым между полом, водой и разделяющими перегородками образован лабиринт каналов, который является воздуховодом и теплообменником для воздуха единой вентиляционной системы, объединенной воздуховодами 12 и включающей смесительный теплообменник и пространство между покрытиями сооружения. Нижние изотемпературные области наружной части теплоаккумулятора связаны трубами, оборудованными клапанами, управляемыми поплавками или электромагнитами, с подвалом центрального теплоаккумулятора, при этом вода из нижних областей наружной части теплоаккумулятора поступает в подвал в количестве, равном забираемой из подвала для теплообмена; а верхние теплые изотемпературные области наружной части теплоаккумулятора связаны трубами через заборный температурный распределитель 2 или верхняя изотемпературная область связана непосредственно с приемным температурным распределителем центрального теплоаккумулятора. Температурный распределитель (Фиг. 2), конструктивно представленный ранее, аналогичен распределителю уровня, в отличии от последнего в нем для управления используется датчик температуры воды. Для уменьшения тепловых потерь и повышения эффективности функционирования распределителей предложены варианты, позволяющие располагать их внутри теплоаккумулятора. Для теплоизоляции с целью повышения эффективности по внешнему периметру наружной части теплоаккумулятора расположен тепловой экран 15, он может применяться с той же целью и для теплоизоляции других частей гелиоэнергетического сооружения с функцией водообмена. Вода из соответствующего внутренним температурным требованиям гелиоэнергетического сооружения: обогрев или охлаждение, изотемпературной области теплоаккумулятора, с учетом наружной температуры, подается или в солнечно-тепловой теплообменник, если наружная температура достаточно высокая; или в смесительный теплообменник 5, последний не может эффективно работать на охлаждение и сбор тепловой энергии, поэтому работает в холодный период на обогрев, Смесительный теплообменник, конструктивно представленный ранее, представляет собой горизонтально протяженный вдоль одной или нескольких сторон сооружения воздуховод с гидроизолированным поддоном, соединенным с отводными трубами для отвода воды из поддона в поверхностный теплообменник и водоем. Внутри воздуховода над поддоном расположена труба с форсунками для распыления воды, подаваемой насосом через заборный температурный распределитель воды из соответствующей температурным требованиям приточного воздуха изотемпературной области теплоаккумулятора. Смесительный теплообменник разделен продольной горизонтальной поверхностью, проницаемой для воды и воздуха, например сетчатой, на две части: в верхней части расположена труба с форсунками, а по бокам в двух уровнях, над разделяющей поверхностью и под ней, расположены закрываемые окна. Наружный холодный воздух подается с наружной стороны в нижние окна, проходит через сетчатую перегородку, омываемую теплой водой, забираемой из теплоаккумулятора и распыляемой через форсунки над сетчатой перегородкой, в результате теплообмена с теплой водой температура воздуха повышается и он через верхние внутренние окна поступает внутрь сооружения, а вода отводится через поверхностный теплообменник в водоем или пруд. Для повышения эффективности в окнах приточной вентиляции смесительного теплообменника установлены вентиляторы с возможностью реверса, а в окнах выходной вентиляции установлены задвижки с фильтрами разной плотности, автоматически перекрываемые частично или полностью от привода, управляемого процессором; окна смесительного теплообменника сообщаются с вентиляционными окнами внутренней области сооружения с одной стороны и воздуховодами приточной вентиляции и пространством между покрытиями с другой, где расположен солнечно-тепловой теплообменник, конструктивно представленный ранее, он неразрывно связан с наружной конструкцией наземной части гелиоэнергетического сооружения и работает на ее охлаждение, то есть с распылением воды и переносом тепловой энергии водой и воздухом, он работает только в жаркие периоды, в умеренные и прохладные периоды пространство между покрытиями используется только для перемещения воздуха. В жаркий период холодная вода из теплоаккумулятора подается в трубу с форсунками и распыления по верхней части внутреннего покрытия ниже уровня верхних вентиляционных окон, стекая сверху вниз, под действием собственной тяжести, вначале по каркасу внутреннего покрытия и внутреннему покрытию охлаждает поверхность крыши и воздух, поднимающийся снизу вверх, в том же пространстве между покрытиями. В результате теплообмена вода нагревается и стекает в водосборный желоб, который расположен выше уровня нижних вентиляционных окон, а затем по трубе для отвода воды через поверхностный теплообменник в водоем. В холодные зимние периоды работает только смесительный теплообменник, а перенос тепловой энергии осуществляется воздухом по общей вентиляционной системе, объединенной с пространством между покрытиями. Наземная часть гелиоэнергетического сооружения имеет двускатную двойную крышу, пространство между покрытиями которой объединено с пространством между двойными стенами фасада, при этом часть внешнего покрытия крыши над цокольным пространством между низкими двойными стенами имеет форму открывающихся прозрачных рам 14, закрепленных на петлях и создающих доступ для обслуживания к пространству между покрытиями цокольной части сооружения, где расположены поверхностный и смесительный теплообменники. В солнечно-тепловом теплообменнике и смесительном теплообменнике используется принцип распыления воды в воздушной среде, при этом вода обогащается кислородом, что делает ее пригодной для аэрации пруда, как эффективного результата водообмена. В холодный период, когда работает смесительный теплообменник, воздух для вентиляции сооружения забирается из пространства между покрытиями, где предварительно согревается, за счет тепла наружной части теплоаккумулятора, в смесительном теплообменнике температура воздуха, проходящего через него в сооружение, дополнительно повышается за счет теплообмена с теплой водой, после поверхностного теплообменника температура воды остается относительно высокой, что позволяет использовать ее для охвата аэрацией большего числа прудов, это особенно важно в зимний период, что повышает эффективность работы сооружения для водообмена с целью аэрации. Для этого отводная труба проложена по дну и под плотиной нижнего по уровню пруда каскада, состоящего из трех смежных прудов, чем достигается возможность аэрации как нижерасположенного пруда, так и следующего за ним пруда каскада. В периоды, когда аэрация воды этих прудов становится приоритетной, через эту отводную труб из сооружения в нижний водоем или пруд может отводиться весь объем воды.The second floating inland part is also connected to the main structure by an electric cable, outlet and supply pipes with flexible, for example corrugated, inserts with a margin in length determined by the maximum fluctuation of the water level in the reservoir. It also has the possibility of orientation to the sun and is connected to the main structure by a bridge through a rotary support or a rotation support, that is, the ground side of the bridge is fixed on piles or piles by means of sliding or articulated-sliding supports. For climatic zones with cold winters, when floating solar collectors do not function, the following equipment of this flood part is preferable. Such a flood section in a cross-sectional plane forms a semicircle, but includes solar collectors combined with solar panels placed with the outside; and inside it there are floating solar collectors, which are assembled in frames fixed by loops on a longitudinal axis located in the central region of the water part of the structure, a longitudinal component of the network of service bridges is located near the longitudinal axis, cables are fixed on the far side of the perimeter and corners of the frames blocks located in the ridge part of the water structure, the opposite ends of the cables are fixed on coils placed on the axis of the controlled traction drive with a fixed mechanism nation. In winter, by means of a traction drive, floating solar collectors are brought to a vertical position and are freed from water, and solar collectors combined with solar panels placed outside in the summer are placed inside the floating water part of the structure in a vacant place, this arrangement ensures their operation in winter time, which increases the efficiency of the structure. If there are no fluctuations in the level of water in the pond from the flood waters, then the best option should be attributed to the solar energy structure, which consists of three greenhouse structures, including: one greenhouse structure, combining the ground part and the inland part on piles, and two greenhouse structures, the first and second floating flood parts, which is identical in efficiency to the construction of the same parts in four separate greenhouse buildings. The efficiency of a solar power plant is associated with the efficiency of its parts, in particular, the generation of electricity from solar collectors combined with solar panels, the efficiency of which is enhanced by the possibility of their accurate and economical orientation to the sun on the one hand and the maintenance of their optimal thermal regime on the other. This provides the floating floating part of the structure, the basis of which consists of at least three tanks, pools of
Claims (25)
отличающееся тем, что сооружение соединено приточными и отводными трубами и(или) желобом с прудом(ами), водоемом(ами) или бассейном(ами), размещенным(и) снаружи или(и) внутри него, непосредственно и(или) через его наводную часть - плавучее тепличное сооружение, основание которого состоит из понтонов и(или) по меньшей мере из трех емкостей или бассейнов из водонепроницаемого материала, уровень заполнения их водой обеспечивает плавучесть наводной части, а их расположение позволяет распределением воды в них, посредством выравнивающего распределителя, выравнивать наводную часть сооружения по уровню, вода из водоема или пруда через плавающие солнечные коллекторы, или солнечные коллекторы, конструктивно совмещенные с солнечными батареями, и(или) поверхностный теплообменник после очистки и теплообмена может поступать или подаваться через приемный температурный распределитель в теплоаккумулятор сооружения, размещенный в его наземной части; а вода, забираемая через заборный температурный распределитель из соответствующей изотемпературной области теплоаккумулятора, после теплообмена с воздухом в солнечно-тепловом или смесительном теплообменнике, где теплообмен совмещен с аэрацией воды, может отводиться в тот же водоем, из которого забиралась, или в другой непосредственно или через поверхностный теплообменник, состоящий из наружного желоба, вдоль которого во внутренней его области расположена труба или другой желоб меньшего диаметра, в этом теплообменнике возможен теплообмен через теплопроводный материал трубы или желоба, разделяющий отводимую воду от приточной.1. A solar energy structure with a water exchange function, including: one or more greenhouse structures, at least one of which has a double roof, consisting of two partially or completely transparent coatings, which are separated by space with the possibility, due to the roof structure, of simultaneous oncoming movement of water, sprayed in this space and flowing from top to bottom, and air rising from bottom to top, in the same space between the coatings where the solar-thermal heat exchanger is located, It offers the qualities of a heat exchanger and a solar collector, in which the function of cooling air in a building with cold water is combined with the function of collecting and transfer of solar thermal energy to a water-filled heat accumulator — a tank buried in the ground that is divided into isothermal regions communicating through convection channels formed by the structural form of the heat accumulator or by heat-insulating screens, with the possibility of maintaining in it, at the boundaries of isothermal regions, a temperature gradient and water, by transferring heat energy transferred by water and (or) air, depending on temperature to the corresponding isothermal regions of the heat accumulator, the upper isothermal regions of the heat accumulator are insulated by heat shields, and the lower regions are located at deeper levels underground with the possibility of good thermal contact with the ground ; a ventilation system in communication with the space between the coatings, which can function due to both natural and forced draft, water pumps,
characterized in that the structure is connected by inlet and outlet pipes and (or) a gutter with a pond (s), a reservoir (s) or a pool (s) located (and) outside or (and) inside it, directly and (or) through it flood part - a floating greenhouse construction, the base of which consists of pontoons and (or) at least three tanks or pools of waterproof material, the level of filling them with water ensures buoyancy of the water part, and their location allows the distribution of water in them, through equalizing distribution leveling the water part of the structure, water from a reservoir or pond through floating solar collectors, or solar collectors structurally combined with solar panels, and (or) the surface heat exchanger, after cleaning and heat exchange, can enter or flow through the receiving temperature distributor into the heat accumulator of the structure located in its ground part; and the water taken through the intake temperature distributor from the corresponding isothermal region of the heat accumulator, after heat exchange with air in a solar-heat or mixing heat exchanger, where the heat exchange is combined with aeration of the water, can be discharged into the same reservoir from which it was taken, or into another directly or through a surface heat exchanger consisting of an external trough along which a pipe or other trough of a smaller diameter is located in its inner region, heat is possible in this heat exchanger BMENA through the thermally conductive material pipe or chute, which separates the water withdrawn from the supply air.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013138983/13A RU2574111C2 (en) | 2013-08-20 | Solar power structure with water exchange function |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013138983/13A RU2574111C2 (en) | 2013-08-20 | Solar power structure with water exchange function |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013138983A RU2013138983A (en) | 2015-02-27 |
| RU2574111C2 true RU2574111C2 (en) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2664888C1 (en) * | 2017-08-28 | 2018-08-23 | Михаил Дмитриевич Лалайкин | Zonal heat exchanger with temperature distributors for liquid and air |
| RU2723428C1 (en) * | 2019-08-20 | 2020-06-11 | Сянчжэн Энерджи Текнолоджи Ранч Ко, Лтд | Waterproof structure for panels of solar batteries arranged on roof, and panels of solar batteries arranged on walls of buildings |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2199703C2 (en) * | 2000-11-27 | 2003-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная корпорация "Элевит" | Power complex |
| RU2344354C1 (en) * | 2007-05-25 | 2009-01-20 | Автономная некоммерческая научная организация "Международный институт ноосферных технологий" (АННО МИНТ) | Water-based helium heat reclaim unit for helium thermal power stations |
| RU2008141672A (en) * | 2008-10-20 | 2010-04-27 | Алексей Александрович Кузнецов (RU) | RESOURCE-SAVING MICROCLIMATE IN STRUCTURES |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2199703C2 (en) * | 2000-11-27 | 2003-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная корпорация "Элевит" | Power complex |
| RU2344354C1 (en) * | 2007-05-25 | 2009-01-20 | Автономная некоммерческая научная организация "Международный институт ноосферных технологий" (АННО МИНТ) | Water-based helium heat reclaim unit for helium thermal power stations |
| RU2008141672A (en) * | 2008-10-20 | 2010-04-27 | Алексей Александрович Кузнецов (RU) | RESOURCE-SAVING MICROCLIMATE IN STRUCTURES |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2664888C1 (en) * | 2017-08-28 | 2018-08-23 | Михаил Дмитриевич Лалайкин | Zonal heat exchanger with temperature distributors for liquid and air |
| RU2723428C1 (en) * | 2019-08-20 | 2020-06-11 | Сянчжэн Энерджи Текнолоджи Ранч Ко, Лтд | Waterproof structure for panels of solar batteries arranged on roof, and panels of solar batteries arranged on walls of buildings |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104025947B (en) | A kind of self-loopa green house | |
| CN203884310U (en) | Novel self-circulation greenhouse | |
| CN102177821B (en) | Three-dimensional greening device combined with functional baffle and method | |
| CN105952072A (en) | System having functions of urban surface runoff regulation and indoor temperature control | |
| CN102561547A (en) | Photovoltaic phase transition heat-storing energy-saving wall body system | |
| CN104823756A (en) | Novel south and north dual-shed sunlight greenhouse and operating method | |
| JPH11107547A (en) | Building using solar heat | |
| RU2574111C2 (en) | Solar power structure with water exchange function | |
| US20100116264A1 (en) | Roof-covering element | |
| CN110214582A (en) | A kind of facility of underground space vertical greening and underground stereo agricultural | |
| CN205682012U (en) | A kind of Novel photovoltaic warmhouse booth | |
| RU2760162C1 (en) | Autonomous greenhouse with night heating and daytime ventilation using solar energy | |
| CN204426158U (en) | The two canopy greenhouse by solar heat in a kind of novel north and south | |
| CN102812872A (en) | Automatic temperature control system using solar and wind energy | |
| RU2630317C2 (en) | Modular building with enhanced consumer properties | |
| RU2013138983A (en) | HELIO-ENERGY STRUCTURE WITH WATER EXCHANGE FUNCTION | |
| RU2344354C1 (en) | Water-based helium heat reclaim unit for helium thermal power stations | |
| CN216934729U (en) | Comprehensive salt production system for solar photovoltaic power generation | |
| CN102051985A (en) | Method and system for building solar house city | |
| CN210320701U (en) | Heat storage pool | |
| WO1997026427A1 (en) | Ecological building | |
| NL2020743B1 (en) | Process to generate and store energy | |
| CN112715227B (en) | Automatic radiating green landscape roof of control | |
| CN219586889U (en) | Dome type double-layer transparent low-energy consumption climate-control house suitable for cold areas | |
| CN213038570U (en) | Multifunctional integrated roof and house |