RU2734441C9 - Солнечный электротепловой водонагреватель - Google Patents
Солнечный электротепловой водонагреватель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2734441C9 RU2734441C9 RU2019121079A RU2019121079A RU2734441C9 RU 2734441 C9 RU2734441 C9 RU 2734441C9 RU 2019121079 A RU2019121079 A RU 2019121079A RU 2019121079 A RU2019121079 A RU 2019121079A RU 2734441 C9 RU2734441 C9 RU 2734441C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solar
- heating
- water heater
- direct current
- heat
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/40—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
- H02S10/30—Thermophotovoltaic systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
Изобретение относится к области гелиоэнергетики, в частности к устройствам, предназначенным для поглощения солнечной энергии с последующим преобразованием в тепловую энергию, в частности к солнечным водонагревателям с принудительной циркуляцией, и может быть использовано в системах водяного отопления и горячего водоснабжения. Основным элементом солнечного водонагревателя является вакуумная колба, составленная из двух трубок, изготовленных из термопрочного стекла, помещенных одна в другую и герметично запаянных между собой. Из внутреннего пространства стеклянной колбы откачан воздух и создан вакуум. На наружной поверхности внутренней трубки стеклянной колбы помещен слой фотопреобразователей, предназначенный для преобразования солнечной энергии в постоянный ток и одновременно нагрева материала теплоносителя, в случае водонагревателя с прямым нагревом, либо нагрева тепловой трубки, в случае водонагревателя с косвенным нагревом теплоносителя. Постоянный ток используется через выводы и с помощью устройства для преобразования постоянного тока в переменный с изменением величины напряжения, например инвертора, используется для привода циркуляционного насоса или для других целей. При наличии солнечного излучения циркуляционный насос работает, исключая стагнацию системы. Для увеличения эффективности использования солнечного излучения с теневой стороны вакуумной колбы установлен зеркальный отражатель. Одновременно с нагревом теплоносителя вырабатываемая фотопреобразователем электроэнергия обеспечивает работу циркуляционного насоса независимо от наличия электроэнергии в централизованной системе электроснабжения. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области гелиоэнергетики, в частности к устройствам, предназначенным для поглощения солнечной энергии с последующим преобразованием в тепловую энергию, в частности к солнечным водонагревателям с принудительной циркуляцией и может быть использовано в системах водяного отопления и горячего водоснабжения. Широко известны солнечные водонагреватели с использованием вакуумных трубок с применением насосов для принудительной циркуляции. Недостатком указанных солнечных водонагревателей является стагнация системы при отсутствии электроэнергии, например в случае аварийного отключения, зависимость работы системы отопления от централизованной системы электроснабжения и, соответственно необходимость иметь дополнительный источник электроэнергии для работы насоса.
В патентной и научно-технической литературе нами не обнаружены аналоги заявляемого изобретения. Более близким по технической сущности к заявляемому изобретению является изобретение по патенту RU 2350847 С1, отнесенное к системам автономного теплоснабжения. В данном изобретении предусмотрен, в том числе, фотоэлектрический модуль, соединенный с электрооборудованием системы теплоснабжения и передающий им электроэнергию через блок управления, что позволяет обеспечить независимость работы системы отопления от централизованной системы электроснабжения и повышает эффективность работы системы теплоснабжения, однако в данном изобретении не предусмотрена защита водонагревателя от стагнации, необходим отдельный дополнительный модуль как источник электроэнергии, требуются дополнительная площадь и монтажные работы по установке указанного дополнительного модуля.
Задачей заявленного изобретения является устранение указанных недостатков, а именно получение технического результата, заключающегося в исключении возможности возникновения стагнации при отсутствии дополнительного фотоэлектрического модуля, уменьшении габаритов и веса водонагревателя. При отсутствии дополнительного модуля значительно уменьшается объем работ по монтажу солнечного водонагревателя на объекте.
Для решения перечисленных задач и получения указанного технического результата заявлен солнечный электротепловой водонагреватель на вакуумных трубках с системой защиты от стагнации, показанный на фиг. 1. Основным элементом солнечного водонагревателя является вакуумная колба, составленная из двух трубок, наружной 1 и внутренней 2, изготовленных из термопрочного стекла, помещенных одна в другую и герметично запаянных между собой. Из внутреннего пространства стеклянной колбы откачан воздух, тем самым создан вакуум, обладающий лучшими, в сравнении с воздухом, показателями по теплопроводности и способности сохранять тепло. В качестве источника нагрева используется солнечная энергия. На наружной поверхности внутренней трубки 2 стеклянной колбы помещен слой фотопреобразователей 3, предназначенный для преобразования солнечной энергии в постоянный ток и одновременно нагрева материала теплоносителя, в случае водонагревателя с прямым нагревом, либо нагрева тепловой трубки 4, в случае водонагревателя с косвенным нагревом теплоносителя. Постоянный ток образующийся при этом используется, через вывода 5, проходящие через уплотнительную прокладку 6, с помощью устройства для преобразования постоянного тока в переменный с изменением величины напряжения, например инвертора, для привода циркуляционного насоса или для других целей. При наличии солнечного излучения циркуляционный насос работает, исключая стагнацию системы. Для увеличения эффективности использования солнечного излучения, с теневой стороны вакуумной колбы установлен зеркальный отражатель 7, показанный на фиг. 2. Вакуумные колбы для обеспечения необходимой площади нагрева могут собираться в пакет на подставке 8 с соединением электрических выводов в единую сеть.
В процессе работы электротеплового водонагревателя необходимо установить водонагреватель под прямым углом к солнечным лучам, обеспечив доступ солнечных лучей к вакуумной колбе. Стеклянная поверхность поглощает солнечную энергию с помощью размещенного слоя фотопреобразователей 3, вакуумная прослойка ликвидирует теплопотери, в результате температура в колбе может достигать 300°C, что достаточно для нагрева теплоносителя или тепловой трубки, в зависимости от исполнения водонагревателя. Одновременно с нагревом теплоносителя, вырабатываемая фотопреобразователем электроэнергия обеспечивает работу циркуляционного насоса, исключая стагнацию системы независимо от наличия электроэнергии в централизованной системы электроснабжения.
Claims (1)
- Солнечный электротепловой водонагреватель предназначенный для поглощения солнечной энергии с последующим преобразованием в тепловую энергию, содержащий насос для циркуляции теплоносителя, вакуумную колбу, состоящую из двух трубок, изготовленных из термопрочного стекла, помещенных одна в другую и герметично запаянных между собой, при этом в пространстве между стеклянными трубками колбы создан вакуум, а в качестве источника нагрева используется солнечная энергия, отличающийся тем, что во внутреннее пространство стеклянной колбы помещен слой фотопреобразователей, преобразующий солнечную энергию в постоянный ток и одновременно нагревающий теплоноситель, постоянный ток, образующийся при этом, используется с помощью устройства для преобразования постоянного тока в переменный с изменением величины напряжения для привода циркуляционного насоса или для других целей.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019121079A RU2734441C9 (ru) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | Солнечный электротепловой водонагреватель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019121079A RU2734441C9 (ru) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | Солнечный электротепловой водонагреватель |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2734441C1 RU2734441C1 (ru) | 2020-10-16 |
RU2734441C9 true RU2734441C9 (ru) | 2020-12-29 |
Family
ID=72940269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019121079A RU2734441C9 (ru) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | Солнечный электротепловой водонагреватель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2734441C9 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10350860A1 (de) * | 2003-10-31 | 2005-06-02 | Lenz Laborglas Gmbh & Co. Kg | Vakuum-Solarröhre |
RU94316U1 (ru) * | 2010-01-25 | 2010-05-20 | Апанди Абакарович Давыдов | Панель солнечного коллектора |
CN102589159A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-07-18 | 中国科学技术大学 | 真空管光伏光热复合抛物面聚光器 |
RU2569403C1 (ru) * | 2014-08-05 | 2015-11-27 | Андрей Леонидович Шпади | Комплекс автономного электротеплоснабжения здания |
RU2601321C1 (ru) * | 2015-07-14 | 2016-11-10 | Андрей Леонидович Шпади | Трубчатая панель солнечного коллектора |
-
2019
- 2019-07-03 RU RU2019121079A patent/RU2734441C9/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10350860A1 (de) * | 2003-10-31 | 2005-06-02 | Lenz Laborglas Gmbh & Co. Kg | Vakuum-Solarröhre |
RU94316U1 (ru) * | 2010-01-25 | 2010-05-20 | Апанди Абакарович Давыдов | Панель солнечного коллектора |
CN102589159A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-07-18 | 中国科学技术大学 | 真空管光伏光热复合抛物面聚光器 |
RU2569403C1 (ru) * | 2014-08-05 | 2015-11-27 | Андрей Леонидович Шпади | Комплекс автономного электротеплоснабжения здания |
RU2601321C1 (ru) * | 2015-07-14 | 2016-11-10 | Андрей Леонидович Шпади | Трубчатая панель солнечного коллектора |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2734441C1 (ru) | 2020-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6597997B2 (ja) | 熱光発電機 | |
US20130074906A1 (en) | Apparatus for converting thermal energy to electrical energy | |
JP2014228268A (ja) | 太陽光熱と太陽光発電を一体化した温水器 | |
CN203206148U (zh) | 可提升效能的太阳能发电装置 | |
US8879253B2 (en) | Transparent heat-spreader for optoelectronic applications | |
US4172740A (en) | Solar energy system | |
RU2734441C9 (ru) | Солнечный электротепловой водонагреватель | |
US11125469B2 (en) | Apparatus and method for the co-production of high temperature thermal energy and electrical energy from solar irradiance | |
US20160013343A1 (en) | Integrated photovoltaic and thermal module (pvt) | |
WO2015130740A3 (en) | A hybrid supplemental solar energy collection and dissipation system with one or more heat pumps | |
CN205647425U (zh) | 电热联用聚光光伏系统 | |
SG183209A1 (en) | Micron-gap thermal photovoltaic large scale sub-micron gap method and apparatus | |
US20220085757A1 (en) | Hybrid solar panel for producing electrical energy and thermal energy | |
JP6706815B2 (ja) | 熱光発電装置及び熱光発電システム | |
JPH11281166A (ja) | ハイブリッド式太陽エネルギ利用装置 | |
JP2004317117A (ja) | 太陽光発電機能を有する太陽熱集熱器 | |
EP2246914A1 (en) | A unit for converting solar energy and/or thermal energy into electric power | |
CN105811878A (zh) | 电热联用聚光光伏系统 | |
RU188073U1 (ru) | Теплофотоэлектрическая планарная кровельная панель | |
RU2674855C1 (ru) | Тепловой коллектор с термостабилизационными оптическими элементами концентрации солнечной энергии | |
KR20130011525A (ko) | 태양전지와 태양열을 이용한 복합 하이브리드 시스템 | |
RU132874U1 (ru) | Комбинированное солнечно-энергетическое устройство | |
RU132258U1 (ru) | Теплофотоэлектрический модуль с параболоторическим концентратом солнечного излучения | |
CN211876355U (zh) | 一种高温太阳能空气加热装置 | |
JP6042375B2 (ja) | 太陽光エネルギーを利用した集光熱ボイラー装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 29-2020 FOR INID CODE(S) (72) |
|
TH4A | Reissue of patent specification |