RU2734667C1 - Method of heating water with solar radiation - Google Patents

Method of heating water with solar radiation Download PDF

Info

Publication number
RU2734667C1
RU2734667C1 RU2019128146A RU2019128146A RU2734667C1 RU 2734667 C1 RU2734667 C1 RU 2734667C1 RU 2019128146 A RU2019128146 A RU 2019128146A RU 2019128146 A RU2019128146 A RU 2019128146A RU 2734667 C1 RU2734667 C1 RU 2734667C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
collector
boiler
water
sun
solar radiation
Prior art date
Application number
RU2019128146A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Александрович Оленев
Original Assignee
Евгений Александрович Оленев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Александрович Оленев filed Critical Евгений Александрович Оленев
Priority to RU2019128146A priority Critical patent/RU2734667C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2734667C1 publication Critical patent/RU2734667C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/14Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to power engineering and can be used for production of hot water. Invention objective is design simplification, increase of efficiency, and also improvement of operational characteristics. Exposure of solar radiation to collector 1 leads to heating of water in it, more heated and less dense layers of it are lifted upwards and via pipeline 3 are supplied to boiler 4, at that depending on temperature of water 6 in boiler, layers or are lowered to bottom part of boiler, or are lifted upwards. From water heater 4 water with lower temperature is fed via pipeline 2 into collector where it is subsequently heated. As a result of such natural current, solar radiation heats all water in boiler, heat insulation 7 of which prevents losses of heat to environment. Water is withdrawn from the boiler by opening tap 5. Sun rays are perpendicular to the front panel of the collector by turning collector 1 around the vertical axis by switching on the first electric motor, as a result of which worm 13 starts rotating in the base supports and gear wheel 10 with posts 9, 14 is turned on bushing 11. When the required position (azimuth) is achieved by the collector, the first electric motor is switched off, providing its fixation due to self-retention of the worm gearing. To turn the collector around the horizontal axis, a second electric motor is switched on, due to which worm 17 starts rotating, which by means of gear wheel 16 and tie-rod 18 rotates the collector in the vertical plane.
EFFECT: when the manifold is turned to the required position, it is fixed by switching off the second motor.
10 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для получения горячей воды.The invention relates to the field of energy and can be used to produce hot water.

Прототипом является способ нагрева воды солнечным излучением, заключающийся в том, что теплоноситель пропускают через солнечный коллектор, где его нагревают солнечным излучением и подают его в теплообменник в виде пара через паровой трубопровод, а конденсат возвращают в солнечный коллектор для нагрева через трубопровод для конденсата, при этом теплообменник размещают в бойлере системы горячего водоснабжения, а бойлер устанавливают над коллектором, причем паровой трубопровод и трубопровод для конденсата подключают к противоположным сторонам коллектора [Пат. KZ(A) №14944, МПК F24J 2/20, 2/42, 2004].The prototype is a method for heating water with solar radiation, which consists in the fact that the coolant is passed through a solar collector, where it is heated by solar radiation and supplied to the heat exchanger in the form of steam through a steam pipeline, and the condensate is returned to the solar collector for heating through the condensate pipeline, when In this case, the heat exchanger is placed in the boiler of the hot water supply system, and the boiler is installed above the collector, and the steam pipeline and the condensate pipeline are connected to opposite sides of the collector [US Pat. KZ (A) No. 14944, IPC F24J 2/20, 2/42, 2004].

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

- небольшая температура нагрева тепловоспринимающей поверхности, обусловленная неперпендикулярностью солнечных лучей к поверхности коллектора;- low heating temperature of the heat-absorbing surface due to the non-perpendicularity of the sun's rays to the collector surface;

- получение относительно низкой температуры воды в бойлере, что связано с наличием второго теплообменника, т.е. передачей тепла еще через одну теплопередающую поверхность;- obtaining a relatively low water temperature in the boiler, which is associated with the presence of a second heat exchanger, i.e. heat transfer through another heat transfer surface;

- сложность конструкции из-за наличия второго теплообменника и специальной жидкости, используемой в качестве теплоносителя;- the complexity of the design due to the presence of a second heat exchanger and a special fluid used as a heat carrier;

- увеличение массогабаритных характеристик, вызванное уменьшением полезного объема бойлера вследствие размещения в нем второго теплообменника.- an increase in weight and size characteristics caused by a decrease in the useful volume of the boiler due to the placement of a second heat exchanger in it.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно, упрощение конструкции, повышение КПД, а также улучшение эксплуатационных характеристик.The objective of the invention is to eliminate these disadvantages, namely, to simplify the design, increase efficiency, and improve performance.

Задача решается тем, что в способе нагрева воды солнечным излучением, включающем пропускание теплоносителя через нагреваемый солнечным излучением коллектор и размещение над ним бойлера с водой системы горячего водоснабжения, вход и выход коллектора трубопроводами соединяют с бойлером и используют находящуюся в нем воду в качестве теплоносителя.The problem is solved by the fact that in the method of heating water by solar radiation, which includes passing a coolant through a collector heated by solar radiation and placing a boiler with hot water supply above it, the inlet and outlet of the collector are connected to the boiler with pipelines and the water in it is used as a heat carrier.

Вход коллектора соединяют и с системой холодного водоснабжения. Выход коллектора подсоединяют к бойлеру ниже заборного трубопровода. Вход коллектора подсоединяют к бойлеру ниже трубопровода, соединяющего выход коллектора с бойлером. Бойлер с коллектором устанавливают на вращающуюся платформу. Приход воды из системы холодного водоснабжения выполняют потенциально большим, чем расход в системе горячего водоснабжения. Поворот платформы синхронизируют с движением солнца по азимуту, при этом обеспечивают перпендикулярность плоскости коллектора к плоскости, проходящей через ось вращения платформы и солнце. Изменяют положение коллектора в вертикальной плоскости синхронно с положением солнца относительно горизонта, при этом обеспечивают перпендикулярность плоскости коллектора солнечным лучам. Коллектор покрывают теплоизолятором, при этом на лицевой стороне коллектора теплоизолятор выполняют в виде ячеистой структуры, стенки ячеек которой параллельны солнечным лучам. Центр тяжести системы коллектор-бойлер размещают на оси вращения платформы.The collector inlet is also connected to the cold water supply system. The collector outlet is connected to the boiler below the intake pipe. The collector inlet is connected to the boiler below the pipe connecting the collector outlet to the boiler. The boiler with the manifold is installed on a rotating platform. The flow of water from the cold water supply system is potentially larger than the flow rate in the hot water supply system. The rotation of the platform is synchronized with the movement of the sun in azimuth, while the plane of the collector is perpendicular to the plane passing through the axis of rotation of the platform and the sun. Change the position of the collector in the vertical plane synchronously with the position of the sun relative to the horizon, while ensuring the perpendicularity of the collector plane to the sun's rays. The collector is covered with a heat insulator, while on the front side of the collector the heat insulator is made in the form of a cellular structure, the walls of the cells of which are parallel to the sun's rays. The center of gravity of the collector-boiler system is placed on the platform rotation axis.

Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.These distinctive features allow achieving the following advantages over the prototype.

Соединение входа и выхода коллектора трубопроводами с бойлером и использование находящейся в нем воды в качестве теплоносителя позволяет повысить КПД нагрева воды и улучшить эксплуатационные характеристики за счет увеличения полезного объема бойлера.The connection of the collector inlet and outlet with pipelines to the boiler and the use of the water in it as a heat carrier allows increasing the efficiency of water heating and improving operational characteristics by increasing the useful volume of the boiler.

Соединение входа коллектора и с системой холодного водоснабжения обеспечивает постоянное питание бойлера водой, что при тех же габаритах последнего обеспечивает длительное непрерывное поступление воды в систему горячего водоснабжения. Кроме того, уменьшается турбулентность движения воды в бойлере и перемешивание ее более теплой верхней части с более холодной нижней, благодаря чему не происходит резкого снижения температуры в бойлере. Все это повышает эксплуатационные характеристики.The connection of the collector inlet and with the cold water supply system provides constant water supply to the boiler, which, with the same dimensions of the latter, ensures a long-term continuous flow of water into the hot water supply system. In addition, the turbulence of the movement of water in the boiler is reduced and the mixing of its warmer upper part with the colder lower one, due to which there is no sharp drop in the temperature in the boiler. All of this improves performance.

Подсоединение выхода коллектора к бойлеру ниже заборного трубопровода способствует поступлению в систему горячего водоснабжения более теплой верхней части воды в случае, когда температура поступающей из коллектора воды ниже температуры воды в верхней части бойлера. Это повышает эксплуатационные характеристики.Connecting the collector outlet to the boiler below the intake piping allows the hot water system to enter the warmer upper part of the water when the temperature of the water coming from the collector is lower than the water temperature at the upper part of the boiler. This improves performance.

Подсоединение входа коллектора к бойлеру ниже трубопровода, соединяющего выход коллектора с бойлером, позволяет осуществлять нагрев в коллекторе более холодных придонных слоев воды, которые за счет более высокой плотности опускаются в коллектор. Это повышает эксплуатационные характеристики и КПД.Connecting the collector inlet to the boiler below the pipe connecting the collector outlet to the boiler allows heating in the collector of colder bottom layers of water, which, due to the higher density, descend into the collector. This improves performance and efficiency.

Устанавливание бойлера с коллектором на вращающуюся платформу позволяет повысить КПД даже за счет периодического поворота (например, вручную) коллектора в сторону солнца, что повышает КПД и эксплуатационные характеристики.Installing a boiler with a collector on a rotating platform increases the efficiency even by periodically rotating (for example, manually) the collector towards the sun, which increases efficiency and performance.

Выполнение прихода воды из системы холодного водоснабжения потенциально большим, чем расход в системе горячего водоснабжения, дает возможность снизить турбулентность движения воды в бойлере при заборе (наполнении) из него воды, уменьшить, тем самым, перемешивание ее более теплой верхней части с более холодной нижней, благодаря чему не происходит резкого снижения температуры в бойлере. Все это повышает эксплуатационные характеристики.Making the flow of water from the cold water supply system potentially greater than the flow rate in the hot water supply system makes it possible to reduce the turbulence of water movement in the boiler when water is taken (filled) from it, thereby reducing mixing of its warmer upper part with the colder lower one, thanks to which there is no sharp drop in the temperature in the boiler. All of this improves performance.

Синхронизация поворота платформы с движением солнца по азимуту и обеспечение перпендикулярности плоскости коллектора к плоскости, проходящей через ось вращения платформы и солнце, позволяет более сильно нагревать поверхность коллектора в течение воздействия солнечного излучения, что повышает КПД и эксплуатационные характеристики.Synchronizing the rotation of the platform with the movement of the sun in azimuth and ensuring the perpendicularity of the collector plane to the plane passing through the axis of rotation of the platform and the sun, allows more intense heating of the collector surface during exposure to solar radiation, which increases efficiency and operational characteristics.

Изменение положения коллектора в вертикальной плоскости синхронно с положением солнца относительно горизонта и обеспечение перпендикулярности плоскости коллектора солнечным лучам увеличивает воздействие потока излучения, что повышает КПД и эксплуатационные характеристики.Changing the position of the collector in the vertical plane synchronously with the position of the sun relative to the horizon and ensuring that the plane of the collector is perpendicular to the sun's rays increases the effect of the radiation flux, which increases efficiency and performance.

Покрытие коллектора теплоизолятором и выполнение на лицевой стороне коллектора теплоизолятора ячеистой структуры, стенки ячеек которой параллельны солнечным лучам, дозволяет уменьшить охлаждение тепловоспринимающей поверхности коллектора ветром. При этом солнечные лучи, обладающие достаточно хорошей параллельностью, попадают сквозь ячейки на тепловоспринимающую поверхность, а тепловое излучение тепловоспринимающей панели, будучи рассеянным, только частично выходит наружу, например при отсутствии солнечного излучения. Все это повышает КПД и эксплуатационные характеристики. Заметим, что известны конструкции, защищающие тепловоспринимающую поверхность коллектора от охлаждения воздухом стеклом. Однако стекло частично поглощает и отражает солнечные лучи, что снижает нагрев указанной поверхности.Coating the collector with a heat insulator and making a cellular structure on the front side of the collector, the walls of the cells of which are parallel to the sun's rays, makes it possible to reduce the cooling of the heat-absorbing surface of the collector by the wind. In this case, the sun's rays, which have a sufficiently good parallelism, fall through the cells onto the heat-receiving surface, and the thermal radiation of the heat-receiving panel, being scattered, only partially goes outside, for example, in the absence of solar radiation. All this improves efficiency and performance. Note that there are known designs that protect the heat-absorbing surface of the collector from air cooling by glass. However, glass partially absorbs and reflects the sun's rays, which reduces the heating of the specified surface.

Размещение центра тяжести системы коллектор-бойлер на оси вращения платформы снижает момент инерции этой системы, уменьшает потребляемую вращающим двигателем энергию, что улучшает эксплуатационные характеристики.Placing the center of gravity of the collector-boiler system on the axis of rotation of the platform reduces the moment of inertia of this system, reduces the energy consumed by the rotating motor, which improves operational characteristics.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображена схема первого варианта устройства для нагрева воды солнечным излучением. На фиг. 2 изображена схема второго варианта устройства для нагрева воды солнечным излучением, обеспечивающего слежение за солнцем. На фиг. 3 изображен вид А коллектора. На фиг. 4 изображена схема третьего варианта устройства для нагрева воды солнечным излучением с неподвижным бойлером.FIG. 1 shows a diagram of the first embodiment of a device for heating water with solar radiation. FIG. 2 shows a diagram of the second version of a device for heating water with solar radiation, which provides tracking of the sun. FIG. 3 shows a view A of the collector. FIG. 4 shows a diagram of a third embodiment of a device for heating water by solar radiation with a stationary boiler.

Устройство для нагрева воды солнечным излучением содержит коллектор 1 с входным 2 и выходным 3 трубопроводами, соединенными с бойлером 4, имеющим кран 5 для забора воды 6 и теплоизолятор 7. Входной трубопровод через трубу 8 соединен с системой холодного водоснабжения. Коллектор с бойлером посредством стоек 9 могут быть закреплены на червячном зубчатом колесе 10 (платформе), установленном с возможностью поворота на втулке 11, неподвижно закрепленной на основании 12, и сопряженным с червяком 13, соединенным с первым электродвигателем (не показан) и вращающимся в опорах основания. На червячном зубчатом колесе 10 закреплены стойки 14, в которых с возможностью вращения установлена ось 15, скрепленная с червячным колесом 16, которое сопряжено с полым червяком 17 и через тягу 18, с шарнирными концами, соединено с коллектором. В полости червяка 17, установленного во втулке 11 с возможностью вращения и соединенного с закрепленным на основании 12 вторым электродвигателем (не показан), размещена труба 8, которая через установленный на ней с возможностью поворота стакан 19 сообщена с входным трубопроводом коллектора, выходной трубопровод которого соединен с бойлером, на котором соосно с червячным колесом 10 закреплена труба 20, имеющая возможность вращения в неподвижном стакане 21 и сообщенная с краном 5. Коллектор имеет теплоизолятор в виде ячеек 22.The device for heating water by solar radiation contains a collector 1 with inlet 2 and outlet 3 pipelines connected to the boiler 4, which has a tap 5 for water intake 6 and a heat insulator 7. The inlet pipeline is connected to the cold water supply system through pipe 8. The collector with a boiler by means of racks 9 can be fixed on a worm gear 10 (platform) mounted with the ability to rotate on the sleeve 11, fixed on the base 12, and mated with the worm 13 connected to the first electric motor (not shown) and rotating in the supports grounds. On the worm gear 10 are fixed posts 14, in which the axle 15 is rotatably mounted, fastened to the worm wheel 16, which is coupled with the hollow worm 17 and through the rod 18, with hinged ends, is connected to the collector. In the cavity of the worm 17, installed in the bushing 11 for rotation and connected to the second electric motor (not shown) fixed on the base 12, there is a pipe 8, which, through a glass 19 installed on it with the possibility of rotation, communicates with the inlet pipeline of the collector, the output pipeline of which is connected with a boiler, on which a pipe 20 is fixed coaxially with the worm wheel 10, which can rotate in a stationary glass 21 and is connected to a tap 5. The collector has a heat insulator in the form of cells 22.

Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.

При попадании солнечного излучения на коллектор 1 находящаяся в нем вода нагревается, более нагретые и менее плотные ее слои поднимаются вверх и по трубопроводу 3 поступают в бойлер 4 (фиг. 1). В зависимости от температуры воды 6 в бойлере поступающие в него из коллектора слои или опускаются в придонную часть бойлера, если их температура ниже, или поднимаются вверх, если имеют более высокую температуру. Из бойлера 4 вода с более низкой температурой через трубопровод 2 поступает в коллектор, где впоследствии нагревается. В результате такого естественного тока солнечное излучение нагревает всю воду в бойлере, теплоизоляция 7 которого препятствует потерям тепла в окружающую среду. Забор воды из бойлера осуществляют путем открывания крана 5. Если входной трубопровод 2 не подключен через трубу 8 к системе холодного водоснабжения, то ресурс горячей воды будет определяться емкостью бойлера. Если трубопровод 2 подключен к системе холодного водоснабжения, то расход воды из бойлера будет компенсироваться поступлением ее из системы холодного водоснабжения. При этом она как более холодная и плотная будет вытеснять воду из коллектора в бойлер и нагреваться в коллекторе. Степень нагрева будет зависеть от величины расхода горячей воды из бойлера, от интенсивности солнечного излучения и от положения лицевой панели коллектора относительно солнечных лучей. Естественно, что наибольший нагрев будет происходить тогда, когда лучи будут перпендикулярны лицевой панели коллектора. Заметим, что коллектор и бойлер одновременно могут быть подключены соответственно к системам холодного и горячего водоснабжения, при этом надобность в кране 5 отпадает.When solar radiation hits the collector 1, the water in it heats up, its more heated and less dense layers rise up and through the pipeline 3 enter the boiler 4 (Fig. 1). Depending on the temperature of the water 6 in the boiler, the layers entering it from the collector either descend into the bottom of the boiler if their temperature is lower, or rise up if they have a higher temperature. From boiler 4, water with a lower temperature enters the collector through pipeline 2, where it is subsequently heated. As a result of this natural current, solar radiation heats up all the water in the boiler, the thermal insulation 7 of which prevents heat loss to the environment. Water intake from the boiler is carried out by opening the tap 5. If the inlet pipeline 2 is not connected through the pipe 8 to the cold water supply system, then the hot water resource will be determined by the capacity of the boiler. If pipeline 2 is connected to a cold water supply system, then the water flow from the boiler will be compensated for by its flow from the cold water supply system. At the same time, as it is colder and denser, it will displace water from the collector into the boiler and heat up in the collector. The degree of heating will depend on the amount of hot water flow from the boiler, on the intensity of solar radiation and on the position of the collector front panel relative to the sun's rays. Naturally, the greatest heating will occur when the rays are perpendicular to the collector front panel. Note that the collector and the boiler can be simultaneously connected to the cold and hot water supply systems, respectively, and there is no need for tap 5.

Для обеспечения перпендикулярности солнечных лучей к лицевой панели коллектора необходимо все время менять положение последнего вслед за перемещением солнца (фиг. 2). Для поворота коллектора 1 вокруг вертикальной оси включают первый электродвигатель, в результате чего червяк 13 начинает вращаться в опорах основания и поворачивать на втулке 11 зубчатое колесо 10 вместе со стойками 9, 14. При этом происходит также поворот в горизонтальной плоскости оси 15 с червячным колесом 16, которое своими зубьями будет скользить по винтовой поверхности неподвижного червяка 17. Так как угол поворота зубчатого колеса 10 в процессе очередной коррекции своего положения по солнцу небольшой, а передаточное отношение от червяка 17 до колеса 16, наоборот, большое, то колесо 16 будет практически стоять на месте при повороте колеса 10, а следовательно, не будет перемещаться тяга 18, и коллектор 1 не изменит своего положения в вертикальной плоскости. При достижении коллектором нужного положения (азимута) выключают первый электродвигатель, обеспечивая за счет самоторможения червячной передачи его фиксацию.To ensure the perpendicularity of the sun's rays to the front panel of the collector, it is necessary to constantly change the position of the latter following the movement of the sun (Fig. 2). To rotate the collector 1 around the vertical axis, the first electric motor is turned on, as a result of which the worm 13 begins to rotate in the base supports and rotate on the sleeve 11 the gear 10 together with the struts 9, 14. At the same time, there is also a rotation in the horizontal plane of the axis 15 with the worm wheel 16 , which with its teeth will slide along the helical surface of the stationary worm 17. Since the angle of rotation of the gear wheel 10 in the process of the next correction of its position in the sun is small, and the gear ratio from the worm 17 to the wheel 16, on the contrary, is large, the wheel 16 will practically stand in place when turning the wheel 10, and therefore, the thrust 18 will not move, and the collector 1 will not change its position in the vertical plane. When the collector reaches the desired position (azimuth), the first electric motor is turned off, ensuring its fixation due to the self-braking of the worm gear.

Для поворота коллектора вокруг горизонтальной оси включают второй электродвигатель, благодаря чему начинает вращаться червяк 17, который посредством зубчатого колеса 16 и тяги 18 поворачивает коллектор в вертикальной плоскости (меняет его положение относительно горизонта). Заметим, что в качестве оси может служить специально выполненный для этого конец трубопровода 2. При повороте коллектора до требуемого положения производят его фиксирование путем выключения второго двигателя. Заметим, что, так как оба электродвигателя размещены на основании 12, то механизм системы слежения за солнцем получается максимально облегченным, что позволяет использовать электродвигатели малой мощности на перемещение коллектора, положение которого можно легко «запоминать» по количеству оборотов червяков.To rotate the collector around the horizontal axis, the second electric motor is turned on, due to which the worm 17 begins to rotate, which, by means of the gear wheel 16 and the rod 18, rotates the collector in the vertical plane (changes its position relative to the horizon). Note that the end of the pipeline 2 specially made for this can serve as the axis. When the manifold is turned to the required position, it is fixed by turning off the second engine. Note that since both electric motors are located on the base 12, the mechanism of the sun tracking system is maximally lightweight, which allows the use of low power electric motors to move the collector, the position of which can be easily "memorized" by the number of worm revolutions.

В результате воздействия солнечной энергии вода в коллекторе будет постоянно нагреваться и поступать через гибкий (или частично гибкий) трубопровод 3 в бойлер 4, вращающегося вместе с трубой 20. Соединение последней с краном 5 производят с помощью стакана 21, который обеспечивает герметичность соединения, например сальниками. Через стакан 19 осуществляют подачу воды из системы холодного водоснабжения. Для защиты коллектора от охлаждения ветром его покрывают теплоизолятором, который на лицевой панели выполняют в виде ячеек 22 (фиг. 3). Поскольку лицевая панель всегда поворачивается перпендикулярно солнечным лучам, то они беспрепятственно за счет своей параллельности достигают и нагревают лицевую панель коллектора, а при отсутствии солнечного излучения рассеянное тепловое излучение коллектора только частично выходит наружу, за счет чего и достигается высокий. При наличии бойлера большой емкости его целесообразно устанавливать неподвижно, а поворачивать только коллектор (фиг. 4).As a result of exposure to solar energy, the water in the collector will be constantly heated and flow through the flexible (or partially flexible) pipeline 3 into the boiler 4, which rotates with the pipe 20. The latter is connected to the tap 5 using a glass 21, which ensures the tightness of the connection, for example with glands ... Through glass 19, water is supplied from the cold water supply system. To protect the collector from wind cooling, it is covered with a heat insulator, which is made on the front panel in the form of cells 22 (Fig. 3). Since the front panel always turns perpendicular to the sun's rays, they unhindered due to their parallelism reach and heat the front panel of the collector, and in the absence of solar radiation, the scattered thermal radiation of the collector only partially escapes outside, due to which a high is achieved. In the presence of a large-capacity boiler, it is advisable to install it stationary, and only turn the collector (Fig. 4).

Внедрение изобретения позволит создать простое по конструкции, надежное и удобное в эксплуатации устройство для нагрева воды солнечным излучением.Implementation of the invention will make it possible to create a device that is simple in design, reliable and convenient in operation for heating water with solar radiation.

Claims (10)

1. Способ нагрева воды солнечным излучением, включающий пропускание теплоносителя через нагреваемый солнечным излучением коллектор и размещение над ним бойлера с водой системы горячего водоснабжения, отличающийся тем, что вход и выход коллектора трубопроводами соединяют с бойлером и используют находящуюся в нем воду в качестве теплоносителя.1. A method of heating water by solar radiation, including passing a coolant through a collector heated by solar radiation and placing a boiler with hot water supply above it, characterized in that the inlet and outlet of the collector are connected to the boiler by pipelines and the water in it is used as a coolant. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вход коллектора соединяют и с системой холодного водоснабжения.2. The method according to claim 1, characterized in that the collector inlet is also connected to the cold water supply system. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выход коллектора подсоединяют к бойлеру ниже заборного трубопровода.3. The method according to claim 1, characterized in that the collector outlet is connected to the boiler below the intake pipeline. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вход коллектора подсоединяют к бойлеру ниже трубопровода, соединяющего выход коллектора с бойлером.4. The method according to claim. 1, characterized in that the inlet of the collector is connected to the boiler below the pipeline connecting the outlet of the collector to the boiler. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что бойлер с коллектором устанавливают на вращающуюся платформу.5. The method according to claim 1, characterized in that the boiler with the manifold is mounted on a rotating platform. 6. Способ по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что приход воды из системы холодного водоснабжения выполняют потенциально большим, чем расход в системе горячего водоснабжения.6. The method according to any one of claims. 1, 2, characterized in that the flow of water from the cold water supply system is potentially greater than the flow rate in the hot water supply system. 7. Способ по любому из пп. 1, 5, отличающийся тем, что поворот платформы синхронизируют с движением солнца по азимуту, при этом обеспечивают перпендикулярность плоскости коллектора к плоскости, проходящей через ось вращения платформы и солнце.7. A method according to any one of claims. 1, 5, characterized in that the rotation of the platform is synchronized with the movement of the sun in azimuth, while ensuring the perpendicularity of the plane of the collector to the plane passing through the axis of rotation of the platform and the sun. 8. Способ по любому из пп. 1, 5, 7, отличающийся тем, что изменяют положение коллектора в вертикальной плоскости синхронно с положением солнца относительно горизонта, при этом обеспечивают перпендикулярность плоскости коллектора солнечным лучам.8. The method according to any one of claims. 1, 5, 7, characterized in that the position of the collector in the vertical plane is changed synchronously with the position of the sun relative to the horizon, while the plane of the collector is perpendicular to the sun's rays. 9. Способ по любому из пп. 1, 5, 7, 8, отличающийся тем, что коллектор покрывают теплоизолятором, при этом на лицевой стороне коллектора теплоизолятор выполняют в виде ячеистой структуры, стенки ячеек которой параллельны солнечным лучам.9. The method according to any one of claims. 1, 5, 7, 8, characterized in that the collector is covered with a heat insulator, while on the front side of the collector the heat insulator is made in the form of a cellular structure, the cell walls of which are parallel to the sun's rays. 10. Способ по любому из пп. 1, 5, отличающийся тем, что центр тяжести системы коллектор-бойлер размещают на оси вращения платформы.10. The method according to any one of claims. 1, 5, characterized in that the center of gravity of the collector-boiler system is placed on the axis of rotation of the platform.
RU2019128146A 2019-09-06 2019-09-06 Method of heating water with solar radiation RU2734667C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128146A RU2734667C1 (en) 2019-09-06 2019-09-06 Method of heating water with solar radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128146A RU2734667C1 (en) 2019-09-06 2019-09-06 Method of heating water with solar radiation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2734667C1 true RU2734667C1 (en) 2020-10-21

Family

ID=72948962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019128146A RU2734667C1 (en) 2019-09-06 2019-09-06 Method of heating water with solar radiation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2734667C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU112360U1 (en) * 2011-08-12 2012-01-10 Сергей Борисович Епископосян UNIVERSAL CONDENSATION BLOCK MODULE FOR HEATING AND HOT WATER SUPPLY
RU2672140C1 (en) * 2017-07-26 2018-11-12 Александр Николаевич Фадеев Method of the spent nuclear fuel using in the hot water supply system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU112360U1 (en) * 2011-08-12 2012-01-10 Сергей Борисович Епископосян UNIVERSAL CONDENSATION BLOCK MODULE FOR HEATING AND HOT WATER SUPPLY
RU2672140C1 (en) * 2017-07-26 2018-11-12 Александр Николаевич Фадеев Method of the spent nuclear fuel using in the hot water supply system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101997454B (en) Reduce the solar photovoltaic device of solar photocell every watt cost
US7836695B2 (en) Solar energy system
CN102252430B (en) Indoor oven of solar heat storage device
Barone et al. Solar thermal collectors
US20130219889A1 (en) Ground high-temperature high-efficiency solar steam electricity-generating device
CN106546013B (en) A kind of solar-energy light collector and heat utilization system based on Fresnel Lenses
US20120186575A1 (en) Solar Collector
CN103954049B (en) A kind of solar thermal collector
RU2734667C1 (en) Method of heating water with solar radiation
CN2451975Y (en) Automatic tracking solar water heater
JP2011099665A (en) Cold/warm water producing device
CN201569185U (en) Novel solar energy heat collecting and storing device
CN112146290A (en) Solar heating system based on automatic control and vertical solar device
CN208779735U (en) A kind of solar thermal collection system passing light based on orientation
CN105823230A (en) Solar heat collection and power generation automatic tracking control superconducting hot water system
RU2491482C2 (en) System of solar hot water supply
JP5869284B2 (en) Solar collector
Mawire Solar thermal energy storage for solar cookers
US20220136738A1 (en) Top-Surface-Cooled, Directly Irradiated Liquid Receiver For Concentrated Solar Power
CN104601085B (en) A kind of photovoltaic-photo-thermal-thermoelectricity utilizes device with baking integral solar energy
CN207262735U (en) A kind of light-collected solar water heater
CN201396956Y (en) All-weather solar heating power generating device
JP2008185299A (en) Heat collector
CN2480776Y (en) Intermittence tracking type soalr energy steam and hot water generator
CN204460772U (en) A kind of expanded function solar energy equipment