RU2758738C1 - Autonomous solar photothermal tube water heater - Google Patents

Autonomous solar photothermal tube water heater Download PDF

Info

Publication number
RU2758738C1
RU2758738C1 RU2020117487A RU2020117487A RU2758738C1 RU 2758738 C1 RU2758738 C1 RU 2758738C1 RU 2020117487 A RU2020117487 A RU 2020117487A RU 2020117487 A RU2020117487 A RU 2020117487A RU 2758738 C1 RU2758738 C1 RU 2758738C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tank
heat
water
covered
zone
Prior art date
Application number
RU2020117487A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Сергеевич Ежов
Наталья Евгеньевна Семичева
Алексей Николаевич Горлов
Максим Николаевич Борзенков
Максим Алексеевич Муратов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования. "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования. "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования. "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority to RU2020117487A priority Critical patent/RU2758738C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2758738C1 publication Critical patent/RU2758738C1/en

Links

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
    • F24S10/50—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
    • 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
    • F24S10/90—Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation
    • F24S10/95—Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation having evaporator sections and condenser sections, e.g. heat pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/60—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
    • F24S20/67—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings in the form of roof constructions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S90/00—Solar heat systems not otherwise provided for
    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

FIELD: solar energy.
SUBSTANCE: invention relates to the use of solar energy, in particular to devices for converting the energy of light radiation into heat and electricity, and is intended to produce hot water and electricity for domestic needs using solar radiation. An autonomous solar photothermal tube water heater contains a tank with a heat collector made in the form of inclined prism faces, thermal insulation covering the outer surfaces of the tank, and the tank is made in the form of a heat pipe located along the roof ridge, made in the form of a longitudinal tank made of metal with high thermal conductivity, the cavity of which is an adiabatic heat transfer zone, the outer surface of the heat collector is covered with photocells connected to each other and equipped at the ends with output collectors of the same charges, connected to the converter and the battery, the bottom of the tank that is the condensation zone made in the form of a slit channel for heating water, made with an i slope, ensuring the flow of water by gravity, equipped with inlet and outlet pipes of heated water, the upper surface of the slit channel and the inner surface of the thermal collector (the evaporation zone) are covered with a lattice made of porous material, the side surfaces of the tank are covered with a layer of porous material, and the outlet pipe is connected to a storage tank, inside which an electric heater connected to a battery is placed.
EFFECT: increase in the efficiency of the solar photothermal tube water heater.
1 cl, 5 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области использования солнечной энергии, в частности к устройствам преобразования энергии светового излучения в тепло и электричество, и предназначено для получения горячей воды электричества для бытовых нужд с помощью солнечного излучения.The proposed invention relates to the use of solar energy, in particular to devices for converting the energy of light radiation into heat and electricity, and is intended to produce hot water for electricity for household needs using solar radiation.

Известен солнечный водонагреватель, содержащий аккумулирующую и рекуперативную емкости, причем аккумулирующая и рекуперативная емкости образованы поверхностями двух коаксиально расположенных цилиндров со сферическим верхом, аккумулирующая емкость дополнительно снабжена светопрозрачной оболочкой, а рекуперативная емкость имеет штуцер по оси цилиндров с отверстием внутри аккумулирующей емкости, при этом аккумулирующая емкость имеет патрубок для ввода воды, а рекуперативная емкость - для ее вывода [Патент РФ №2679341, МПК F24 S 10/50, F24 S60/30,2019].Known solar water heater containing storage and recuperative tanks, and the storage and recuperative tanks are formed by the surfaces of two coaxially located cylinders with a spherical top, the storage tank is additionally equipped with a translucent shell, and the recuperative tank has a fitting along the axis of the cylinders with an opening inside the storage tank, while has a branch pipe for entering water, and a recuperative tank - for its output [RF Patent No. 2679341, IPC F24 S 10/50, F24 S60 / 30,2019].

Недостатками известного устройства являются сложность его конструкции и применения при проектировании и строительстве крышных ограждений зданий, а также ограниченное использование солнечной энергии, что снижает его эффективность.The disadvantages of the known device are the complexity of its design and use in the design and construction of roof fences of buildings, as well as the limited use of solar energy, which reduces its efficiency.

Более близким к предлагаемому изобретению является бытовой солнечный водонагреватель выполненный в виде трехгранной призмы, объем которой является баком-аккумулятором воды, а теплоприемной поверхностью (тепловым коллектором) является наклонная грань призмы, выполненная из листового металла, покрытого черной матовой краской, и имеющая покрытие из листового стекла, внутри которого, параллельно теплоприемной поверхности, установлена специальная разделительная панель, играющая роль дефлектора и выполненная из жесткого теплоизоляционного материала, примыкающая к боковым (треугольным) граням бака и имеет зазоры с другими поверхностями для обеспечения конвективных потоков, причем все поверхности бака-аккумулятора воды, кроме теплоприемной поверхности, имеют теплоизоляцию, а на одной из граней бака-аккумулятора закреплены патрубки для подвода холодной и отвода горячей воды [Патент РФ №2350853, МПК F24 J2/34, 2008].Closer to the proposed invention is a household solar water heater made in the form of a trihedral prism, the volume of which is a water storage tank, and the heat-receiving surface (heat collector) is an inclined prism face made of sheet metal coated with black matte paint and having a sheet coating glass, inside of which, parallel to the heat-receiving surface, a special dividing panel is installed that plays the role of a deflector and is made of rigid heat-insulating material, adjacent to the lateral (triangular) sides of the tank and has gaps with other surfaces to ensure convective flows, and all surfaces of the water storage tank , in addition to the heat-receiving surface, they have thermal insulation, and on one of the sides of the storage tank are fixed pipes for supplying cold and removing hot water [RF Patent No. 2350853, IPC F24 J2 / 34, 2008].

Основным недостатком известного устройства являются ограниченное использование возможностей солнечной энергии, что снижает его эффективность.The main disadvantage of the known device is the limited use of solar energy, which reduces its efficiency.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности солнечного фототеплотрубного водонагревателя.The technical result of the proposed invention is to improve the efficiency of the solar photo-thermal tube water heater.

Технический результат достигается предлагаемым автономным солнечным фототеплотрубным водонагревателем, содержащим бак с тепловым коллектором, выполненным в виде наклонных граней призмы, теплоизоляцию, покрывающую наружные поверхности бака, снабженного патрубками для подвода холодной и отвода горячей воды, причем бак выполнен в виде расположенной вдоль конька крыши тепловой трубы, изготовленной в форме продольного бака, выполненного из металла с высокой теплопроводностью, полость которого является адиабатной зоной переноса теплоты, наружная поверхность теплового коллектора покрыта фотоэлементами, соединенными между собой и снабженными на торцах выходными коллекторами одноименных зарядов, соединенными с преобразователем и аккумулятором, днище бака–зона конденсации выполнено в виде щелевого канала для подогрева воды, выполненным с уклоном i, обеспечивающим протекание воды самотеком, снабженного патрубками входа и выхода подогреваемой воды, верхняя поверхность щелевого канала и внутренняя поверхность теплового коллектора–зона испарения покрыты решеткой, выполненной из пористого материала, боковые поверхности бака покрыты слоем пористого материала, а выходной патрубок соединен с накопительной емкостью, внутри которой помещен электронагреватель, соединенный с аккумулятором.The technical result is achieved by the proposed autonomous solar photo-heat pipe water heater containing a tank with a thermal collector made in the form of inclined prism edges, thermal insulation covering the outer surfaces of the tank equipped with pipes for supplying cold and removing hot water, and the tank is made in the form of a heat pipe located along the ridge of the roof made in the form of a longitudinal tank made of metal with high thermal conductivity, the cavity of which is an adiabatic zone of heat transfer, the outer surface of the heat collector is covered with photocells connected to each other and equipped at the ends with output collectors of the same charges connected to the converter and the battery, the bottom of the tank - the condensation zone is made in the form of a slotted channel for heating water, made with a slope i, ensuring the flow of water by gravity, equipped with pipes for the inlet and outlet of heated water, the upper surface of the slotted channel and the inner the surface of the heat collector - the evaporation zone is covered with a grate made of porous material, the side surfaces of the tank are covered with a layer of porous material, and the outlet pipe is connected to a storage tank, inside which there is an electric heater connected to a battery.

На фиг. 1-5 представлен автономный солнечный фототеплотрубный водонагреватель (АСФТТВН): фиг. 1, 2 - общий вид и разрез АСФТТВН; фиг. 3-5 - узел стыковки фотоэлементов с корпусом АСФТТВН и его разрезы.FIG. 1-5 shows an autonomous solar photo-heat pipe water heater (ASFTTVN): Fig. 1, 2 - general view and section of ASFTTVN; fig. 3-5 - unit for joining photocells with the ASFTTVN body and its sections.

Предлагаемый АСФТТВН содержит, расположенный вдоль конька крыши 1, продольный бак 2, выполненный из металла с высокой теплопроводностью в виде тепловой трубы, внутренняя полость которой, является адиабатной зоной переноса теплоты, теплоизоляцию, покрывающую наружные поверхности бака (на фиг. 1–5 не показана), с тепловым коллектором 3 в виде наклонных граней призмы, наружная поверхность которой покрыта фотоэлементами 4, соединенными между собой и снабженными на торцах выходными коллекторами одноименных зарядов 5, соединенными с преобразователем и аккумулятором, покрытыми, в свою очередь, сверху прозрачным материалом (на фиг. 1–5 не показаны) и днищем в виде щелевого канала 6 для подогрева воды, устроенным с углом наклона i, обеспечивающим протекание воды самотеком, снабженным снизу вверху и внизу патрубками 7 и 8 для входа и выхода подогреваемой воды, соответственно, причем внутренние боковые поверхности бака 2 покрыты слоем пористого материала 9, верхняя и внутренняя поверхности щелевого канала 6 и теплового коллектора 3 покрыты решеткой 10, выполненной также из пористого материала 9, а выходной патрубок 8 соединен с накопительной емкостью 11, внутри которой помещен электронагреватель 12, соединенный с аккумулятором (на фиг. 1–5 не показан).The proposed ASFTTVN contains, located along the ridge of the roof 1, a longitudinal tank 2, made of metal with high thermal conductivity in the form of a heat pipe, the inner cavity of which is an adiabatic zone of heat transfer, thermal insulation covering the outer surfaces of the tank (not shown in Figs. 1-5 ), with a thermal collector 3 in the form of inclined prism edges, the outer surface of which is covered with photocells 4 connected to each other and equipped at the ends with output collectors of the same charges 5 connected to the converter and battery, covered, in turn, from above with a transparent material (in Fig. . 1-5 not shown) and a bottom in the form of a slotted channel 6 for heating water, arranged with an angle of inclination i, ensuring the flow of water by gravity, equipped from the bottom, top and bottom, nozzles 7 and 8 for the inlet and outlet of heated water, respectively, with the inner side the surfaces of the tank 2 are covered with a layer of porous material 9, the upper and inner surfaces are slit The second channel 6 and the heat collector 3 are covered with a grid 10, also made of porous material 9, and the outlet 8 is connected to a storage tank 11, inside which is placed an electric heater 12 connected to a battery (in Fig. 1-5 not shown).

В основу работы предлагаемого АCФТТВН положено свойство фотоэлементов 4 при воздействии на них солнечных лучей преобразовывать воспринятую солнечную энергию в электрическую и тепловую энергии [А. с. СССР №1603152, МПК F24 J2/32, 1990], а также способность транспортировки жидкости фитилем (пористым материалом 9 за счет капиллярных сил из зоны пониженного давления в зону повышенного давления и высокая эффективность передачи теплоты в тепловых трубах, покрытых изнутри фитилем (пористым материалом 9) и частично заполненных рабочей жидкостью-переносчиком теплоты, которые делятся на три участка: зона испарения (подвода теплоты фотоэлементов 4 на внутренней поверхности теплового коллектора 3), адиабатная зона (переноса теплоты – полость продольного бака 2) и зона конденсации (отвода теплоты – верхняя щелевого канала 6) [В. В. Харитонов и др. Вторичные теплоэнергоресурсы и охрана окружающей среды. – Минск: Выш. школа, 1988, с. 146; Тепловые трубы и теплообменники: от науки к практике. Сборник научн. тр. – М.: 1990, с.106]. Компоновка АCФТТВН (сверху – фотоэлемент 4, снизу – тепловой коллектор 3) позволяет одновременно производить съем тепла с фотоэлементов 4, увеличивая эффективность их работы по генерации электричества, испаряя рабочую жидкость, пар которой конденсируясь на верхней поверхности щелевого канала 6 в баке 2, отдает тепло нагреваемой воде, самотеком движущейся в канале 6 и поступающей в накопительную емкость 11, а полученный конденсат по пористому материалу 9 решеток 10 и его слою на боковых стенках бака 2 снова поступает в зону испарения на внутренней поверхности теплового коллектора 3. При этом решетки 10, изготовленные из пористого материала 9, на внутренней поверхности теплового коллектора 3 и верхней поверхности щелевого канала 6 выполняют функции распределителей и коллекторов конденсата на этих поверхностях, соответственно.The work of the proposed ASFTTVN is based on the property of photocells 4, when exposed to sunlight, to convert the perceived solar energy into electrical and thermal energy [A. with. USSR No. 1603152, IPC F24 J2 / 32, 1990], as well as the ability to transport liquid by a wick (by a porous material 9 due to capillary forces from a zone of reduced pressure to a zone of increased pressure and high efficiency of heat transfer in heat pipes covered from the inside with a wick (porous material 9) and partially filled with a working heat transfer fluid, which are divided into three sections: the evaporation zone (heat supply of photocells 4 on the inner surface of the heat collector 3), the adiabatic zone (heat transfer - the cavity of the longitudinal tank 2) and the condensation zone (heat removal - upper slotted channel 6) [V. V. Kharitonov et al. Secondary heat and power resources and environmental protection. - Minsk: Higher school, 1988, p. 146; Heat pipes and heat exchangers: from science to practice. Collection of scientific papers - M .: 1990, p.106]. The layout of ASFTTVN (top - photocell 4, bottom - heat collector 3) allows you to simultaneously remove heat from photocells 4, increasing the efficiency of their p work on the generation of electricity, evaporating the working fluid, the vapor of which condenses on the upper surface of the slotted channel 6 in the tank 2, gives off heat to the heated water, moving by gravity in the channel 6 and entering the storage tank 11, and the resulting condensate along the porous material 9 of the grids 10 and its layer on the side walls of the tank 2 again enters the evaporation zone on the inner surface of the heat collector 3. In this case, the grids 10, made of porous material 9, on the inner surface of the heat collector 3 and the upper surface of the slotted channel 6 perform the functions of distributors and collectors of condensate on these surfaces , respectively.

АCФТТВН предназначен для южных регионов с длительным количеством солнечных дней в году, устанавливается во время монтажа крыши 1 (ориентировка бака 2 относительно стран света определяется ориентировкой здания и его крыши) и работает следующим образом. В дневной период фотоэлементы 4 сверху нагреваются солнечными лучами, генерируя электричество, а выделяемое тепло удаляется снизу через тепловой коллектор 3, на внутренней поверхности которого испаряется рабочая жидкость. пар которой по адиабатному пространству бака 2 поступает на верхнюю поверхность щелевого канала 6, конденсируется на ней, отдавая тепло нагреваемой воде, самотеком за счет уклона i движущейся в канале 6, которая поступает в накопительную емкость 11, а полученный конденсат по пористому материалу 9 решеток 10 и его слою на боковых стенках бака 2 снова поступает в зону испарения на внутренней поверхности теплового коллектора 3. При этом, полученное в фотоэлементах 4, электричество аккумулируется в аккумуляторе (на фиг. 1–5 не показан) и расходуется на бытовые нужды (нагрев воды в ночное время, освещение и пр.).ASFTTVN is intended for southern regions with a long number of sunny days a year, it is installed during the installation of roof 1 (the orientation of the tank 2 relative to the cardinal points is determined by the orientation of the building and its roof) and works as follows. During the daytime, solar cells 4 are heated from above by the sun's rays, generating electricity, and the generated heat is removed from below through a heat collector 3, on the inner surface of which the working fluid evaporates. steam of which through the adiabatic space of the tank 2 enters the upper surface of the slotted channel 6, condenses on it, giving off heat to the heated water, by gravity due to the slope i moving in the channel 6, which enters the storage tank 11, and the resulting condensate along the porous material 9 of the gratings 10 and its layer on the side walls of the tank 2 again enters the evaporation zone on the inner surface of the heat collector 3. In this case, the electricity obtained in the photocells 4 is accumulated in the battery (not shown in Figs. 1-5) and is consumed for domestic needs (water heating at night, lighting, etc.).

Температура нагрева воды, ее количество, величина разности электрического потенциала на коллекторах 5, сила электрического тока зависит от площади теплового коллектора 3,характеристик и количества фотоэлементов 4, продолжительности и интенсивности солнечного облучения.The temperature of water heating, its quantity, the value of the difference in the electric potential on the collectors 5, the strength of the electric current depends on the area of the heat collector 3, the characteristics and number of photocells 4, the duration and intensity of solar irradiation.

Таким образом, предлагаемый АCФТТВН обеспечивает утилизацию солнечной энергии с одновременным получением тепла и электрической энергии, которые можно использовать для получения горячей воды, обслуживания различных технических устройств, обогрева и освещения жилых и производственных помещений без затраты топлива, загрязнения окружающей среды, создания шумового эффекта и выделения теплового излучения, что, в конечном счете, повышает эффективность работы предлагаемого устройства.Thus, the proposed ASFTTVN ensures the utilization of solar energy with the simultaneous production of heat and electric energy, which can be used for obtaining hot water, servicing various technical devices, heating and lighting residential and industrial premises without fuel consumption, environmental pollution, creating a noise effect and emission thermal radiation, which ultimately increases the efficiency of the proposed device.

Claims (1)

Автономный солнечный фототеплотрубный водонагреватель, содержащий бак с тепловым коллектором, выполненным в виде наклонных граней призмы, теплоизоляцию, покрывающую наружные поверхности бака, снабженного патрубками для подвода холодной и отвода горячей воды, отличающийся тем, что бак выполнен в виде расположенной вдоль конька крыши тепловой трубы, изготовленной в форме продольного бака, выполненного из металла с высокой теплопроводностью, полость которого является адиабатной зоной переноса теплоты, наружная поверхность теплового коллектора покрыта фотоэлементами, соединенными между собой и снабженными на торцах выходными коллекторами одноименных зарядов, соединенными с преобразователем и аккумулятором, днище бака - зона конденсации выполнено в виде щелевого канала для подогрева воды, выполненного с уклоном i, обеспечивающим протекание воды самотеком, снабженного патрубками входа и выхода подогреваемой воды, верхняя поверхность щелевого канала и внутренняя поверхность теплового коллектора - зона испарения покрыты решеткой, выполненной из пористого материала, боковые поверхности бака покрыты слоем пористого материала, а выходной патрубок соединен с накопительной емкостью, внутри которой помещен электронагреватель, соединенный с аккумулятором.An autonomous solar photo-heat pipe water heater containing a tank with a thermal collector made in the form of inclined prism edges, thermal insulation covering the outer surfaces of the tank, equipped with pipes for supplying cold and removing hot water, characterized in that the tank is made in the form of a heat pipe located along the ridge of the roof, made in the form of a longitudinal tank made of metal with high thermal conductivity, the cavity of which is an adiabatic zone of heat transfer, the outer surface of the heat collector is covered with photocells connected to each other and equipped at the ends with output collectors of the same charges connected to the converter and the battery, the bottom of the tank is the zone condensation is made in the form of a slotted channel for heating water, made with a slope i, ensuring the flow of water by gravity, equipped with pipes for the inlet and outlet of heated water, the upper surface of the slotted channel and the inner surface of the thermal collector pa - the evaporation zone is covered with a lattice made of a porous material, the side surfaces of the tank are covered with a layer of porous material, and the outlet pipe is connected to a storage tank, inside which an electric heater is placed, connected to a battery.
RU2020117487A 2020-05-27 2020-05-27 Autonomous solar photothermal tube water heater RU2758738C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117487A RU2758738C1 (en) 2020-05-27 2020-05-27 Autonomous solar photothermal tube water heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117487A RU2758738C1 (en) 2020-05-27 2020-05-27 Autonomous solar photothermal tube water heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2758738C1 true RU2758738C1 (en) 2021-11-01

Family

ID=78466857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020117487A RU2758738C1 (en) 2020-05-27 2020-05-27 Autonomous solar photothermal tube water heater

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2758738C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2227877C2 (en) * 2001-06-26 2004-04-27 Рылов Юрий Павлович Solar power plant
RU2350853C2 (en) * 2006-12-25 2009-03-27 Александр Иннокентьевич Финтисов Domestic solar water heater
DE102008050469B8 (en) * 2008-10-04 2010-06-10 Tavakolipour, Hamid, Dipl.-Ing. Solar active passive energy gain facade system
RU117589U1 (en) * 2012-02-21 2012-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная технологическая академия" CIRCULAR MULTI-FUNCTIONAL SOLAR POWER INSTALLATION
RU2505887C2 (en) * 2012-01-30 2014-01-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная технологическая академия" Multipurpose solar power plant
DE202014103685U1 (en) * 2014-08-07 2014-08-25 Kraftwerk-Solutions Gmbh Solar and convector system roof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2227877C2 (en) * 2001-06-26 2004-04-27 Рылов Юрий Павлович Solar power plant
RU2350853C2 (en) * 2006-12-25 2009-03-27 Александр Иннокентьевич Финтисов Domestic solar water heater
DE102008050469B8 (en) * 2008-10-04 2010-06-10 Tavakolipour, Hamid, Dipl.-Ing. Solar active passive energy gain facade system
RU2505887C2 (en) * 2012-01-30 2014-01-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная технологическая академия" Multipurpose solar power plant
RU117589U1 (en) * 2012-02-21 2012-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная технологическая академия" CIRCULAR MULTI-FUNCTIONAL SOLAR POWER INSTALLATION
DE202014103685U1 (en) * 2014-08-07 2014-08-25 Kraftwerk-Solutions Gmbh Solar and convector system roof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chel et al. Renewable energy technologies for sustainable development of energy efficient building
Philibert The present and future use of solar thermal energy as a primary source of energy
US4092979A (en) Combined solar energy conversion and structural and mechanical beam and structures built therefrom
RU2459152C1 (en) Combined solar power supply system
Luo et al. Seasonal experimental study of a hybrid photovoltaic-water/air solar wall system
CN1350627A (en) Solar power generation and energy storage system
Atiz et al. Assessment of electricity and hydrogen production performance of evacuated tube solar collectors
CN101793080B (en) Embedded flat heat collecting roof/wall surface
Mojumder et al. Study of hybrid photovoltaic thermal (PV/T) solar system with modification of thin metallic sheet in the air channel
US20110253126A1 (en) Net Zero Energy Building System
Jesko Classification of solar collectors
RU2758738C1 (en) Autonomous solar photothermal tube water heater
KR101281074B1 (en) Generator system and heating system by using solar energy
KR200389779Y1 (en) The Heating Plant using Solar Hot Water
Rajamohan et al. Analysis of solar water heater with parabolic dish concentrator and conical absorber
CN101373105A (en) Baffle plate type solar heat collector
Adegoke et al. Performance Evaluation of Solar–Operated Thermosyphon Hot Water System in‎ Akure
CN106288451B (en) A kind of solar thermal collector
Marčič et al. Hybrid system solar collectors-heat pumps for domestic water heating
Zajacs et al. Optimal use of solar collectors in small-scale districts
RU216777U1 (en) Universal heat pipe solar thermal power plant
KR0181201B1 (en) Solar concentrator
Gulhane et al. A critical technological literature review of–photovoltaic/thermal solar collectors system
RU2630363C1 (en) Heat-tube heliothermelectric power station
RU2803560C1 (en) Solar boiler