RU61016U1

RU61016U1 - HOT WATER SUPPLY

Info

Publication number: RU61016U1
Application number: RU2006127965/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Николаевич Азаров; Владимир Федорович Сидоренко; Олег Владимирович Лихолетов; Светлана Николаевна Торгашина
Original assignee: ООО "ПТБ ПСО Волгоградгражданстрой"
Priority date: 2006-08-01
Filing date: 2006-08-01
Publication date: 2007-02-10

Abstract

Полезная модель относится к гелиотехнике, предназначена для накопления энергии солнечного излучения и использования ее в системах горячего водоснабжения в бытовых и производственных условиях. Гелиоустановка содержит соединенные трубопроводами в замкнутый контур солнечный коллектор и змеевик теплоаккумулятора, полость которого подключена к расходной емкости холодной воды и потребителю. Солнечный коллектор установлен под регулируемым углом наклона коллектора к горизонту, равным географической широте местности плюс 15 градусов для работы установки в отопительный период и минус 15 градусов для работы в неотопительный период. Кроме этого, теплоаккумулятор установлен над солнечным коллектором на расстоянии более 600 мм по вертикали, что обеспечивает естественную циркуляцию теплоносителя. Полезная модель обеспечивает увеличение теплосъема и работу гелиоустановки в двух режимах.The utility model relates to solar technology, designed to accumulate the energy of solar radiation and use it in hot water systems in domestic and industrial conditions. The solar installation contains a solar collector and a heat storage coil connected by pipelines in a closed circuit, the cavity of which is connected to a cold water supply tank and to the consumer. The solar collector is installed at an adjustable angle of inclination of the collector to the horizon, equal to the geographical latitude of the terrain, plus 15 degrees for installation in the heating period and minus 15 degrees for work in the non-heating period. In addition, the heat accumulator is installed above the solar collector at a distance of more than 600 mm vertically, which ensures the natural circulation of the coolant. The utility model provides an increase in heat removal and solar operation in two modes.

Description

Полезная модель относится к гелиотехнике, предназначена для накопления энергии солнечного излучения и использования ее для нагрева воды в бытовых и производственных условиях, и может применяться в системах горячего водоснабжения индивидуальных домов (коттеджей, дач), коммунальных объектов (отелей, пансионатов, кемпингов, летних баз отдыха и лагерей) и объектов сельскохозяйственного производства (ферм, теплиц и т.д.)The utility model relates to solar technology, designed to accumulate solar radiation energy and use it to heat water in domestic and industrial conditions, and can be used in hot water systems of individual houses (cottages, summer cottages), communal facilities (hotels, boarding houses, campsites, summer bases recreation and camps) and agricultural production facilities (farms, greenhouses, etc.)

Известна гелиоустановка горячего водоснабжения и отопления, которая представляет соединенный в замкнутый контур солнечный водонагреватель и змеевик теплоаккумулятора. Полость теплоаккумулятора сообщена с тепловым дублером и потребителем горячей воды.A well-known solar installation of hot water supply and heating, which is a solar water heater connected to a closed loop and a heat storage coil. The cavity of the heat accumulator is in communication with the thermal backup and the consumer of hot water.

Для применения установки, в зонах с повышенной минерализацией воды в природных источниках, она содержит гелиоопреснитель и сборник дистиллята, соединенные в замкнутый контур с водонагревателем, а сборник дистиллята подключен к потребителю горячей воды, водонагревателю и полости теплоаккумулятора.For application of the installation, in areas with increased water mineralization in natural sources, it contains a solar desalination unit and a distillate collector connected in a closed circuit to a water heater, and the distillate collector is connected to a hot water consumer, a water heater, and a heat accumulator cavity.

(см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №914894, МПК F 24 J 3/02, публикация 28.03.1982 г.)(see the description of the invention to the USSR author's certificate No. 914894, IPC F 24 J 3/02, publication 03/28/1982)

Недостатком известной гелиоустановки является отсутствие регулировки угла наклона солнечного коллектора (водонагревателя) к горизонту, что приводит к снижению плотности потока солнечного излучения, а также уменьшению теплосъема с поглощающей пластины коллектора.A disadvantage of the known solar installation is the lack of adjustment of the angle of inclination of the solar collector (water heater) to the horizon, which leads to a decrease in the flux density of solar radiation, as well as to a decrease in heat removal from the absorbing plate of the collector.

Кроме этого, гелиоустановка работает в режиме принудительной циркуляции теплоносителя, которая требует установки насоса, что удорожает стоимость системы.In addition, the solar installation works in the forced circulation mode of the coolant, which requires the installation of a pump, which increases the cost of the system.

Задачей заявляемой полезной модели является увеличение теплосъема с солнечного коллектора, за счет изменения угла наклона его к горизонту, а также удешевление стоимости установки.The objective of the claimed utility model is to increase heat removal from the solar collector by changing its angle of inclination to the horizon, as well as reducing the cost of installation.

Сущность полезной модели заключается в том, что в гелиоустановке горячего водоснабжения, содержащей соединенные трубопроводами в замкнутый контур солнечный коллектор и змеевик теплоаккумулятора, полость которого подключена к расходной емкости забора холодной воды и потребителю горячей воды, солнечный коллектор установлен с возможностью регулирования угла наклона к горизонту.The essence of the utility model lies in the fact that in a solar thermal installation of solar water supply, containing a solar collector and a heat storage coil connected by pipelines in a closed circuit, the cavity of which is connected to the supply capacity of the cold water intake and the hot water consumer, the solar collector is installed with the possibility of adjusting the angle of inclination to the horizon.

Кроме этого, теплоаккумулятор установлен на расстоянии более 600 мм по вертикали над солнечным коллектором.In addition, the heat accumulator is installed at a distance of more than 600 mm vertically above the solar collector.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показана схема гелиоустановки горячего водоснабжения.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, where Fig. 1 shows a solar installation scheme for hot water supply.

Гелиоустановка содержит солнечный коллектор 1, трубопроводы 2, теплоаккумулятор 3, включающий змеевик 4 и полость 5 теплоаккумулятора 3, которая сообщается с патрубком 6 расходной емкости холодной воды (на чертеже не показана) или водопроводом и патрубком 7 для подачи горячей воды потребителю.The solar installation contains a solar collector 1, pipelines 2, a heat accumulator 3, including a coil 4 and a cavity 5 of a heat accumulator 3, which communicates with a pipe 6 of a cold water flow tank (not shown in the drawing) or a water supply pipe and pipe 7 for supplying hot water to the consumer.

Теплоаккумулятор содержит расширительный бачок 8, через который осуществляется сброс давления в теплоаккумуляторе.The heat accumulator contains an expansion tank 8, through which pressure is released in the heat accumulator.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Замкнутый контур гелиоустановки, включающий солнечный коллектор 1, трубопроводы 2 и змеевик 4 теплоаккумулятора 3 заполняются жидким теплоносителем, обычно применяемым для нагрева или охлаждения тепловых систем, обладающим низкой температурой замерзания, высокой объемной теплоемкостью, экологической чистотой, пожаро и взрывобезопасностью, высоким коэффициентом теплопередачи, а также низкой реакционной способностью к металлам.A closed solar circuit, including a solar collector 1, pipelines 2 and a coil 4 of the heat accumulator 3 are filled with a liquid heat carrier, usually used for heating or cooling thermal systems, having a low freezing point, high volumetric heat capacity, environmental cleanliness, fire and explosion safety, high heat transfer coefficient, and also low reactivity to metals.

Например, в качестве теплоносителя могут использоваться охлаждающие жидкости типа «Бишон» или «Тосол» с температурой замерзания от -40°С до -65°С.For example, Bichon or Tosol coolants with a freezing temperature from -40 ° C to -65 ° C can be used as a coolant.

Солнечный коллектор устанавливается с ориентацией остекления в южном направлении, под регулируемым углом наклона к горизонту α, выбранном на основании расчета системы солнечного теплоснабжения.The solar collector is installed with the orientation of the glazing in a southerly direction, at an adjustable angle of inclination to the horizon α, selected on the basis of the calculation of the solar heat supply system.

Гелиоустановка работает в двух режимах:Solar installation works in two modes:

- в первом режиме (в отопительный период) угол наклона α определяется по формуле:- in the first mode (during the heating period), the angle of inclination α is determined by the formula:

α=φ+15°, где φ - широта данной местности работы гелиоустановки,α = φ + 15 °, where φ is the latitude of the given area of the solar installation,

- во втором режиме (в неотопительный период) угол наклона коллектора к горизонту составляет:- in the second mode (during the non-heating period), the angle of inclination of the collector to the horizon is:

α=φ-15°α = φ-15 °

Например, для г.Волгограда угол наклонаFor example, for the city of Volgograd, the angle of inclination

в первом режиме оставляет:in the first mode leaves:

α=48°+15°=63° к горизонтуα = 48 ° + 15 ° = 63 ° to the horizon

во втором режимеin the second mode

α=48°-15°=33° к горизонту.α = 48 ° -15 ° = 33 ° to the horizon.

В полость 5 теплоаккумулятора 3, через патрубок 6 поступает холодная вода из водопровода и расходной емкости.In the cavity 5 of the heat accumulator 3, cold water from the water supply and supply tank enters through the pipe 6.

Теплоноситель нагревается в солнечном коллекторе 1, по трубопроводу 2 поступает самотеком в змеевик 4 теплоаккумулятора 3, где нагревает воду в полости 5 теплоаккумулятора 3, которая направляется потребителю через патрубок 7.The heat carrier is heated in the solar collector 1, through a pipe 2 it flows by gravity to the coil 4 of the heat accumulator 3, where it heats the water in the cavity 5 of the heat accumulator 3, which is sent to the consumer through the pipe 7.

Таким образом, за счет возможности регулирования угла наклона коллектора к горизонту обеспечивается увеличение теплосъема и работа гелиоустановки в двух режимах.Thus, due to the possibility of regulating the angle of inclination of the collector to the horizon, an increase in heat removal and the operation of the solar installation in two modes are provided.

Для создания естественной циркуляции теплоносителя в замкнутом контуре гелиоустановки теплоаккумулятор 5 установлен над солнечным коллектором 1 на расстоянии более 600 мм по вертикали (согласно проведенным расчетам и подтвержденным опытным путем).To create a natural circulation of the coolant in a closed solar circuit, the heat accumulator 5 is installed above the solar collector 1 at a distance of more than 600 mm vertically (according to the calculations and confirmed experimentally).

Работа гелиоустановки в режиме естественной циркуляции теплоносителя значительно удешевляет стоимость системы.The operation of solar systems in the natural circulation of the coolant significantly reduces the cost of the system.

Кроме этого, коллектор можно использовать для нагрева не только воды, но и других жидких теплоносителей, совместимых с материалами его поглощающей панели, и применяемых в системах отопления, кондиционирования, хладоснабжения и промышленных технологических процессах, что значительно расширяет возможности гелиоустановки.In addition, the collector can be used to heat not only water, but also other liquid coolants that are compatible with the materials of its absorbing panel and used in heating, air conditioning, cold supply and industrial processes, which greatly expands the possibilities of solar installation.

Claims

1. A solar water supply solar system, comprising a solar collector and a heat storage coil connected by pipelines to a closed circuit, the cavity of which is connected to a supply capacity of a cold water intake and a hot water consumer, characterized in that the solar collector is installed with the possibility of adjusting the angle of inclination to the horizontal.

2. Solar installation according to claim 1, characterized in that the heat accumulator is installed at a distance of more than 600 mm vertically above the solar collector.