RU78910U1

RU78910U1 - WATER HEATING HELIO INSTALLATION

Info

Publication number: RU78910U1
Application number: RU2008128029/22U
Authority: RU
Inventors: Алексей Иванович Купреенко (RU); Алексей Иванович Купреенко; Виталий Афанасьевич Тихий (RU); Виталий Афанасьевич Тихий; Ольга Вячеславовна Дьяченко (RU); Ольга Вячеславовна Дьяченко
Priority date: 2008-07-09
Filing date: 2008-07-09
Publication date: 2008-12-10

Abstract

Водонагревательная гелиоустановка, включающая бак-аккумулятор с теплопоглощающей черной или селективной поверхностью и термальную камеру, отличающаяся тем, что внутри бака-аккумулятора установлен перфорированный экран с турбулизаторами, а термальная камера образована светопрозрачным колпаком с двойными стенками и вакуумной теплоизоляцией.Solar water heating system, including a storage tank with a heat-absorbing black or selective surface and a thermal chamber, characterized in that a perforated screen with turbulators is installed inside the storage tank, and the thermal chamber is formed by a translucent cap with double walls and vacuum thermal insulation.

Description

Полезная модель относится к гелиотехнике, в частности к гелиоагрегатам нагрева жидкостей посредством лучистого потока, используемых в сельском хозяйстве (например, в летних лагерях и пастбищных центрах скота).The utility model relates to solar technology, in particular to solar cells for heating liquids by means of radiant flux used in agriculture (for example, in summer camps and pasture centers of livestock).

Известна водонагревательная гелиоустановка с аккумуляционными гелиоприемниками, разработанная ВНИПТИМЭСХом при участии ВИЭСХа [1], включающая 12 аккумуляционных пластмассовых гелиоприемников площадью 12 м², серийный бак-аккумулятор на 800 литров и дублирующий электронагреватель. Недостатками такой гелиоустановки являются сложность и громоздкость конструктивного исполнения, низкая термическая эффективность работы из-за малой теплопоглощающей поверхности, использование резервного электронагревателя.A well-known solar water heating system with accumulator solar receivers developed by VNIPTIMESKh with the participation of VIESH [1], including 12 accumulator plastic solar receivers with an area of 12 m ² , a serial tank-accumulator of 800 liters and a backup electric heater. The disadvantages of such a solar installation are the complexity and cumbersome design, low thermal efficiency due to the small heat-absorbing surface, the use of a backup electric heater.

Наиболее близкой к заявляемой является водонагревательная гелиоустановка [2], включающая бак-аккумулятор, на наружную поверхность которого нанесено покрытие из теплопоглощающего материала, и термальную камеру, образующую по всему периметру бака-аккумулятора тепловую воздушную изоляцию. Недостатком такой гелиоустановки являются теплопотери в ночное время и при невысоких температурах окружающей среды.Closest to the claimed one is a solar water heating plant [2], which includes a storage tank, the outer surface of which is coated with heat-absorbing material, and a thermal chamber forming thermal air insulation around the entire perimeter of the storage tank. The disadvantage of such a solar installation is heat loss at night and at low ambient temperatures.

Техническим результатом полезной модели является повышение термической эффективности работы.The technical result of the utility model is to increase the thermal efficiency of the work.

Поставленный технический результат достигается тем, что гелиоустановка состоит из бака-аккумулятора с теплопоглощающей черной или селективной поверхностью и перфорированного экрана с турбулизаторами, расположенного внутри бака на расстоянии 10-15 мм от его стенок, создающего условия для более быстрого прогрева тонкого слоя жидкости и, соответственно, улучшения конвекции между ее слоями, что обеспечивает более эффективный нагрев жидкости. Перфорация экрана обеспечивает циркуляцию при любом уровне жидкости в сосуде. Колпак, выполненный из стекла (оргстекла), The technical result is achieved in that the solar installation consists of a storage tank with a heat-absorbing black or selective surface and a perforated screen with turbulators located inside the tank at a distance of 10-15 mm from its walls, creating conditions for faster heating of a thin layer of liquid and, accordingly , improving convection between its layers, which provides more efficient heating of the liquid. The perforation of the screen provides circulation at any level of liquid in the vessel. The cap made of glass (plexiglass),

с двойными стенками и вакуумной теплоизоляцией, создает «парниковый эффект» и сохраняет тепло в ночное время.with double walls and vacuum thermal insulation, creates a "greenhouse effect" and retains heat at night.

Указанная совокупность существенных признаков обеспечивает появление у заявляемой водонагревательной гелиоустановки новых свойств, отличных от прототипа. Это, во-первых, наличие перфорированного экрана внутри бака-аккумулятора; во-вторых, наличие светопрозрачного колпака с вакуумной вместо воздушной теплоизоляцией.The specified set of essential features provides the appearance of the inventive water heating solar installation of new properties that are different from the prototype. This is, firstly, the presence of a perforated screen inside the battery tank; secondly, the presence of a translucent cap with a vacuum instead of air thermal insulation.

Таким образом, заявленные признаки полезной модели соответствуют критерию «новизна».Thus, the claimed features of the utility model meet the criterion of "novelty."

На фиг.1 представлена принципиальная конструктивная схема водонагревательной гелиоустановки (фиг.1 - разрез - вид спереди).In Fig.1 presents a schematic structural diagram of a solar water heating system (Fig.1 - section - front view).

Водонагревательная гелиоустановка включает бак-аккумулятор 1, с черной или селективной поверхностью 2, плотно закрывающейся теплоизолирующей крышкой 3. Внутри бака размещается перфорированный экран 4, расположенный на расстоянии 10-15 мм от его стенки и не доходящий до дна и крышки (возможны варианты исполнения: экран по всему периметру бака; экран на часть периметра бака). Перфорация представляет собой вертикально расположенные по периметру экрана прорези 5. На внутренней стороне экрана по линии винтовой поверхности расположены отдельные пластины - турбулизаторы 6. Бак-аккумулятор с крышкой накрывается светопрозрачным колпаком из стекла (оргстекла) с двойными стенками 7 и вакуумной теплоизоляцией 8. Вся конструкция устанавливается на теплоизолирующее основание (подставку) 9. Для заполнения и опорожнения бака-аккумулятора используется патрубок 10. Для предотвращения образования вакуума внутри бака служит переливная трубка 11, при его заполнении сигнализирующая об окончании процесса.The solar water heating system includes a storage tank 1, with a black or selective surface 2, a tightly closed heat-insulating cover 3. A perforated screen 4 is located inside the tank, located at a distance of 10-15 mm from its wall and not reaching the bottom and cover (options are possible: screen around the entire perimeter of the tank; screen on part of the perimeter of the tank). Perforation is a slot 5 vertically located around the perimeter of the screen. Separate plates are located on the inside of the screen along the helical surface - turbulators 6. The battery tank with a lid is covered with a translucent glass (plexiglass) cap with double walls 7 and vacuum thermal insulation 8. The whole structure it is installed on a heat-insulating base (stand) 9. A pipe 10 is used to fill and empty the battery tank. To prevent the formation of vacuum inside the tank, erelivnaya tube 11, when it is full signals the end of the process.

Водонагревательная гелиоустановка работает следующим образом. Бак-аккумулятор заполняется водой, подлежащей нагреву. Емкость бака подбирается по необходимому расходу воды (возможен вариант использования нескольких баков одновременно или поочередно). Солнечные лучи проходя Solar water heating works as follows. The storage tank is filled with water to be heated. The tank capacity is selected according to the required water flow (it is possible to use several tanks simultaneously or alternately). Sun rays passing

через светопрозрачные стенки теплоизолирующего колпака, падают на теплопоглощащие стенки бака-аккумулятора и нагревают их. Происходит теплообмен между стенками бака и жидкостью. Слой жидкости между стенками бака и перфорированным экраном прогревается быстрее, что улучшает конвекцию и ускоряет нагрев всего объема жидкости. Перфорация экрана обеспечивает циркуляцию независимо от ее уровня в баке. Перфорированный экран должен быть ориентирован на юг. Турбулизаторы, выполняющие роль дополнительных нагревающих поверхностей, также способствуют улучшению конвекции и ускоряют нагрев жидкости. За сутки вода прогревается до 40-55°С. Теплоизолирующий колпак сохраняет уровень нагрева жидкости в ночное время, что позволяет продолжить нагрев жидкости на следующий день без ее дополнительного подогрева и увеличить температуру жидкости до 60-70°С. Нагретая жидкость отводится через сливной парубок.through the translucent walls of the heat-insulating cap, fall on the heat-absorbing walls of the storage tank and heat them. Heat exchange occurs between the walls of the tank and the liquid. The liquid layer between the walls of the tank and the perforated screen warms up faster, which improves convection and accelerates the heating of the entire volume of liquid. Perforation of the screen provides circulation regardless of its level in the tank. The perforated screen should be oriented south. Turbulizers acting as additional heating surfaces also contribute to the improvement of convection and accelerate the heating of the liquid. During the day, the water warms up to 40-55 ° C. The heat-insulating cap maintains the level of heating of the liquid at night, which allows you to continue heating the liquid the next day without additional heating and increase the temperature of the liquid to 60-70 ° C. Heated fluid is discharged through a drain pipe.

Источники информации:Information sources:

1. Гелиоустановка для горячего водоснабжения доильной площадки: рекламный проспект. - М.: ЦНТИПР Госагропрома РСФСР, 1988.1. Solar installation for hot water supply of the milking platform: a brochure. - M.: TSNTIPR Gosagroprom RSFSR, 1988.

2. Патент №2109226, кл. F24J 2/24, 19952. Patent No. 2109226, cl. F24J 2/24, 1995

Claims

Solar water heating system, including a storage tank with a heat-absorbing black or selective surface and a thermal chamber, characterized in that a perforated screen with turbulators is installed inside the storage tank, and the thermal chamber is formed by a translucent cap with double walls and vacuum thermal insulation.