SU851015A1

SU851015A1 - Solar water preheater

Info

Publication number: SU851015A1
Application number: SU792845032A
Authority: SU
Inventors: Владислав Викторович Буйлов; Виталий Михайлович Почивалин; Игорь Васильевич Рыбин
Priority date: 1979-11-27
Filing date: 1979-11-27
Publication date: 1981-07-30

Description

Изобретение относитс к использованию солнечной энергии, а конкретно к водонагревательным установ нам периодического действи , аккумулирующим солнечное тепло в емкости , заполненной водой, и подающим во ду потребителю при достижении определенной температуры. Известен солнечный водонагревател содержащий корпус с впускным и выпускным трубопроводами, на первом из которых установлена емкость с впускным поплавковым клапаном, а вто рой снабжен выпускным клапаном, св занным с термочувствительнЕЛм элементом/ установленным в корпусе, и накопительную емкость, имеющую попла вок с перекрывным элементом I . Недостатком известного водонагре вател вл етс запаздывание закрыти выпускного клапана при подаче новой порции холодной воды в коллек тор и вследствие этого снижение эффективности водонагревател . Запаздывание определ етс тем, что термо чувствительный элемент начинает зак рывать выпускной клапан только при поступлении в накопительную емкость холодной воды. Цель изобретени - повышение надежности в период опорожнени накопительной емкости. Поставленна цель достигаетс тем, что водонагреватель дополнительно содержит сообщенную с впускным трубопроводом камеру предварительного наполнени с входным и сливным отверсти ми , контактирующую с термочувствительным элементом, и последний выполнен в виде сосуда, заполненного низкокип щей жидкостью и установленного в корпусе с образованием полости, служащей накопительной емкостью, а емкость не впускном трубопроводе выполнена в виде вертикального цилиндра, надклапанна и подклапанна полости которого сообщены с корпусом посредством трубопроводов со сливными отверсти ми, причем сливноо отверстие трубопровода подклапанной полости размещено соосно сливному отверстию камеры предварительного наполнени , а перекрывной элемент поплавка расположен между сливными отверсти ми . На чертеже изображен предлагаемый солнечный водонагреватель. Водонагреватель содержит корпус 1 с впускным и выпускным трубопроводами 2 и 3, на первом из которых ус тановлена емкость 4 с впускньом поплавковым плапаном 5, а второй снабже выпускным клапаном 6, св занным с термочувствительным элементом 7, выполненным в виде сосуда, заполненног низкокип щей жидкостью и установлен ,ного в корпусе 1 с образованием полости , служащей накопительной емкостью 8, имеющей поплавок 9с перекрывным элементом 10. Водонагреватель содержит сообщенную с впускным трубопроводом 2 камеру 11 предварительного наполнени с-входным и сливным отверсти ми 12 и 13, контактирующую с,термочувствительным элементом 7, Емкость 4 на впускном трубопроводе 2 выполнена в виде вертикального цилиндра , наклапанна и подклапанна полости 14 и 15 которого соединены с корпусом 1 посредством трубопроводов 16 и 17 соответственно со сливными отверсти ми 18 и 19,причем сливное отверстие 19 трубопровода 17 подклапанной полости 15 размещено соосно сливному отверстию 13 камеры 11 предварительного наполнени , а перекрывной элемент 10 поплавка 9 расположен между сливными отверсти ми 13 и 19.The invention relates to the use of solar energy, and specifically to a water-heating installation of periodic action, which accumulates solar heat in a tank filled with water and supplies water to the consumer when a certain temperature is reached. A solar water heater is known that includes a housing with inlet and outlet pipes, the first of which is fitted with a container with an inlet float valve, and the second is equipped with an outlet valve associated with a temperature-sensitive ELM element installed in the housing, and a storage tank having a floating element with an overlapping element I . A disadvantage of the known water tank heater is the delay in closing the exhaust valve when a new portion of cold water is supplied to the collector and, consequently, a decrease in the efficiency of the water heater. The delay is determined by the fact that the thermal sensing element begins to close the exhaust valve only when cold water enters the storage tank. The purpose of the invention is to increase the reliability during the emptying period of the storage tank. The goal is achieved by the fact that the water heater additionally contains a pre-filling chamber with inlet and drain holes communicating with the inlet pipe, which is in contact with a temperature-sensitive element, and the latter is made in the form of a vessel filled with low-boiling liquid and installed in the housing with the formation of a cavity serving as a storage tank and the tank is not in the inlet pipe is made in the form of a vertical cylinder, the above-valve and sub-valve cavities of which are communicated with the body Piping with drain holes, the drain hole of the pipeline of the subvalvular cavity is located coaxially with the drain hole of the pre-filling chamber, and the shut-off element of the float is located between the drain holes. The drawing shows the proposed solar water heater. The heater includes a housing 1 with inlet and outlet pipes 2 and 3, on the first of which a container 4 is installed with an inlet float plate 5, and the second one has an outlet valve 6 connected with a temperature-sensitive element 7 made in the form of a vessel filled with low-boiling liquid and installed in the housing 1 with the formation of a cavity serving as a storage tank 8 having a float 9c with an overlapping element 10. The water heater contains a pre-filling chamber 11 communicating with the inlet pipe 2 the inlet and outlet openings 12 and 13 in contact with the thermosensitive element 7, the container 4 on the inlet pipe 2 are made in the form of a vertical cylinder, the valve and the under valve cavity 14 and 15 of which are connected to the housing 1 through pipelines 16 and 17, respectively, with the drain holes 18 and 19, the drain opening 19 of the pipeline 17 of the subvalvular cavity 15 being coaxial with the drain opening 13 of the pre-filling chamber 11, and the blocking element 10 of the float 9 is located between the drain holes 13 and 19.

Корпус 1 водонагревател имеет остекление .20. Впускной поплавковый клапан 5 снабжен запорным элементом 21, помещенным в камеру 22, отделенную от клапана 5 эластичной мембраной 23. Выпускной клапан 6 св зан с термочувствительным элементом 7 через сильфон 24. До определенного усили выпускной клапан 6 удерживает с в закрытом положении упором 25 с пружиной 26. В верхней части накоптельной емкости 8 имеетс отверстие 27, сообщающее емкость с окружакедей средой. Перекрывной элемент 10 может быть поджат к отверстию 13 пружиной 28.The water heater body 1 has a .20 glazing. The inlet float valve 5 is provided with a shut-off element 21 placed in the chamber 22 separated from the valve 5 by an elastic membrane 23. The exhaust valve 6 is connected to the temperature-sensitive element 7 through the bellows 24. The outlet valve 6 holds the valve in the closed position with a spring 25 26. In the upper part of the storage container 8 there is an opening 27, which communicates the container with the surrounding medium. Covering element 10 may be pressed to the hole 13 by the spring 28.

Емкость 4 дополнительно сообщаетс в своей нижней части с накопительной емкостью 8 через дроссель 29, который задерживает слив воды из емкойти 4 при опорожнении накопительной емкости 8, предотвраща преждевмеренное открытие впускного клапана Ь, ив то же врем не преп тствует конвективному перетоку воды через емкость 4 при нагреве воды в нако- . питёльной емкости 8, учитыва малые скорости конвективного перетока. Это обеспечивает прогрев воды, наход щейс в емкости 4. Другим решением может быть помещение емкости 4 внутри емкости 8. .The container 4 is additionally communicated in its lower part with the storage tank 8 through the choke 29, which delays the discharge of water from the tank 4 when the storage tank 8 is emptied, preventing premature opening of the intake valve b, and at the same time does not prevent the convective flow of water through the tank 4 when heating the water in the water. feed tank 8, taking into account the low velocity of the convective flow. This ensures that the water in the tank 4 is heated. Another solution may be to place the tank 4 inside the tank 8..

Устройство работает следуквдим образом .The device works in the following way.

Перед подачей воды клапан 5 откры клапан б и сливное отверстие 13 закрыты . При температуре термочувствительной жидкости или газа в элементе 7, близ кой к температуре воды наBefore supplying water, valve 5 opens valve b and drain port 13 is closed. When the temperature of the heat-sensitive liquid or gas in element 7 is close to the water temperature at

входе в водонагреватель, целесообразно иметь в элементе 7 некоторое разрежение , чтобы сильфон 24 при этом был сжат. Другим решением может быть установка пружины, соосной сильфону и f поджимающей клапан к седлу при температуре среды в элементе 7, близкой к окружающей температуре или к Температуре воды перед входом в водонагреватель .the entrance to the water heater, it is advisable to have in the element 7 some vacuum so that the bellows 24 is compressed. Another solution may be to install a spring coaxially with the bellows and f pressing the valve to the seat at ambient temperature in element 7, close to the ambient temperature or to the water temperature before entering the water heater.

О Вода подаетс в камеру 11 предварительного наполнени , заполн ет ее и, перелива сь через ее верхний край, начинает заполн ть накопительную емкость 8, при этом поплавок 9 всплывает, перекрывной элемент 10 открывает сливноеотверстие 13 и перекрывает трубопровод 17. После заполнени накопительной ,емкости 8 вода по трубопроводу 16 заполн ет емкость 4. Поплавковый клапан 5 всплывает и запорный элемент прекращает подачу воды в корпус 1. По мере нагревани воды в емкости 8 солнечным излучением термочувствительна жидкость в элементеО Water is fed into the pre-filling chamber 11, fills it and, overflowing its upper edge, begins to fill the storage tank 8, and the float 9 floats, the closing element 10 opens the drain hole 13 and closes the pipeline 17. After filling the storage tank 8 water piping 16 fills the tank 4. The float valve 5 floats up and the shut-off element stops the flow of water into the casing 1. As the water in the tank 8 is heated by solar radiation, the temperature-sensitive fluid in the element

с 7 также прогреваетс и давление ее паров (или газа) увеличиваетс . -При достижении определенной температуры воды, в ёмкости 8 и, следовательно, температуры среды в элементе 7 сильфон 24 преодолевает с помощью скошенной кромки усилие пружины 26, отжи;мает упор 25, и клапан б открываетс . .Начинаетс слив гор чей воды потреби (.телю из емкости 8. Так как отверстие 14 открыто, то одновременно опорожн етс и камера 11. При дальнейшем снижении уровн воды в накопительной емкости 8 поплавок 9 опускаетс , перекрывной элемент 10 открывает трубопровод 17 и закрывает сливное отверстие 13 камеры 11. Происходит слив воды из емкости 4, при этом опускаетс впускной клапан 5 и вода по трубопроводу 2 поступает в камеру 11 предварительного наполнени . По мереC 7 is also heated and the pressure of its vapor (or gas) increases. When the water reaches a certain temperature, in the tank 8 and, consequently, the temperature of the medium in the element 7, the bellows 24 overcomes the force of the spring 26 with the help of a beveled edge, wakes off, stops 25 and the valve b opens. The hot water is drained from the container 8. As the opening 14 is open, the chamber 11 is emptied at the same time. As the water level in the storage tank 8 further decreases, the float 9 is lowered, the closing element 10 opens the pipeline 17 and closes the drain the opening 13 of the chamber 11. Water is drained from the tank 4, while the inlet valve 5 is lowered and water flows through the pipe 2 to the pre-filling chamber 11. As

к заполнени камеры 11 охлаждаетс термочувствительна жидкость (или га;з), наход ща с в элементе 7, и сильфон 24 закрывает выпускной клапан б. Затем происходит заполнение емкости 8A temperature-sensitive fluid (or g; h) in element 7 is cooled to the chamber 11, and the bellows 24 closes the exhaust valve B. Then the tank 8 is filled.

и нагрев воды по схеме, описанной вы ше. and water heating according to the scheme described above.

Технико-экономический эффект от использовани предлагаемого солнечного водонагревател определ етс повышением эффективности водонагревател путем предохранени потребител от п(5дачи холодной воды в конечной стадии опорожнени накопительной емкости.The technical and economic effect of using the proposed solar water heater is determined by increasing the efficiency of the water heater by protecting the consumer from time (cold water in the final stage of emptying the storage tank).

Claims

Invention Formula

A solar water heater comprising a housing with inlet and outlet 5 pipes, the first of which