ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2006757
ГЕЛИОУСТАНОВКА ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Имя изобретателя: Домнышев Михаил Петрович; Сергеечев Борис Борисович; Мурдасов Борис Александрович; Родин Леонид Васильевич
Имя патентообладателя: Домнышев Михаил Петрович; Сергеечев Борис Борисович; Мурдасов Борис Александрович; Родин Леонид Васильевич
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1991.07.10
Использование: для нагрева воды в
бытовых условиях. Сущность изобретения:
регулятор расхода выполнен в виде
регулируемого дросселя 8 и размещен в любом
из трубопроводов вне бака-аккумулятора 2.
Патрубок 6 слива горячей воды подсоединен к
прямому трубопроводу 3 между коллектором 1 и
баком-аккумулятором 2, а гибкий конец
прямого трубопровода 3, закрепленный на
поплавке 7, примыкает к его нижней
поверхности. Регулятор расхода может быть
размещен на прямом трубопроводе 3 между
патрубком 6 слива горячей воды и баком-аккумулятором
2.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к
гелиотехнике и может найти применение при
создании установок для нагрева воды в
бытовых условиях.
Известны наиболее простые
конструкции гелиоустановок, в которых
циркуляция воды осуществляется за счет
термосифонного эффекта, содержащие два
основных узла: солнечный коллектор и бак-аккумулятор,
соединенные трубопроводами [1 и 2] .
Указанные установки имеют следующие
недостатки:
-
ограниченная энергоемкость, определяемая
высотой слоя h или расстоянием от уровня А-А
до крана слива горячей воды [1] ;
-
использование большого числа
трубопроводов [2] ;
-
неработоспособность установки при высокой
интенсивности солнечной радиации [1] .
Известна гелиоустановка [3] , содержащая
солнечный коллектор, бак-аккумулятор,
прямой и обратный трубопроводы, патрубок
слива горячей воды, поплавок и регулятор
расхода. Бак-аккумулятор размещен выше
коллектора и сообщен с ним прямым
трубопроводом, подающим воду из коллектора
в бак, и обратным трубопроводом, подающим
воду из бака в коллектор. В баке размещен
поплавок, к которому прикреплен конец
гибкого участка прямого трубопровода, на
котором установлен регулятор расхода,
выполненный в виде наконечника с
калиброванным отверстием. К нижней
поверхности поплавка примыкает второй
гибкий трубопровод, сообщенный с патрубком
отбора горячей воды.
В этой установке по сравнению с аналогами
обеспечены:
-
повышенная энергоемкость, поскольку
технически осуществим прогрев всего
количества воды в баке с дальнейшим ее
отбором;
-
уменьшено количество трубопроводов;
-
обеспечена работоспособность установки
при любой интенсивности солнечной радиации;
-
уменьшена толщина слоя воды,
подвергающегося первоочередному прогреву.
Однако установке присущи следующие
недостатки:
-
необходимо длительное время для получения
горячей воды, поскольку для этого требуется
прогрев слоя воды в баке-аккумуляторе
толщиной h;
-
значительная сложность регулирования
температуры воды, а также настройки
установки на необходимый режим работы (например,
наивысший теплосъем от коллекто- ра).
Регулирование в данном случае может быть
осуществлено заменой одного наконечника с
калиброванным отверстием на другой,
закрепляемый на тот же конец прямого
трубопровода;
-
достаточно сложная конструкция;
-
повышенные потери тепла за счет наличия
трех вводов-трубопроводов в бак-аккумулятор.
Целью изобретения является повышение
эксплуатационных качеств установки за счет
упрощения обслуживания, сокращения времени
получения горячей воды, сокращения
теплопотерь при одновременном упрощении
конструкции.
Поставленная цель достигается тем, что в
гелиоустановке, содержащей солнечный
коллектор, бак-аккумулятор, прямой и
обратный трубопроводы, поплавок, патрубок
слива горячей воды и регулятор расхода,
последний выполнен в виде регулируемого
дросселя и установлен в любом из
трубопроводов вне бака, патрубок слива
горячей воды подсоединен к прямому
трубопроводу между коллектором и баком, а
гибкий конец прямого трубопровода,
закрепленный на поплавке, примыкает к
нижней поверхности поплавка. Регулируемый
дроссель может быть размещен на прямом
трубопроводе между патрубком слива горячей
воды и баком.
Наличие признаков, отличающих заявляемое
техническое решение от прототипа,
свидетельствует о том, что оно
соответствует критерию "новизна".
Из источников патентной и технической
литературы не выявлено технических решений,
характеризуемых заявляемыми
отличительными признаками, следовательно,
предлагаемое техническое решение
соответствует критерию "существенные
отличия".
На чертеже приведена схема гелиоустановки.
 |
Гелиоустановка содержит солнечный
коллектор 1, расположенный выше него бак-аккумулятор
2, прямой трубопровод 3, гибкий участок 4
которого размещен в баке-аккумуляторе 2, и
обратный трубопровод 5, подающий волу из
бака-аккумулятора 2 в коллектор 1. Патрубок 6
слива горячей воды подсоединен к прямому
трубопроводу 3 на участке между солнечным
коллектором 1 и баком-аккумулятором 2. В
последнем размещен поплавок 7, к нижней
поверхности поплавка 7 примыкает конец
гибкого участка 4 прямого трубопровода 3.
Конец гибкого участка в месте прикрепления
его к поплавку 7 может быть расположен по
касательной к поверхности поплавка,
перпендикулярно к этой поверхности или под
некоторым углом, как изображено на чертеже.
Может быть применен экран, способствующий
более плавному растеканию горячей воды под
поверхностью поплавка 7. В один из
трубопроводов (например, в обратный
трубопровод 5) включен регулятор расхода,
выполненный в виде дросселя 8 с изменяемым
проходным сечением. В качестве такого
дросселя может быть использован обычный
вентиль. Регулятор расхода может быть
включен в трубопровод 3 на участке между
патрубком 6 и баком-аккумулятором 2. Подача
холодной воды осуществляется по патрубку 9.
|
Поверхности бака-аккумулятора 2,
трубопроводов 3 и 5, патрубка 6 отбора
горячей воды, обратные поверхности
солнечного коллектора 1, могут быть
теплоизолированы.
ГЕЛИОУСТАНОВКА РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
По мере заполнения бака-аккумулятора 2
водой через патрубок 9 поплавок 7 всплывает
и поднимает за собой прикрепленный к его
нижней поверхности конец гибкого участка 4
прямого трубопровода 3. При этом вода
заполняет все трубопроводы и солнечный
коллектор 1.
Под действием солнечных лучей нагревшаяся
в коллекторе 1 вода поднимается по
трубопроводу 3 и растекается под нижней
поверхностью поплавка 7, а холодная вода из
нижней части бака-аккумулятора 2 по
обратному трубопроводу 5 поступает в
солнечный коллектор 1. Для обеспечения
наибольшей температуры поступающей из
коллектора 1 горячей воды производится
настройка регулятора. Для этого изменяют
его проходное сечение до тех пор, пока на
выходе из коллектора 1 не будет обеспечена
необходимая температура воды. Этой
регулировкой компенсируется влияние
монтажных размеров установки, а также ее
текущего технического состояния. Поскольку
горячая вода, поступающая в бак-аккумулятор
2, растекается непосредственно под
поверхностью поплавка 7, обеспечивается
минимальное перемешивание поступающей
горячей воды с содержащейся в баке-аккумуляторе
2 холодной водой и, следовательно,
обеспечивается минимальное время до начала
эксплуатации установки получения горячей
воды. Это не препятствует прогреву всей
воды в баке-аккумуляторе 2, так как высота
слоя горячей воды постепенно возрастает и
обеспечивается отбор воды из бака-аккумулятора
2, имеющей максимальную температуру.
Сокращению времени получения горячей воды
служит и размещение патрубка 6 слива
горячей воды на участке между солнечным
коллектором 1 и баком-аккумулятором 2 (в
непосредственной близости от коллектора).
Очевидно, что такое размещение патрубка 6
обеспечивает отбор первых же порций
горячей воды. При открытом патрубке 6
горячая вода поступает на слив как из
солнечного коллектора 1, так и из верхнего
слоя в баке-аккумуляторе 2 по трубопроводу 3.
Размещение регулятора расхода на участке
между патрубком 6 слива горячей воды и баком-аккумулятором
2 по сравнению с размещением регулятора в
ином месте трубопроводов 5 или 3
обеспечивает разные доли горячей воды,
подаваемые на слив из солнечного
коллектора 1 и бака-аккумулятора 2.
Предлагаемая установка по сравнению с
прототипом характеризуется следующими
технико-экономическими преимуществами:
-
сокращение времени до начала эксплуатации
установки: получение первых порций горячей
воды благодаря предложенному размещению
патрубка отбора горячей воды;
-
повышение температуры воды в отбираемом
слое благодаря тому, что конец прямого
трубопровода примыкает к нижней
поверхности поплавка;
-
обеспечение регулирования температуры
воды благодаря выполнению регулятора
расхода в виде регулируемого дросселя и
размещению его вне бака;
-
упрощение конструкции и уменьшение
теплопотерь благодаря уменьшению
количества трубопроводов в бак-аккумулятор.
Экономические преимущества являются
следствием технических и заключаются в
снижении трудоемкости изготовления
благодаря упрощению конструкции. (56) 1.
Авторское свидетельство СССР N 830084, кл. F 24 J
2/42, 1980.
2. Авторское свидетельство СССР N 1499078, кл. F 24
J 2/42, 1989.
3. Авторское свидетельство СССР N 1054632, кл. F 24
J 2/42, 1983.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. ГЕЛИОУСТАНОВКА ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ,
содержащая солнечный коллектор,
расположенный выше него бак-аккумулятор,
прямой трубопровод, подающий воду из
коллектора в бак, обратный трубопровод,
отводящий воду из бака в коллектор,
поплавок, размещенный в баке, патрубок
слива горячей воды и регулятор расхода,
причем как минимум участок прямого
трубопровода выполнен гибким и конец его
прикреплен к поплавку, отличающаяся тем,
что регулятор расхода выполнен в виде
регулируемого дросселя и установлен в
любом из трубопроводов вне бака, патрубок
слива горячей воды подсоединен к прямому
трубопроводу между коллектором и баком, а
конец прямого трубопровода, закрепленный
на поплавке, примыкает к нижней поверхности
поплавка.
2. Гелиоустановка по п. 1, отличающаяся тем,
что регулируемый дроссель размещен на
прямом трубопроводе между патрубком слива
горячей воды и баком.
Версия для печати
Дата публикации 21.03.2007гг
вверх
|
