Теплообмінник

Теплообмінник, що містить колектор, концентратор сонячної енергії, ємність з водою, який відрізняється тим, що колектор виконаний у вигляді двох коаксіально розташованих циліндрів, між якими закріплена перегородка, що має форму спіралі, і утворює з циліндрами гвинтовий герметичний канал, по якому переміщується вода, що нагрівається, коаксіально з зовнішнім циліндром кріплять елементи концентратора сонячної енергії на віддалі їхньої фокусної відстані від зовнішнього циліндра, торці внутрішнього циліндра віднесені від торців зовнішнього циліндра мінімум на один крок гвинтового каналу, до торців зовнішнього ка 3 3594 4 сонячної енергії; коаксиально з зовнішнім циліндВикористання вітрової енергії для організації ром кріпляться нерухомо обмотки, а до рами на примусового руху води за допомогою поршня, рівні обмоток і в безпосередній близькості до них пропускних клапанів і пружин забезпечує економію кріпляться постійні магніти; у внутрішньому цилінелектричної енергії і підвищує експлуатаційну надрі розміщається поршень з можливістю осьового дійність роботи теплообмінника. зворотно-поступального переміщення під дією Наявність обертових щіток для очищення конелектромагнітних сил; вище і нижче рами кріпцентраторів і коаксіальне розташування концентляться пристрої для гальмування рами при швидраторів сонячної енергії щодо колектора забезпекості вітру більше розрахункової для даного райочує максимальне використання сонячної енергії. ну; ви ще колектора і з'єднана з ним На Фіг.1 представлена схема теплообмінника, трубопроводом розташована ємність нагрітої води що заявляється. з переливним патрубком і пропускним клапаном, Теплообмінник складається з корпуса 1 з елеприєднаним до трубопроводу холодної води нижче ментами концентратора сонячної енергії 2, зовніколектора. шнього 3 і внутрішнього 4 циліндрів колектора, Істотними відмітними ознаками корисної молопаток 5, рами 6, щіток 7, постійних магнітів 8 і 9, делі є: обмоток 10 і 14, поршня 11, пружин 12 і 15, пропу- Коаксиально з зовнішньою трубою колектора скних клапанів 13 і 16, гвинтового каналу 17, ємноі по всій його висоті на фокусній відстані розміщені сті гарячої води 18, рециркуляційного патрубка 19, елементи концентратора сонячної енергії, а колекзворотного клапана 20, пристроїв для регулювантор теплової енергії виконаний у віщі двох коаксиня швидкості обертання рами 21, водорозбірного ально розташованих циліндрів, між якими укріплепатрубка 22. на нерухомо перегородка у формі спіралі. Принцип роботи теплообмінника полягає в наЦиліндри, і перегородка між ними виготовляються ступному: з харчової нержавіючої сталі й утворять гвинтовий У корпусі 1 укріплені нерухомо елементи конканал для руху води, що нагрівається. центратора сонячної енергії 2, що вилучені від - Внутрішній циліндр коротше зовнішнього і зовнішнього циліндра колектора 3 на їхню фокусну розташований так, що зверху і знизу між торцями відстань. Прямі сонячні промені і розсіяна сонячна циліндрів відстань дорівнює мінімум одному кроку радіація концентрується елементами концентрагвинтового каналу, а до торців зовнішнього цилінтора сонячної енергії 2, при цьому на поверхні дра прикріплені пропускні клапана і пружини. зовнішнього циліндра колектора 3 локально тем- Коаксиально, із зовнішньої сторони зовнішпература може досягати більш 400°С. Потоком нього циліндра і нижче пропускних клапанів кріпатмосферного повітря створюється тиск на лопаті ляться нерухомо обмотки. 5 і приводиться в обертальний рух раму 6 із щіт- Симетрично щодо концентратора сонячної ками 7 і магнітами 8 і 9. В обмотці 10 з'являється енергії кріпиться рама з можливістю реверсивного електричний струм. За рахунок електромагнітних обертання, на рамі укріплені діаметрально дві щітсил поршень 11 буде переміщатися вверх по внутки і лопати для обертання рами. рішньому циліндру 4 до упора в пружину 12. Кла- До рами на рівні обмоток і в безпосередній пан 13 відкриється і під поршень 11 надійде вода. близькості від їхніх поверхонь прикріплені постійні При цьому в обмотці 10 електричний струм зникає, магніти так, що при обертанні рами щітки очищаа в обмотці 14 з'являється і поршень 11 переміщують поверхню елементів концентратора сонячної ється вниз до упору в пр ужину 15, клапан 13 заенергії, а магніти обертаються навколо обмоток, кривається, а клапан 16 відкривається і вода витіпри цьому в обмотках з'являється електричний сняється по гвинтовому каналу 17 у простір над струм. поршнем 11, а потім у ємність 18. При наповненні - У внутрішньому циліндрі розташований поємності 18 вода по рециркуляційному патрубку 19 і ршень з можливістю осьового зворотночерез зворотний клапан 20 циркулює по замкнутопоступального переміщення під дією електромагму контуру. За допомогою щіток 6 виробляється нітних сил. очищення елементів концентрації сонячної енергії - Знизу і зверху рами кріпляться пристрої для 2. У випадку штормової погоди швидкість обергальмування рами при швидкості вітру вище розтання рами 5 регулюється пристроями 21, що бурахункової для даного району. дуть притискатися до рами 5 тим сильніше, чим - Вище колектора і з'єднана з ним трубопровобільше швидкість її обертання і більше ЕДС в обдом розташована ємність нагрітої води з переливмотках 9 і 14. Подача води в систему гарячого воним патрубком і пропускним клапаном, патрубок допостачання виробляється з патрубка 22. приєднаний до трубопроводу холодної води нижче Техніко-економічні переваги пропонованого колектора, а знизу до ємності приєднаний патрутеплообмінника, що заявляється як корисна мобок для розбору гарячої води. дель, у порівнянні з прототипом забезпечується за Підвищення ефективності утилізації сонячної рахунок підвищення ефективності утилізації як енергії досягається за рахунок того, що в плині прямої, так і розсіяної сонячної енергії в плині свіусього світлового дня концентратор сонячної енетлового періоду доби, за рахунок постійного очиргії буде освітлений прямою і розсіяною тепловою щення елементів концентратора сонячної енергії, енергією; рух води по гвинтовому каналу підвищує примусової подачі води, що нагрівається, у теплоефективність теплообміну. обмінник і підвищення експлуатаційної надійності роботи теплообмінника. 5 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 3594 6 Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601