Геліонагрівник

Геліонагрівник, що містить теплоізольований корпус з патрубками заливу і зливу теплоносія та вхідним і вихідним патрубками циркуляційних ка 3 покриття, що складається з центральної і бокових поверхонь та розміщену в корпусі теплопоглинаючу панель з каналами циркуляціїї теплоносія ("Солнечный коллектор." Патент Российской Федерации RU 2224188 ). Однак, так як цей геліонагрівник має замкнуту оболонку з прозорого матеріалу, що складається з центральної та циліндричних бокових поверхонь, а теплопоглинаюча панель може виконуватись зігнутою по краях, площа бокових зігнутих елементів надто мала для того, щоб отримати необхідну кількість теплової енергії зранку і ввечері, й відстань між прозорою оболонкою і теплопоглинаючою панеллю є значною, що спричинюватиме значні конвективні потоки, які в свою чергу збільшуватимуть тепловтрати системи, що зменшить ККД геліонагрівника. Виготовлення бокових прозорих частин оболонки з певним радіусом є незручним. В основі корисної моделі поставлена задача створити геліонагрівник, у якому нове виконання форми прозорого покриття, теплопоглинючої панелі з каналами для циркуляції теплоносія та бака акумулятора, що розміщені в одному корпусі, забезпечувало б максимальне використання сонячної енергії протягом дня, і за рахунок цього підвищити коефіцієнт корисної дії, знизити теплову інерційність та зменшити тепловтрати. Поставлена задача вирішується тим, що в геліонагрівнику, який містить теплоізольований корпус з патрубками заливу і зливу рідини та вхідним і вихідним патрубками циркуляційних каналів, прозоре покриття, що складається з центральної і бокових поверхонь та розміщену в корпусі тешюпоглинаючу панель з каналами циркуляції теплоносія, згідно з корисною моделлю, прозоре покриття та теплопоглинаюча панель виконані у вигляді трапеціїї, а внутрішній об'єм корпусу використаний як бак-акумулятор, який виконано з тепловідбиваючим покриттям, по якому нанесено шар абсорбера теплової енергії і містить теплоізолюючу перегородку, паралельну до теплопоглинаючої пластини з зазором між ними. Виконання прозорого покриття та теплопоглинаючої панелі скісними по краях, що в перерізі мають форму трапеції, дає можливість отримувати більше енергії протягом дня, оскільки максимально можливе поглинання прямої сонячної енергії можливе лише перпендикулярною до сонячних променів поверхнею. Це може забезпечуватись певною кількістю орієнтацій геліонагрівника, але в даному винаході орієнтації не потрібні, оскільки скісні поверхні дозволять ефективно отримувати сонячну енергію протягом усього дня. Також теплоізоляція корпусу пристрою дозволить зменшити втрати теплової енергії в навколишнє середовище та зменшити вплив вітру на роботу геліонагрівника, а покриття внутрішньої поверхні бакаакумулятора по тепловідбиваючому покритті шаром абсорбера теплової енергії дозволить закумулювати надлишок теплоти та вивільнити її при тимчасовому захмаренні або заповненні пристрою новою порцією рідини. Можливість геліонагрівника працювати одночасно в режимі циркуляції теплоносія та нагріву теплоносія бака-акумулятора до 41789 4 зволить зменшити тепловтрати, а також зменшити ризик перегріву системи. Все це дозволить підвищити коефіцієнт корисної дії геліонагрівника, знизити теплову інерційність та зменшити тепловтрати. Технічна суть та принцип запропонованого геліонагрівника зображено на фіг.1, а на фіг. 2 - переріз А-А геліонагрівника, де 1 - корпус; 2теплоізоляція корпусу; 3 - бак-акумулятор; 4 - теплоізолююча перегордка; 5 - тепловідбиваюче покриття; 6 - абсорбер; 7 - теплопоглинаюча панель; 8 - канали циркуляції теплоносія; 9 - бічні стінки корпусу; 10 - прозоре покриття; 11 - патрубок подачі теплоносія в циркуляційні канали; 12 патрубок виходу теплоносія з циркуляційних каналів; 13 - патрубок заливу теплоносія в бакакумулятор; 14 - патрубок зливу теплоносія з бакаакумулятора. Геліонагрівник складається з корпусу 1, що має шар теплоізоляції 2, а його внутрішній об`єм використаний як бак-акумулятор 3 з теплоізолюючою перегородкою 4, тепловідбиваючим покриттям 5, по якому нанесено шар абсорбера 6, теплопоглинаючої панелі 7 із каналами для циркуляцій теплоносія 8, в якій середня частина є перпендикулярною до бічних стінок корпусу 9, а бічні частини теплопоглинаючої панелі 7 - скісні, та прозорого покриття 10. В корпусі 1 геліонагрівника з протилежних сторін встановлено патрубок для подачі теплоносія 11 в циркуляційні канали 8 і патрубок виходу теплоносія 12, а також патрубоки для заливу 13 та зливу 14 теплоносія з бака-акумулятора геліонагрівника. Пропонований геліонагрівник для нагрівання теплоносія сонячною радіацією використовують наступним чином: геліонагрівник встановлюють на підставці під необхідним кутом до горизонтальної площини з оптимальною орієнтацією по відношенню до азимуту Сонця. Геліонагрівник може працювати в декількох режимах. Перший режим роботи. Через патрубок 13 пристрій наповнюють теплоносієм. Сонячні промені, проходячи через прозоре покриття 10, нагріватимуть теплопоглинаючу панель 7, яка віддаватиме тепло абсорберу 6, що нагріватиме теплоносій в бакові-акумуляторові 3. Тонкий шар теплоносія між абсорбером 6 і теплоізолюючою перегородкою 4, отримуючи теплоту, буде підігріватись, через що виникатиме природня циркуляція, в результаті чого теплоносій підніматиметься вгору, а більш холодний опускатиметься до низу. Геліонагрівник патрубками 13 та 14 під'єднують у геліосистему теплопостачання, або нагрітий теплоносій зливають через патрубок 14. Другий режим роботи. В іншому випадку, патрубками 11 і 12 пристрій під'єднують в геліосистему теплопостачання (з природньою, або вимушеною циркуляцією). Зранку і ввечері сонце нагріватиме найбільше одну скісну і частково центральну частини теплопоглинаючої панелі 7, що дасть змогу швидше нагріти теплоносій. Коли сонце нагріватиме всі три частини теплопоглинаючої панелі 8 (в обід), геліонагрівник працюватиме найефективніше. Теплоносій для нагрівання, крізь патрубок 11, проходячи циркуляційні канали 8, 5 41789 отримує енергію сонця і через патрубок 12 подається споживачу. Причому бак-акумулятор 3 є порожній. Третій режим роботи. Також система може працювати в двох описаних вище режимах одночасно. Крізь циркуляційні канали 8 проходитиме циркуляція теплоносія, а надлишок енергії буде використовуватись для нагріву теплоносія бакаакумулятора 3, що значно підвищить коефіцієнт корисної дії геліонагрівника. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 6 Можливий четвертий режим роботи. Бакакумулятор 3 заповнюється теплоносієм для нагрівання через патрубок 13. З`єднуються патрубки 11 і 14 з циркуляційним насосом між ними, а також патрубки 12 і 13 з повітроспусником та розширювальним баком між ними. В результаті чого сонячна енергія, яку отримуватимуть циркуляційні канали 8 теплопоглинаючої панелі 7, буде акумулюватись самою системою без відводу теплоносія. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601