Геліосистема

Реферат: Геліосистема, яка містить бак-акумулятор гарячої води, сполучений з геліоколектором складається з прозорого покриття, теплоізоляційного шару, розташованих між ними поглинача сонячної енергії та трубок для теплоносія. Вона додатково містить бак попереднього підігріву холодної води, який розташований під геліоколектором, та бак-акумулятор гарячої води, виконані з теплоізоляцією, а поглинач сонячної енергії виконано гофрованим. UA 98778 U (54) ГЕЛІОСИСТЕМА UA 98778 U UA 98778 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі будівництва, а саме до сонячної теплоенергетики і може бути використана для підігріву води на гаряче водопостачання за рахунок сонячної енергії для побутових та технологічних потреб. Відома геліосистема, яка містить геліоколектор, що складається з прозорого покриття, теплоізоляційного шару, розташованих між ними поглинача сонячної енергії та трубок для теплоносія, сполучених з баком-акумулятором гарячої води [патент України № 32679 А, МПК F24J 2/04, "Геліонагрівник для води", Журавленко В.Я., Процишин Б.М. та ін., опубл. 15.02.2001, бюл. №1/20012]. Але дана геліосистема є екстенсивною через невисоку ефективність, оскільки в ній використовується лише один бак-акумулятор гарячої води та поглинач сонячної енергії виконано плоским, що зменшує площу поглинання сонячної енергії. Бак-акумулятор оснащений теплообмінником, який зменшує гідравлічні втрати у теплообміннику, проте не підвищує теплову продуктивність геліоколектора. Крім цього, через стінки бака-акумулятора відбувається втрата тепла, оскільки він не оснащений теплоізоляційним покриттям. В основу корисної моделі поставлена задача створити геліосистему, в якій введення нових конструктивних елементів та нове виконання відомих забезпечили би підвищення теплової продуктивності геліосистеми. Поставлена задача вирішується тим, що геліосистема, яка містить бак-акумулятор гарячої води, сполучений з геліоколектором, що складається з прозорого покриття, теплоізоляційного шару, розташованих між ними поглинача сонячної енергії та трубок для теплоносія, згідно з корисною моделлю, додатково вона містить бак попереднього підігріву холодної води, розташований під геліоколектором, та бак-акумулятор гарячої води, виконані з теплоізоляцією, а поглинач сонячної енергії виконано гофрованим. Встановлення баку попереднього підігріву холодної води дозволить збільшити теплову продуктивність геліоколектора, а виконання поглинача сонячної енергії гофрованим збільшить площу поглинання сонячної енергії та, як наслідок, збільшить ефективність геліосистеми. Доцільно бак попереднього підігріву холодної води виконати з шаром теплоізоляції у верхній частині та ребрами на бічних його стінках. Це забезпечить зменшення тепловтрати та дозволить пришвидшити початковий підігрів теплоносія. Варто бак попереднього підігріву холодної води оснастити вставкою у формі пустотілого циліндра виконаного з перфорацією у верхній та нижній його частинах. Це покращить природну циркуляцію теплоносія та його температурне розшарування. На фіг. 1 схематично зображено геліосистему, а на фіг. 2 геліоколектор, де 1 - бак попереднього підігріву холодної води, 2 - бак-акумулятор гарячої води, 3 - геліоколектор, 4 трубопроводи, 5 - ребра, 6 - теплоізоляція, 7 - вставка у формі пустотілого циліндра, 8 перфорація, 9 - автоматичний повітроспускник, 10 - вхідний патрубок, 11 - вихідний патрубок, 12 - прозоре покриття, 13 - гофрований поглинач сонячної енергії, 14 - трубки для теплоносія, 15 запірно-регулююча арматура. Бак попереднього підігріву холодної води 1 послідовно з'єднаний з баком-акумулятором гарячої води 2 та з геліоколектором 3 трубопроводами 4. Бічні поверхні бака попереднього підігріву холодної води 1 виконані з ребрами 5, а верхня його частина - з теплоізоляцією 6, всередині бак попереднього підігріву холодної води 1 оснащений вставкою 7, у формі пустотілого циліндра, виконаного з перфорацією 8 у верхній та нижній його частинах. Вихідний трубопровід бака попереднього підігріву холодної води 1 з'єднаний з баком-акумулятором гарячої води 2, який оснащений автоматичним повітроспускником 9. Бак-акумулятор гарячої води 2 з'єднаний трубопроводами 4 з вхідним 10 та вихідним 11 патрубками геліоколектора 3, що містить прозоре покриття 12, теплоізоляційний шар 6 та розташований між ними гофрований поглинач сонячної енергії 13, над яким розташовані трубки для теплоносія 14. Трубопроводи геліосистеми містять запірно-регулюючу арматуру 15. Рекомендується бак попереднього підігріву холодної води розташувати на горищі будівлі, де внутрішня температура бака урівноважуватиметься із зовнішньою. Геліосистема працює наступним чином. Теплоносій через трубопровід 4 поступає в бак попереднього підігріву холодної води 1, в якому здійснюється попередній нагрів від внутрішньої температури повітря на горищі будівлі, завдяки ребрам 5. Вставка 7, виконана з перфорацією 8 у верхній та нижній його частині, забезпечує покращення природної циркуляції теплоносія. Теплоносій через трубопроводи 4 поступає в бак-акумулятор гарячої води 2. За допомогою запірно-регулюючої арматури 15 теплоносій напрямляється у геліоколектор 3. Сонячне випромінювання проходить через прозоре покриття 12 і нагріває гофрований поглинач сонячної енергії 13 та трубки для 1 UA 98778 U 5 теплоносія 14. За рахунок різниці температур, та відповідно різниці густин теплоносія в зоні вхідного 10 і вихідного 11 патрубків створюється циркуляція теплоносія. Нагрітий теплоносій подається назад у бак-акумулятор гарячої води 2, звідки через трубопровід 4 - до споживача для побутових потреб. Теплоізоляційні шари 6 та прозоре покриття 12 забезпечують зменшення тепловтрат геліосистеми, а автоматичний повітроспускник 9 - випуск повітря. Регулювання подачі холодної та гарячої води можливе через запірно-регулювальну арматуру 15. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 1. Геліосистема, яка містить бак-акумулятор гарячої води, сполучений з геліоколектором, що складається з прозорого покриття, теплоізоляційного шару, розташованих між ними поглинача сонячної енергії та трубок для теплоносія, яка відрізняється тим, що вона додатково містить бак попереднього підігріву холодної води, який розташований під геліоколектором, та бакакумулятор гарячої води, виконані з теплоізоляцією, а поглинач сонячної енергії виконано гофрованим. 2. Геліосистема за п. 1, яка відрізняється тим, що бак попереднього підігріву холодної води виконаний з шаром теплоізоляції у верхній частині та ребрами на бічних його стінках. 3. Геліосистема за п. 2, яка відрізняється тим, що бак попереднього підігріву холодної води оснащений вставкою у формі пустотілого циліндра, виконаного з перфорацією у верхній та нижній його частинах. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2