Двоконтурна безнасосна геліоустановка

Корисна модель відноситься до геліотехніки, саме до двоконтурних систем, де у одному контурі постійно рециркулює теплоносій, а у др угому, за використанням теплообмінника, рухається рідина (вода), що підігрівається. Теплоносій підігрівається сонячним випромінюванням і передає тепло рідині (воді), яка рухається у другому контурі. Переважна більшість двоконтурних систем оснащується циркуляційними насосами для підвищення інтенсивності теплообміну і забезпечення надійної рециркуляції теплоносія і рідини (води), що підігрівається у розгалужених системах та при незалежному розміщенні геліоколекторів теплообмінників та акумуляторів (тобто взаємного рівня розміщення). Геліоустановка призначена для теплопостачання комунальних та спортивних об'єктів, може також використовува тись для опалення житлових та адміністративних приміщень. Удосконалення геліосистем, в яких використовуються спеціальні концентратори сонячного випромінювання, дає можливість у використанні в технологічних процесах підприємства. Мета пристрою, що пропонується, полягає у створенні простої і надійної у роботі установки з широким попитом у споживачів. Двоконтурна геліоустановка, яка запропонована авторами, має ряд позитивних відмін у порівнянні з відомими, як вітчизняними, так і зарубіжними аналогами. Приведені нижче авторські свідоцтва і патенти дають об'єктивну оцінку у досконалості і ефективності окремих елементів системи, що пропонується, а також усього комплексу. Домінуюче значення у геліосистемах мають геліоколектори. Тому розглянемо окремі пропозиції по їх удосконаленню. Розглянемо також геліоустановки в цілому. Патенти UA 10977 7F24J 2/00; 15.12.2005. Бюл.12, 2005 Пристрій для нагрівання води. Патент Укр. UA 10977 7F24J 2/00; 15.12.2005. Бюл.12, 2005 Пристрій для нагрівання води. Корисна модель має відношення до пристроїв підігріву води для побутови х потреб. Переваги над аналогами і найближчим аналогом полягають у спрощенні конструкції, використанні утилізованого матеріалу, що спрощує умови виготовлення. Колектор, що розміщується нижче ємності накопичення, виконано у вигляді окремих пляшок з'єднаних з каналом теплоносія у шахматному порядку. Пляшки з'єднані з каналом теплоносія під кутом, який сприяє найбільшому поглинанню сонячного випромінювання. Пристрій містить ємність для накопичування теплої води. Вихід води з ємності здійснюється завдяки сифону (зверху), в якому трубка закріплена до поплавця. Це дозволяє переміщуватись поплавцю залежно від рівня води у ємності. Пристрій виконується у дво х варіантах: спрощений, де підігріта вода (теплоносій) по каналу прямує до ємності, і друге, коли канал теплоносія з'єднується з ємністю через змійовик або подвійне днище ємності. Змійовик, канал і пляшки заповнюються теплоносієм (водою або іншою рідиною). А ємність заповнюють водою до рівня її переливного отвору. На перший погляд запропонований пристрій дуже простий у виготовленні, але тепло-масообмінні процеси протікають у дуже складній гідродинамічній ситуації, яка у певних умовах може призвести до пульсуючих викидів підігрітої у пляшках води, які спонукають спускаємий потік прохолодної води крізь вузьку горловину пляшок. Нагрів води у ємності дуже повільний, тому що тепло від гарячої рідини проникає тільки крізь одну, нижню, поверхню. Відсутність прозорої огорожі колекторів з пляшками призводить до значних втрат вже сприйнятого тепла пляшками внаслідок розсіювання його у зовнішнє середовище з поверхні пляшок., шляхом радіаційного і конвективного теплообміну. Патент України UA 64200A 7F24J 2/22; 16.02.2004. Бюл.№2, 2004. Геліонагрівник. Мета - удосконалення конструкції геліонагрівника шляхом збільшення строку служби поверхні з полімерної плівки, яка сприймає сонячні промені. Для цього поверхню, яка сприймає сонячні промені, пропонується виготовити з двох шарів полімерної плівки чорного кольору. Повітря між двома шарами плівки є теплоізоляцією і сприяє зменшенню температури внутрішнього шару плівки. На екрані розміщено листовий матеріал з чарунками, над яким розміщується два шари полімерної плівки з повітряним проміжком. Вода поступає на листовий матеріал з чарунками і розтікається по екрану. Сонячні промені попадають на поверхню (чорного кольору), нагрівають її, далі крізь повітряний проміжок, який є теплоізоляцією нижнього шару полімерної плівки, нагрівають воду на екрані. Повітряний проміжок сприяє зниженню температури плівки до рівня нижчого ніж температура її розплаву. За рахунок нахилу корпусу плівка води стікає зверху донизута нагрівається сонячним випромінюванням. Відомо, що шар світлопрозорого матеріалу гальмує проникненню сонячного випромінювання до об'єкту нагріву. У розглядаємій роботі сонячне проміння значно послаблює тепловий ефект внаслідок проникнення його крізь низку бар'єрів: полімерну прозору огорожу та листовий матеріал з чарунками, два шари плівки з повітряним проміжком і тільки після них вода, що стікає по полімерному екрану, сприймає сонячне проміння. Прагнення зменшити температурний рівень теплосприймаючої полімерної плівки за рахунок утворення світлопрозорого опору невиправдано і призводить до значного погіршення ефективності роботи геліонагрівника. А.С. 1772540 А1 30.10.92 Бюл.№40 Патент Франції №2561362 КЛ. F24J 2/24, опубл. 1985. Плоскотрубний поглинач. Мета - підвищення експлуатаційної надійності. Канали для теплоносія прикріплені до лучепоглинаючої пластини за допомогою замкового елемента. Кожен канал виконаний із пластмасової стрічки, що згортається в трубку, краї її постачені бортами, займаними замковим елементом, що постачений тепловідводячим ребром, вставленим у порожнечу каналу, через зазор утворений, згорнутий у тр убку пластмасовою стрічкою. Сонячні промені, падаючи на лучепоглинаючу пластину, нагрівають її, одночасно нагрівається і замок з тепловідводячим елементом, що передає тепло теплоносієві, який протікає по каналу. Пластмасові матеріали підвищують корозійну стійкість і зменшують теплоємність колектора, що у порівнянні з прототипом зменшується в 2 рази, а термін служби збільшується в 3-4 рази. Утрати зменшуються завдяки теплоізоляційним властивостям матеріалу тепловідводячого каналу. Рішення оригінальне, але конструктивно складне і, що головне, це можлива розгерметизація каналів, які ущільнюються замковим елементом. Справа у тому, що матеріали пластмаси, з якої виготовлені канали при нагріві підлягають релаксації, що згодом приведе до послаблення щільності замкового елементу. Ефективність пристрою напряму залежить від товщини і теплопровідності тепловідводящого елементу, розміщеному у каналі. Найбільш ефективні матеріали - це алюміній та мідь, але крім високої ціни у процесі експлуатації вони будуть покриватися окисною плівкою, що погіршуватиме тепловіддачу до теплоносія. Робота тепловідводящого елементу малоефективна тому, що тепло передається по тепловому мостику у перерізі плоскої прямокутної форми характерної високим термічним опором, тому зменшується кількість відведеного тепла. Для поліпшення та підвищення теплового потоку від елементу його краще виготовити у перерізі трапецеїдальної форми, що забезпечить по висоті рівномірний термічний опір, але це дуже складно і дорого. А.С. 1716975 A3 F24J 2/34,29.02.92 Бюл.№8 1451476 КЛ. F24J 2/30,1987. Водонагрівальна геліоустановка. Мета - спрощення конструкції і підвищення надійності. Геліоустановка містить у собі бак-акумулятор із плавучим покриттям, до якого прикріплений водозбірник, з'єднаний гнучким шлангом зі споживачами теплої води, і прозорий кожух, що о хоплює бак-акумулятор. Плавуче покриття виконане у виді піддона з відігнутими нагору бортами, днище якого є теплопровідними і покрито зверху поглинаючою речовиною чорної фарби. Сонячні промені, проникаючи через прозорий кожух попадають на поглинаючий шар плавучого покриття і нагрівають воду в баці. Найбільш гаряча вода зосереджується вгорі бака, у зоні заборника. Температуру води можна регулювати, змішуючи гарячу і холодну воду з водопроводу Конструктивно геліоустановка для нагрівання дуже проста. Виготовити її можна в побутови х умовах. Але вона має недосконалу систему теплопередачі., але щодо ефективності, то приходиться признати її недосконалу систему теплообміну. Теплосприймаюча поверхня-піддон розташована у поверхні рівня води бака-акумулятора і гріє тільки невеликий шар води, а основна маса її буде прохолодною внаслідок дуже низької теплопровідності води. У даному разі конвективні токи, які б перемішували воду відсутні внаслідок протиприродного вектору теплового потоку. Тому пристрій носить обмежений попит і використовується на присадибних ділянках. Патент України 68850 A 7F24 J 2/24; 16.08.2004. Бюл.№8. Сонячний колектор. В задачу входило забезпечення підвищення ефективності сонячного колектора шляхом зміни геометричної форми трубопроводів трубного регістра. Колектор містить корпус, у верхній частині якого розміщено прозоре покриття полімерної плівки з багатоканальною структурою. На нижній частині корпусу закріплена теплоізоляція, а над нею знаходиться абсорбер, що включає у себе теплоприймаючий лист, тр убного регістра і гідроколектора. Конструктивна відміна плоского сонячного колектора полягає у тому, що трубопровід трубного регістра у попередньому перерізі має форму прямокутника з закругленими краями або форму сектора кола, або форму звичайного прямокутника, а також форму комбінованої фігури, яка утворена сектором кола і прямокутником. Теплоносій, наприклад, вода, подається по трубі до гідроколектора, звідти розподіляється по трубах регістра. Енергія сонячного випромінювання крізь прозоре покриття поглинається теплосприймаючим листом та поверхнею трубок регістра. Нагрітий теплоносій по вихідній трубі подається теплоспоживачу. Недоліком є нераціональне використання розвинутих теплосприймаючих поверхонь у вигляді теплосприймаючого листа і плоских або закруглених поверхонь труб, у результаті чо го частина поглинаємої радіацією та конвекцією енергії втрачається у зовнішнє середовище, а залишок тепла сприймається теплоносієм за рахунок теплопровідності від окремих елементів регістра. Окрім цього відомо, що тепловий потік через теплопровідність залежить від типу метала, товщини теплосприймаючого листа і значення кроку між трубами регістра. На жаль, автори при сподіваних поліпшеннях енергетичних характеристик колектора не привели ніяких рекомендацій з цього приводу, тому дати перевагу якомусь з чотирьох варіантів неможливо. Очевидно автори інтуїтивно сподівалися на очікувані позитивні результати, але також інтуїтивно можна очікувати і негативний результат, особливо, якщо акцентувати увагу на домінант теплопровідності, що пов'язано або зі стовщення стінок труб і листа або необхідності їх виконання з високотеплопровідних дорогоцінних металів, що на сьогоднішній день невигідно і некоректно. А.С. 1467332 А1 23.03.89. Бюл №11. Патент ГДР №235717 КЛ F24J 2/42,1986. Колектор-акумулятор. Мета - підвищення к.к.д. колектора-акумулятора шляхом скорочення його тепловтрат випромінюванням і конвекцією. У теплоізольованому корпусі зі світлопрозорим покриттям розташовані поглинач і перегородка, що з корпусом утворюють ємність, що акумулює. Між споживачем і перегородкою утворений канал для теплоносія, що гідравлічно зв'язаний з ємністю, що акумулює. Колектор-акумулятор постачений двосторонніми дзеркальними пластинами і плоскими відбивачами, а корпус над поглиначем виконаний розширюючимися до світлопрозорого покриття, що у поперечному перерізі має форму напівхвилі, звернених опуклістю до поглинача і примикаючи одна до іншої. Поглинач виконаний з дюралюмінію в поперечному перерізі пилкоподібної форми, а на бічних сторонах з убців має дистанціюючи ребра і постачений прозорою плівкою вільно покладеної на зубцях. Поглинач має селективне покриття, наприклад, із закису міді або двоокису олова. Перегородка виконана з поліуретану. Пластини утворюють концентратор і виконані з пластику з наклеєною алюмінієвою фольгою або фарбою. Плівка з тифлона автоматично натягається при установці пластин у корпусі. Колектор-акумулятор постачений лійкою з наливною трубкою і гнучким шлангом поплавцем. Розташовують колектор-акумулятор у горищному приміщенні будинку так, щоб світлопрозрачне покриття сполучалося з нахилом даху, зверненої на південь або південний захід. Вода в каналі нагрівається від поглинача, що сприймає сонячне випромінювання від концентраторів з відбивачами. Нагрівання води в каналі викликає термосифонну циркуляцію і нагромадження гарячої води в акумуляторі. Колектор-акумулятор забезпечує дворазову концентрацію випромінювання і підвищує к.к.д. не менше, ніж на 10%. Щодо конструкції, вона дуже складна, потребує для виготовлення її елементів спеціального інструменту, обладнання і дорогоцінних матеріалів. Використання моделі обмежено у зв'язку з тим, що дахи будівель не завжди орієнтовані південь або південь. Для підтримання постійного термосифонного ефекту необхідно, щоб рівні води у каналі і акумуляторі були однакові, а для цього необхідно постійно добавляти свіжу воду, що має температуру нижчу ніж накопичену в акумуляторі. А гаряча вода буде відводитись тільки зверху через патрубок з поплавцем. Можна припинити поповнення води і перейти на замкнену рециркуляцію, що потребує певний час і погіршує ефективність пристрою. Перелічені конструктивні складнощі та обмеження в експлуатації не компенсують очікуване підвищення к.к.д. на 10%. А.С. 1464014 А1 07.03.89. F24J 2/34 Бюл №9 Патент США 4027821 F24J 3/02, опубл. 1977 Геліоустановка. Мета - спрощення конструкції і зниження маси. Бак-акумулятор з верхньою і нижньою ємностями встановлений нижче геліоприймача, виконаного з двох з'єднаних по периметру аркушів з еластичного матеріалу до встановленого між ними твердими прокладками. До верхній і нижній ємностей підключені, відповідно, підводящі і відводящі тр убопроводи. Днище верхньої ємності встановлено рухливо і підпружинено щодо днища нижньої ємності, а бокові стінки виконані еластичними і з'єднані зі стінками нижньої ємності. До верхньої ємності геліоприймач підключений трубопроводом, що підводить, а до нижнього - відводящим із установленим на ньому повітрявідділювачем. Перед початком роботи верхню ємність заливають водою (теплоносієм), при цьому пружина стискується, еластичні стінки розпрямляються, і днище ємності встановлюється в нижнє положення, при цьому бак-акумулятор закривають кришкою. Потім, за допомогою еластичного пружного повітрявідділювача зі зворотним клапаном роблять відкачку повітря з усіх тр убопроводів і геліоприймача, у якому між пластинами утворюються канали. У результаті розрідження вода з верхньої ємності заповнює геліоприймач, повітрявідділювач і через відводящій трубопровід, заповнює нижню ємність. В міру нагрівання теплоносія починається перекачування його з верхньої в нижню ємність, після закінчення циклу починається розбір нагрітого теплоносія через нижній патрубок з вентилем. Як зауважили автори геліоустановка призначена для теплого та гарячого водопостачання. Конструктивна особливість полягає у необхідності споживання теплої або гарячої води тільки після завершення переливання води з однієї ємності у іншу. Проміжний варіант неможливий тому, що порушиться матеріальний баланс. У зв'язку з тим, що цикл розімкнений, а не рециркуляційний, то під час прямоточного переливання реалізуються значні втрати тепла, у зовнішнє середовище крізь стінки апарату і поверхні магістралей. Після закінчення циклу і спрацювання нагрітої води, необхідно все починати знову: залити воду, вручну зминати еластичну кульку повітровідводника та відсмоктувати повітря з системи для заповнення її водою. Процеси нетехнологічні, не ергономічні і в порівнянні з відомими малоефективні. Тому додатково зауважимо, що еластичні поверхні недовговічні і ненадійні, а пружина, яка постійно контактує з водою та повітрям швидко зруйнується. Усі розглянуті вище пристрої мають ті чи інші недоліки, що заважають виконанню завдання з максимального використання енергії сонячного випромінювання. Вони конструктивно складні, потребують спеціальних пристроїв для виготовлення і ненадійні при довгостроковій експлуатації. Найбільш близьким до заявляемого, використовуємого як найближчий аналог. Патент України UA 64198 A 7F24.12/42; 16.02.2004. Бюл.№2, 2004. Двоконтурна геліоводонагрівна установка. Метою роботи є вдосконалення конструкції геліоустановки, підвищення її к.к.д. шляхом застосування тонкоплівкових геліоколекторів без тискового типу. Установка має два контури. Перший включає у себе геліоколектор, з'єднаний трубопроводами з бакомакумулятором, а також з одним з контурів теплообмінного пристрою, в якому розміщено керамічний нагрівач контактного типу. За теплоносій прийнято антифриз, що рециркулює поміж колектором і акумулятором за допомогою насосу. Другий - складається з теплообмінного пристрою з вмонтованими в нього керамічного нагрівачу контактного типу, циркуляційного насосу, баку-акумулятору і установки хімводоочистки. Анти фриз і вода розглядаємих контурів в межах теплообмінного пристрою проходять через змійовики, які з'єднані з керамічними нагрівачами. Антифриз насосом з бака-акумулятора через змійовик теплообмінного пристрою подається в геліоколектор, де нагрівається. У хмарну погоду антифриз нагрівається нагрівачом і знову поступає в бак-акумулятор. У другому контурі вода з бака-акумулятору подається насосом у змійовик теплообмінного пристрою з керамічним нагрівником, який при необхідності догріває воду до необхідної температури і подається в бакакумулятор, а з нього - до споживача. Застосування тонкоплівкових колекторів безнасосного типу передбачає, що антифриз подається насосом по трубопроводу у верхню частину геліоколектору і далі самопливом по всій площі поверхні колектора тонкою плівкою, товщиною 5-8мм, стікає у нижню частину колектору і через збірну тр убу до бака-акумулятору. Ефективність установки, яка цілком залежна від надійного електропостачання і роботи двох насосів викликає сумнів, тому що навіть при високій ефективності роботи геліоколектору аварія насосу першого контуру призведе до зупинки усієї системи. З точки зору гідравліки - некоректно навантажувати всмоктуючу лінію насосу. Насос повинен всмоктувати антифриз з баку крізь змійовик і антифриз може значно нагріватись, що приведе до часткового пароутворення і розриву всмоктуючого струменю, як наслідок - руйнуюча кавітація. З другого боку дуже складно після нагнітальної лінії насосу забезпечити повільну подачу антифризу у геліоколектор для самопливного руху тонкою плівкою. Для цього необхідні спеціальні розподільні пристрої і, можливо, байпасна петля, що ускладнює систему. Наявність хімводоочищення не гарантує відкладень водяного каменя усередині змійовика, що нагрівається керамічним нагрівником. Очікуєме авторами підвищення ефективності нівелюється сумою термічних опорів на шляху тепла від антифризу до стінок змійовика: теплопровідним шляхом крізь кераміку до водяного змійовика і крізь його стінки до води, а далі - магістралі, бак-акумулятор. Система складна, дорога і малоефективна. Технічна задача на вирішення якої спрямована корисна модель полягає у тому, щоб у порівнянні з відомими, установка забезпечила б максимальний ефект використання сонячного випромінювання завдяки впровадженню оригінальної конструкції і взаєморозміщення елементів установки з використанням високоефективних матеріалів. Поставлена задача досягається шляхом утворення двох контурів, у яких теплоносій і рідина, що підігрівається, рухається за рахунок різниці їх густини, а також внаслідок сплошності струму рідини обумовленою міжмолекулярними зчепленням. Відсутність насосів значно спрощує конструкцію установки, розширює можливості її використання у тих районах, де нестабільне або відсутнє енергопостачання. На відміну від матеріалоємних металевих геліоколекторів, що кородують, складних у виготовленні і малоефективних колекторів з низько теплопровідних полімерних матеріалів, авторами пропонується геліоколектор, що виготовлений з графіто-пластових антегмітових труб і колекторів, які мають однакову зі сталлю теплопровідність і майже в чотири рази легше за сталь. Окрім цього, антегмітові труби повністю інертні до будьяких середовищ. Світлосприймальний колектор не вимагає покриття чорною фарбою, так як має природний чорний колір Недоліками розглянутих аналогів та найближчого аналога є те, що усі елементи установки роздроблені і розміщенні по різних місцях, а це ускладнює і удорожчує експлуатацію, призводить до втрат дорогоцінного тепла крізь поверхні комунікацій і апаратів. Запропонований комплекс являє собою модуль, у якому безпосередньо розміщені геліоколектор, теплообмінник, ємність нагріваємої рідини і бак-акумулятор. Розміщення названих апаратів забезпечує максимальну ефективність сприйняття сонячного випромінювання, внаслідок того, що теплообмінні труби геліоколектора встановлюються на верхній стінці акумулятора, покритого чорною фарбою. Таким чином крім нагріву поверхні акумулятора через проміжки між трубами сонячним промінням, використовують тепло, що поступає за теплопровідністю від труб, які лежать на поверхні стінки акумулятора. Аналогічне додаткове сприйняття тепла здійснюється через зовнішню стінку ємності для рідини, що нагрівається, у середині якої знаходиться теплообмінник. Установка знаходиться в загальному теплоізольованому корпусі, зручна у експлуатації, а усі апарати крім антегмітового геліоколектора, виготовлені зручної плоско-призматичної форми із тонкостінного металу. Конструкції елементів можна виготовити за допомогою доступних і простих інструментів і обладнання. Геліоустановка (Фіг.) складається з чотирьох основних елементів, які з'єднуються між собою рознімними шлангами і утворюють два контури, в яких циркулюють середовища, що обмінюються теплом. Перший контур, до складу якого входять геліоколектор 2, теплообмінник 11, з'єднувальні труби. У контурі рециркуляції рухається теплоносій: антифриз або вода. За антифриз можна використовувати водні розчини етиленгліколю або гліцерину (антифриз використовують у зимній період). До другого контур у входять ємність 10 для рідини, що підігрівається, акумулятор 16, які сполучаються між собою з'єднувальними трубами 3 і 14. Усі чотири елементи розміщені в одному корпусі і закриті світло прозорим покриттям з полімерної плівки 15. Внаслідок великої маси і крихкості скла, яке руйнується, при деформації корпусу, перевага віддається міцній світло прозорій плівці, яка релаксує, запобігаючи руйнуванню при деформаціях. Для найбільш раціонального використання тепла сонячного випромінювання теплообмінні труби геліоколектора розміщені на зовнішній поверхні акумулятора. Теплообмінник для підігріваємої рідини розміщується всередині ємності. Для забезпечення високої інтенсивності тепловіддачі завдяки конвекції від гарячого теплоносія до стінок теплообмінника та акумулятора усередині улаштовані перегородки, які утворюють лабіринтні канали, по яким рухається теплоносій або рідина. Відведення можливих повітряних пробок у каналах здійснюється завдяки розміщенню перегородок з ухилом увер х на 2-3%. Конструкція теплообмінника рідини, розміщеного у ємності дозволяє швидко і легко звільняти зовнішні поверхні теплообмінника від нашарувань, бруду або водяного каменю, які погіршують теплопередачу. Завдяки простому демонтажу теплообмінника з ємності шляхом відкриття кришки 9, роз'єднання шлангів 4 і 13 (з обов'язковим зливом з системи теплоносія, через патрубок 17 з вентилем) поверхня очищується від забруднень і система знову ефективно працює. У замкнутому рециркуляційному контурі теплоносія відкладання нашарувань на внутрішніх поверхнях геліоколектора і теплообмінника практично відсутнє, тому що система не поновлюється свіжою рідиною і не вносить джерел забруднення. Робота пристрою. Перед пуском у роботу установки необхідно виконати деякі заходи для підготування. Геліоколектор 2 заповнюється теплоносієм (вода або антифриз - водний розчин етиленгліколю чи гліцерину) залежно від температурного рівня довкілля. Заповнення здійснюється при закритому вентилі на патрубку 17 через розширювальний або повітрявідвідний бачок 1, заповнюється геліоколектор 2 і по трубам 13 і 4, теплоносій поступає у порожнину теплообмінника 11. По мірі заповнення теплоносієм теплообмінника повітря витискується завдяки підйому перегородок у теплообміннику на 2-3% в сторону ви ходу. Після цього підігріваєму рідину підводять у порожнину ємності 10 з кришкою 9 і повітревідводною трубкою 7. Рідина, рівень якої контролюється поплавковим пристроєм 6, із ємності 10 по шлангу 14 заповнює порожнину акумулятора, а повітря з нього витискується через шланг 3 і повітревідвідну трубку 7. Після завершення підготовки теплоізольований корпус 8 геліоустановки орієнтують на південний напрямок під кутом до горизонту 45-50° і залишають для початкового підігріву теплоносія. Гарячий теплоносій з верхнього колектору поступає у порожнину теплообмінника 11 через патрубок 4 і по мірі охолодження відводиться до геліоколектора по патрубку 13. Тепло від гарячих поверхонь теплообмінника сприймається рідиною, яка нагрівається і за циркуляцією поступає через патрубок 3 в акумулятор 16. Далі по патрубку 14 знову повертається у ємність підігріву рідини. Рециркуляція в обох контурах здійснюється при сонячному випромінюванні. Подача гарячої рідини споживачам виконується при відкритих вентилях на патрубках 12 або 18. При зниженні рівня у баку рідина через поплавковий пристрій 6 заповнює порожнину ємності 10. Рушійною силою рециркуляції в обох контурах є сонячне випромінювання, що поглинається поверхнями колектора, акумулятора і ємності рідини. Припинення сонячного випромінювання супроводжується припиненням рециркуляції і підігріву теплоносія та рідини. Завдяки шару теплоізоляції і прозорого покриття тепло, акумульоване теплоносієм і рідиною, зберігається достатньо тривалий час. Відомості, які підтверджують можливість здійснення корисної моделі. Компактну безнасосну геліоустановку було виготовлено у 2001р. Установка її здійснена на території Одеського заводу „Продмаш". Корпус установки дерев'яний з пінопластовою теплоізоляцією. В корпусі розміщувались геліоколектор і акумулятор-накопичувач гарячої води. Геліоколектор і акумулятор виготовлені зі сталі, прозоре покриття - з товстостінного скла. Взаєморозміщення елементів виконано таким чином, щоб сонячне випромінювання сприймалось одночасно геліоколектором і верхньою стінкою плоского акумулятора-накопичувача, які зв'язані між собою циркуляційними магістралями. Ємність акумулятора-накопичувача складала 700л води нагрітої на 30-35°С (до 50-55°С) у ясний сонячний день. Недоліком системи є велика маса установки, яка складала у сумі з конструкцією і водою, що підігрівається більше 1000кг. Пропонуєма модель геліоустановки конструктивно значно удосконалена. Крім акумулятора передбачено ще теплообмінник для утворення теплоносію замкненого рециркуляційного контуру і забезпечення високої інтенсивності теплообміну завдяки можливості регулярного очищення поверхні від нашарувань: водяного каменю та інших забруднень. Наявність теплообмінника дозволяє підігрівати у ємності для рідини крім води будь-яку рідку речовину, що поширює область використання геліоустановки. Усі елементи конструктивно прості і при виготовленні технологічні. Теплообмінник, акумулятор і ємність для підігріву рідини зручної плоско-призматичної форми виготовлюються з тонкостінного металу зварюванням або пайкою з наступною перевіркою на герметичність шляхом наповнення рідиною (без тиску). Корпус і допоміжні елементи огорожі виготовляються з полімерних матеріалів підвищеної міцності або металевими. Зовнішня поверхня крім прозорого покриття теплоізолюється плитами із пінополістиролу ПСБС. Технологія виготовлення геліоколекторів із антегмітових труб також не визиває ускладнень. Труби необхідної геометрії виготовляються підприємствами, що спеціалізуються на виробах з графіту і його композицій. Діаметри верхніх і нижніх колекторів-розподільників геліоколектору підбирають таким чином, щоб вони були у 4-5 разів більше діаметру теплообмінних труб. У колекторах висверлюються отвори з конічністю 1:10 і з такою ж конічністю обточуються кінці теплообмінних труб. На підготовлені поверхні наносять тонкий шар графітової суміші на фенолфортальдегідній смолі, притуляють поверхні, і через короткий час з'єднання набуває робочої герметичності і міцності. Виготовлення суміші потребує додержання правил безпеки. Після висихання місце з'єднання повністю нейтральне. Усі вузли приєднання шлангів до колекторів закріплюють аналогічним попередньому способом. Авторами розробляється технічна документація для виготовлення макету пропонуємої корисної моделі.