Сонячний тепловий колектор

Реферат: UA 68343 U UA 68343 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі використання сонячної енергії для гарячого водопостачання. Відомий сонячний тепловий колектор, який містить теплоприймач, сполучений системою трубопроводів із теплообмінником, розміщеним всередині бойлера, при чому в порожнинах теплоприймача і теплообмінника міститься рідкий теплоносій, впускний патрубок бойлера сполучений з джерелом холодної води [1]. Тепло, отримане рідким теплоносієм від теплоприймача, передається через теплообмінник води, розміщений в порожнині бойлера. Недоліком описаного сонячного теплового колектора є недостатня ефективність використання сонячної енергії, обумовлена відсутністю системи регулювання потоків тепла в залежності від інтенсивності теплопостачання променевої енергії теплоприймачем, та потреб споживача нагрітої води. Найбільш близьким по технічній суті та результату, який досягається, є сонячний тепловий колектор, який містить теплоприймач, виготовлений у вигляді ємності з впускним та випускним патрубками, два бойлера з впускними та випускними патрубками, сполучені послідовно, до впускного патрубка першого бойлера під'єднано джерело холодної води, а випускний патрубок другого бойлера сполучений із споживачем нагрітої води, два теплообмінники з впускними та випускними патрубками розміщені в порожнинах першого і другого бойлерів і сполучені послідовно, порожнини теплоприймача та теплообмінників заповнені рідким теплоносієм, впускний патрубок теплообмінника першого бойлера сполучений із випускним патрубком теплоприймача, а випускний патрубок теплообмінника другого бойлера сполучений із впускним патрубком теплоприймача [2]. Наявність додаткового бойлера, який виконує функції швидкісного теплообмінника, дає змогу підвищити термічну ефективність геліосистеми, особливо в умовах недостатньої потужності поглинання поверхнею теплоприймача сонячної енергії. Недоліком описаного сонячного теплового колектора є обмеженість застосування, оскільки його конструкція не передбачає додаткового, постійного чи тимчасового, відбору нагрітої води. Задачею корисної моделі є розширення функціональних можливостей сонячного теплового колектора. Поставлена задача вирішується таким чином, що відомий сонячний тепловий колектор, який містить теплоприймач, виготовлений у вигляді ємності з впускним та випускним патрубками, два бойлера з впускними та випускними патрубками, сполучені послідовно, до впускного патрубка першого бойлера під'єднано джерело холодної води, а випускний патрубок другого бойлера сполучений із споживачем нагрітої води, два теплообмінники з впускними та випускними патрубками розміщені в порожнинах першого і другого бойлерів і сполучені послідовно, порожнини теплоприймача та теплообмінників заповнені рідким теплоносієм, впускний патрубок теплообмінника першого бойлера сполучений із випускним патрубком теплоприймача, а випускний патрубок теплообмінника другого бойлера сполучений із впускним патрубком теплоприймача, згідно з корисною моделлю, містить додатковий теплообмінник з впускним та випускним патрубками, розміщений в порожнині одного із бойлерів, між джерелом холодної води та впускним патрубком першого бойлера встановлено трійний, сполучений з вхідним патрубком додаткового теплообмінника, а випускний патрубок додаткового теплообмінника сполучений з додатковим споживачем нагрітої води. Наявність додаткового теплообмінника, розміщеного в порожнині одного із бойлерів і сполученого безпосередньо з джерелом холодної води, дає змогу при необхідності відбирати порційно нагріту воду для додаткового споживача, суттєво не впливаючи на постачання нагрітої води основному споживачу. На кресленні схематично представлена конструкція запропонованого сонячного теплового колектора. Теплоприймач 1 через випускний патрубок 2, трубопровід 3 сполучений з впускним патрубком 4 теплообмінника 5, розміщеного в порожнині першого бойлера 6. Теплообмінник 5 через випускний патрубок 7, трубопровід 8 та впускний патрубок 9 сполучений з теплообмінником 10, розміщеним в порожнині другого бойлера 11. Теплообмінник 10 через випускний патрубок 12 та трубопровід 13 сполучений з впускним патрубком 14 теплоприймача 1. Джерело холодної води трубопроводом 15 сполучено з впускним патрубком 16 другого бойлера 11, а випускний патрубок 17 через трубопровід 18 з впускним патрубком 19 першого бойлера 6, випускний патрубок 20 якого сполучений із основним споживачем нагрітої води. На трубопроводі холодної води встановлено трійник 21, сполучений через трубопровід 22 з впускним патрубком 23 додаткового теплообмінника 24, встановленого в порожнині першого бойлера 6 і сполученого через випускний патрубок 25 з додатковим споживачем нагрітої води. 1 UA 68343 U 5 10 15 20 Між трійником 21 та впускним патрубком 23 на трубопроводі встановлено циркуляційний насос та зворотній клапан (на кресленні не показані). Аналогічно насос та клапан встановлені в контурі теплоносія (на кресленні не показані). У конкретному виконанні сонячний тепловий колектор містить два теплоприймачі з площею 2 робочої поверхні 400 дм . Як теплоносій використано антифриз 40, об'єм якого становив 280 літрів. Об'єм порожнини першого і другого бойлерів становив по 150 літрів. Основним споживачем нагрітої води є басейн. Проведено випробування запропонованого сонячного теплового колектора, для цього основному споживачеві подавали нагріту воду із швидкістю 2 л/хв. при різниці температур холодної та нагрітої води 40 К. Періодично, через 30 хв. додатковому споживачу відбирали по 10 л. нагрітої води без відключення основного споживача. Встановлено, що пониження температури води, яку подавали основному споживачеві під час відбору нагрітої води додатковому споживачеві не перевищувало 2 К, що дає змогу, суттєво не порушуючи режим подачі нагрітої води основному споживачеві, здійснювати відбір нагрітої води додатковому споживачеві. Таким чином запропонована конструкція розширяє функціональні можливості сонячного теплового колектора. Джерела інформації: 1. Патент України № 23837, МПК F24J 2/00. 2. Патент Российской федерации № 2045714, МПК F24J 2/42. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 Сонячний тепловий колектор, який містить теплоприймач, виготовлений у вигляді ємності з впускним та випускним патрубками, два бойлера з впускними та випускними патрубками сполучені послідовно, до впускного патрубка першого бойлера під'єднано джерело холодної води, а випускний патрубок другого бойлера сполучений із споживачем нагрітої води, два теплообмінники з впускними та випускними патрубками, розміщені в порожнинах першого і другого бойлерів сполучені послідовно, порожнини теплоприймача та теплообмінників заповнені рідким теплоносієм, впускний патрубок теплообмінника першого бойлера сполучений із випускним патрубком теплоприймача, а випускний патрубок теплообмінника другого бойлера сполучений із впускним патрубком теплоприймача, який відрізняється тим, що він містить додатковий теплообмінник з впускним та випускним патрубками, розміщений в порожнині одного із бойлерів, між джерелом холодної води та впускним патрубком першого бойлера встановлено трійник, сполучений з вхідним патрубком додаткового теплообмінника, а випускний патрубок додаткового теплообмінника сполучений з додатковим споживачем нагрітої води. 2 UA 68343 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3