Геліоустановка

1. Геліоустановка, що містить закріплені на опорних конструкціях фокусувальний елемент сферичної форми, порожнина якого заповнена рідиною, колектор, а також бак-акумулятор, який містить патрубок введення вихідного теплоносія, патрубок виведення нагрітого теплоносія, трубопровід подачі вихідного теплоносія і трубопровід виведення нагрітого теплоносія, які зв'язують ко C2 1 3 89494 4 рідина в ньому здобуває температуру вище темтакож бак-акумулятор, що містить патрубок ввеператури навколишнього середовища, у результадення вихідного теплоносія та патрубок виведення ті чого обсяг рідини в одному з термобалонів збінагрітого теплоносія, які зв'язують колектор і бакльшується у порівнянні з обсягом рідини в інших акумулятор, трубопровід подачі вихідного теплотермобалонах. За рахунок цього збільшується тиск носія і трубопровід виведення нагрітого теплонона поршень відповідного гідроциліндра, обсяг посія. Відповідно до винаходу, що заявляється, корожнини цього гідроциліндра зростає. При цьому лектор розташований поза порожниною відбувається розворот колектора за рахунок збіфокусуючого елемента, на фокусній відстані від льшення величини штока гідроциліндра. Така орінього. Лицьова сторона колектора має сочевицеєнтація колектора відбувається протягом усього подібну форму, яка повторює радіус кривизни фосвітлового дня, у залежності від положення сонця кусувального елементу. на небосхилі і відхилення фокуса убік того чи інВ одному з варіантів виконання геліоустановшого термобалона. ки, її колектор складається з корпусу, у якому поНедоліком даного пристрою є складність викослідовно розміщені прозоре покриття, головна нання і висока собівартість конструкції, яка полятруба виводу теплоносія і труби для проходу тепгає у тому, що для спостереження за сонцем нелоносія, поглинаючі пластини, теплоізоляції, голообхідно використовувати систему повороту вної труби подачі теплоносія. колектора за рухом сонця. Використання легкокиВ іншому варіанті виконання геліоустановки, плячої рідини, наприклад, фреону, збільшує собіпоглинаючі пластини закріплені на кожній трубі вартість пристрою в цілому. для проходу теплоносія по черзі зверху та знизу. Найбільш близьким до винаходу за технічною В одному з варіантів виконання геліоустановки суттю, призначенням, результатом, що досягаєтьколектор встановлений на опорній конструкції з ся, й обраним як прототип є геліоустановка [заявка можливістю обертання щодо геометричного SU 1268899, кл. F24J2/08, опубл. 07.11.86], що центра фокусувального елементу. містить опорні конструкції, на яких закріплений У винаході, що заявляється, забезпечується фокусувальний елемент сферичної форми і поропідвищення ККД геліоустановки за рахунок того, жнина якого заповнена рідиною, колектор, бакщо нагрівання теплоносія відбувається поза фокуакумулятор, що містить патрубок введення вихідсуючим елементом, колектор геліоустановки виноного теплоносія і патрубок виведення нагрітого ситься за межі фокусуючого елемента на фокусну теплоносія, а також трубопровід подачі вихідного відстань від неї. Це дозволяє, у порівнянні з протеплоносія і трубопровід виведення нагрітого тептотипом, виключити зі складу пристрою насос, лоносія. Колектор і бак-акумулятор зв'язані між який подає нагрітий теплоносій до споживача і, собою трубопроводом подачі вихідного теплонотаким чином, заощадити електроенергію. сія. Крім того, винесення колектора за межі пороОсобливістю даного пристрою є те, що колекжнини фокусуючого елемента виключає необхідтор розташований усередині лінзи, заповненої ність виконання в ньому технологічних отворів під теплоносієм, при нагріванні променями сонця котрубопроводи подачі та виводу теплоносія. Відполектора, відбувається нагрівання теплоносія, і відно до винаходу, що заявляється, фокусувальзосередження нагрітих мас теплоносія у верхній ний елемент виготовляється цільним. Таким чичастині порожнини лінзи. Нагрітий теплоносій з ном, досягається забезпечення надійності і верхньої частини порожнини лінзи подається до довговічності пристрою. споживачів за допомогою електричного насоса. Конструкція колектора, яка складається з корНедоліком даної конструкції є низький ККД гепусу, у якому послідовно розміщені прозоре поліоустановки. Це пояснюється тим, що в складі криття, головна труба виводу теплоносія і труби пристрою використовується електричний насос, для проходу теплоносія, поглинаючі пластини, що витрачає електричну енергію. До недоліків датеплоізоляція, головна труба подачі теплоносія ного пристрою також варто віднести ненадійність дозволяє забезпечити максимальне використання конструкції геліоустановки. Це полягає у тому, що енергії, яка надходить від фокусувального елемев місцях підведення трубопроводу подачі вихіднонту, мінімізувати втрати тепла. До того ж, таке го теплоносія і трубопроводу виведення нагрітого конструктивне виконання колектора дозволяє затеплоносія до фокусувального елементу необхідбезпечити простоту його виконання, надійність і но забезпечувати герметичність з'єднань між трудовговічність. бопроводами і фокусувальними елементами. По Кріплення поглинаючих пластин до труб для закінченню певного проміжку часу необхідно пропроходу теплоносія по черзі, то зверху, то знизу водити комплекс регламентних робіт, зв'язаних із дозволяє поглинати енергію в той час коли промезабезпеченням герметичності з'єднань трубопроні сфокусовані не на трубках колектора, а між ниводів і фокусувального елементу, у противному ми. У даному випадку тепло сприймається пластивипадку при розгерметизації з'єднань може відбуною, яка нагрівається, і передається до труби для тися відтік води з порожнини лінзи, що призведе проходу теплоносія, до якої вона закріплена, що до поломки пристрою. дозволяє забезпечити максимальне нагрівання В основу винаходу поставлена задача підвитеплоносія в трубі і мінімізувати втрати тепла при щення ККД і надійності пристрою. нагріванні теплоносія. Розмір пластин вибирається Поставлена задача вирішується тим, що геліоз таким розрахунком, щоб крайка однієї пластини установка містить закріплені на опорних конструкзаступала за крайку сусідньої пластини. ціях фокусувальний елемент сферичної форми, Установка колектора на опорній конструкції з порожнина якого заповнена рідиною, колектор, а можливістю обертання щодо геометричного 5 89494 6 центра фокусувального елементу забезпечує моГеліоустановку експлуатують у такий спосіб. жливість його регулювання в залежності від кута Геліоустановку встановлюють з орієнтацією на підйому сонця над обрієм. південь. Бак-акумулятор 4 заповнюють теплоносіПристрій, що заявляється, пояснюється настуєм, наприклад водою, після чого теплоносій за пними кресленнями, де: допомогою трубопроводу подачі вихідного теплоНа Фіг.1 показана геліоустановка, вигляд збоносія 7, головної труби подачі вихідного теплоноку; сія 15 і з'єднувальних елементів 18, попадає в на Фіг.2 - розріз по А-А колектора геліоустанотруби для проходу теплоносія 12. Протягом світвки; лового дня сфокусований промінь переміщується на Фіг.3 - вигляд колектора геліоустановки зі по поверхні однієї з труб для проходу теплоносія знятою кришкою; 12, нагріваючи теплоносій. на Фіг.4 - варіант виконання геліоустановки Нагрітий теплоносій із труби для проходу тепдля широти від 1° до 40°; лоносія 12 надходить у головну трубу виводу тепна Фіг.5 - варіант виконання геліоустановки лоносія 11, після чого теплоносій надходить у бакдля широти 40°. акумулятор 4, зосереджуючись в його верхній часГеліоустановка містить закріплені на опорних тині. Нагрітий теплоносій виводять до споживачів конструкціях 1 фокусувальний елемент 2 сфериччерез патрубок виведення нагрітого теплоносія 6 ної форми і колектор 3. Бак-акумулятор 4 геліоусчи залишають для подальшого нагрівання в систановки (може кріпитися до стіни чи будинку мати темі. Додавання води в систему здійснюється за відособлену опору), містить патрубок введення допомогою патрубка введення вихідного теплоновихідного теплоносія 5, патрубок виведення нагрісія 5. Протягом світлового дня, а також у залежнотого теплоносія 6, а також трубопровід подачі висті від географічної широти і часу року, фокусуючі хідного теплоносія 7 і трубопровід виведення напромені зміщуються до інших труб для проходу грітого теплоносія 8. Колектор 3 геліоустановки теплоносія 12, де здійснюється наступне нагріванскладається з корпуса 9, у якому послідовно розня. міщені прозоре покриття 10 (може бути виконане зі Використання винаходу, що заявляється, доскла чи прозорого пластику), головна труба виводу зволяє нагріти теплоносій до температури, понад теплоносія 11, труби для проходу теплоносія 12, 100°С і перетворити рідину, наприклад воду, в поглинаючі пластини 13, теплоізоляція 14, головна пару. При такому варіанті головну трубу виводу труба подачі теплоносія 15. Головна труба подачі теплоносія 11 від'єднують від бака-акумулятора 4 і теплоносія 15 і труби для проходу теплоносія 12 підводять до споживача пари. містять патрубки 16 і 17. Патрубки 16 і17 можуть Даний винахід, поряд із простотою його консбути зв'язані між собою з'єднувальним елементом труктивного виконання дозволяє уникнути додат18 (як з'єднувальний елемент можуть бути викорикових витрат електричної енергії й у такий спосіб стані, наприклад, гнучкі шланги, чи муфти, виготопідвищити ККД геліоустановки. влені з матеріалу з низькою теплопровідністю). 7 89494 8 9 Комп’ютерна верстка В. Мацело 89494 Підписне 10 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