Геліосистема з ролетним пристроєм запобігання режиму стагнації

Реферат: Геліосистема з ролетним пристроєм запобігання режиму стагнації містить функціонально пов'язані трубчатий сонячний колектор з накопичувачем теплової енергії. До геліоколектора закріплено функціонально пов'язані верхній та нижній вал з шестернями, електричний привід та світловідзеркалюючу штору, яка виконує функцію як перепони для попадання сонячних промінів на поверхню геліоколектора, для запобігання режиму стагнації, так і концентратора енергії, в залежності від того, де її розташовують в певний момент часу (спереду геліоколектора, чи позаду його). UA 95099 U (54) ГЕЛІОСИСТЕМА З РОЛЕТНИМ ПРИСТРОЄМ ЗАПОБІГАННЯ РЕЖИМУ СТАГНАЦІЇ UA 95099 U UA 95099 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до систем, що використовують енергію сонячної радіації, і може знайти застосування в теплоенергетиці та комунальному господарстві. Відомий пристрій, сонячний колектор з системою контролю температури стагнації [1], що містить верхню та нижню засклені поверхні, між якими розташований поглинач сонячної енергії, абсорбер нанесений на нижню частину поверхні і канал, що утворений між поверхнями колектора з впускним та випускним клапаном, засув для відкривання виходу з каналу, коли температура на колекторі наближається до температури стагнації. Основним недоліком відомого пристрою [1] є складність конструкції та неможливість інтегрування пристрою в уже діючу геліосистему. Відомий пристрій, римські сонячні штори [2], що містить декілька ламелей, як окремих членів вертикальної системи сонячних колекторів. Кожна з ламелей є окремим елементом системи. Окремі члени сонячної системи можуть в залежності від інтенсивності сонячної радіації певним чином орієнтовані, що забезпечує регулювання отриманої сонячної енергії в залежності від потреб. Недоліком відомого пристрою [2] є відсутність можливості інтегрування даної системи в вже діючу геліосистему. Найбільш близьким технічним рішенням до корисної моделі за технічною суттю (прототип) є сонячна система опалення [3], що містить скляні вікна чи двері з принаймні частково прозорим склом, на яке потрапляє сонячна радіація, панель для перетворення світлової енергії в тепловою та селективну панель, регульовані пластини якої розташовані в площині, паралельній площині скла. Пластини панелі мають можливість обертання. Обертання панелі жалюзі надає можливість забезпечити необхідний ступінь інтенсивності сонячного випромінювання, яка може бути перетворена в тепло. Основним недоліком відомого пристрою [3] є низька ефективність системи отримання теплової енергії внаслідок того, що жалюзі навіть в повністю відкритому положенні частково затіняють сонячному випромінюванню шлях до перетворювачів сонячної енергії в теплову. В основу корисної моделі поставлена задача створення конструкції геліосистеми, що дозволить підвищити її ефективність шляхом захисту від перегріву в літній період та режимах роботи з мінімальним відбором отриманого тепла, бути при цьому максимально технологічною при виготовленні та зручною при проведенні монтажних робіт. Поставлена задача вирішується тим, що в геліосистему додатково введено пристрій запобігання режиму стагнації, який підтримує в контурі геліоколектора температуру теплоносія оптимальною. Геліосистема з ролетним пристроєм запобігання режиму стагнації містить функціонально пов'язані трубчатий сонячний колектор з накопичувачем теплової енергії та пристрій запобігання режиму стагнації, який складається з функціонально пов'язаних верхнього та нижнього валів з шестернями, світловідзеркалюючої штори та електричного приводу. При цьому світловідзеркалююча штора виконує функцію як перепони для попадання сонячних промінів на поверхню геліоколектора, для запобігання режиму стагнації так і концентратора енергії, в залежності від того, де вона розташовується в певний момент часу (спереду геліоколектора, чи позаду його). Завдяки підтриманню необхідної температури теплоносія в контурі геліоколектора, яка не перевищує температури стагнації та є оптимальною, для роботи системи досягається підвищення ефективності геліосистеми, та забезпечується максимальний термодинамічний потенціал отриманої сонячної енергії, в наслідок того, що система не простоює у випадку технологічного перегріву в літній період та режимах роботи з мінімальним відбором отриманого тепла. Крім того, завдяки тому, що відповідно до запропонованої корисної моделі геліосистема містить окремий пристрій запобігання режиму стагнації, якийконструктивно кріпиться на вже існуючу конструкцію геліоколектора досягається поставлене завдання, щодо максимальної технологічності виготовлення геліосистеми з ролетним пристроєм запобігання режиму стагнації та зручності при проведенні монтажних робіт. Також внаслідок того, що світловідзеркалююча штора пристрою запобігання режиму стагнації частково може виконувати функцію концентратора сонячного випромінювання, підвищується коефіцієнт корисної дії геліосистеми. Суть корисної моделі пояснюють креслення (Фіг. 1-4), на яких схематично зображено геліосистему з ролетним пристроєм запобігання режиму стагнації. Запропонована згідно з корисною моделлю геліосистема з ролетним пристроєм запобігання режиму складається з геліоколектора 1, з акумулятором тепла 7, та пристрою запобігання режиму стагнації, який складається з функціонально пов'язаних електричного двигуна 6, що 1 UA 95099 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 приводить до руху верхній вал 2, та нижнього вала 3, з шестернями 4, по яких рухається ланцюгова стрічка 8, до якої закріплена світловідзеркалююча штора 5. Геліосистема з ролетним пристроєм запобігання режиму стагнації працює таким чином: 1. Режим "Стагнація" призначений для забезпечення захисту від перегріву в літній період та режимах роботи системи з мінімальним відбором отриманого тепла. Режим "Стагнація" передбачає два режиму: "Стагнація Міn" та "Стагнація Мах". Режим "Стагнація Міn" призначений для забезпечення захисту від перегріву шляхом часткового затемнення сонячного колектора. Режим "Стагнація Мах" призначений для забезпечення захисту від перегріву шляхом повного затемнення сонячного колектора. Перетворена геліоколетором 1 сонячна енергія в теплову нагріває теплоносій в акумуляторі тепла 7. В разі коли температура теплоносія досягає критичної відмітки, близької до температури стагнації теплоносія, контролер з терморегулятором 9 включає живлення електричного двигуна 6, який приводить до руху верхній 3 та нижній вал 2, які в свою чергу приводять до руху шестерні 4, по яких починає рухатись ланцюгова стрічка 8, з закріпленою на неї світловідбиваючою шторою 5, яка по мірі руху перекриває потрапляння сонячного випромінювання на сонячний колектор, таким чином зменшуючи потужність геліосистеми. Контролер з терморегулятором 9 відключає живлення електродвигуна 6, коли світловідбиваюча стрічка 5 закриває геліоколектор на 50 % (режим "Стагнація Міn") (Фіг. 3). Якщо через запрограмований час температура в акумуляторі тепла буде наближатися до температури стагнації контролер з терморегулятором включає живлення електричного двигуна 6, який приводить до руху верхній 3 та нижній вал 2, які в свою чергу приводять до руху шестерні 4, по яких починає рухатись ланцюгова стрічка 8, з закріпленою на неї світловідбиваючою шторою 5, яка по мірі руху повністю перекриває потрапляння сонячного випромінювання на сонячний колектор (режим "Стагнація Мах") (Фіг. 2). 2. Режим "Робота" призначений для забезпечення максимального перетворення сонячного випромінювання, що потрапляє на геліоколектор в теплову енергію завдяки повністю відкритому його фасаду і зменшення втрат сонячної енергії за рахунок часткової концентрації її на трубках сонячного колектора поверхнею світловідбиваючої штори пристрою запобігання, яка в даному режимі знаходиться з тильної сторони трубчатого колектора Фіг. 4. В разі коли температура теплоносія спадає до значення менше критичної, а світловідбиваюча штора знаходиться попереду сонячного колектора, контролер з терморегулятором 9 включає живлення електричного двигуна 6, який приводить до руху верхній вал 3 та нижній вал 2, які в свою чергу приводять до руху шестерні 4, по яких починає рухатись ланцюгова стрічка 8, з закріпленою на ній світловідбиваючою шторою 5, яка по мірі руху надає доступ сонячному випромінюванню до геліоколектора. Контролер з терморегулятором 9 відключає живлення електродвигуна 6, коли світловідбиваюча стрічка 5 повністю відкриває колектор (режим "Робота") (Фіг. 4). Застосування пристрою запобігання режиму стагнації дає можливість забезпечити безперебійний режим нагрівання теплоносія, збільшити коефіцієнт корисної дії геліоустановки. Таким чином, поставлена задача корисної моделі досягається. Джерела інформації: 1. Патент WO2004070289 (A1), F24J2/20; F24J2/40; F24J2/46. 2. Патент US2010307554 (Α1), Ε06Β9/24; H01L31/042. 3. Патент US4649901 (A), F24J2/04; F24J2/40. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 Геліосистема з ролетним пристроєм запобігання режиму стагнації, що містить функціонально пов'язані трубчатий сонячний колектор з накопичувачем теплової енергії, яка відрізняється тим, що до геліоколектора закріплено функціонально пов'язані верхній та нижній вал з шестернями, електричний привід та світловідзеркалюючу штору, яка виконує функцію як перепони для попадання сонячних променів на поверхню геліоколектора, для запобігання режиму стагнації, так і концентратора енергії, в залежності від того, де її розташовують в певний момент часу (спереду геліоколектора, чи позаду його). 2 UA 95099 U 3 UA 95099 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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 4