Гелиосистема

 

Изобретение м.б. использовано в системах солнечного теплоснабжения и позволяет повысить экономичность гелиосистемы путем создания естественной циркуляции теплоносителя. Коллектор 1, имеющий жидкостную 2 и паровую 3 зоны, подключен к последней оребренным конденсатором 4. Трубка 7 с выведенным из коллектора нижним концом установлена в зоне 2 и трехходовым вентилем 8 подключена к замкнутому контуру между теплообменником 5 и баком-аккумулятором 6 и подающим патрубком 9. Конец связан с патрубком и расположен в нижней части зоны 2. При таком выполнении повышается надежность работы системы из-за отсутствия вращающихся деталей , упрощается и удешевляется конструкция,т.к. не требуется вакуумная герметичность, специальные устр-ва и приспособления для изготовления и заправки, а также отсутствует насос для перекачки теплоносителя. Работа гелиосистемы м.б. автоматизирована. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (1B (5о 4 F 24 3 2/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4301363/24-06 (22) 27.08.87 (46) 23.04.89. Бюл. й- 15 (71) Институт тепло- и массообмена им. А.В.Лыкова (72) Л.Л.Васильев, М.И.Рабецкий, Л.П.Гракович и В.M.Áoãäàíîâ (53) 662.997 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1347636, кл. F 24 J 2/04, 1986. (54) ГЕЛИОСИСТЕМА (57) Изобретение м. б. использовано в системах солнечного теплоснабжения и позволяет повысить экономичность гелиосистемы путем создания естественной циркуляции теплоносителя.

Коллектор 1, имеющий жидкостную 2 и паровую 3 зоны, подключен к последней оребренным конденсатором 4. Трубка 7 с выведенным иэ коллектора нижним концом установлена в зоне 2 и трехходовым вентилем 8 подключена к замкнутому контуру между теплообменником 5 и баком-аккумулятором 6 и подающим патрубком 9. Конец связан с латрубком и расположен в нижней части зоны 2. При таком выполнении повышается надежность работы системы из-sa отсутствия вращающихся деталей, упрощается и удешевляется конструкция, т. к. не требуется вакуумная герметичность, специальные устройства и приспособления для изготовления и заправки, а также отсутствует насос для перекачки теплоносителя. Работа гелиосистемы м. б. автоматизирована, 2 ил.

1474399

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано в системах солнечного теплоснабжения, Цель изобретения — повышение эко5 номичности путем создания естественной циркуляции теплоносителя.

На фиг.1 представлена принципиальная схема гелиосистемы, на фиг.2— сечение А-А на фиг.1. 10

Гелиосистема содержит солнечный . коллектор 1, имеющий жидкостную. 2 и паровую 3 зоны, и подключенный к последней оребренный конденсатор 4.

Гелиосистема дополнительно содержит теплообменник 5 и подсоединенный к нему с образованием замкнутого контура бак-аккумулятор 6, а коллектор

1 снабжен установленной в жидкостной зоне трубкой 7 с выведенным из кол- 20 лектора 1 нижним концом, подключенным при помощи трехходового вентиля 8 к контуру между теплообменни ком 5 и баком-аккумулятором 6, и подающим патрубком 9, связанным с вы- .25 ходами последних и расположенных в нижней части жидкостной зоны 2 коллектора 1. Трубка 7 имеет сверху открытый конец 10. На конденсаторе 4 установлен клапан 11. Бак-аккумулятор 6 имеет дополнительный теплообменник 12. Замкнутый контур и коллектор 1 заполнены теплоносителем, например Фреоном-113. Коллектор 1 содержит отражатель 13 солнечного излучения. Паровая зона 3 сообщена с конденсатором 4 патрубком 14.

Гелиосистема работает следующим образом.

За счет солнечного излучения происходит разогрев теплоносителя в коллекторе 1 солнечного излучения.

При этом происходит кипение теплоносителя в кольцевом зазоре вокруг трубки 7, Образовавшиеся на внутренней поверхности коллектора 1 солнечного излучения паровые пузыри отрываются от стенки и движутся вверх, одновременно участвуя в теплообмене с недогретым теплоносителем, и в основной своей массе схлопываются до выхода в паровую зону 3.. Несконденсировавшийся в недогретом теплоносителе пар попадает из паровой зоны

3 в конденсатор 4, откуда сконденсировавшаяся жидкость стекает в жидкостную зону 2. Конденсатор 4 может быть закрыт экраном, предотвращающим прямое попадание солнечного излучения на него.

Поскольку в жидкостной зоне 2 сна" ружи трубки 7 имеется повышенное содержание паровых пузырей, а внутри трубки 7 паровые пузыри отсутствуют, вес столба жидкости в трубке 7 больше веса столба парожидкостной смеси . снаружи трубки 7 ° За счет указанной разности давлений происходит прокачивание теплоносителя по замкнутому контуру от трубки 7 к подающему патрубку 9. Поворотом трехходового вентиля 8 теплоноситель подается к теплообменникам 5 (обогревая, например, помещение) либо к дополнительно. му теплообменнику 12, отдавая свое тепло баку-аккумулятору 6.

Возможны также еще два режима работы гелиосистемы: нагретый теплоноситель подается одновременно в теплообменники 5 и в бак-аккумулятор 6> нагретый теплоноситель подается толька в бак-аккумулятор 6.

Указанные режимы работы обеспечиваются поворотом трехходового вентиля 8.

Клапан 11 используют для заливки .теплоносителя, а также для удаления воздуха из системы. Гелиосистема может работать как при открытом, так при закрытом клапане 11. Так, например, если солнечный коллектор 1 выполнен без отражателя 13 солнечного излучения, а в замкнутый контур залит легкокипящий теплоноситель (например, фреон-113), то гелиосистема может работать при открытом клапане 11 (температура жидкости

- 50 С). В этом случае могут быть снижены требования к герметичности всей системы.

При работе с отражателями 13 солнечного излучения клапан 11, как правило, закрывают, причем из системы должен быть удален воздух.

В пасмурные дни, а также в ночное время передача тепла обогреваемому объекту происходит от бака-аккумулятора 6, расположенного. ниже теплообменников 5. За счет естественной конвекции более легкий нагретый теплоноситель поднимается и отдает тепло, запасенное в аккумуляторе 6, В этом случае трехходовой вентиль 8 устанавливают в положение, при котором отсутствует .циркуляция теплоносителя через коллектор 1.

Формула изобретения

Гелиосистема, содержащая солнечный коллектор, имеющий жидкостную

4-А

Фиг. 2

Составитель М.Валов

Техред М.Моргентал

Редактор О.Головач

Корректор М. Васильева

Заказ 1877/34 Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101

14

Преимущества предлагаемой гелиосистемы заключаются в следующем: передача тепла осуществляется против сил гравитации, повышается надежность работы системы, так как отсутствуют вращающиеся детали, упрощается и удешевляется конструкция, так как не требуется вакуумная герметичность, специальные устройства и приспособления для изготовления и заправки, а также отсутствует насос для перекачки теплоносителя, работа гелиосистемы может быть легко автоматизирована.

74399 и паровую эоны, и подключенный к последней оребренный конденсатор, отличающаяся тем, что, 5 с целью повышения экономичности путем создания естественной циркуляции теплоносителя, гелиосистема дополнительно содержит теплообменник и подсоединенный к нему с образованием замкнутого контура бак-аккумулятор, а коллектор снабжен установленной в жидкостной зоне трубкой с выведенным из коллектора нижним концом, подключенным при помощи трех15 ходового вентиля к контуру между теплообменником и баком-аккумулятором, и подающим патрубком, связан,ным с выходами последних и расположенным в нижней части жидкостной эоgp ны коллектора.