Система солнечного теплоснабжения

 

Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет обеспечить повышение эффективности использования солнечной энергии. Система солнечного теплоснабжения содержит солнечные коллекторы 1, подключенный к последним теплообменник 2 сезонного потребления и связанный с ним сезонный аккумулятор 3 теплоты, двухсекционный бак-аккумулятор 11 кратковременного аккумулирования, сообщенный с теплообменником 2 и коллекторами 1, низкотемпературный бак-аккумулятор 4 и высокотемпературные баки-аккумуляторы 5, 6, сообщенные друг с другом и потребителем, теплонасосную установку 7, конденсаторы 8 которой подключены к бакам-аккумуляторам 4-6, а испарители 9 - к сезонному аккумулятору 3 теплоты, двухсекционному баку-аккумулятору 11, запорную и регулирующую трубопроводную арматуру и теплообменник 10 нагрузки, подключенный к низкотемпературному баку-аккумулятору 4 и к коллекторам 1. Система дополнительно содержит испарительный теплообменник 12, подключенный к испарителям 9 и к сезонному аккумулятору 3 теплоты, и охладители 13 теплонасосной установки 7, связанные с низкотемпературным баком-аккумулятором 4. Бак-аккумулятор 6 подключен к сезонному аккумулятору 3 теплоты, а бак-аккумулятор 5 - к низкотемпературному баку-аккумулятору 4. Изобретение позволяет повысить теплопроизводительность до 17%. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 24 2 42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4448067/24-06 (22) 29.06.88 (46) 30.05.90. Бюл. № 20 (71) Всесоюзный государственный научноисследовательский и проектно-конструкторский и нститут «ВНИ ПИэнергопром» (72) С. А. Кибовский, К. Н. Звагольский и В. П. Корче вски и (53) 662.997 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1108303, кл. F 24 J 2/42, 1983. (54) СИСТЕМА СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет обеспечить повышение эффективности использования солнечной энергии.

Система солнечного теплоснабжения содержит солнечные коллекторы 1, подключенный к последним теплообменник 2 сезонного потребления и связанный с ним сезонный аккумулятор 3 теплоты, двухсекционный бак-аккумулятор 11 кратковременного аккумулирования, сообщенный с теплообмен„„SU„„1567853 А 1

2 ником 2 и коллекторами 1, низкотемпературный бак-аккумулятор 4 и высокотемпературные баки-аккумуляторы 5, 6 сообщенные друг с другом и потребителем, теплонасосную установку 7, конденсаторы 8 которой подключены к бакам-аккумуляторам

4-6, а испарители 9 — к сезонному аккумулятору 3 теплоты, двухсекцинному баку-аккуму лятору l l, запорную и регулирующую трубопроводную арматуру и теплообменник 10 нагрузки, подключенный к низкотемпературному баку-аккумулятору 4 и к коллекторам 1. Система дополнительно содержит испарительный теплообменник 12, подключенный к испарителям 9 и к сезонному аккумулятору 3 теплоты, и охладители 13 теплонасосной установки 7, связанные с низкотемпературным баком-аккумулятором 4. Бакаккумулятор 6 подключен к сезонному акку мулятору 3 теплоты, а бак-аккумулятор 5 — к низкотемпературному бакуаккумулятору 4. Изобретение позволяет повысить теплопроизводительность до 17%.

1 ил.

1567853

Изобретение относится к T(<лоснао):<ению, в частности к устройствам, нспользующим солнечную энергию для получения теплоты.

Цель изобретения — повышение эффектнвностн использования солнечной нергин.

На чертеже представлена иринцнпнальная схема системы солнечного теплоснабжения.

Система солнечного теплоснабжения содержит солнечные коллекторы I, подключенный к последним теплообменник 2 сезонного потребления и связанный (ним сезонный аккумулятор 3 теплоты, низкотемпературный бак-аккумулятор 4 и высокотемпературные баки-аккумуляторы 5 и 6 горячей воды, сообщенные друг с другом н иотре<) изведем, те илона сос ную, (та новку 7, конденсаторы 8 которой подключены к бакам-аккумуляторам 4 н 5, а нспарителн 9 —к сезонному аккумулятору 3 теплоть), запорная и регчлирующая трубопроводная арматура и теплообменник 10 нагрузки, подключенный к низкотемпературному баку-аккумулятору 4 и коллекторам 1. Система дополнительно содержит двухсекцнонный бак-аккумулят:,)р 1 кратковременного аккумчлнрования, сооб)ценный с тгилообмецником 2 сезон)н)го иотребл(ни я, солнечными коллекторами 1, и нспарителямн 9 теилонасосиой установки 7, нспарительный теилообмеиник 12, подключенный к последним н сезонному аккумулятору 3 теплоты, н охладит(ли 13 теилоиасосной установки 7, свя3;1 ниь,(с н< )K<)T(миературным баком-аккумулят ром 4, в:.1сокотсмиератчрный бан,)кя чудят<) 6 .),)дкл)о l< kf к KoHденса горам 8 сll <) Il 3«)cf)!))l у< та н< якн 7 и к сезонному ,lнhó.») .fHòîðó 3 1(плоты. à <)aк--аккуму,)ято;); к конденсаторам 8 и ннзкотемI)cI)<) ).урио.;)у баку )ккчмулятору 4.

Т(плообмеиинк 101)агрузкн сообщеfl с низ)<отемпературным баком-аккумулятором 4 цнркуляцнонным контуром 14, теилообменнк 2 сезонного потребления с сезонным аккумулятором 3 теплоты контуром 15.

Различные элементы . системы солнечного теплоснабжения связаны друг с другом циркуляцнонными контурами 16 - 23 и ремычкамн 24 и 25 и трубопроводом 26. Н контурахх уста иовлены цн ркуляцнон ные насосы

27 — 37, электрофицнрованная запорная арматура 38, запорно-регулнрую1цая арматура 39, узлы 40 и 41 регулирования, датчики 42 темиер тif)f>f, узел 43 качесгвеиного регу.-.ироьання температуры в систем( отопления В двухсекцисн)-;ый сак- акк,— мулятор 11 зстроен теплообмгнннк 44.

Чля передачи т(ил )ты от сез зн.::oãо аккумулятора 3 в низкотемпературный н вы<.окотемперат риый баки-аккумуляторы предчсмотрены теилообменникн 45 и 46.

Система;олнечного теплоснабжения работает г.1едук) щим образом.

Передачу ннзкопотенцнальной теплоты и) бака-аккумулятора 11 в контур 16 осу)цегтвл лют как через теплообменник 44, так и непосредственно из бака-аккумуляT

В летний (неотопнтельный) период теплота, полученная от коллекторов 1, последовательно поступает сначала через теплообменннк 2 нагрузки при помощи цирку5 ляцнонного контура 14 в ннзкотемпературный бак-аккумулятор 4 воды для системы горячего водоснабжения (ГВС), затем через теплообменннк 2 при помощи циркуляционного контура 15 в сезонный аккумулятор 3 о теплоты оставшаяся теплота в течение суток поступает в бак-аккумулятор 11 кратковременного аккумулирования.

Прн недостаточном поступлении теплоты в бак-аккумулятор 4 от коллектора 1 в течение дня, т. е. прн температуре нагре15 ваемой воды в баке-аккумуляторе 4 меньше

60 С дополнительная теплота поступает от конденсаторов 8 теплонасосной установки 7 прн помощи цнркуляцнонного контура 22.

В качестве ннзкопотенцнальной теплоты для испарнтелей 9 в этот период используют только теплоту нз бака -аккумулятора 11 к ратко вре ме нного а ккумулнрованн я. Подачу ннзкопотенциальной теплоты из бака-аккумулятора 11 на испарители 9 осуществляют прн помощи циркуляционного контура 16. "= Ре гул н р г а н ие необходимого количества ннзкопотеициальиой теплоты для устойчивой работы теплонасосной установки 7 осуществляют прн помощи узла 40 регулнровання, который поддержнвает заданный интервал температуры теплоносителя в контуре 16.

Из бака-аккумулятора 4 горячая вода поступает по трубопроводу 26 в высокотемпературный бак-аккумулятор 5. Поступление го1)я< 13 воды в бак-аккумулятор 5 проис o,<нт периодически, при помощи открытия электрофнцнрованной запорной арматуры 38 з ) ирн достижении ее температуры 60 С в конT) ре 22 в полном расходе воды нз бака-аккумулятора 5. Горячая вода нз высокогемпературного бака-аккумулятора 5 поступает в те ение суток к потребителям

4д системы горячего водоснабжения. При опорожнении бака-аккумулятора 4 автоматически в него поступает холодная вода нз системы водопровода.

В зимний (отопительный) период в циркуляционном контуре коллектора 1 нсполь45 зуется в качестве теплоносителя любая незамерзающая жидкость. Теплота, полученная от коллектора 1, в течение суток поступает только в бак-аккумулятор 11 краткосрочного аккумулирования. Регулн5<) руемую подачу низкопотенцнальной теплоты нз бака-аккумулятора 11 на нспарнтелн 9 осу)цс твл я ют та кже ирн помощи ци рнуляцнонного к<)итура !6.

1567853

Пги недостаточном количес гге низкопотеH(IHэльиой теплоты B баке-аккум-,ляторе l! для 1тзботы теилона=осноч установки 7 автоматичесKH в контур 16 посз пает доиолчительная теплота из сезонного а кк иятора 3 теп. оты при помин>и цнркуляциAFiH<>! коитх рэ 17 через испэр«тельный тег,лообменн»(к 12. который Ilp:1 "1»Mo!öè контура 18 подключен к контуру 16 при закрытом узле 41 регулир.>вания.

Регулир< Ванне подачи дополнительной теплоты из < e)OH>(oro аккумулятора 3 В контур 16 происходит автомата:ески при по.(Оц(и узла 40 регчлирования, Kof()ph(F( установлен В кочтуре 17 на обводной линии теплообменника 12 и изменяет расход горя (<и< теплоносителя через этот теилообменник.

При недостаточном количестве теплоть(f> сезонно;: аккул(уляторе 3 ".ëÿ иере),а 1>. с(В контур 16 через испэрительный т< ил,обме«ник 12 остаточную теплоз y из акку .мулятора 3 пер<дают в контур !6 иеиосред..твенно до то »ки подключения,зла 40 регулирования, что позволяет такж регулировать ее и<>тр"бление испарителями 9. !

1ерсклю (е (ие по.(ачи те»1.1 г»; ».; ((.иври гели 9 из сез >нног(аккумулятора 3 б;»ка -аккумулятора 11 чроисходит авто мзтически ири IloMol(IH запори и злектри

".)H(IHpoB3» ной з,>пор»1)v арча-,;")>-. 38:: заДВННОй ИОгЛЕДОВВТЕЛЬИО< И. Г!Р» Ч> М В ИЕ;)

Вую очер" i(исиольз. »от те;лоту .»Впосредсг:>.»Iно».. оака-аккумулятора 11, далее из аккум IH р 3 чсрсз попарит(льный т(и (п:ах " iнч»< 12 и .)ртеM только Остато (ую (: l... < . епоср дств "ш(> из сезоннс>г» акку:>улято;;а 3 згплоты.

К! <.ме <;,!(В .1 ча. I(. oioi)Hгел»»»>)>.о пс;)иод,> Высокопо-енциальную теплоту из аккум <1>г(О»)а 3;(ри помо(ци . (иркчл

«<»! fyÄa !9 чс.,)ез теилообме»(ник 45 и 46 и=реда>ет непосредственно в циркуляд»",)нный .,ингур 20 си>;емы отопления и в бак-аккумулятор 5 системы ГВС. П редача теплоты происходит до тех пор пока температчра грею»цего теплоносителя В сезонном аккумуляторе 3 бо зьц»е на 5 С, чем ем пература обратного те(iлоноситсля в контуре 20.

Д;»я осу(цествле»(ия этого сигналы От датчиков 42 зз.мператх ры, установленных в аккумуляторе 3 и кончре 20, поступают на насос 34 контура !9. В зимний период, любая

"эсть т 1>.з< !(»1(>< иои >чета<(ОВки 7 (;F(o. (» . T

;Л:; ИОС»Ь((«я «>гр, ...КИ ГВ< . В КОНТ р -2, .>.pó: ь я:i ас г > В э > О Вре <> я ьа . )тает для >Iытия да;„,: к", о- и.. F(HH;. н<)»>тур 23 П«р;клюя )«. Ic H .1 <>р<>з 8 I»»ioH ходит п»>и по. (по; и< -ppf÷ I-Ip <>è(>ål> арматуры 39.. !pFI раб;)-r; f(IIлона ocH >H QE -,3 Ho;((с>( н», „)крытие иа, р, зки отои,зения теплоту от

< 1 (,(т<»з и 1 . конденсата при f»GMo!I .:«»; ",:- ци<>HI >i» контура .". 1 передан>т в бак. ...м литер 4 дл иредвзритель»(ого иагрсва холод»юй воды для целей 8(n,и условии отключения теилообмс HliHKH );:

ДOlioлнительная теплота В бак-эккх муля тОр 4 ИОСтуиаЕт От КОНдЕН«аторОз 8 а«алоги >»(о л тнему исриоду. Из б.;ка-аккхму:.яторэ 4 горячая вода пос; vfi ет и.:с< äHнительному трубопрово (у 26 в бэк-аккумулятор 5 )(потребителю также; налогичi1 з летне м у пе и иоду.

При Врекрашении процесса не«ос ред.гвенной передачи теплоты из;е.oHHoio аккумулятора 3 в циркчляционный контур 20 системы отопления а Втоматически происходит поступление теплоты 01 кондеHcB.foров 8.

Ох;",жденная вода из холодного отсека выс<экотемперэтурного бака-аккумулятора 6 проходит ч<рез последовательно подключенные конденсаторы S, нагревается и поступает ь горячий отсек бака-эккумул,.тора 6 секции 13. Из горячего отсека при ломо»ци циркуляционного контура 20 и узла 43 качественного регулирования горячая вода с земпературой 60 С поступает в низкотемпературную систему отопления по графику качественного регулирования.

Использование системы солнечного теплоснабжения позволчет обеспечить повышение теплопроизводительности и дать экономию иогребляе,ой электроэнергии.

Фо!)мц.га изобретения

Система солнечного теплоснабжения, содержащая солнечные коллекторы, подключенный к последним теплообменник сезон,ого потребления и связанный с HHM сезонный аккумулятор теилоть(, низкотемпе ргтурный и высокотемпературный баки-аккумуляторы горячей воды, сообщенные друг с другом и потребителем, теплонасосную установку, конденсаторы которой подключены к бак;м-аккумуляторам, а испарител:1 — и сезонному аккумулятору теплоты, запорнук) и ,„, регчлируюшую трубопроводную арматуру и теплообменник нагрузки, подключеннь>й к низкотемпературному баку-аккумулятору и к коллектора м, отличающаяся тем, что, с цель>о повышения эффективности использования со..нечной энергии, система дополни45 тельно содержит двухсекционный бак-аккумулятор кратковременного аккумулирования, сообщенный с теплообменником сезонноfo потребления, солнечными коллекторами и >(< ïàð»iòåëÿìH теплонасосной .становки, иси:p:Iòå.">F.ный теплообменник, подключен" нь» к госледним и к сезонному аккумуляторс, и охладители теплонасосной устаHoHK ",. связанные с низкотемператур»(ь(м бзк >м-аккумулятором, высокотемпературный ба,;-аккумулятор выполнен двухсекциоиным, одна секция которого подключена к конденсаторам теплонасосной установки и сезонному аккумулятору, а другая — к конденсаторам и низкотемператуp»(oM>, бакуэккчмчлятор;,