Солнечный водонагреватель

Изобретение относится к гелиоэнергетике и может быть использовано в солнечных установках для преобразования солнечной энергии в тепловую. Солнечный водонагреватель содержит многосекционные теплообменники, выполненные в виде коаксиальных стеклянных трубок, в межтрубном пространстве которых создан вакуум. Во внутренней полости внутренней трубки установлена металлическая тепловая трубка, по которой циркулирует теплоноситель, концы которой гидравлически связаны с подводящей и отводящей магистралями, размещенными в продольном корпусе. Корпус установлен на несущих стойках, коаксиальные трубки секций каждого теплообменника установлены в плоскости, перпендикулярной продольной оси корпуса, под углом по отношению друг к другу. Свободные концы трубок связаны концами смежных трубок в секции и с концами трубок смежных секций. Подводящий и отводящий коллекторы размещены в продольном корпусе. Во внутренней полости стеклянных коаксиальных трубок установлены тепловые гофрированные трубки U-образной формы. Подводящий и отводящий коллекторы связаны с подающей и отводящей магистралями посредством запорной арматуры. Тепловая U-образная трубка выполнена из нержавеющей стали в виде двойной спирали, свитой в продольном направлении. Техническим результатом является повышение эффективности теплопередачи. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к гелиоэнергетике и может быть использовано в солнечных установках для преобразования солнечной энергии в тепловую.

Известен солнечный водонагреватель, содержащий установленные в корпусе U-образные трубопроводы, по которым циркулирует теплоноситель (RU, С1, № 2267716, 2006).

Недостатками известного решения являются сложность конструкции и низкая эффективность теплопередачи.

Наиболее близким к заявленному изобретению является солнечный коллектор, который содержит многосекционные теплообменники, выполненные в виде коаксиальных вакуумных трубок, расположенных в одной плоскости. Во внутренней полости внутренней трубки установлена металлическая тепловая трубка, заполненная теплоносителем, концы которой гидравлически связаны с подводящим и отводящим нагретый теплоноситель коллекторами (RU, U1, № 171104, 2017).

Недостатком известного решения является низкая эффективность теплопередачи.

Заявленное изобретение направлено на повышение эффективности теплопередачи.

Указанный технический результат достигается тем, что в солнечном водонагревателе, содержащем многосекционные теплообменники, выполненные в виде коаксиальных стеклянных трубок, в межтрубном пространстве которых создан вакуум, во внутренней полости внутренней трубки установлена металлическая тепловая трубка, по которой циркулирует теплоноситель, концы которой гидравлически связаны с подводящей и отводящей магистралями, размещенными в продольном корпусе, корпус установлен на несущих стойках, коаксиальные трубки секций каждого теплообменника установлены в плоскости, перпендикулярной продольной оси корпуса, под углом по отношению друг к другу, при этом свободные концы трубок связаны концами смежных трубок в секции и с концами трубок смежных секций, подводящий и отводящий коллекторы размещены в продольном корпусе, причем во внутренней полости стеклянных коаксиальных трубок установлены тепловые гофрированные трубки U-образной формы.

Подводящий и отводящий коллекторы связаны с подающей и отводящей магистралями посредством запорной арматуры.

Тепловая U-образная трубка выполнена из нержавеющей стали в виде двойной спирали, свитой в продольном направлении.

Поскольку заявленное изобретение отличается от наиболее близкого аналога рядом существенных признаков, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».

В основу заявленного изобретения положены известные законы материального мира, что позволяет утверждать о соответствии изобретения условию «промышленная применимость»

Поскольку из уровня техники не известно выполнение конструкции водонагревателя с трубками, установленными под различными углами друг к другу, что позволяет более рационально использовать отведенную под него площадь, в совокупности с оригинальной конструкцией тепловой U-образной трубки, позволяет сделать вывод о соответствии заявленного устройства условию патентоспособности «изобретательский уровень».

На фиг. 1 представлен заявленный водонагреватель, общий вид; на фиг. 2 - вид спереди; на фиг. 3 - вид сбоку; на фиг. 4 - узлы А и Б на фиг. 3; на фиг. 5 - узел. В на фиг. 3; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 3; на фиг. 7 - коаксиальная трубка с тепловой U-образной трубкой.

Водонагреватель состоит из трубчатого корпуса 1, горизонтально установленного на стойках 2. На корпусе 1 солнечного водонагревателя установлены секции 3 в виде коаксиальных трубок 4 из сверхпрочного боросиликатного стекла, покрытого изнутри специальным селективным покрытием, которое обеспечивает поглощение тепла облучения с минимальным отражением, при этом в межтрубном пространстве трубок 4 создан вакуум.

Во внутренней полости внутренней трубки 5 коаксиальной трубки 4 размещена U-образная тепловая гофрированная трубка 6 из нержавеющей стали, один конец которой гидравлически связан с подводящим коллектором 7, подающим теплоноситель, а второй конец тепловой трубки 4 - с отводящим коллектором 8. Подводящий 7 и отводящий 8 коллекторы связаны с подводящий и отводящей магистралями через запорные краны 9 и 10.

Трубки 4 , установленные в одной плоскости, соединены в общий блок 11, образуя секцию 3 в корпусе 1 водонагревателя. Трубки 4 освещаются Солнцем в течение всего светового дня. Изменяющийся зазор между трубками 4 в водонагревателе позволяет снизить эффект затенения солнечных лучей соседними трубками 4 при движении Солнца.

Тепловая U-образная гофрированная трубка 6 выполнена в виде двойной спирали, ветви которой между собой свиты в продольном направлении.

Посредством хомутов 12, закрепленных на концевых участках внешних трубок 13 коаксиальных трубок 4, и гибких связей 14 (отрезков троса или проволоки) свободные концы коаксиальных трубок 4 связаны с концами смежных трубок 4 в секции 3 и с концами трубок 2 смежных секций 3, формируя таким образом прочный силовой каркас.

Заявленное устройство позволяет эффективно использовать отведенные для него площади независимо от расположения Солнца.

1. Солнечный водонагреватель, включающий многосекционные теплообменники, выполненные в виде коаксиальных стеклянных трубок, в межтрубном пространстве которых создан вакуум, во внутренней полости внутренней трубки установлена металлическая тепловая трубка, по которой циркулирует теплоноситель, концы которой гидравлически связаны с подводящей и отводящей магистралями, размещенными в продольном корпусе, отличающийся тем, что корпус установлен на несущих стойках, коаксиальные трубки секций каждого теплообменника установлены в плоскости, перпендикулярной продольной оси корпуса, под углом по отношению друг к другу, при этом свободные концы трубок связаны концами смежных трубок в секции и с концами трубок смежных секций, подводящий и отводящий коллекторы размещены в продольном корпусе, причем во внутренней полости стеклянных коаксиальных трубок установлены тепловые гофрированные трубки U-образной формы.

2. Солнечный водонагреватель по п. 1, отличающийся тем, что подводящий и отводящий коллекторы связаны с подающей и отводящей магистралями посредством запорной арматуры.

3. Солнечный водонагреватель по п. 1, отличающийся тем, что тепловая U-образная трубка выполнена из нержавеющей стали в виде двойной спирали, свитой в продольном направлении.



 

Похожие патенты:

Солнечная электростанция содержит основание, на котором на опорном подшипнике установлен вертикальный вал с рамой. На верхнем конце вертикального вала установлена радиальная муфта, на которой закреплена солнечная фотобатарея, закрепленная под углом к плоскости горизонта, равным половине максимального зенитального угла солнца, и разделенная на две равные части, между которыми закреплена вертикальная пластина, преимущественно с отражающей поверхностью.

Изобретение относится к области преобразования солнечной энергии в электрическую, в первую очередь к конструкции солнечных электростанций. В солнечной электростанции двухсторонние солнечные модули установлены на горизонтальной поверхности в экваториальной области от 30° ю.

Изобретение относится к средствам преобразования энергии солнечного излучения в электроэнергию. Водно-солнечная электростанция, использующая в качестве теплового агента нагреваемую солнечным излучением воду, включает теплообменник, паровую турбину и электрогенератор.

Изобретение относится к способам извлечения петротермальной энергии с последующим применением в системах теплоснабжения и хладоснабжения. Из скважины с температурным градиентом по обсадной трубе теплоноситель подается в подземный котел-теплообменник, нагревается, поднимается по концентрично опущенной в обсадную трубу трубе и передает тепло потребителю при помощи теплового насоса.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и возобновляемой энергетики и может быть использовано для теплоснабжения автономных объектов – жилых домов, санаториев, фермерских хозяйств и прочих автономных объектов.

Изобретение относится к бытовой технике и предназначено для подогрева воздуха в помещении. Заявлено устройство для подогрева воздуха, содержащее корпус осесимметричной формы, внутри которого размещены теплообменные трубы, вентилятор с электродвигателем, закрепленный на входном торце, при этом электродвигатель соединен электрическими проводами с источником электроэнергии, а в качестве источника электроэнергии использован термоэлектрический генератор, содержащий термоэлектрические элементы, зажатые между теплоподводящими и теплоотводящим радиаторами.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам экзотермического нагрева тела человека. Экзотермический нагреватель для тела человека содержит основное тело экзотермического нагревателя, который производит тепло посредством реакции окисления и в котором имеющий плоскую форму экзотермический элемент, содержащий окисляющийся металл, электролит, углеродный компонент и воду, покрыт первым покровным листом и вторым покровным листом, причем первый покровный лист представляет собой лист, который является воздухопроницаемым и по существу не ограничивает реакцию окисления, удерживающий воду материал расположен таким образом, что он находится, по меньшей мере, частично в контакте с экзотермическим элементом, и экзотермический нагреватель удовлетворяет условиям, когда (А) разность между внутренней температурой экзотермического элемента и максимальной температурой поверхности основного тела экзотермического нагревателя составляет от 10°C или менее, (B) максимальная температура кожи, получаемая, когда экзотермический нагреватель помещается на кожу человека, составляет от 38°C до 42°C, и (C) соотношение количества (мг/см2⋅10 мин) пара, производимого в течение 10 минут после начала реакции окисления к массе (г/см2) экзотермического элемента принимает значение в диапазоне от 50 до 250.

Изобретение относится к гелиоархитектуре и гелиоэнергетике, в частности к солнечным зданиям со встроенными солнечными энергетическими установками для получения электрической энергии и теплоты.

Изобретение относится к гелиотехническим устройствам, а именно к адаптируемому к положению естественного источника инфракрасного излучения (Солнца) держателю рабочей поверхности солнечного коллектора.

Изобретение относится к области энергетики. Горная автономная воздушно-тяговая установка, содержащая воздуховод, представляющий собой последовательно соединенные сегменты из труб разного диаметра, таким образом, что диаметр труб с каждым соединением постепенно уменьшается от максимального в месте забора воздуха до минимального в месте установки воздушного двигателя, при этом нижняя часть воздуховода помещена в геотермальную емкость, а входное отверстие воздуховода расположено вне геотермальной емкости, причем побудитель воздуха установлен в верхней части воздуховода и выполнен в виде нагнетателя воздуха, состоящего из лопастей, приводимых в движение потоком ветра.

Изобретение относится к гелиоэнергетике и может быть использовано в солнечных установках для преобразования солнечной энергии в тепловую. Солнечный водонагреватель содержит многосекционные теплообменники, выполненные в виде коаксиальных стеклянных трубок, в межтрубном пространстве которых создан вакуум. Во внутренней полости внутренней трубки установлена металлическая тепловая трубка, по которой циркулирует теплоноситель, концы которой гидравлически связаны с подводящей и отводящей магистралями, размещенными в продольном корпусе. Корпус установлен на несущих стойках, коаксиальные трубки секций каждого теплообменника установлены в плоскости, перпендикулярной продольной оси корпуса, под углом по отношению друг к другу. Свободные концы трубок связаны концами смежных трубок в секции и с концами трубок смежных секций. Подводящий и отводящий коллекторы размещены в продольном корпусе. Во внутренней полости стеклянных коаксиальных трубок установлены тепловые гофрированные трубки U-образной формы. Подводящий и отводящий коллекторы связаны с подающей и отводящей магистралями посредством запорной арматуры. Тепловая U-образная трубка выполнена из нержавеющей стали в виде двойной спирали, свитой в продольном направлении. Техническим результатом является повышение эффективности теплопередачи. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Наверх