×
27.08.2013
216.012.64f5

Результат интеллектуальной деятельности: СИСТЕМА СОЛНЕЧНОГО ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к энергетике, а именно к устройствам для горячего водоснабжения с использованием солнечной энергии с дублированием от источника электрической энергии (ветроэлектрической станции, электрического ввода и т.п.). В системе солнечного горячего водоснабжения, включающей солнечный коллектор из вакуумированных трубок, теплоотводящие концы которых расположены в термоизолированной емкости с подводящим для холодной воды и отводящим для горячей воды патрубками. Указанная емкость выполнена в виде бака-аккумулятора, снабженного устройством для сбора горячей воды, выполненным в виде плавающей платформы, нижняя поверхность которой выполнена конусообразно, с отверстием посередине, в которое установлено водозаборное устройство, в нижней части которого установлен ТЭН, над которым выполнено отверстие, при этом водозаборное устройство соединено гофрированным шлангом с патрубком горячей воды, соединенным через нагнетательный насос с трубопроводом горячей воды. Техническим результатом является повышение надежности (бесперебойности) горячего водоснабжения при применении гелиоустановок и электрической энергии, а также повышение эффективности преобразования солнечной энергии в тепловую. 1 ил.
Основные результаты: Система солнечного горячего водоснабжения, включающая солнечный коллектор из вакуумированных трубок, теплоотводящие концы которых расположены в термоизолированной емкости с подводящим, для холодной воды и отводящим, для горячей воды, патрубками, отличающаяся тем, что указанная емкость выполнена в виде бака-аккумулятора, снабженного устройством для сбора горячей воды, выполненным в виде плавающей платформы, нижняя поверхность которой выполнена конусообразно, с отверстием посередине, в которое установлено водозаборное устройство, в нижней части которого установлен ТЭН, над которым выполнено отверстие, при этом водозаборное устройство соединено гофрированным шлангом с патрубком горячей воды, соединенным через нагнетательный насос с трубопроводом горячей воды.

Изобретение относится к энергетике, а именно к устройствам для горячего водоснабжения с использованием солнечной энергии с дублированием от источника электрической энергии (ветроэлектрической станции, электрического ввода и т.п.).

Известно устройство для горячего водоснабжения [1], содержащее солнечный коллектор, трехсекционный бак-аккумулятор, в верхней секции которого расположен дополнительный нагреватель, электрически связанный с ветроэлектроагрегатом, средняя секция бака-аккумулятора снабжена нагревателем, электрически связанным с ветроэлектроагрегатом, теплообменником, связанным с дублирующим источником энергии, и теплообменником, вход которого связан с выходом солнечного коллектора через трехходовой клапан, а выход - с входом дополнительного теплообменника, расположенного в нижней секции бака-аккумулятора и своим выходом связанного с входом солнечного коллектора через обратный клапан, причем вход дополнительного теплообменника соединен перемычкой с трехходовым клапаном, а также введены насос для перекачивания воды из верхней секции бака-аккумулятора в его среднюю секцию и насос для перекачивания воды из нижней секции бака-аккумулятора в его среднюю (или верхнюю) секцию через трехходовой клапан, установленный на нагнетательном патрубке этого насоса.

Основным недостатком данного устройства является сложность конструкции.

Известна конструкция солнечного коллектора [2], включающая корпус коллектора с теплообменным каналом, вакуумные тепловые трубы, селективное покрытие, пробки, тепловые стержни с испарителями и поглощающими пластинами, принятая нами за прототип.

Испарители тепловых стержней в указанной конструкции снабжены уплотнителями и стойками из материала, не проводящего тепло, на которых закреплены рычаги и шарнирно связанная с ними тяга, приводимая в действие приводом, причем на одну поверхность поглощающей пластины нанесено селективное покрытие, а на противолежащую поверхность нанесено светоотражающее покрытие, а между поглощающими пластинами и тепловым стержнем нанесен слой теплопроводной пасты.

Прототип имеет существенный недостаток, а именно, предложенная конструкция является, по сути, проточным солнечным водонагревателем, поэтому температура теплоносителя, проходящего через теплообменный канал, будет зависеть не только от интенсивности солнечной радиации и поглощательной способности поглощающей солнечную радиацию пластины, но от температуры и скорости течения теплоносителя. Следовательно, при высокой интенсивности солнечной радиации и малом расходе теплоносителя тепловые стержни могут нагреть теплоноситель до кипения, что недопустимо, и, наоборот, при низкой интенсивности солнечной радиации и большом расходе теплоносителя тепловые стержни не обеспечат нагрев теплоносителя до требуемой температуры.

Техническим результатом предложенной нами конструкции ССГВ с вакуумированным трубчатым солнечным коллектором является повышение надежности (бесперебойности) горячего водоснабжения при совместном применении гелио-, ветроустановок и электрической энергии от энергетического ввода, а также повышение эффективности преобразования солнечной и ветровой энергии в тепловую.

Технический результат достигается тем, что в системе солнечного горячего водоснабжения, включающей солнечный коллектор из вакуумированных трубок, теплоотводящие концы которых расположены в термоизолированной емкости с подводящим, для холодной воды и отводящим, для горячей воды, патрубками, указанная емкость выполнена в виде бака-аккумулятора, снабженного устройством для сбора горячей воды, выполненном в виде плавающей платформы, нижняя поверхность которой выполнена конусообразно, с отверстием посередине, в которое установлено водозаборное устройство, в нижней части которого установлен ТЭН, над которым выполнено отверстие, при этом водозаборное устройство соединено гофрированным шлангом с патрубком горячей воды, соединенным через нагнетательный насос с трубопроводом горячей воды.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявленного изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного изобретения критерию «новизна».

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана принципиальная схема устройства.

Система солнечного горячего водоснабжения устроена следующим образом. Холодная вода по трубопроводу через патрубки 1 поступает в бак-аккумулятор 2 (фиг.1). Для снижения потерь тепловой энергии бак имеет термоизоляцию 3. Солнечная радиация, поступающая на поверхность стеклянной вакуумированной тепловой трубки с теплопроводящим стержнем 4, частично отражается от стекла, частично поглощается стеклом. Большая часть, за счет цилиндрической формы стеклянной трубки, фокусируется на поверхности селективного покрытия, расположенного на внешней поверхности теплопроводящего стержня, независимо от положения Солнца на горизонте. Часть солнечной энергии отражается от селективного покрытия и теряется через стекло и вакуум. Солнечная радиация, преобразованная в тепловую энергию, нагревает холодную воду в нижней части бака-аккумулятора 2. Бак снабжен устройством для сбора горячей воды, выполненным в виде плавающей платформы 5 (например, из пенопласта). Нижняя поверхность платформы 5 выполнена конусообразно, с отверстием посередине, в которое установлено водозаборное устройство 6. В нижней части водозаборного устройства установлены ТЭНы 7. Над ТЭНами 7 выполнено отверстие 8. Водозаборное устройство 6 соединено гофрированным шлангом 9 с патрубком горячей воды 10, соединенным через нагнетательный насос 11 с трубопроводом горячей воды 12. ТЭНы 7 могут быть выполнены в виде нескольких групп, каждая из которых подключена к разным источникам электропитания, при этом одна из групп ТЭН 7 подключена к электрической сети энерговвода объекта горячего водоснабжения, а другая к генератору ветроэлектрической станции (не показана).

Система солнечного горячего водоснабжения работает следующим образом.

В первоначальный момент (раннее утро), когда горячая вода израсходована, устанавливается (например, контроллером) необходимый минимальный уровень воды в баке путем открытия электромагнитного клапана (не показан) на трубопроводе холодной воды. Платформа 5 опирается на опоры и холодная вода через два патрубка 1 (слева и справа), поступая в бак, омывает горячие концы теплопроводящих стержней тепловых трубок 4. Нагреваясь, горячая вода за счет конвекции поднимается вверх и через отверстие 8 в водозаборном устройстве 6 растекается в верхнем слое, обеспечивая постоянную конвекцию воды в водонагревателе. По мере нагрева воды в баке 2, интенсивность нагрева теплопроводящими стержнями падает, тогда, при заданной температуре, уровень воды, открытием клапана, повышают до следующей отметки. Платформа 5 всплывает. Плавучесть ее рассчитана таким образом, чтобы ТЭНы 7 и отверстие 8 находились в воде. Потребитель открывает кран горячей воды, контроллером включается нагнетательный насос 11, верхний, наиболее горячий слой воды, подается через отверстие 8 и гофрированный шланг 9 потребителю. По мере расхода горячей воды платформа 5 опускается. При достижении минимального уровня (платформа упирается опорами в дно бака), через электромагнитный клапан и патрубки 1, в бак-аккумулятор 2 вновь подается холодная вода. Если потребитель по-прежнему нуждается в горячей воде, а солнечной энергии недостаточно для интенсивного нагрева воды (температура воды ниже заданной), контроллер информирует потребителя и по его команде (или заблаговременного разрешения) включаются ТЭН 7.

Установка ТЭН 7 на плавающей платформе 5 позволяет повысить эффективность нагрева воды за счет того, что ТЭНы подогревают предварительно нагретую солнечной энергией воду. ТЭНы, как отмечалось ранее, могут быть также подключены к ветроэлектрической станции соответствующей мощности.

Таким образом, предлагаемая система солнечного горячего водоснабжения обеспечивает повышение надежности горячего водоснабжения при совместном применении гелио-, ветроустановок и электрической энергии от энергетического ввода и эффективности преобразования солнечной и ветровой энергии в тепловую, а также повышение потребительских свойств водонагревателя за счет того, что независимо от вида источника энергообеспечения и интенсивности его работы потребителю всегда поступает горячая вода с максимально возможной в данный момент температурой.

Предлагаемая конструкция системы солнечного горячего водоснабжения может быть легко технически реализована при использовании солнечного водонагревателя НМ-16х18/58 с вакуумированными трубками и ветроэнергетического комплекса ВП-3,72.

Источники информации

1. Патент RU 2228492, F24D 17/00. Устройство для горячего водоснабжения. Опубликовано: 10.05.2004. Бюл. №13.

2. Патент RU 94316, F24J 2/05. Панель солнечного коллектора. Опубликовано: 20.05.2010. Бюл. №14.

Система солнечного горячего водоснабжения, включающая солнечный коллектор из вакуумированных трубок, теплоотводящие концы которых расположены в термоизолированной емкости с подводящим, для холодной воды и отводящим, для горячей воды, патрубками, отличающаяся тем, что указанная емкость выполнена в виде бака-аккумулятора, снабженного устройством для сбора горячей воды, выполненным в виде плавающей платформы, нижняя поверхность которой выполнена конусообразно, с отверстием посередине, в которое установлено водозаборное устройство, в нижней части которого установлен ТЭН, над которым выполнено отверстие, при этом водозаборное устройство соединено гофрированным шлангом с патрубком горячей воды, соединенным через нагнетательный насос с трубопроводом горячей воды.
СИСТЕМА СОЛНЕЧНОГО ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-9 of 9 items.
20.10.2014
№216.012.fe4f

Солнечная фотоэлектрическая станция

Изобретение относится к устройствам преобразования солнечной энергии в электрическую, в частности к конструкциям солнечных энергетических установок, которые могут использоваться в быту, например, в усадьбах индивидуальных жилых домов (коттеджей, сельских жилых домов), на садовых участках, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530959
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.02.2016
№216.014.e831

Система солнечного теплоснабжения

Изобретение относится к устройствам преобразования солнечной энергии в тепловую, в частности к системам солнечного теплоснабжения, размещенным на строительных конструкциях зданий и сооружений, и предназначенным для обогрева и (или) горячего водоснабжения индивидуальных жилых домов, коттеджей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575198
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.02.2016
№216.014.e84b

Солнечная фотоэлектрическая станция

Изобретение относится к устройствам преобразования солнечной энергии в электрическую, в частности к конструкциям солнечных фотоэлектрических станций, размещенных на строительных конструкциях зданий (козырьки или навесы над крыльцом, балконом, террасой и т.д.). Солнечная фотоэлектрическая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575245
Дата охранного документа: 20.02.2016
25.08.2017
№217.015.b1ec

Автономное устройство для сбора пчелиного яда

Изобретение относится к пчеловодству и предназначено для массового сбора пчелиного яда. Автономное устройство для сбора пчелиного яда состоит из блока питания и блока генерации импульсов раздражения пчел, включающего в себя мультивибратор, усилитель, присоединенный к ядоприемному устройству...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613287
Дата охранного документа: 15.03.2017
25.08.2017
№217.015.ba8a

Солнечная фотоэлектрическая станция

Изобретение относится к устройствам преобразования солнечной энергии в электрическую, в частности к конструкциям солнечных фотоэлектрических станций, размещенных на строительных конструкциях зданий (козырьки или навесы над крыльцом, балконом, террасой и т.д.). Солнечная фотоэлектрическая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615622
Дата охранного документа: 05.04.2017
25.08.2017
№217.015.bab1

Установка для сушки плодов ягодных культур с использованием солнечной энергии

Изобретение относится к устройствам преобразования солнечной энергии в тепловую, в частности к конструкциям сушильного оборудования, которые могут использоваться на частных садовых участках, а также кочевниками в летний период времени, и предназначено для сушки плодов ягодных культур. Крышка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615616
Дата охранного документа: 05.04.2017
25.08.2017
№217.015.babb

Солнечная водонагревательная установка

Изобретение относится к устройствам преобразования солнечной энергии в тепловую, в частности к конструкциям солнечных водонагревательных установок, размещенных на строительных конструкциях зданий (козырьки (навесы) над крыльцом, балконом, террасой и т.д.). Солнечная водонагревательная установка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615619
Дата охранного документа: 05.04.2017
25.08.2017
№217.015.babd

Установка для сушки плодов ягодных культур с использованием солнечной энергии

Изобретение относится к устройствам преобразования солнечной энергии в тепловую, в частности к конструкциям сушильного оборудования, которые могут использоваться на частных садовых участках, а также кочевниками в летний период времени и предназначены для сушки плодов ягодных культур. Крышка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615617
Дата охранного документа: 05.04.2017
25.08.2017
№217.015.badc

Солнечная фотоэлектрическая станция

Изобретение относится к устройствам преобразования солнечной энергии в электрическую, в частности к конструкциям солнечных фотоэлектрических станций, размещенных на строительных конструкциях зданий (козырьки или навесы над крыльцом, балконом, террасой и т.д.). Станция состоит из солнечной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615621
Дата охранного документа: 05.04.2017
Showing 1-10 of 13 items.
20.02.2013
№216.012.2523

Тестомесильная машина

Изобретение относится к пищевой промышленности. Тестомесильная машина содержит дежу, выполненную в виде цилиндра, и месильный орган, причем месильный орган выполнен в виде установленного по центру дежи полого вращающегося вала, на котором равномерно сверху вниз установлены три пары месильных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475027
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.259f

Рыборастительные рубленые изделия на основе "белипа"

Изобретение относится к пищевой промышленности. Рыборастительные рубленые изделия изготавливают из филе трески, творога несоленого обезжиренного, масла сливочного, хлорида натрия, сухарей панировочных и растительного компонента. В качестве растительного компонента используют выжимки ягод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475151
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2713

Аппарат для паровой отгонки эфирного масла

Изобретение относится к оборудованию для эфиромасличной промышленности и может быть использовано для переработки растительного сырья. Аппарат содержит герметичный контейнер, перегонную камеру, печь, паровой котел, трубопроводы, холодильник и флорентин. Перегонная камера заключена в герметичный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475523
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.291d

Способ повышения посевных качеств семян и устойчивости всходов к болезням

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает предпосевную обработку семян концентратом биологически активных веществ, полученным водным извлечением из древесины осины. Эффективное количество добавки к семенам составляет 10 литров на 1 тонну концентрата биологически...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476052
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2964

Гомогенизированный овощной маринад

Изобретение относится к пищевой промышленности. Маринад включает в рецептуру морковь, лук репчатый, масло растительное и выжимки ягод. Кроме того, в рецептуру входят сахар, лавровый лист, перец горошек, петрушка, укроп, гвоздика молотая, корица молотая и хлорид натрия. Все компоненты используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476123
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.04.2013
№216.012.353f

Электротехнологическая установка

Изобретение относится к устройствам для предпосевной обработки семян, в том числе имеющих твердую оболочку, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве. Установка включает корпус СВЧ-камеры, в верхней части которого закреплены рупоры, соединенные между собой прямоугольным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479184
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.3884

Гомогенизированная свекольная паста

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к разработке рецептур композиций для приготовления гомогенизированных овощных паст. Гомогенизированная свекольная паста включает свеклу - 44 мас.%, лук репчатый - 13 мас.%, томатную пасту - 4 мас.%, выжимки ягод - 26 мас.%, сахар - не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480029
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.3986

Центробежная мельница

Изобретение относится к устройствам для измельчения материалов и может быть использовано в производстве порошковых материалов для получения продукта с заданной дисперсностью. Центробежная мельница содержит корпус, состоящий из двух вертикально совмещенных цилиндров различных диаметров с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480287
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.3a1e

Состав для производства вермикомпоста на основе сосновой коры и куриного помета

Изобретение относится к биотехнологии и сельскому хозяйству. Состав для производства вермикомпоста состоит из отходов деревообрабатывающей промышленности и куриного помета. В качестве отходов деревообрабатывающей промышленности используется измельченная до 1-2 мм сосновая кора в соотношении,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480439
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.05.2013
№216.012.42dc

Оболочка для сырков

Изобретение относится к пищевой промышленности. Оболочка для творожного сырка изготовлена из измельченной кураги с добавлением воды, облепихового и оливкового масла. Исходные компоненты используют при следующем соотношении, мас.%: курага 70, вода 10, оливковое масло 10, облепиховое масло 10....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482693
Дата охранного документа: 27.05.2013
+ добавить свой РИД