×
09.02.2019
219.016.b8be

Солнечный водонагреватель

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к гелиотехнике и предназначено для нагревания воды за счет преобразования солнечной энергии в тепловую и может быть использовано в биотехнологической, пищевой, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности, а также в быту. Солнечный водонагреватель содержит аккумулирующую и рекуперативную емкости. Аккумулирующая и рекуперативная емкости образованы поверхностями двух коаксиально расположенных цилиндров со сферическим верхом. Аккумулирующая емкость дополнительно снабжена светопрозрачной оболочкой. Рекуперативная емкость имеет штуцер по оси цилиндров с отверстием внутри аккумулирующей емкости. При этом аккумулирующая емкость имеет патрубок для ввода воды, а рекуперативная емкость - для ее вывода. Технический результат заключается в повышении эффективности солнечного водонагревателя за счет сокращения времени нагрева воды до заданной температуры. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к гелиотехнике и предназначено для нагревания воды за счет преобразования солнечной энергии в тепловую и может быть использовано в биотехнологической, пищевой, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности, а также в быту.

Известен солнечный водонагреватель, содержащий вертикально расположенный прозрачный корпус, внутри которого размещена емкость, окрашенная в черный цвет, с подводящим и отводящим патрубками для воды, емкость для воды образована поверхностями двух коаксиально расположенных цилиндров, крышкой и днищем, внутри емкости расположена спиралевидная вставка, а внутренний полый цилиндр с открытым верхним концом выполнен удлиненным и имеет отверстия, расположенные внутри корпуса под днищем емкости, см. RU Патент №2555611, МПК F24J 2/04 (2006.01), 2014.

Недостатком известного устройства является то, что в середине дня, когда солнце находится в верхней точке (зените), эффективность работы солнечного водонагревателя снижается, т.к. плоская крышка водонагревателя имеет незначительную поверхность по сравнению с поверхностью внешнего обогреваемого цилиндра.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является солнечный водонагреватель, выполненный в виде призмы и содержащий аккумулирующую емкость и рекуперативную емкость, аккумулирующая емкость выполнена с лицевой наклонной поглощающей поверхностью и тыльной теплоизоляцией, за которой расположена рекуперативная емкость, имеющая общую поверхность с тыльной теплоизоляцией, и соединена трубопроводами с аккумулирующей емкостью, см. RU Патент №2078290, МПК F24J 2/06 (1995.01), F24J 2/34 (1995.01), 1997 г

Указанный солнечный водонагреватель работает следующим образом:

Аккумулирующую и рекуперативную емкости водонагревателя заполняют водой через соответствующие заливные отверстия. Солнечные лучи проходят через прозрачное покрытие, попадают на лицевую наклонную поглощающую поверхность аккумулирующей емкости и полученное тепло нагревает воду в этой емкости. Часть теплового потока, пройдя через стенку аккумулирующей емкости, тепловую изоляцию и стенку рекуперативной емкости нагревает воду, находящуюся в рекуперативной емкости.

Недостатком данного устройства является длительность нагрева воды. Поскольку солнечный водонагреватель, содержащий аккумулирующую емкость и рекуперативную емкость, выполнен в виде призмы, поток солнечного излучения будет плохо поглощаться в утреннее и вечернее время, т.к. светопоглощающая поверхность призмы в силу своей геометрии наиболее эффективно поглощает солнечные лучи, когда солнце находится в зените, и эффективность нагревания воды существенно снижается, если лучи солнца падают на светопоглощающую поверхность не под прямым углом.

Нагрев воды в рекуперативной емкости, за счет теплового потока, аккумулирующей емкости, проходящего через тепловую изоляцию и стенку рекуперативной емкости малоэффективен, так как тепловая изоляция, существенно ослабляет тепловой поток, к тому же, рекуперативная емкость не имеет наружной теплоизоляции, поэтому нагревание воды в этой емкости сопровождается ее быстрым охлаждением при отсутствии солнечных лучей.

Задачей изобретения является повышение эффективности солнечного водонагревателя за счет сокращения времени нагрева воды до заданной рабочей температуры.

Техническая задача решается тем, что солнечный водонагреватель, содержащий аккумулирующую и рекуперативную емкости, согласно изобретению аккумулирующая и рекуперативная емкости образованы поверхностями двух коаксиально расположенных цилиндров со сферическим верхом, аккумулирующая емкость дополнительно снабжена светопрозрачной оболочкой, а рекуперативная емкость имеет штуцер по оси цилиндров с отверстием внутри аккумулирующей емкости, при этом аккумулирующая емкость имеет патрубок для ввода воды, а рекуперативная емкость - для ее вывода.

Решение технической задачи позволяет повысить эффективность солнечного водонагревателя за счет сокращения времени нагрева воды до заданной температуры.

Солнечный водонагреватель, см. Фиг. 1, содержит аккумулирующую емкость 1, рекуперативную емкость 2. Аккумулирующая и рекуперативная емкости образованы поверхностями двух коаксиально расположенных цилиндров 3 и 4 со сферическим верхом 3' и 4', соответственно. Аккумулирующая емкость 1 дополнительно снабжена светопрозрачной оболочкой 5. Рекуперативная емкость 2 имеет штуцер 6, расположенный по оси двух коаксиально расположенных цилиндров, штуцер имеет отверстие 7 внутри аккумулирующей емкости 1. Аккумулирующая емкость имеет патрубок 8 для ввода холодной воды, а рекуперативная емкость имеет патрубок 9 для вывода нагретой воды. Патрубки для ввода и вывода воды могут быть снабжены вентилями для регулирования скорости слива и налива, подвода и отвода воды (на Фиг. 1 не показаны).

Устройство предназначено для непрерывного нагрева воды до заданной рабочей температуры в течение светового дня и работает следующим образом.

Аккумулирующую емкость 1 через патрубок 8 заполняют водой до сливного отверстия 7 (или частично) для нагрева ее солнечными лучами. Солнечные лучи проходят через светопрозрачную оболочку 5 и поглощаются поверхностью аккумулирующей емкости 1. Полученная от солнца теплота нагревает воду в аккумулирующей емкости. Для ускорения нагрева воды до заданной температуры объем аккумулирующей емкости 1 выбирают таким, чтобы он был меньше объема рекуперативной емкости 2. Скорость подачи воды (или объем поступающей воды) в аккумулирующую емкость 1 выбирают такой, чтобы к моменту ее слива в рекуперативную емкость 2 через отверстие 7 штуцера 6 вода имела заданную температуру.

При заполнении рекуперативной емкости 2 водой воздух, находящийся в рекуперативной емкости, через штуцер 6 выходит наружу.

Отбор нагретой воды осуществляют из рекуперативной емкости 2 через патрубок 9.

Большая поверхность цилиндрической части аккумулирующей емкости со сферическим верхом обеспечивает быстрый нагрев воды в утренние и вечерние часы, когда интенсивность потока солнечного излучения невелика, а лучи солнца падают на эту поверхность практически под прямым углом. По мере подъема солнца над горизонтом солнечные лучи падают на сферический верх аккумулирующей емкости 1. В середине дня, когда лучи солнца имеют максимальный угол над горизонтом, сферическая поверхность аккумулирующей емкости эффективно воспринимает весь поток солнечного излучения и передает тепло воде.

Благодаря цилиндрической поверхности со сферическим верхом аккумулирующей емкости 1 обогреваемая поверхность водонагревателя не зависит от поворота земли относительно солнца.

Потери тепла нагретой воды в окружающее пространство минимальны, т.к. водонагреватель дополнительно снабжен светопрозрачной оболочкой 5. Наличие светопрозрачной оболочки позволяет не только снизить теплопотери в окружающее пространство, но и увеличить скорость нагрева воды в аккумулирующей емкости за счет конвекции воздуха, находящего между светопрозрачной оболочкой и стенкой аккумулирующей емкости.

Совокупность признаков заявляемого объекта, обладающего простой конструкцией по сравнению с прототипом, позволяет повысить эффективность солнечного водонагревателя за счет сокращения времени нагрева воды до заданной температуры.

Солнечный водонагреватель, содержащий аккумулирующую и рекуперативную емкости, отличающийся тем, что аккумулирующая и рекуперативная емкости образованы поверхностями двух коаксиально расположенных цилиндров со сферическим верхом, аккумулирующая емкость дополнительно снабжена светопрозрачной оболочкой, а рекуперативная емкость имеет штуцер по оси цилиндров с отверстием внутри аккумулирующей емкости, при этом аккумулирующая емкость имеет патрубок для ввода воды, а рекуперативная емкость - для ее вывода.
Солнечный водонагреватель
Солнечный водонагреватель
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 82.
27.04.2016
№216.015.2af8

Многослойная рукавная или плоская оболочка или пленка

Изобретение относится к химической технологии полимерных материалов и касается многослойной рукавной или плоской оболочки или пленки для использования в упаковке мясных продуктов, изготовленной путем соэкструзии и вытянутой по двум осям способом тройного раздува, в форме усаживающегося пакета,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582701
Дата охранного документа: 27.04.2016
27.04.2016
№216.015.2afa

Способ термической переработки органосодержащего сырья и установка для его осуществления

Изобретение относится к области переработки органосодержащего сырья и может быть использовано при переработке отработанных деревянных шпал. Способ включает сушку сырья при температуре 160-200°C в двух последовательно соединенных шнековых транспортерах - в первом транспортере 5 путем передачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582698
Дата охранного документа: 27.04.2016
27.04.2016
№216.015.2afb

Установка для производства древесного угля

Изобретение относится к лесоперерабатывающей промышленности. Установка содержит вертикальную реторту (1), имеющую зоны сушки (3), пиролиза (6), охлаждения (8), накопления (2), активирования древесного угля (7), изолированные между собой шиберными заслонками (35, 36, 37, 38, 39). Зоны сушки (3)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582696
Дата охранного документа: 27.04.2016
27.08.2016
№216.015.4d0e

Стопорящееся резьбовое соединение

Изобретение относится к крепежным изделиям, исключающим самопроизвольное отвинчивание гайки, и может быть использовано в механизмах, испытывающих вибрационные, ударные нагрузки и тепловое воздействие. Изобретение предназначено для использования в силовых и энергетических машинах и установках...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595589
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.4ed8

Способ получения сорбента для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды

Изобретение относится к способам получения сорбентов из растительного сырья. Способ получения сорбента включает обработку предварительно высушенного и измельченного листового опада низкотемпературной плазмой высокочастотного разряда при давлении в разрядной камере 26,6 МПа, при силе тока на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595654
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.50a3

Способ получения водного экстракта свинушки тонкой

Изобретение относится к фармацевтической, пищевой и косметической промышленности и касается получения водного экстракта свинушки тонкой. Измельченную свинушку заливают водой при соотношении свинушка : вода, равном 1:30, и подвергают обработке сверхвысокими частотами при мощности обработки 180...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595833
Дата охранного документа: 27.08.2016
10.08.2016
№216.015.534e

Способ получения связующего на основе фенолформальдегидной смолы резольного типа для слоистого материала, связующее и слоистый материал на основе связующего и армирующей волокнистой основы

Изобретение относится к полимерным композиционным материалам, которые могут быть использованы для изготовления изделий конструкционного назначения в авиационной, автомобильной, бытовой и других областях техники. Способ получения связующего на основе фенолформальдегидной смолы резольного типа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594014
Дата охранного документа: 10.08.2016
13.01.2017
№217.015.80ed

Способ получения сульфатонитрата аммония

Изобретение относится к технологии минеральных удобрений. Способ получения сульфатонитрата аммония включает разбавление отработанной кислотной смеси производства нитратов целлюлозы азотной кислотой до получения массового соотношения серной и азотной кислот 0,75÷1,45 в пересчете на 100%-ные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602097
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.83ba

Хирургическая шовная нить

Изобретение относится к области медицины, а именно к хирургической шовной нити, состоящей из основы в виде монофиламентной нити из полипропилена с покрытием из поливинилиденфторида в количестве от 5 до 50 % от массы основы. Изобретение обеспечивает увеличение прочности, снижение фрикционных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601409
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8945

Стопорящееся резьбовое соединение

Изобретение относится к крепежным изделиям и может быть использовано в механизмах, испытывающих вибрационные, ударные нагрузки и тепловое воздействие. Изобретение преимущественно предназначено для использования в энергетических машинах и установках автомобильной, авиационной,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602776
Дата охранного документа: 20.11.2016
Показаны записи 1-2 из 2.
10.07.2015
№216.013.5e06

Солнечный водонагреватель

Изобретение относится к гелиотехнике и предназначено для нагрева воды за счет преобразования солнечной энергии в тепловую и может быть использовано в биотехнологической, пищевой, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности, а также в быту. Солнечный водонагреватель содержит корпус,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555611
Дата охранного документа: 10.07.2015
26.08.2017
№217.015.deda

Солнечный водонагреватель

Изобретение относится к гелиотехнике и предназначено для нагрева воды за счет преобразования солнечной энергии в тепловую энергию и может быть использовано в биотехнологической, пищевой, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности, а также в быту. Солнечный водонагреватель содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624936
Дата охранного документа: 11.07.2017
+ добавить свой РИД