RU2006757C1 - Sun-electric hot-water supply unit - Google Patents
Sun-electric hot-water supply unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2006757C1 RU2006757C1 SU915002768A SU5002768A RU2006757C1 RU 2006757 C1 RU2006757 C1 RU 2006757C1 SU 915002768 A SU915002768 A SU 915002768A SU 5002768 A SU5002768 A SU 5002768A RU 2006757 C1 RU2006757 C1 RU 2006757C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hot water
- tank
- pipe
- float
- storage tank
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гелиотехнике и может найти применение при создании установок для нагрева воды в бытовых условиях. The invention relates to solar technology and may find application in creating installations for heating water in a domestic environment.
Известны наиболее простые конструкции гелиоустановок, в которых циркуляция воды осуществляется за счет термосифонного эффекта, содержащие два основных узла: солнечный коллектор и бак-аккумулятор, соединенные трубопроводами [1 и 2] . The simplest designs of solar plants are known, in which water is circulated due to the thermosiphon effect, containing two main nodes: a solar collector and a storage tank connected by pipelines [1 and 2].
Указанные установки имеют следующие недостатки:
ограниченная энергоемкость, определяемая высотой слоя h или расстоянием от уровня А-А до крана слива горячей воды [1] ;
использование большого числа трубопроводов [2] ;
неработоспособность установки при высокой интенсивности солнечной радиации [1] .These installations have the following disadvantages:
limited energy intensity, determined by the height of the layer h or the distance from the level aa to the hot water drain tap [1];
the use of a large number of pipelines [2];
plant inoperability at high intensity of solar radiation [1].
Известна гелиоустановка [3] , содержащая солнечный коллектор, бак-аккумулятор, прямой и обратный трубопроводы, патрубок слива горячей воды, поплавок и регулятор расхода. Бак-аккумулятор размещен выше коллектора и сообщен с ним прямым трубопроводом, подающим воду из коллектора в бак, и обратным трубопроводом, подающим воду из бака в коллектор. В баке размещен поплавок, к которому прикреплен конец гибкого участка прямого трубопровода, на котором установлен регулятор расхода, выполненный в виде наконечника с калиброванным отверстием. К нижней поверхности поплавка примыкает второй гибкий трубопровод, сообщенный с патрубком отбора горячей воды. Known solar installation [3], containing a solar collector, storage tank, direct and return pipelines, a pipe for draining hot water, a float and a flow regulator. The storage tank is located above the collector and communicated with it through a direct pipe supplying water from the collector to the tank, and a return pipe supplying water from the tank to the collector. A float is placed in the tank, to which the end of the flexible section of the straight pipe is attached, on which a flow regulator is installed, made in the form of a tip with a calibrated hole. A second flexible conduit in communication with the hot water outlet is adjacent to the bottom surface of the float.
В этой установке по сравнению с аналогами обеспечены
повышенная энергоемкость, поскольку технически осуществим прогрев всего количества воды в баке с дальнейшим ее отбором;
уменьшено количество трубопроводов;
обеспечена работоспособность установки при любой интенсивности солнечной радиации;
уменьшена толщина слоя воды, подвергающегося первоочередному прогреву.In this installation, in comparison with analogues
increased energy intensity, since it is technically feasible to heat the entire amount of water in the tank with its further selection;
reduced number of pipelines;
the operation of the installation is ensured at any intensity of solar radiation;
the thickness of the layer of water undergoing primary heating is reduced.
Однако установке присущи следующие недостатки:
необходимо длительное время для получения горячей воды, поскольку для этого требуется прогрев слоя воды в баке-аккумуляторе толщиной h;
значительная сложность регулирования температуры воды, а также настройки установки на необходимый режим работы (например, наивысший теплосъем от коллекто- ра). Регулирование в данном случае может быть осуществлено заменой одного наконечника с калиброванным отверстием на другой, закрепляемый на тот же конец прямого трубопровода;
достаточно сложная конструкция;
повышенные потери тепла за счет наличия трех вводов-трубопроводов в бак-аккумулятор.However, the installation has the following disadvantages:
it takes a long time to get hot water, because this requires heating the water layer in the storage tank with a thickness of h;
significant difficulty in regulating the water temperature, as well as setting the unit to the required operating mode (for example, the highest heat removal from the collector). In this case, regulation can be carried out by replacing one tip with a calibrated hole with another, fixed at the same end of the direct pipeline;
rather complicated design;
increased heat loss due to the presence of three inlet pipelines in the storage tank.
Целью изобретения является повышение эксплуатационных качеств установки за счет упрощения обслуживания, сокращения времени получения горячей воды, сокращения теплопотерь при одновременном упрощении конструкции. The aim of the invention is to improve the operational characteristics of the installation by simplifying maintenance, reducing the time for receiving hot water, reducing heat loss while simplifying the design.
Поставленная цель достигается тем, что в гелиоустановке, содержащей солнечный коллектор, бак-аккумулятор, прямой и обратный трубопроводы, поплавок, патрубок слива горячей воды и регулятор расхода, последний выполнен в виде регулируемого дросселя и установлен в любом из трубопроводов вне бака, патрубок слива горячей воды подсоединен к прямому трубопроводу между коллектором и баком, а гибкий конец прямого трубопровода, закрепленный на поплавке, примыкает к нижней поверхности поплавка. Регулируемый дроссель может быть размещен на прямом трубопроводе между патрубком слива горячей воды и баком. This goal is achieved by the fact that in a solar installation containing a solar collector, storage tank, direct and return pipelines, a float, a hot water drain pipe and a flow regulator, the latter is made in the form of an adjustable choke and installed in any of the pipelines outside the tank, a hot drain pipe water is connected to a direct pipeline between the collector and the tank, and the flexible end of the direct pipe, mounted on the float, is adjacent to the bottom surface of the float. An adjustable throttle can be placed on a straight pipe between the hot water drain pipe and the tank.
Наличие признаков, отличающих заявляемое техническое решение от прототипа, свидетельствует о том, что оно соответствует критерию "новизна". The presence of signs that distinguish the claimed technical solution from the prototype, indicates that it meets the criterion of "novelty."
Из источников патентной и технической литературы не выявлено технических решений, характеризуемых заявляемыми отличительными признаками, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия". From the sources of patent and technical literature, no technical solutions have been identified that are characterized by the claimed distinctive features, therefore, the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".
На чертеже приведена схема гелиоустановки. The drawing shows a solar installation diagram.
Гелиоустановка содержит солнечный коллектор 1, расположенный выше него бак-аккумулятор 2, прямой трубопровод 3, гибкий участок 4 которого размещен в баке-аккумуляторе 2, и обратный трубопровод 5, подающий волу из бака-аккумулятора 2 в коллектор 1. Патрубок 6 слива горячей воды подсоединен к прямому трубопроводу 3 на участке между солнечным коллектором 1 и баком-аккумулятором 2. В последнем размещен поплавок 7, к нижней поверхности поплавка 7 примыкает конец гибкого участка 4 прямого трубопровода 3. Конец гибкого участка в месте прикрепления его к поплавку 7 может быть расположен по касательной к поверхности поплавка, перпендикулярно к этой поверхности или под некоторым углом, как изображено на чертеже. Может быть применен экран, способствующий более плавному растеканию горячей воды под поверхностью поплавка 7. В один из трубопроводов (например, в обратный трубопровод 5) включен регулятор расхода, выполненный в виде дросселя 8 с изменяемым проходным сечением. В качестве такого дросселя может быть использован обычный вентиль. Регулятор расхода может быть включен в трубопровод 3 на участке между патрубком 6 и баком-аккумулятором 2. Подача холодной воды осуществляется по патрубку 9. The solar installation contains a solar collector 1, a storage tank 2 located above it, a direct pipeline 3, a flexible section 4 of which is located in the storage tank 2, and a return pipe 5 that feeds the ox from the storage tank 2 to the collector 1. A pipe 6 for draining hot water connected to the direct pipe 3 in the area between the solar collector 1 and the storage tank 2. The last one has a float 7, the end of the flexible section 4 of the straight pipe 3 is adjacent to the bottom surface of the float 7. The end of the flexible section is at the point where it is attached to oplavku 7 may be arranged tangentially to the surface of the float, perpendicularly to this surface or at an angle as shown in the drawing. A screen can be applied that facilitates a smoother spreading of hot water under the surface of the float 7. One of the pipelines (for example, in the return pipe 5) includes a flow regulator made in the form of a throttle 8 with a variable flow area. As such a throttle, a conventional valve can be used. The flow regulator can be included in the pipeline 3 in the area between the pipe 6 and the storage tank 2. The cold water is supplied through the pipe 9.
Поверхности бака-аккумулятора 2, трубопроводов 3 и 5, патрубка 6 отбора горячей воды, обратные поверхности солнечного коллектора 1, могут быть теплоизолированы. The surface of the storage tank 2, pipelines 3 and 5, the pipe 6 for the selection of hot water, the reverse surface of the solar collector 1, can be insulated.
Гелиоустановка работает следующим образом. Solar installation works as follows.
По мере заполнения бака-аккумулятора 2 водой через патрубок 9 поплавок 7 всплывает и поднимает за собой прикрепленный к его нижней поверхности конец гибкого участка 4 прямого трубопровода 3. При этом вода заполняет все трубопроводы и солнечный коллектор 1. As the storage tank 2 is filled with water through the pipe 9, the float 7 pops up and lifts the end of the flexible section 4 of the direct pipeline 3 attached to its lower surface. At the same time, the water fills all the pipelines and the solar collector 1.
Под действием солнечных лучей нагревшаяся в коллекторе 1 вода поднимается по трубопроводу 3 и растекается под нижней поверхностью поплавка 7, а холодная вода из нижней части бака-аккумулятора 2 по обратному трубопроводу 5 поступает в солнечный коллектор 1. Для обеспечения наибольшей температуры поступающей из коллектора 1 горячей воды производится настройка регулятора. Для этого изменяют его проходное сечение до тех пор, пока на выходе из коллектора 1 не будет обеспечена необходимая температура воды. Этой регулировкой компенсируется влияние монтажных размеров установки, а также ее текущего технического состояния. Поскольку горячая вода, поступающая в бак-аккумулятор 2, растекается непосредственно под поверхностью поплавка 7, обеспечивается минимальное перемешивание поступающей горячей воды с содержащейся в баке-аккумуляторе 2 холодной водой и, следовательно, обеспечивается минимальное время до начала эксплуатации установки получения горячей воды. Это не препятствует прогреву всей воды в баке-аккумуляторе 2, так как высота слоя горячей воды постепенно возрастает и обеспечивается отбор воды из бака-аккумулятора 2, имеющей максимальную температуру. Under the influence of sunlight, the water heated in the collector 1 rises through the pipeline 3 and flows under the lower surface of the float 7, and cold water from the bottom of the storage tank 2 through the return pipe 5 enters the solar collector 1. To ensure the highest temperature coming from the collector 1, hot water adjustment of the regulator. To do this, change its cross-section until the required water temperature is provided at the outlet of the collector 1. This adjustment compensates for the influence of the installation dimensions of the installation, as well as its current technical condition. Since the hot water entering the storage tank 2 flows directly below the surface of the float 7, the incoming hot water is minimally mixed with the cold water contained in the storage tank 2 and, therefore, the minimum time is required before the hot water production unit starts operation. This does not prevent the heating of all water in the storage tank 2, since the height of the hot water layer gradually increases and water is taken from the storage tank 2, which has a maximum temperature.
Сокращению времени получения горячей воды служит и размещение патрубка 6 слива горячей воды на участке между солнечным коллектором 1 и баком-аккумулятором 2 (в непосредственной близости от коллектора). Очевидно, что такое размещение патрубка 6 обеспечивает отбор первых же порций горячей воды. При открытом патрубке 6 горячая вода поступает на слив как из солнечного коллектора 1, так и из верхнего слоя в баке-аккумуляторе 2 по трубопроводу 3. Размещение регулятора расхода на участке между патрубком 6 слива горячей воды и баком-аккумулятором 2 по сравнению с размещением регулятора в ином месте трубопроводов 5 или 3 обеспечивает разные доли горячей воды, подаваемые на слив из солнечного коллектора 1 и бака-аккумулятора 2. Reducing the time of receipt of hot water is the placement of the pipe 6 drain hot water in the area between the solar collector 1 and the storage tank 2 (in the immediate vicinity of the collector). Obviously, this placement of the pipe 6 provides the selection of the first portions of hot water. With the branch pipe 6 open, hot water flows to the drain both from the solar collector 1 and from the top layer in the storage tank 2 through the pipe 3. Placing a flow regulator in the area between the hot water drain pipe 6 and the storage tank 2 compared to the placement of the controller in another place of pipelines 5 or 3, it provides different proportions of hot water supplied to the drain from the solar collector 1 and the storage tank 2.
Предлагаемая установка по сравнению с прототипом характеризуется следующими технико-экономическими преимуществами:
сокращение времени до начала эксплуатации установки: получение первых порций горячей воды благодаря предложенному размещению патрубка отбора горячей воды;
повышение температуры воды в отбираемом слое благодаря тому, что конец прямого трубопровода примыкает к нижней поверхности поплавка;
обеспечение регулирования температуры воды благодаря выполнению регулятора расхода в виде регулируемого дросселя и размещению его вне бака;
упрощение конструкции и уменьшение теплопотерь благодаря уменьшению количества трубопроводов в бак-аккумулятор.The proposed installation in comparison with the prototype is characterized by the following technical and economic advantages:
reduction of time before the start of operation of the installation: obtaining the first portions of hot water due to the proposed placement of the pipe for the selection of hot water;
increase in water temperature in the selected layer due to the fact that the end of the direct pipeline is adjacent to the bottom surface of the float;
ensuring the regulation of water temperature due to the implementation of the flow controller in the form of an adjustable throttle and its placement outside the tank;
simplification of the design and reduction of heat loss by reducing the number of pipelines in the storage tank.
Экономические преимущества являются следствием технических и заключаются в снижении трудоемкости изготовления благодаря упрощению конструкции. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 830084, кл. F 24 J 2/42, 1980. Economic advantages are a consequence of the technical and are to reduce the complexity of manufacturing due to the simplification of the design. (56) 1. USSR Copyright Certificate N 830084, cl. F 24 J 2/42, 1980.
2. Авторское свидетельство СССР N 1499078, кл. F 24 J 2/42, 1989. 2. USSR author's certificate N 1499078, cl. F 24 J 2/42, 1989.
3. Авторское свидетельство СССР N 1054632, кл. F 24 J 2/42, 1983. 3. Copyright certificate of the USSR N 1054632, cl. F 24 J 2/42, 1983.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU915002768A RU2006757C1 (en) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | Sun-electric hot-water supply unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU915002768A RU2006757C1 (en) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | Sun-electric hot-water supply unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006757C1 true RU2006757C1 (en) | 1994-01-30 |
Family
ID=21585476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU915002768A RU2006757C1 (en) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | Sun-electric hot-water supply unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2006757C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD20020285A (en) * | 2002-11-29 | 2004-08-31 | Гаврил МАРКО | Solar heat supply installation |
CN113237130A (en) * | 2021-03-30 | 2021-08-10 | 江苏四季沐歌有限公司 | Solar energy and air energy efficient circulating heating system |
-
1991
- 1991-07-10 RU SU915002768A patent/RU2006757C1/en active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD20020285A (en) * | 2002-11-29 | 2004-08-31 | Гаврил МАРКО | Solar heat supply installation |
CN113237130A (en) * | 2021-03-30 | 2021-08-10 | 江苏四季沐歌有限公司 | Solar energy and air energy efficient circulating heating system |
CN113237130B (en) * | 2021-03-30 | 2022-03-18 | 江苏四季沐歌有限公司 | Solar energy and air energy efficient circulating heating system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4044949A (en) | Heat storage system | |
WO2006111755A2 (en) | Hot water installations | |
US4122830A (en) | Solar heating system | |
WO2004045044A1 (en) | A plant for the exploitation of renewable energy sources in combination with traditional energy sources, particularly for the heating and cooling of dwellings | |
RU2006757C1 (en) | Sun-electric hot-water supply unit | |
CA1160916A (en) | Boiler for domestic heating system | |
RU2359175C2 (en) | System of autonomous heating and hot water supply with natural circulation of heat carrier (versions) and method of water heating | |
CN109237782A (en) | A kind of heat pump heat distribution system preparing constant-temperature hot water | |
SU987324A1 (en) | Solar desalinator | |
WO2000050821A1 (en) | Mixed boiler | |
KR100298550B1 (en) | Modular solar water heater storage tank for regulating regenerative capacity and promoting temperature stratification | |
SU1054632A1 (en) | Solar-power hot water supply plant | |
KR200234400Y1 (en) | A outside heating device with heat-accumulation midnight electric boiler | |
EP1159567B1 (en) | Heating plant | |
KR200238921Y1 (en) | a heating device for heat-accumulation material using heat-concentration portion of heat-accumulation midnight electric boiler | |
SU1523688A1 (en) | Method of operation of power-and-heat generating steam power plant | |
SU1260646A1 (en) | Solar water heater | |
RU2036374C1 (en) | Boiler plant | |
RU2145046C1 (en) | Geothermal power complex | |
JPS558502A (en) | Water supply and drain system in water heater utilizing solar heat | |
SU861884A2 (en) | Hot water heliosupply system | |
SU1245808A1 (en) | Heat supply system | |
RU2216378C1 (en) | Counter-flow evaporating plant | |
KR830000606Y1 (en) | Heating device using waste heat of solar collector | |
CN118935498A (en) | Solar energy and gas wall hanging stove combined system |