ГЕЛИОУСТАНОВКА ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Полезная модель относится к гелиотехнике, предназначена для накопления энергии солнечного излучения и использования ее для нагрева воды в бытовых и производственных условиях, и может применяться в системах горячего водоснабжения индивидуальных домов (коттеджей, дач), коммунальных объектов (отелей, пансионатов, кемпингов, летних баз отдыха и лагерей) и объектов сельскохозяйственного производства (ферм, теплиц и т.д.)
Известна гелиоустановка горячего водоснабжения и отопления, которая представляет соединенный в замкнутый контур солнечный водонагреватель и змеевик теплоаккумулятора. Полость теплоаккумулятора сообщена с тепловым дублером и потребителем горячей воды.
Для применения установки, в зонах с повышенной минерализацией воды в природных источниках, она содержит гелиоопреснитель и сборник дистиллята, соединенные в замкнутый контур с водонагревателем, а сборник дистиллята подключен к потребителю горячей воды, водонагревателю и полости теплоаккумулятора.
(см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №914894, МПК F 24 J 3/02, публикация 28.03.1982 г.)
Недостатком известной гелиоустановки является отсутствие регулировки угла наклона солнечного коллектора (водонагревателя) к горизонту, что приводит к снижению плотности потока солнечного излучения, а также уменьшению теплосъема с поглощающей пластины коллектора.
Кроме этого, гелиоустановка работает в режиме принудительной циркуляции теплоносителя, которая требует установки насоса, что удорожает стоимость системы.
Задачей заявляемой полезной модели является увеличение теплосъема с солнечного коллектора, за счет изменения угла наклона его к горизонту, а также удешевление стоимости установки.
Сущность полезной модели заключается в том, что в гелиоустановке горячего водоснабжения, содержащей соединенные трубопроводами в замкнутый контур солнечный коллектор и змеевик теплоаккумулятора, полость которого подключена к расходной емкости забора холодной воды и потребителю горячей воды, солнечный коллектор установлен с возможностью регулирования угла наклона к горизонту.
Кроме этого, теплоаккумулятор установлен на расстоянии более 600 мм по вертикали над солнечным коллектором.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показана схема гелиоустановки горячего водоснабжения.
Гелиоустановка содержит солнечный коллектор 1, трубопроводы 2, теплоаккумулятор 3, включающий змеевик 4 и полость 5 теплоаккумулятора 3, которая сообщается с патрубком 6 расходной емкости холодной воды (на чертеже не показана) или водопроводом и патрубком 7 для подачи горячей воды потребителю.
Теплоаккумулятор содержит расширительный бачок 8, через который осуществляется сброс давления в теплоаккумуляторе.
Установка работает следующим образом.
Замкнутый контур гелиоустановки, включающий солнечный коллектор 1, трубопроводы 2 и змеевик 4 теплоаккумулятора 3 заполняются жидким теплоносителем, обычно применяемым для нагрева или охлаждения тепловых систем, обладающим низкой температурой замерзания, высокой объемной теплоемкостью, экологической чистотой, пожаро и взрывобезопасностью, высоким коэффициентом теплопередачи, а также низкой реакционной способностью к металлам.
Например, в качестве теплоносителя могут использоваться охлаждающие жидкости типа «Бишон» или «Тосол» с температурой замерзания от -40°С до -65°С.
Солнечный коллектор устанавливается с ориентацией остекления в южном направлении, под регулируемым углом наклона к горизонту α, выбранном на основании расчета системы солнечного теплоснабжения.
Гелиоустановка работает в двух режимах:
- в первом режиме (в отопительный период) угол наклона α определяется по формуле:
α=φ+15°, где φ - широта данной местности работы гелиоустановки,
- во втором режиме (в неотопительный период) угол наклона коллектора к горизонту составляет:
α=φ-15°
Например, для г.Волгограда угол наклона
в первом режиме оставляет:
α=48°+15°=63° к горизонту
во втором режиме
α=48°-15°=33° к горизонту.
В полость 5 теплоаккумулятора 3, через патрубок 6 поступает холодная вода из водопровода и расходной емкости.
Теплоноситель нагревается в солнечном коллекторе 1, по трубопроводу 2 поступает самотеком в змеевик 4 теплоаккумулятора 3, где нагревает воду в полости 5 теплоаккумулятора 3, которая направляется потребителю через патрубок 7.
Таким образом, за счет возможности регулирования угла наклона коллектора к горизонту обеспечивается увеличение теплосъема и работа гелиоустановки в двух режимах.
Для создания естественной циркуляции теплоносителя в замкнутом контуре гелиоустановки теплоаккумулятор 5 установлен над солнечным коллектором 1 на расстоянии более 600 мм по вертикали (согласно проведенным расчетам и подтвержденным опытным путем).
Работа гелиоустановки в режиме естественной циркуляции теплоносителя значительно удешевляет стоимость системы.
Кроме этого, коллектор можно использовать для нагрева не только воды, но и других жидких теплоносителей, совместимых с материалами его поглощающей панели, и применяемых в системах отопления, кондиционирования, хладоснабжения и промышленных технологических процессах, что значительно расширяет возможности гелиоустановки.