СОЛНЕЧНЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к теплотехнике, а именно к конструкциям солнечных коллекторов, предназначенных для потребностей народного хозяйства, а именно для получения горячей воды.
Известен солнечный нагреватель воды (ПМ РФ 52159, МПК 8 F24J 2/00, опубл. 10.03.2006), содержит емкость в виде усеченного конуса, заполненную водой, внутренняя поверхность которой покрыта слоем германия. Входной и выходной патрубки размещены в верхней и нижней части емкости.
Недостатками данной конструкции является использование открытой емкости, что ограничивает спектр ее использования, изготовление емкости из конструкционной стали и покрытие слоем германия приводит к высокой металлоемкости и увеличение затрат на изготовление и эксплуатацию.
Известен солнечный коллектор (Патент РФ 2126517, МПК 6 F24J 2/24, F24J 2/28, опубл. 20.02.1999), содержащий защитное покрытие в виде перфорированного гофрированного листа, расположенного над поглотителем солнечной энергии, изготовленного из гофрированных листов, которые расположены с возможностью соединения друг с другом и образованием каналов для движения текучей среды, нижняя часть которых выполнена с возможностью светопоглощения, а верхняя часть - прозрачной.
Недостатками конструкции является сложная технология изготовления и эксплуатации, использование гофрированных листов приводит к удорожанию конструкции за счет высокой материалоемкости.
Наиболее близким к заявляемому является водонагреватель (Патент РФ №2236114, МПК 7 A01G 9/24, F24J 2/04, опубл. 20.09.2004), выполненный в виде подвесной конструкции, изготовленной из прозрачной полиэтиленовой пленки в виде «рукава» запаянного с торцов, в срезанные верхние углы емкости вставлена опорная штанга или труба, на которую подвешиваю емкость. В емкость опущенный конец гибкого шланга с грузилом, второй конец шланга опущенный вниз и имеет запорное устройство.
Недостатками данной конструкции является низкая надежность за счет использования одного слоя пленки и применение подвесной конструкции на трубе, необходимость использования изолированного пространства приводит к ограничению вариантов эксплуатации конструкции и объема нагреваемой воды.
В основу полезной модели поставлена задача разработки солнечного водонагревателя путем усовершенствования конструкции емкости водонагревателя, что обеспечит снижение себестоимости и материалоемкости, повысить эксплуатационные характеристики водонагревателя, расширить возможности его использования.
Поставленная задача решается тем, что известный солнечный водонагреватель, содержащий эластичную емкость из полимерной пленки, согласно полезной модели, емкость выполнена из четырех слоев полимерной пленки, спаянных между собой по периметру и продольными полосами, с образованием двух внешних и одной внутренней камеры, внешние камеры обеспечены трубками для подвода воздуха, на противоположных углах средней камеры размещены впускной и выпускной патрубки подачи и отвода воды.
Причинно-следственная связь между совокупностью признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.
Изготовление эластичной емкости из однородного рулонного материала, а именно полимерной пленки, снижает затраты на производство, повышает эксплуатационные характеристики.
Спаянные между собой по периметру и продольными полосами слои пленки при заполнении воздухом внешних камер образую ребристую поверхность, которая играет роль теплоизоляции, при этом поглощающая поверхность приобретает форму линзы, соответственно повышается эффективность поглощения солнечной энергии, что в свою очередь способствует более быстрому нагреванию воды и повышает эксплуатационные характеристики водонагревателя.
Обеспечение внешних камер трубками для подвода воздуха позволяет без лишних усилий подготовить емкость водонагревателя к работе на любой горизонтальной либо наклонной поверхности с образованием теплоизоляционных прослоек, что повышает эксплуатационные характеристики водонагревателя и расширяет возможности его использования.
Выполнение входного и выходного патрубков подачи и отвода воды в среднюю камеру на противоположных углах емкости позволяет воде проходить в средней камере самотеком, что повышает эксплуатационные характеристики водонагревателя.
Суть полезной модели объясняется чертежами.
На фиг.1 - вид водонагревателя сверху; фиг.2 - вид сбоку, разрез А-А.
Солнечный водонагреватель содержит эластичную емкость 1, которая состоит из двух внешних камер 2, 3, которые обеспечены трубками 4 для подвода воздуха, внутреннюю камеру 5 с впускным 6 и выпускным 7 впаянными патрубками для подвода и отвода воды. Верхние и нижние слои пленки внешних камер 2, 3 спаяны между собой продольными полосами 8 с образованием ребристой поверхности емкости 1 при заполнении ее воздухом.
Солнечный водонагреватель работает следующим образом.
Эластичную емкость 1 солнечного водонагревателя раскладывают на любой несущей конструкции, например на скате крыши, на стороне максимально расположенной к солнцу, или на другой наклонной или горизонтальной поверхности. Подключают трубки 4 для подвода воздуха к ручному насосу (не показано). Полости внешних камер 2, 3 наполняются воздухом и образуют теплоизоляционные прослойки. Впускной патрубок 6 для подвода воды во внутреннюю камеру 5 присоединяют к водопроводу, а выпускной патрубок 7 к шлангу (не показано), который выводится к месту использования нагретой воды. Холодная вода с водопровода (не показано) подается с помощью впускного патрубка 5 во внутреннюю камеру 4 и нагревается с помощью солнечных лучей до необходимой температуры. После этого открывается запорный кран (не показано) выпускного патрубка 7 и нагретая вода подается для использования.
Для повышения коэффициента поглощения солнечной энергии и понижения затрат тепла стенки нижней внешней камеры 3 могут быть выполнены из непрозрачной светопоглощающей пленки.
Предложенный солнечный водонагреватель простой в выполнении и применении, имеет низкую себестоимость и может найти широкое применение в фермерских хозяйствах, для бытовых нужд.