СОЛНЕЧНЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к гелиоэнергетике и может быть использовано в солнечных установках для преобразования солнечной энергии в тепловую.
Известен солнечный водонагреватель, содержащий установленные в корпусе U-образные трубопроводы, по которым циркулирует теплоноситель (RU, С1, № 2267716, 2006).
Недостатками известного решения являются сложность конструкции и низкая эффективность теплопередачи.
Наиболее близким к заявленному изобретению является солнечный коллектор, который содержит многосекционные теплообменники, выполненные в виде коаксиальных вакуумных трубок, расположенных в одной плоскости. Во внутренней полости внутренней трубки установлена металлическая тепловая трубка, заполненная теплоносителем, концы которой гидравлически связаны с подводящим и отводящим нагретый теплоноситель коллекторами (RU, U1, № 171104, 2017).
Недостатком известного решения является низкая эффективность теплопередачи.
Заявленная полезная модель направлено на повышение эффективности теплопередачи.
Указанный технический результат достигается тем, что в солнечном водонагревателе, содержащем многосекционные теплообменники в виде коаксиальных стеклянных трубок, стеклянных трубок, в межтрубном пространстве которых создан вакуум, во внутренней полости внутренней трубки установлена металлическая тепловая трубка, по которой циркулирует теплоноситель, концы которой гидравлически связаны с подводящей и отводящей магистралями, размещенными в секционном корпусе, секции корпуса в плане выполнены в виде трапеции и установлены под углом к опорной поверхности, коаксиальные трубки секций каждого теплообменника установлены во фланцах под углом по отношению друг к другу и под углом к поверхности секции корпуса, при этом смежные секции корпуса сопрягаются между собой по боковым сторонам трапециевидных секций, а меньшее основание секции корпуса расположено выше большего основания, причем свободные концы трубок связаны концами смежных трубок в секции, при этом с теневой стороны от корпуса установлен на несущих рамах секционный отражатель, направляющий солнечные лучи в сторону затененной боковой поверхности коаксиальных трубок.
Рамы смежных секций отражателя установлены под углом друг к другу, отдельные отражатели смежных секций образуют ряды с уменьшающимся углом наклона к горизонту от верхнего ряда к нижнему.
Каждая секция корпуса снабжена фиксирующим стержнем, нижний конец которого закреплен в основании, а верхний связан с концевыми участками теплообменников посредством гибких связей.
На схеме представлен заявленный водонагреватель, общий вид.
Солнечный водонагреватель включает многосекционные теплообменники в виде коаксиальных стеклянных трубок 1, установленные на сочленяемых друг с другом секциях 2 корпуса под различными углами друг относительно друга. Коаксиальные трубки 1 выполнены из сверхпрочного боросиликатного стекла, покрытого изнутри специальным селективным покрытием, которое обеспечивает поглощение тепла облучения с минимальным отражением, при этом в межтрубном пространстве трубок 1 создан вакуум.
Секции 2 корпуса в плане выполнены в виде трапеции и устанавливаются под углом к опорной поверхности, в качестве которой может выступать крыша, стена дома или сооружения.
Коаксиальные трубки 1 секций 2 установлены во фланцах 3 под углом по отношению друг к другу и под углом к поверхности секции 2 корпуса.
Концы трубок 1 связаны с подводящим и отводящим коллекторами (не показаны), которые размещены в секциях 2 корпуса.
Меньшее основание секции 2 корпуса расположено выше большего основания.
Каждая секция 2 корпуса снабжена фиксирующим стержнем 4, нижний конец которого закреплен в основании секции 2. Посредством хомутов, закрепленных на концевых участках коаксиальных трубок 1, и гибких связей 5 (отрезков троса или проволоки) свободные концы коаксиальных трубок 1 связаны с концами смежных трубок 1 в секции 2 и с фиксирующим стержнем 4 в верхней его части Между собой секции 2 корпуса контактируют по боковым сторонам трапециевидной секции 2, что в совокупности с наклоном секций 2 позволяет увеличить диапазон расположения углов наклона трубок 1 друг относительно друг друга и повысить таким образом энергетическую эффективность устройства.
Трубки 1 освещаются Солнцем в течение всего светового дня. Изменяющийся зазор между трубками 1 в водонагревателе позволяет снизить эффект затенения солнечных лучей соседними трубками 1 при движении Солнца.
С теневой стороны от секционного корпуса на несущих рамах 6 установлен отражатель, выполненный из секций 7, расположенных с зазором друг относительно друга, направляющие солнечные лучи в сторону затененной боковой поверхности коаксиальных трубок 1.
За счет отражения солнечных лучей на затененную поверхность трубок 1 повышается температура теплоносителя, увеличивая эффективность установки.
Рамы 6 смежных секций отражателя установлены под углом друг к другу, отдельные отражатели 7 смежных секций образуют ряды с уменьшающимся углом наклона к горизонту от верхнего ряда к нижнему.
Заявленное устройство позволяет эффективно использовать отведенные для него площади независимо от расположения Солнца.