МОБИЛЬНАЯ СОЛНЕЧНАЯ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к области гелиотехники, а именно к установкам для преобразования солнечной энергии в тепловую, и может быть использована для обеспечения горячей водой индивидуальных потребителей в условиях отдаленных районов и в экспедиционных условиях.
Известна солнечная водонагревательная установка, содержащая солнечные коллекторы, бак горячей воды, систему трубопроводов с насосами [1]. Известная установка имеет коммунально-бытовое назначение и преимущественно используется для горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий. В случае необходимости использования таких солнечных водонагревательных установок в полевых условиях для обеспечения горячей водой передвижных рабочих бригад, населения в местах летнего отдыха, воинских подразделений, специалистов ГО и ЧС, их доставляют к месту использования в разобранном виде, упакованными в тару.
К основному недостатку известной солнечной водонагревательной установки следует отнести длительность ее развертывания в полевых условиях из-за необходимости монтажно-сборочных и наладочных работ с помощью специализированного персонала.
Известна также мобильная солнечная установка горячего водоснабжения [2], содержащая солнечные коллекторы, бак горячей воды, функционально связанные между собой по циркуляции теплоносителя посредством трубопроводов и разборную ферму-опору с соединительной арматурой. Установка трансформируется посредством фермы опоры в удобный для перевозки транспортировочный блок.
Для приведения этой известной мобильной солнечной установки в рабочее состояние в полевых условиях также необходимо выполнение
монтажно-сборочных работ, заправка системы теплоносителем, проверка герметичности системы и ее регулировка. Для выполнения этих работ необходимы квалифицированные специалисты в области гелиотехники. Кроме того, при перевозке фермы-опоры возможны повреждения оборудования, размещенного непосредственно в ней.
В основу заявляемой полезной модели положена задача разработать, защищенную от повреждений в процессе транспортировки, быстроразвертываемую солнечную водонагревательную установку для обеспечения горячей водой автономных потребителей в полевых условиях, в процессе приведения которой в рабочее состояние полностью исключить какие-либо монтажно-сборочные и наладочные работы с привлечением специалистов.
Поставленная задача решается тем, что в мобильной солнечной водонагревательной установке, содержащей солнечные коллекторы и бак горячей воды, функционально связанные между собой по циркуляции теплоносителя посредством трубопроводов с арматурой, и выполненной с возможностью трансформирования в транспортировочный блок, транспортировочный блок выполнен в виде прямоугольного контейнера, включающего, стенки, днище и крышу, при этом во внутреннем пространстве контейнера, на всю его длину, жестко установлены наклонная перегородка, конструктивно связывающая верхнюю продольную грань задней стенки с его передней стенкой, причем с наклоном в сторону последней, а крыша контейнера и часть его передней стенки, расположенная выше грани наклонной перегородки, закрепленной на передней стенке, выполнены откидными, причем в противоположные стороны посредством шарниров, установленных на продольных гранях наклонной перегородки, солнечные коллекторы установлены соответственно на поверхности наклонной перегородки контейнера, на внутренней поверхности откидной части его передней стенки и на внутренней поверхности его откидной крыши, а бак горячей воды
установлен во внутреннем пространств контейнера под наклонной перегородкой, кроме того часть передней стенки, расположенной выше грани наклонной перегородки и крыша снабжены стопорными замками для их совместной фиксации в транспортируемом положении и фиксирующими упорами для их жесткой фиксации под требуемым углом к горизонту в рабочем положении.
В заявленной мобильной солнечной водонагревательной установке общими существенными признаками для нее и прототипа являются:
- солнечные коллекторы;
- бак горячей воды;
- коллекторы и бак горячей воды функционально связаны между собой по циркуляции теплоносителя посредством трубопроводов с арматурой;
- солнечная водонагревательная установка выполнена с возможностью трансформирования в транспортировочный блок.
Сопоставительный анализ существенных признаков заявленной установки и прототипа показывает, что первый в отличии от прототипа имеет следующие отличительные признаки:
- транспортировочный блок выполнен в виде прямоугольного контейнера, включающего стенки, днище и крышу;
- во внутреннем пространстве контейнера, на всю его длину, жестко установлена наклонная перегородка, конструктивно связывающая верхнюю продольную грань задней стенки с его передней стенкой, причем с наклоном в сторону последней;
- крыша контейнера и часть его передней стенки, расположенная выше грани наклонной перегородки, закрепленной на передней стенке, выполнены откидными, причем в противоположные стороны посредством шарниров, установленных на продольных гранях наклонной перегородки;
- солнечные коллекторы установлены соответственно на поверхности наклонной перегородки контейнера, на внутренней поверхности откидной
части его передней стенки и на внутренней поверхности его откидной крыши; - бак горячей воды установлен во внутреннем пространстве контейнера под наклонной перегородкой;
- часть передней стенки, расположенной выше грани наклонной перегородки и крыша снабжены стопорными замкам для их совместной фиксации в транспортируемом положении;
- часть передней стенки, расположенной выше грани наклонной перегородки и крыша снабжены фиксирующими упорами для их жесткой фиксации под требуемым углом к горизонту в рабочем положении.
Данная совокупность общих и отличительных существенных признаков обеспечивает получение технического результата во всех случаях, на которые испрашивается правовая охрана. Именно такая совокупность существенных признаков заявляемой мобильной солнечной водонагревательной установки позволила разработать быстроразвертываемую в полевых условиях мобильную солнечную водонагревательную установку, в процессе транспортировки которой исключены какие-либо повреждения оборудования, а в процессе развертывания установки исключаются монтажно-сборочные и пуско-наладочные работы с привлечением специалистов по гелиотехнике.
На основании изложенного можно заключить, что все существенные признаки, характеризующие заявляемую солнечную водонагревательную установку, имеют причинно-следственную связь с достигнутым техническим результатом, т.е. обеспечивают получение технического результата во всех случаях, на который распространяется испрашиваемый объем правовой охраны солнечной водонагревательной установки. Благодаря данной совокупности существенных признаков стало возможным решить поставленную задачу.
Следовательно, заявленная полезная модель является новой, так как явным образом не следует из уровня техники и пригодна для промышленного применения.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где: на фиг.1 схематично изображен поперечный разрез мобильной солнечной водонагревательной установки в транспортном положении; на фиг.2 схематично изображен поперечный разрез мобильной солнечной водонагревательной установки в рабочем (развернутом) положении; на фиг.3 изображен общий вид мобильной солнечной водонагревательной установки в рабочем (развернутом) положении.
Мобильная солнечная водонагревательная установка содержит транспортировочный блок в виде прямоугольного контейнера, включающего переднюю стенку 1, заднюю стенку 2, днище 3 и крышу 4. Во внутреннем пространстве контейнера, на всю его длину, жестко установлена наклонная перегородка 5. Наклонная перегородка 5 конструктивно связывает верхнюю продольную грань задней стенки 2 с передней стенкой 1 с наклоном в сторону последней. Крыша 4 контейнера и часть 6 передней стенки 1 выполнены откидными с помощью шарниров, 7 и 8, установленных на продольных гранях наклонной перегородки 5. Солнечные коллекторы 9, 10, 11 установлены соответственно на поверхности наклонной перегородки 5 контейнера, на внутренней поверхности откидной части 6 передней стенки 1 и на внутренней поверхности откидной крыши 4. Бак горячей воды 12, насосная группа 13 и остальное оборудование и трубопроводы установлены во внутреннем пространстве контейнера под наклонной перегородкой 5. Откидная часть 6 передней стенки 1, расположенной выше грани наклонной перегородки 5 и крыша 4 снабжены стопорными замками 14 для их совместной фиксации в транспортируемом положении, а также фиксирующими упорами 15 для их жесткой фиксации под требуемым углом к горизонту в рабочем положении. Насосная группа 13 включает насосы, автоматику, предохранительные и невозвратные клапаны, расширительный мембранный бак, контрольно-измерительные приборы (на чертеже не показаны).
Дополнительно на чертеже показаны: 16 - опоры для установки солнечных коллекторов; 17 - опоры для установки оборудования; 18 - трубопроводы жесткие; 19 - трубопроводы гибкие.
В процессе изготовления мобильной солнечной водонагревательной установки в заводских условиях выполняются все монтажно-сборочные и пусконаладочные работы соответствующими специалистами.
Солнечная водонагревательная установка является мобильным агрегатом и может находиться в двух состояниях: транспортном или рабочем. В первом состоянии транспортировочный блок полностью закрыт, т.е. откидная крыша 4 и откидная часть 6 передней стенки 1 развернуты солнечными коллекторами 11 и 10 во внутрь контейнера, а положение их сопрягаемых ребер жестко зафиксировано стопорными замками 14. В таком транспортировочном блоке полностью исключаются какие-либо повреждения конструктивных элементов солнечной водонагревательной установки в процессе доставки ее к месту дислокации или длительного хранения. Конструкция данного транспортировочного блока позволяет перевозить мобильную солнечную водонагревательную установку к месту назначения практически любым транспортным средством (автомобилем, вертолетом, судном и т.д.).
Мобильная солнечная водонагревательная установка переводится из транспортного положения в рабочее состояние следующим образом. При доставке к месту дислокации транспортировочного блока, с размещенным в нем оборудованием солнечной водонагревательной установки, его ориентируют передней стенкой 1 в южном направлении и устанавливают на предварительно подготовленное основание, которое может быть выполнено и вращающимся, или подготовленный грунт. Снимают стопорные замки 14, поворачивают крышу 4 вокруг шарниров 7 на требуемый угол и закрепляют в этом положении фиксирующими упорами 15. Затем поворачивают откидную часть 6 передней стенки 1 вокруг шарнира 8 до требуемого угла и также закрепляют в этом положении
фиксирующими упорами 15. Величина углов раскрытия крыши 4, откидной части 6 передней стенки 1 и наклонной перегородки 5 определяется углом наклона солнечного коллектора, зависимого от сезонности работы установки и широты места. При всесезонной работе установки этот угол, примерно, равен географической широте места дислокации установки. При работе только в теплое время года - этот угол на 10-20 градусов меньше широты места.
При доставке мобильной солнечной водонагревательной установки к месту назначения, для получения горячей воды, ее необходимо присоединить к источнику воды и подключить к источнику электроэнергии (автономному или централизованному). В качестве автономного источника электроэнергии может быть применена фотоэлектрическая станция, входящая в состав мобильной солнечной водонагревательной установки. Никакие другие монтажно-сборочные и пуско-наладочные работы для пуска солнечной водонагревательной установки не требуются.
Размещение и компоновка солнечной водонагревательной установки в транспортировочном блоке предложенной конструкции позволило создать удобную в транспортировке, быстроразвертываемую в полевых условиях мобильную солнечную водонагревательную, не требующую специалистов по обслуживанию, установку для обеспечения горячей водой передвижные рабочие бригады, населения в местах отдыха, мобильных воинских подразделений и специалистов ГО и ЧС.
Источники информации, принятые во внимание:
1. Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки. - М.: Энергоатом издат, 1991 г., с.52-63, рис.28.
2. Мобильная солнечная установка. Оборудование нетрадиционной и малой энергетики: справочник-каталог. М: АО ВИЭН. С.83 - прототип.