СОЛНЕЧНАЯ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Полезная модель относится к системам отопления и горячего водоснабжения для жилых домов и других сооружений, в частности, к системам теплоснабжения, использующим солнечные водонагревательные установки.
Известна система солнечного горячего водоснабжения с пассивной циркуляцией теплоносителя (http://solarhome.ru/solar/passive1.htm), выбранная за прототип.
Система содержит пассивный контур циркуляции теплоносителя, включающий солнечные коллекторы, бак-аккумулятор, трубопроводы, соединяющие коллекторы с баком аккумулятором, трубопровод для подачи холодной воды через переключатель и предохранительный клапан в нижнюю часть бака-аккумулятора и трубопровод нагретой воды, соединенный с верхней частью бака-аккумулятора с краном подачи горячей воды.
К недостаткам этой системы можно отнести ее использование для получения только горячей воды для бытовых нужд. Описанная система не позволяет использовать ее для обогрева помещения с возвратом охлажденной воды в бак-аккумулятор.
Технической задачей, для решения которой предлагается полезная модель, является расширение функциональных возможностей за счет ее использования для отопления помещений, а также повышение экономичности за счет более полного использования солнечной нагревательной системы и экономии водных ресурсов при простой и дешевой конструкции.
Поставленная задача решается солнечной водонагревательной системой содержащей, малый контур пассивной циркуляции теплоносителя, включающий солнечные коллекторы, бак-аккумулятор, трубопроводы, соединяющие солнечные коллекторы с нижней и верхней частью бака-аккумулятора, трубопровод подачи холодной воды, соединенный через кран и предохранительный клапан с нижней частью бака-аккумулятора и трубопровод выхода горячей воды с установленным в нем краном, соединенный с верхней частью бака-аккумулятора, при этом в малом контуре пассивной циркуляции в трубопроводе, соединяющем нижнюю часть бака-аккумулятора с солнечными коллекторами, установлен кран отключения малого контура пассивной циркуляции и система снабжена обогревающим контуром, включающим последовательно соединенные трубопроводами первый кран включения обогревающего контура, обогреваемый элемент, второй кран включения обогревающего контура и трубопроводы, соединяющие обогревающий контур с входом и выходом крана отключения малого контура пассивной циркуляции, а также тем, что выход обогреваемого элемента другим трубопроводом через кран сообщен со сливом,
а также тем, что обогревающий элемент представляет собой обогреваемый пол;
а также тем, что обогревающий элемент представляет собой радиаторы отопления. Предложенная система позволяет получать горячую воду для хозяйственных нужд и использовать ее для обогрева помещений.
Наличие крана отключения малого контура пассивной циркуляции и обогревающего контура пассивной циркуляции, включающего первый кран включения обогревающего контура пассивной циркуляции, обогреваемый элемент и второй кран включения обогревающего контура пассивной циркуляции, обеспечивает отопление помещения и экономит воду для обогрева. Минимальное число конструктивных элементов делает систему дешевой и широкодоступной.
Полезная модель поясняется графическим материалом. На фиг.1 показана схема солнечной водонагревательной системы.
Полезная модель поясняется примером конкретного выполнения.
Солнечная нагревательная система содержит, малый контур пассивной циркуляции теплоносителя, включающий солнечные коллекторы 1, бак-аккумулятор 2 (в дальнейшем бак), трубопроводы 3, соединяющие коллекторы с нижней и верхней частью бака, и обогревающий контур пассивной циркуляции, включающий кран 4, включения обогревающего контура пассивной циркуляции, обогреваемый элемент 5, второй кран 6 включения обогревающего контура пассивной циркуляции, трубопроводы 7 и 8, соединяющие обогревающий контур пассивной циркуляции с входом и выходом крана отключения малого контура циркуляции 9, установленного в трубопроводе 3, соединяющем нижнюю часть бака с солнечными коллекторами. Система также содержит предохранительный клапан и кран 10, установленные в трубопроводе 11, подачи холодной воды в нижнюю часть бака 2, кран 12 - подачи нагретой воды потребителю, установленный в трубопроводе 13, соединенным с верхней частью бака 2, трубопровод 14, соединяющий выход обогреваемого элемента 5 через кран 15 со сливом воды.
В качестве обогреваемого элемента 5 может быть, например, обогреваемый пол, радиаторы для обогрева помещения и т.д.
К выходу нагретой воды 13 может подключаться водопровод для подачи горячей воды для домашних нужд.
Система работает следующим образом, открывают краны 10 и кран 9 включения малого контура пассивной циркуляции, закрывают все остальные краны и малый контур пассивной циркуляции теплоносителя включающий, коллекторы 1, бак-аккумулятор 2 и трубы 3 заполняются холодной водой. Солнечное излучение, нагревает поглощающую панель и воду в каналах коллектора 1. При нагреве плотность воды уменьшается, и нагретая жидкость начинает перемещаться в верхнюю часть коллектора и далее по трубопроводу 3 в бак-аккумулятор 2. В баке нагретая вода перемещается в верхнюю часть, а более холодная вода размещается в нижней части бака, образуется расслоение воды в зависимости от температуры. Более холодная вода из нижней части бака по трубопроводу 3 через открытый кран 9 поступает в нижнюю часть коллектора 1. Таким образом, в коллекторе поддерживается постоянная циркуляция, скорость и интенсивность которой зависят от плотности потока солнечного излучения. Постепенно происходит полный прогрев воды всего бака, при этом отбор теплой воды из верхней части бака для использования может производиться через кран 12 и до полного прогрева воды в баке 2, на место горячей воды в бак снизу под давлением подается холодная вода, которая вытесняет нагретую воду.
При открытом положении крана 12 нагретая вода из бака-аккумулятора 2 поступает в водопровод горячей воды потребителя.
В холодное время, когда есть необходимость обогревать помещение, после заполнения малого контура пассивной циркуляции теплоносителя водой, закрывают кран 9 отключения малого контура пассивной циркуляции, и открывают краны 4 и 6 включения обогревающего контура и тем самым включают обогревающий контур пассивной циркуляции. Подогретая вода из бака-аккумулятора 2 поступает по трубопроводу 7 в обогреваемый элемент 5, например, обогреваемый пол и обогревает помещение. За счет пассивной циркуляции теплоносителя, охлажденная вода с выхода обогреваемого элемента 5 через открытый кран 6 по трубопроводу 8 поступает в коллектор 1, где подогревается и возвращается в верхнюю часть бака-аккумулятора 2, таким образом обеспечивается циркуляция нагретой воды через обогреваемый элемент 5, например пол. Одновременно с обогревом помещения, потребитель может использовать и горячую воду, открыв кран 12.
Когда нет необходимости в обогреве помещения, отключают кранами 4 и 6 обогревающий контур пассивной циркуляции и включают краном 9 малый контур пассивной циркуляции.
Кран 15 с трубопроводом 14 используют при первичном заполнении обогревающего контура для устранения воздушной пробки из обогреваемого элемента.