ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ СОЛНЕЧНЫЙ

Полезная модель относится к гелиоэнергетике и может быть использована 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 заявленной полезной модели 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 направлена на повышение эффективности теплопередачи.
Повышение эффективности теплопередачи достигается за счет снижения затенения солнечных лучей соседними трубками.
Указанный технический результат достигается тем, что в водонагревателе солнечном, содержащем многосекционные теплообменники, выполненные в виде коаксиальных стеклянных трубок, в межтрубном пространстве которых создан вакуум, во внутренней полости внутренней трубки установлена металлическая тепловая трубка, заполненная теплоносителем, концы которой гидравлически связаны с подводящим и отводящим коллекторами, размещенными в продольном корпусе, корпус установлен на несущих стойках, коаксиальные трубки секций каждого теплообменника подключены к подводящему и отводящему коллекторам и установлены в плоскости, перпендикулярной продольной оси корпуса, под углом по отношению друг к другу, при этом свободные концы трубок связаны концами смежных трубок в секции и концами трубок смежных секций, подводящий и отводящий коллекторы размещены в продольном корпусе, причем тепловая коаксиальная трубка выполнена гофрированной с U-образной формой.
Подводящий и отводящий коллекторы связаны с подающей и отводящей магистралями посредством запорной арматуры.
Тепловая U-образная трубка выполнена из нержавеющей стали в виде двойной спирали, свитой в продольном направлении.
На сферической поверхности корпуса установлена несущая стойка, связанная посредством гибких связей с коаксиальными трубками.
Гибкие связи, выполненные из проволоки или отрезков троса, помимо формирования силового каркаса позволяют повысить эффективность теплопередачи за счет отъема тепла от нагревшихся этих элементов, выполненных из металла.
Использование тепловых гофрированных трубок U-образной формы во внутренней полости коаксиальных трубок увеличивает площадь контакта тепловых трубок с теплоносителем, что способствует эффективному теплообмену и повышает эффективность теплопепредачи.
Вакуум внутри трубок снижает потери тепла.
Поскольку коаксиальные трубки устанавливают, как правило, нормально к поверхности корпуса, криволинейность его поверхности позволяет устанавливать коаксиальные трубки в различных направлениях и снижать таким образом затенение солнечных лучей смежных трубок.
На фиг. 1 представлен заявленный водонагреватель, общий вид; на фиг. 2 - вид спереди; на фиг. 3 - вид сверху; на фиг. 4 - узел А на фиг. 2; на фиг. 5 - коаксиальная трубка с тепловой U-образной трубкой.
Водонагреватель состоит из корпуса 1, нижняя поверхность которого выполнена плоской, а верхняя - сферической. На корпусе 1 солнечного водонагревателя установлены коаксиальные трубки 2 под углом по отношению друг к другу и нормально к сферической его поверхности из сверхпрочного боросиликатного стекла, покрытого изнутри специальным селективным покрытием, которое обеспечивает поглощение тепла облучения с минимальным отражением, при этом в межтрубном пространстве коаксиальных трубок 2 создан вакуум.
Зазор между трубками 2 в водонагревателе позволяет снизить эффект затенения солнечных лучей соседними трубками 2 в течение дня.
Внутри полости внутренней коаксиальной трубки 3 размещена U-образная тепловая гофрированная трубка 4 из нержавеющей стали, один конец которой гидравлически связан с подводящим коллектором 5, подающим теплоноситель от подающей магистрали (не показана), а второй конец тепловой U-образной трубки - с отводящим коллектором 6, который связан с отводящей магистралью (не показана) через запорный кран. Подающая магистраль связана с подводящим коллектором 5 через запорный кран.
Тепловая U-образная гофрированная трубка 4 выполнена в виде двойной спирали, ветви которой между собой свиты в продольном направлении.
Посредством хомутов 7, закрепленных на концевых участках внешней трубки 8 коаксиальных трубок 2, и гибких связей 9 (отрезков троса или проволоки) свободные концы коаксиальных трубок 2 связаны с концами смежных трубок 2, а также со стойкой 10, установленной на корпусе 1, формируя таким образом прочный силовой каркас.