СОЛНЕЧНЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ ПРЯМОГО НАГРЕВА С ВАКУУМНЫМИ ТРУБКАМИ

Полезная модель относится к гелиоэнергетике, в частности к устройствам, предназначенным для поглощения солнечной энергии с последующим преобразованием в тепловую энергию, в частности к солнечным водонагревателям, и может быть использована в системах отопления и горячего водоснабжения.
Известны водонагреватели прямого нагрева, в таких системах стеклянные вакуумные трубки и бак-накопитель составляют единое целое и монтируются на одну раму. Трубки входят непосредственно в накопительный бак через уплотнительное кольцо. Каждая вакуумная трубка являет собой цилиндрическую колбу из прозрачного стекла с двумя стенками, между которыми образован вакуум. На внутреннюю стенку трубки нанесено покрытие, обеспечивающее максимальное поглощение тепла с минимальным отражением солнечной энергии. Вода, нагреваясь в вакуумных трубках, поднимается в бак за счет естественной циркуляции. Указанное устройство простое в изготовлении, однако недолговечное, т.к. из-за неравномерных размеров поверхности стеклянной вакуумной трубки и регулярных перепадов температуры нарушается герметичность по уплотнительному кольцу.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели, является солнечный водонагреватель прямого нагрева по патенту RU 183123, содержащий вакуумные трубки и термоизолированный бак-накопитель. Внутрь стеклянной вакуумной трубки встроена медная трубка с открытым верхним концом, герметично закрепленным непосредственно к баку-накопителю, а нижний конец трубки заглушен, однако использование медной трубки является сложным и дорогостоящим, что ограничивает применяемость. Кроме того, передача тепла от солнечных лучей теплоносителю происходит через медную трубку, являющуюся промежуточным элементом, что уменьшает КПД.
Задачей заявленной полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно упрощение и удешевление конструкции и получение технического результата, заключающегося в обеспечении длительной герметичности соединения вакуумной трубки с накопительным баком.
Для решения перечисленных задач и получения указанного технического результата в заявленном солнечном водонагревателе прямого нагрева медная трубка не используется. Предлагается вакуумную трубку 1 устанавливать в бак-накопитель 2 с использованием уплотнительного кольца 3, при этом герметичность соединения обеспечивается стягивающим хомутом 4, при установке которого обеспечивается герметичный прижим уплотнительного кольца к наружной поверхности вакуумной трубки независимо от неравномерности размеров ее поверхности. Металлическое кольцо 5 с одной или несколькими канавками на внутренней поверхности и буртик на наружном диаметре уплотнительного кольца 3, вставленный в указанную канавку, обеспечивают герметичность соединения с баком-накопителем. Обращенный к баку-накопителю торец уплотнительного кольца 3 возможно выполнить в виде конусной поверхности 6, что обеспечивает дополнительный прижим уплотнительного кольца к металлическому кольцу 5 за счет давления воды внутри бака-накопителя. Металлическое кольцо устанавливается в пластиковый фитинг 7 как закладной элемент в процессе изготовления фитинга методом литья. Фитинг 7 герметично приваривается к баку-накопителю 2. Таким образом обеспечивается долговечность соединения, а возможность утечек теплоносителя сведена к минимуму. Вакуумная трубка имеет прямой контакт с теплоносителем, что увеличивает КПД водонагревателя. Солнечная энергия нагревает теплоноситель, который нагреваясь поднимается в бак за счет естественной циркуляции. Бак-накопитель 2 и фитинг 7 могут быть изготовлены из металла, или пластика, вместо бака-накопителя возможно использовать проточный коллектор. Для уменьшения теплопотерь бак-накопитель или проточный коллектор имеют теплоизоляцию 8 и защитную обечайку 9.