Многофункциональная гелиоустановка

(51) 24 2/24 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ многофункциональную гелиоустановку,содержащую бак-аккумулятор с патрубками подачи холодной воды и забора горячей, соединнными с трубопроводами холодной и горячей воды,вакуумной полости, бак-аккумулятор выполнен в виде двух концентрично расположенных прозрачных вертикальных цилиндров с образованием теплоизолирующей вакуумной полости, внутренняя полость малого цилиндра посредством теплообменников разделена на три рабочие зоны - рабочая зона со стеклянными шарами (модулями), в средней зоне образованной между теплообменниками расположен трубопровод,слой камней и кабель канал соединнный с солнечной батареей, рабочая зона со стеклянными трубками, размещнными вертикально, в верхней части бака-аккумулятора закреплн фильтр,внешняя часть бака-аккумулятора снабжена проушинами.(76) Галайченко Лилия Сергеевна Максименко Роза Абдуловна Абдрахманов Амаль Даулетович(57) Изобретение относится к энергетике, а именно к комбинированным устройствам для горячего водоснабжения и обогрева тплым воздухом помещений с использованием солнечной энергии. Технический результат изобретения заключается в возможности горячего водоснабжения и получения тепловой энергии путм преобразования солнечной энергии в тепловую. Сущность изобретения заключается в применении альтернативных источников энергии и практическое применение через Изобретение относится к энергетике, а именно к комбинированным устройствам для горячего водоснабжения и обогрева теплым воздухом помещения с использованием солнечной энергии. Известен коллектор солнечной энергии содержащий проточные каналы, сообщающиеся с двух сторон со сборными трубопроводами с подключением к ним по два выходных патрубка,при этом каналы и трубопроводы образованы наложением друг на друга двух пластин из тонколистового материала скрепленных по периметру и между каналами, а между каналами выполнены наклонные к их осям перепускные каналы, имеющие диаметр проточных каналов,сборные трубопроводы имеют зигзагообразную форму и патрубки подключены к их вершинам.(см. Патент России 2000525 кл ПК 24 2/24 опубл. 07.03.93 г. Бюл.33-34) Недостатком данного изобретения является завышенная площадь устройства и дороговизна солнечного коллектора. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является солнечные коллекторы Сокол, которые разработаны и производятся с 1990 года на российском оборонном предприятии Опытный Завод Машиностроения АОА ВПК НПО машиностроения. Солнечный коллектор Сокол предназначен для преобразования энергии солнечного излучения в тепловую и передачи е теплоносителю (вода,антифриз) в системах солнечного нагрева воды. Является основным элементом систем солнечного теплоснабжения. Используется как основной или дополнительный нагреватель в системах теплоснабжения. Главная особенность солнечного коллектора Сокол - многослойное оптическое поглощающее покрытие, нанесенное на поверхность абсорбера магнитотронным напылением в вакууме. Оно обладает высокой степенью поглощения всего спектра солнечного излучения и минимальной излучательной способностью. По показателям потерь тепла коллектор Сокол близок к вакуумным коллекторам, при этом он имеет ряд преимуществ. Отношение поглощающего слоя(абсорбера) к габаритам выше, а зимой снег не мешает его нормальной работе..) Недостатком данной конструкции является необходимость ориентации установки в зависимости от широты и долготы местности на юг с допустимыми отклонениями на восток и запад. Также надо выбирать угол наклона коллектора, в зависимости от времени года. Недостаточная площадь контакта солнечных лучей с коллектором. Несоблюдение этих условий снижает КПД установки. Задачей изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, а также создание такого устройства, которое обеспечит получение следующих технических результатов 2- экономия невозобновляемых энергетических ресурсов- использование каждого солнечного луча оптимальным образом- широкое использование на любых объектах РК круглый год- выбросы углекислого газа отсутствуют Сущность изобретения заключается в применении альтернативных источников энергии и практическое применение через многофункциональную гелиоустановку,содержащую бак-аккумулятор с патрубками подачи холодной воды и забора горячей, соединнными с трубопроводами холодной и горячей воды,вакуумной полости, бак-аккумулятор выполнен в виде двух концентрично расположенных прозрачных вертикальных цилиндров с образованием теплоизолирующей вакуумной полости, внутренняя полость малого цилиндра посредством теплообменников разделена на три рабочие зоны - рабочая зона со стеклянными шарами (модулями), в средней зоне образованной между теплообменниками расположен трубопровод,слой камней и кабель канал соединнный с солнечной батареей, рабочая зона со стеклянными трубками, размещнными вертикально, в верхней части бака-аккумулятора закреплн фильтр,внешняя часть бака-аккумулятора снабжена проушинами. На фиг.1 показан вид установки спереди. На фиг.2 показан вид установки в разрезе А-А. На фиг.3 показано поперечное сечение основания установки по оси В-В. Многофункциональная гелиоустановка содержит цилиндрический корпус, состоящий из двух концентрично расположенных вертикальных цилиндров образующих бак-аккумулятор 1, двух теплообменников 2, камней 3, стеклянных трубок(коллекторов), установленных вертикально 4,стеклянных шаров (модулей) 5, солнечной батареи 6, камеры для горячего воздуха 7, приточновытяжного вентилятора 8, центробежного насоса 9,фильтра 10, основания установки 11, проушин для крепления установки 12, рабочей зоны со стеклянными шарами (модулями) 13, рабочей зоны со стеклянными трубками (коллекторами) 14, канала для горячей воды 15, кабель канала 16, контрольной сетки 17, малого цилиндра 18), большого цилиндра 19, канала для отвода горячего воздуха 20,отверстия для подачи холодной воды 21, места крепления теплообменника 22, место установки внутреннего цилиндра 23, воронка 24, вакуумная полость 25, вентиля 26, камеры для холодной воды 27, места установки внешнего цилиндра 28, средней рабочей зоны 29. Выполнен опытный образец многофункциональной гелиоустановки и проведены испытания работы установки. Многофункциональная гелиоустановка работает следующим образом Использован принцип парниковый эффект свойство солнечных лучей беспрепятственно проходить сквозь прозрачную среду в замкнутое пространство и превращаться в тепловую энергию. В гидравлической системе использован термосифонный эффект - свойство жидкости при нагревании подниматься вверх, вытесняя при этом более холодную воду и заставляя ее перемещаться к месту нагрева. Холодная вода попадает в насос 9, проходя через вентиль 26, поступает в камеру 27, поднимаясь вверх конвекционными потоками под давлением холодная вода податся в рабочую зону 13 со стеклянными шарами 5, тепловая солнечная энергия проходя через бак-аккумулятор 1 нагревает стеклянные шары 5 и теплообменник 2, шары 5 и теплообменник 2 нагревают воду, которая нагревается ещ и за счт трения горячая вода попадает в канал 15 через воронку 24, по каналу 15 поступает потребителю. Холодный воздух проходит через фильтр 10,попадает в рабочую зону 14 со стеклянными трубками 4, тепловая солнечная энергия, проходя через бак-аккумулятор 1, нагревает стеклянные трубки 4 и теплообменник 2, стеклянные трубки 4 и теплообменник 2 нагревают воздух, находящийся в трубках и между ними, горячий воздух попадает в камеру 7, из камеры 7 горячий воздух с помощью вентилятора 8 податся потребителю. В средней рабочей зоне (29) применяются камни 3, которые нагреваются днем от теплообменников(2), аккумулируя солнечную тепловую энергию,отдают ее ночью, дополнительно обогревая воздух камеры 7 в рабочей зоне 14 и воду в рабочей зоне 17,дополнительно придают устойчивость установке. Вакуумная полость 25 образуется из двух стеклянных цилиндров (1), в которой находится вакуум, служащий отличным изолятором. Сверху установлена солнечная батарея 6,преобразующая солнечную энергию в электрическую,которая по кабелю,расположенному в канале 16, направляется потребителю. Энергия аккумулируется и может быть использована на дополнительные нужды. В ходе эксперимента были получены следующие результаты, представленные в таблице 1. Таблица 1 Результаты испытания многофункциональной гелиоустановки Время, ч 08.30 09.00 09.30 10.00 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Многофункциональная гелиоустановка,содержащая бак-аккумулятор с патрубками подачи холодной воды и забора горячей, соединнными с трубопроводами холодной и горячей воды,вакуумной полости, отличающаяся тем, что бакаккумулятор выполнен в виде двух концентрично расположенных прозрачных вертикальных цилиндров(18.19) с образованием теплоизолирующей вакуумной полости (25),внутренняя полость малого цилиндра (18) посредствам теплообменников (2) разделена на три Температура воздуха, С 14 21 26 35 рабочие зоны - рабочая зона (13) со стеклянными шарами (модулями) (5), в средней зоне образованной между теплообменниками(2) расположен трубопровод (15), слой камней (3) и кабель канал (16) соединнный с солнечной батареей (6), рабочая зона (14) со стеклянными трубками (4), размещнными вертикально. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в верхней части бака-аккумулятора закреплн фильтр(10). 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что внешняя часть бака-аккумулятора снабжена проушинами (12).