Солнечный водонагреватель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 271179 (21) 2845032/24-06 .(5)М. Кл. Союз Советских Социалистических Республикс присоединением заявки йо(23) Приоритет Г 24 3 3/О Государствеииый комитет СССР ио делам и:тооретеиий и открытийДата опубликования описания 30.07,81 им. Г.М.Кржижановского(54) СОЛНЕЧНЫЯ ВОЦОНАГРЕВАТЕЛЬ Зо Изобретение относится к использованию солнечной энергии, а конкретно к водонагревательным установкам периодического действия, аккумулирующим солнечное тепло в емкости, заполненной водой, и подающим воду потребителю при достижении определенной температуры,Известен солнечный водонагреватель,содержащий корпус с впускным и выпускным трубопроводами, на первомиз которых установлена емкость свпускным поплавковым клапаном, а второй снабжен выпускным клапаном, связанным с термочувствительным элементом, установленным в корпусе, и накопительную емкость, имеющую поплавок с перекрывным элементом 1 . Недостатком известного водонагре вателя является запаздывание закрытия выпускного клапана при подаче новой порции холодной воды в коллектор и вследствие этого снижение эффективности водонагревателя. Запаздывание определяется тем, что термочувствительный элемент начинает закрывать выпускной клапан только при поступлении в накопительную емкость холодной воды. Цель изобретения - повышение надежности в период опорожнения накопительной емкости.Поставленная цель достигается тем,что водонагреватель дополнительносодержит сообщенную с впускным трубопроводом камеру предварительногонаполнения с входным и сливным отверстиями, контактирующую с термочув .твительным элементом, и последний выполнен в виде сосуда, заполненного ниэкокипящей жидкостью иустановленного в корпусе с образованием полости, служащей накопительнойемкостью, а емкость не впускном трубопроводе выполнена в виде вертикального цилиндра, надклапанная и подклапанная полости которого сообщены скорпусом посредством трубопроводов сосливными отверстиями, причем сливноеотверстие трубопровода подклапаннойполости размещено соосно сливномуотверстию камеры предварительного наполнения,. а перекрывной элемент поплавка расположен между сливными отверстиями.На чертеже .изображен предлагаемыйсолнечный водонагреватель,Водонагреватель содержит корпус1 с впускным и выпускным трубопроводами 2 и 3, на первом из которых установлена.емкость 4 с впускным поплавковым плапаном 5, а второй снабжен выпускным клапаном 6, связанным с термочувствительным элементом 7, выполненным в виде сосуда, заполненного низкокипящей жидкостью и установленного в корпусе 1 с образованием полости, служащей накопительной емкостью 8,-имеющей поплавок 9 с перекрывным элементом 10. Водонагреватель со. держит сообщенную с впускным трубопроводом 2 камеру 11 предварительного наполнения с входным и сливным отверстиями 12 и 13, контактирующую с термочувствительным элементом 7. Емкость 4 на впускном трубопроводе 2 выполнена в виде вертикального цилиндра, наклапанная и подклапанная полости 14 и 15 которого соединены с корпусом 1 посредством трубопрово. дов 16 и 17 соответственно со слив- ными отверстиями 18 и 19,причем сливное отверстие 19 трубопровода 17 подклапанной полости 15 размещено соосно сливному отверстию 13 камеры , 11 предварительного наполнения, а перекрывной элемент 10 поплавка 9 расположен между сливными отверстиями 13 и 19.Корпус 1 водонагревателя имеет остекление 20, Впускной поплавковый клапан 5 снабжен запорным элементом 21, помещенным в камеру 22, отделенную от клапана 5 эластичной мемб" раной 23. Выпускной клапан 6 связан с термочувствительным элементом 7 через сильфон 24. До определенного усилия выпускной клапан 6 удерживается в закрытом положении упором 25 с пружиной 26. В верхней части накопительной емкости Я имеется отверстие 27, сообщающее емкость с окружающей средой. Перекрывной элемент 10 может быть поджат к отверстию 13 пружиной 28.Емкость 4 дополнительно сообщается в своей нижней части с накопительной емкостью 8 через дроссель 29, который задерживает слив воды из емкости 4 при опорожнении накопительной емкости 8, предотвращая преждевмеренное открытие впускного клапана 5, и в то же время не препятствует конвективному перетоку воды через емкость 4 при нагреве воды в нако- . пительной емкости 8, учитывая малые скорости конвективногоперетока. Это обеспечивает прогрев воды, находящейся в емкости 4. Другим решением может быть помещение емкости 4 внутри емкости 8.Устройство работает следующим образом.Перед подачей воды клапан 5 открыт, клапан 6 и сливное отверстие 13 закрыты. При температуре термочувствительной жидкости или газа в элементе 7, близкой к температуре. воды на входе в водонагреватель, целесообразно иметь в элементе 7 некоторое разрежение, чтобы сильфон 24 при этом былсжат. Другим решением может быть установка пружины, соосной сильфону и поджимающей клапан к седлу при темпе ратуре среды в элементе 7, близкой к окружающей температуре илй к температуре воды перед входом в водонагреватель.Вода подается в камеру 11 предварительного наполнения, заполняет ееи, переливаясь через ее верхний край, начинает заполнять накопительную емкость 8, при этом поплавок 9 всплывает, перекрывной элемент 10 открывает15сливноеотверстие 13 и перекрывает трубопровод 17. После заполнения накопительной емкости 8 вода по трубопроводу 16 заполняет емкость 4. ПопО лавковый клапан 5 всплывает и запорный элемент прекращает подачу воды в корпус 1. По мере нагревания воды в емкости 8 солнечным излучением термочувствительная жидкость в элементе7 также прогревается и давление еепаров (или газа) увеличивается. Придостижении определенной температурыводы. в емкости 8 и, следовательно,температуры среды в элементе 7 сильфон 24 преодолевает с помощью скошен- ЗО ной кромки усилие пружины 26, отжи,мает упор 25, и клапан 6 открывается.Начинается слив горячей воды потребителю из емкости 8. Так как отверстие14 открыто, то одновременно опорожЗ 5 няется и камера 11. При дальнейшемснижении уровня воды в накопительнойемкости 8 поплавок 9 опускается, перекрывной элемент 10 открывает трубопровод 17 и закрывает сливное отверстие 13 камеры 11. Происходит сливводы из емкости 4, при этом опускается впускной клапан 5 и вода по трубопроводу 2 поступает в камеру 11предварительного наполнения. По мерезаполнения камеры 11 охлаждается термочувствительная жидкость (или гад),находящаяся в элементе 7, и сильфон24 закрывает выпускной клапан 6, Затем происходит заполнение емкости 8и нагрев воды по схеме, описанной вы.ше.Технико-экономический эффект отиспользования предлагаемого солнечного водонагревателя определяется повышением эффективности водонагрева теля путем предохранения потребителя от подачи холодной воды в конечной стадии опорожнения накопительнойемкости.Формула изобретенияСолнечный водонагреватель, содержащий корпус с впускным и выпускным трубопроводами, на первом из которых851015 9 ираж 824 Подпис НИИПИ Зака атент, г. Ужгород,ул,Проектная,4 лиа установлена емкость с впускным поплавковым клапаном, а второй снабжен выпускным клапаном, связанным с термочувствительным элементом, установленным в корпусе, и накопительную емкость, имеющую поплавок с перекрывным элементом, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения надежности в период опорожнения накопительной емкости, водонагреватель дополнительно содержит сообщенную с впускным трубопроводом камеру предва/ рительного наполнения с входным и сливным отверстиями, контактирующую с термочувствительным элементом, и последний выполнен в виде сосуда, заполненного низкокипящей жидкостью, 15 и установленного в корпусе с образованием полости служащей накопительной емкостью, а емкость на впускномтрубопроводе выполнена в виде вертикального цилиндра, надклапанная и под-.клапанная полости которого сообщеныс корпусом посредством трубопроводовсо сливными отверстиями,причем сливное отверстие трубопровода подклапанной полости размещено соосно сливному отверстию камеры предварительного наполнения, а перекрывной элемент поплавка расположен между сливными отверстиями.1 Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе