Система солнечного теплоснабжения

,Д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский политехнический институт им, 50-летия Великой Октябрьскойсоциалистической революции(54) СИСТЕМА СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к гелио-технике и позволяет улучшить условияэксплуатации системы. Частично размещенный в грунте 1 замкнутый контур 2заполнен теплоносителем до уровня 15,не превышающего уровень промерзания грунта. Насос-нагреватель 6 выполнен в виде цилиндра с внутренней полированной поверхностью и охватывающего его омического нагревателя 12. В расширительной полости 3 установлен перфорированный экран 14, ударяясь о который, жидкость равномерно растекается и самотеком попадает в коллектор 4. За счет снижения чувствительности насоса-нагревателя 6 к параметрам электропитания, поступающего от Фото- гальванического генератора 8, повышается автономность работы системы обо" грева. Использование насоса-нагревателя позволяет сократить время запуска системы, уменьшает возможность Жй вероятных протечек теплоносителя и нарушения герметичности системы. 3 ил.1 13206Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к системам обогрева, используюшим тепло солнечного излучения.Цель изобретения - улучшение условий эксплуатации.На Фиг.1 приведена схема системы солнечного теплоснабжения; на Фиг.2 - насос, поперечный разрез; на фиг.3 - схема установки перФорированного 10 экрана.Система солнечного теплоснабжения содержит частично размещенный в грунте 1 замкнутый контур 2, заполненный теплоносителем, включающий последова тельно расположенные расширительную полость 3, солнечный коллектор 4, теплообменники 5 и насос-нагреватель б, а также соединенный с насосом- нагревателем б токопроводами 7 Фото гальванический генератор 8. В контур 2 также включен клапан 9. Насос-нагреватель б выполнен в виде цилиндра 10 с внутренней полированной поверхностью 11 и охватывающего его омического нагревателя 12, окруженного слоем изоляции 13. В расширительной полости 3 установлен перФорированный экран 14, а контур 2 частично заполнен теплоносителем до 30 уровня 15, не превышающего уровень промерзания грунта 1. В замкнутый контур 2 дополнительно. может быть подключен насос-нагреватель 16 через выключатель 17. Для подключения внеш ней электросети предусмотрены клеммы 18.1Запуск и работа системы теплоснабжения осуществляется следующим об разом.Контур 2 системы через клапан 9 заполняют теплоносителем (например, бидистиллятом) до указанного уровня 15 промерзания, но выше насоса-нагревателя б. Затем включаются оба насоса-нагревателя б и 16 в цепь Фотогальванического генератора 8 или во внешнюю сеть через клеммы 18, и осуществляется нагрев теплоносителя до кипения, Пары теплоносителя вытесняют из системы неконденсируемые газы (воздух) и вместе с ними через клапан 9 удаляются из системы.После того как температурный перепад между кипящим теплоносителем и верхней частью контура 2 станет минимальным, клапан 9 герметично закрывает-ся и электропитание от внешней сети 12 2отключается или снижается напряжение, поступающее от Фотогальванического генератора 8. В результате остывания теплоносителя. давление всистеме снижается и становится равнымдавлению паров при температуре насыщения. При нагреве жидкости припониженном давлении кипение носитвзрывной характер, при этом частьстолба жидкости над насосом-нагревателем 6 разрывается и быстрорастущимпаровым пузырем проталкивается вверхнюю часть контура 2. Ударяясьо перФорированный экран 14, жидкостьравномерно растекается и самотекомпопадает в коллектор 4, где за счетлучистой энергии солнца нагреваетсядо более высокой температуры и стека.ет в "обратный" трубопровод к теплообменникам 5. Отдав часть тепла втеплообменнике 5, теплоноситель засчет гравитационных сил соединяетсяс остальным теплоносителем, и егоуровень над насосом-нагревателем 6воэвращатеся в исходное положение.Так как полированная поверхность 11омического нагревателя 12 обедненацентрами парообразования, междуего стенкой и жидкостью увеличивается температурный перепад, усиливаетсяскорость роста парового пузыря и,следовательно, динамический напорпара, действующего на отрываемуюверхнюю часть столба теплоносителяи скорость его движения может достигать 1 О м/с и более, Реактивные силырастущего парового пузыря действуютв обе стороны, но так как отрываемая часть столба жидкости (по массе)значительно меньше остальной, существенное перемещение массы по трубопроводу происходит в одном направлении. Снижение интенсивности сопнечного излучения снижает частоту забросов жидкости, так как изменяются параметры электрического тока, поступающего от Фотогальванического генератора 8. Однако, даже после полного отключения электропитания забросы теплоносителя продолжаются до полного вырав. - нивания давления и температур паров и теплоносителя в системе.Таким образом, процесс циркуляции теплоносителя обеспечивается за счетвзрывного характера кипения жидкостипри пониженном давлении, который уси ливается с ростом температурногоперепада между жидкостью и стенкой нагревателя, и с увеличением класса чистоты внутренней поверхности насоса-нагревателя 6, соприкасающейся с теплоносителем. 5Другой фактор, обеспечивающий эффективность циркуляции, - перепад давления между зоной солнечного коллектора 4 и теплообменниками 5. Увеличение перепада давления зависит 0 от интенсивности охлаждения теплообменников 5 и площади их теплоотдающих поверхностей.Изобретение позволяет повысить автономность работы системы обогрева за счет снижения чувствительности насоса-нагревателя 6 параметрам электропитания, поступающего от фото- гальванического генератора 8. Вместе с тем, использование насосов-нагрева телей существенно улучшает условия эксплуатации системы обогрева: сокращается время ее запуска, уменьшается возможность вероятных протечек теплоносителя и нарушения гермети"зации системы.Формула и з о б р е т е н и яСистема солнечного теплоснабжения, содержащая частично размещенный в грунте замкнутый контур, заполненный теплоносителем, включающий последовательно расположенные расширительную полость, солнечный коллектор, теплообменники и насос, а также соединен" ный с последним токопроводами фото- гальванический генератор, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации, насос выполнен в виде цилиндра с внутренней полированной поверхностью и охватывающего его омического нагревателя, в расширительной полости установлен перфорированный экран, а контур частично заполнен теплоносителем до уровня, не превышающего уровень промерзания грунта.1320612 ставитель М.Валовхред В. Кадар Корректор Т,Кол едактор И.Сегляни каз 2646/4 6 сноеР и ВНИИПИ 113035 оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная Государственногелам изобретенийосква, Ж, Рауш Подпикомитета СССоткрытийая наб., д.4