Гелиосистема

СОЮЗ СОВЕТСКСОЦИАЛИСТИЧЕРЕСПУБЛИК ЯО 114 4 1 2/42 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯА. Мельников,ховичкий институттво СССР979. тель02,(54) (57) 1. ГЕЛИОС гцая двух полостной с одна полость которого горячей воды и нагнет насоса, всасывающий сообщен с емкостью хо гая полость сообщена корггусс насоса упруго цена легкокипящим те ИСТЕМА, содержаолнечный коллектор, сообщена с емкостью ательным патрубкомпатрубок которого лодной воды, а друс установленной в й камерой и заполплоносителем, оглаОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ чающаяся тем, что, с целью повышения КПД и надежности системы, она снабжена гидропневматическим аккумулятором, емкости выполнены в виде бака-аккумулятора тепла, а насос выполнен двухкамерным и одна из его камер сообщена с воздушной полостью гидропневматического аккумулятора, гидравлическая полость которого подключена к линии связи полости солнечного коллектора с баком-аккумулятором тепла.2. Гелиосистема по и. 1, отличающаяся тем, что камеры насоса выполнены в виде коаксиально установленных сильфонов, жестко соединенных междй собой подвижными концами, а насос снабжен фиксатором, рабочий орган которого расположен с возможностьювзаимодействия с подвиж- Я ными концами сильфонов в нх крайних положениях.Изобретение относится к гелиотех нике, конкретно - к системам солнечно тепло- и горячего водоснабжения,Известна гелиосистема, содержа щая двухполостной солнечный коллектор, одна полость которого сообщена с емкостью горячей воды и нагнетательным патрубком насоса, всасывающий патрубок которого сообщен с емкостью холодной воды, а другая полость - с установленной в корпусе насоса упругой камерой и заполнена легкокипящим теплоносителем 1.Недостатком известной гелиосистемы является низкие КПД и надежность при работе в замкнутом контуре из-за высокого сопротивления движению теплоносителя в системе при повышении его температуры.Цель изобретения - повышение КПД и надежности системы.Поставленная цель достигается тем, что в гелиосистеме, содержащей двухполостной солнечный коллектор, одна полость которого сообщена с емкостью горячей воды и нагнетательным патрубком насоса, всасывающий патрубок которого сообщен с емкостью холодной воды, а другая полость сообщена с установленной в корпусе насоса упругой камерой и заполнена легкокипящим теплоносителем, система снабжена гидропневматическим аккумулятором, емкости выполнены в виде бака - аккумулятора тепла, а насос выполнен двухкамерным и одна из его камер сообщена с воздушной полостью гидропневматического О 5 20 25 30 аккумулятора, гидравлическая полость ко торого подключена к линии связи полости солнечного коллектора с баком-аккумулятором тепла.При этом камеры насоса выполнены в виде коаксиально установленных сильфонов, жестко соединенйых между собой под 405055 вижными концами, а насос снабжен фиксатором, рабочий орган которого расположен с возможностью взаимодействия с подвижными концами сильфонов в их крайнихположениях.На фиг, 1 изображена гелиосистема; нафиг. 2 - бак-аккумулятор, вид сверху; нафиг. 3 - насос.Гелиосистема содержит двухполостной солнечный коллектор 1, полость 2 которого сообщена с емкостью горячей воды в видебака-аккумулятора 3 тепла и нагнетательным патрубком 4 насоса 5, всасывающий пвтрубок 6 которого сообщен с баком-аккумулятором 3. Полость 7 коллектора 1 сообщена с установленной в корпусе насоса 5 упругой камерой 8 и заполнена легкокипящим теплоносителем. Система снабжена гидропневматическим аккумулятором 9. Насос 5 выполнен двухкамерным и одна из его камер сообщена с воздушной полостью 10 гид роп не вматического аккумулятора 9, гидравлическая полость 11 которого подключена к трубопроводу 12, свя. зывающему коллекторс баком-аккумулятором 3 телла. Камеры насоса 5 выполнены в виде коаксиально установленных сильфонов 13 и 14, жестко соединенных между со. бой подвижными концами 15, а насос 5 снабжен фиксатором 16, рабочий орган - магнит 17 которого установлен с возможностью взаимодействия с подвижными концами 15 сильфонов 13 и 14 в их крайних положениях. Насос 5 содержит рабочую камеру 8, упор 19 и штуцеры 20 и 21, под ключенные соответственно к полости 7 коллектора 1 и полости 10 гидропневматического аккумулятора 9. Сильфоны 13 и 14 соединены концами 15 при помощи крышки 22, причем фиксатор 16 размещен в полости внутреннего сильфона 14 и содержит помимо магнита 17 втулки 23 и 24. Магнит 17 шайбой 25 и гайкой 26 закреплен на штоке 27, ввинченном в крышку 22, соединяя с ней магнит 17, Втулки 23 и 24 ввинчены в стакан 28. Шток 27 имеет квадратный хвостовик 29 с фиксирующей шайбой 30 с квадратным центральным отверстием, являющейся направляющей для штока 27. Шайба 30 закреплена зажимной ганкой 31.Насос 5 соединен трубопроводами 32 и 33 с коллектором 1 трубопроводом 34 с гидропневматическим аккумулятором 9, трубопроводами 35 - с баком-аккумулятором 3,Бак-аккумулятор 3 разделен посредством вертикально расположенных теплоизоляционных перегородок 36 на сообщающиеся основной отсек 37, отсек 38 разрядки и отсек 39 разрядки. Отсек 38 разрядки снабжен патрубками 40 и 41, расположенными в верхней части и соединенными между собой теплообменником 42. Отсек 39 зарядки снабжен патрубками 43 и 44, расположенными в нижней части. Основной отсек 37 посредством вертикально расположенных теплоизоляционных перегородок 36 разделен на сообщающиеся секции 45 - 48 на фиг, 1 и 2 покэан четырехсекционный основной отсек). Отсеки 38 и 39 и секции 45-48 отсека 37 соединены расположенными в верхней части бака-аккумулятора 3 перепускными отверстиями 49 в последовательную цепь с началом в отсеке 39 зарядки, Между отсеками 38 и 39 в нижней части бака-аккумулятора 3 расположено перепускное отверстие 50. Отсек 30 разрядки и секции 45 - 48 основного отсека 37 последовательно соединены термоуправляемыми клапанами 51, закрепленными на перегородках 36 в нижнеи части со стороны отсека 16. Термоуправляемые клапаны 51 выполнены с температурой срабатывания открывания), близкой к расчетной максимальной температуре для теплоносителя, и с температурой отпускания (закрывания), близкойлость сильфона 14 насоса 5, расширяющуюся при движении вверх крышки 22, тем самым устраняя противодавление в гидропневматическом аккумуляторе 9.Холодный теплоноситель, поступивший в полость 2 коллектора 1 отбирает тепло от легкокипящей жидкости, ее пары конденсируются, давление паров, падает, создается разрежение в полости сильфона 13 насоса 5. При достижении величины разрежения; при которой сила сжатия упругих сильфо нов 3 и 14 превысит силу притяжания втулки 23 к магниту 17, крышка 22 движется вниз - теплоноситель поступает в рабочую камеру 18 насоса 5 через всасывающий патрубок, патрубок 44 из отсека 39 зарядки бака-акку, улятора 3. Одновременно 55 подогретый теплоноситель из полости 11 аккумулятора 9 через трубопроводы 2, патрубок 43 поступает в отсек 39 зарядки бака-аккумулятора 3, Воздух из уменьнающейся по объему полости сильфоиа 14 поступает в увеличиваюгцуюся по обьему воздушную полость 1 О аккумулятора 9. Ичинается новый цикл работь 1 солнечного на. грена геля.Г 1 ары легкокипя щей жидкости могут конденсироваться не только в полости 7, но и в газовой полости сильфо:а 4 насоса 5. Тогда жидкость самотеком стекает по стенкам сильфонов 13 и 14 и трубопроводу 32 в полость 7. Для обеспечения этого самотека жидкости насос 5 размещен выше солнечного коллектора 1.Го мере поступления в бак-аккумулятор 3 нагретого теплоносителя последний в отсеке 39 зарядки вблизи патрубка 43 всплывает. На его место поступает холодный теплоноситель из отсека 38 через отверстие 50. Нагретый теплоноситель отдает тепло потребителю через теплообменник 42 в отсеке 38 разрядки,Если температура теплоносителя в отсеке 38 не приближается к максимально допустимой, то отсеки 38 и 39 работают автономно от отсека 37, теплоноситель циркулирует между отсеками 38 и 39 через перепускные отверстия 49 и 50.Когда температура теплоносителя, смывающего соответствующий клапан 51, в отсеке 38 разрядки повысится до температуры его срабатывания, клапан 51 открывается. Теплоноситель из секции 45 отсека 37 через клапан 51 поступает в отсек 38, затем через отверстие 50 - в отсек 39, где нагревается. Подогретый теплоноситель через отверстия 49 движется из отсека 39 в отсек 38 и далее в секцию 45 отсека 37. Когда температура теплоносителя в нижней части секции 45 повысится до температуры срабатывания клапана 51, в секции 45 последний открывается - начинается зарядка подогретым теплоносителем секции 46, Такимобразом, при превышении количества поступающей в аккумулятор тепловой энергии над расходуемой тепловая энергия последовательно накапливается в секциях 45 - 48 основного отсека 37. Если количество расходуемой тепловой энергии превысит количество поступающей, то температура теплоносителя в отсеке 38 разрядки будет понижаться, через переиуск. ные отверстия 49, 50 и открытые клапаны 51 отсек 38 сообщается с отсеком 39 и секциями отсека 37, которые отдают запасенную ранее тепловую энергию. Этот процесс прерывается при понижении температуры теплоносителя до температуры закрывания клапанов 5.Гелиосистема содержит элементы регулировки. Объем теплоносителя, проходящего через солнечный коллектор 1 за одинцикл работы насоса 5 - рабочий объем камеры 18, регулируется положением втулки 23 в стакане 28. После перемещения втулки 23 необходимо переместить и шток 27 относительно крышки 22, Величина давлений в полости сильфона 13, при которой срабатывает фиксатор 1 б, регулируется раздельно для высокого и низкого уровней. При верхнем положении крышки 22 пороговое давление регулируется изменени 30 ем силы притяжения втулки 23 к магниту 17, для чего изменяется зазор между ними: отвинчивается зажимная гайка 31, при необходимости извлекается шайба 30 и вращается шток 27. По завершении регулиров ки крепежные элементы ставятся на место. Квадратное отверстие в шайбе 30 несколько большего размера, чем квадратное сечение хвостовика 29 штока 27, центрирует шток 27 и не дает ему проворачиваться, т.е. обеспечивает надежность сохранения отрегулированного положения. При нижнем положении крышки 22 пороговое давление регулируется изменением силы притяжения втулки 24 к магниту 17, для чего изменяется зазор между ними: от винчивается зажимная гайка 31, извлекается шайба 30 и вращается втулка 24, По завершении регулировки шайба 30 и зажимная гайка 31 ставятся на место. Стальные втулки 23 и 24 и зажимная гайка 31 пере. мешаются по стакану 28 инструментом, сочленяемым с глухими (или сквозными) отверстиями во втулках и гайке.Выполнение насоса двухкамерным позволяет избежать чрезмерного повышения давления в системе при расширении теплоносителя, что приведет к повышению КПД за счет снижения энергетических затрат на преодоление гидравлического сопротивления. Кроме того, выполнение насоса в виде сильфонов позволяет снабдить его фиксатором и изолировать последний от легко- кипящей жидкости, что повышает также надежность системы.Редактор И. КовалЗаказ53 у 30ВН Составитель К. Загранчук Техред И. ВерееТираж 66ИИПИ Государственного комитпо делам изобретений и о 1 к5, Москва, Ж - 35, РаугискаяППП Патент, г. Ужгород, ул ичная Ко По ета С рытий наб.,Про