SU1695064A1 - Sun energy utilization system - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гелиотехнике, конкретно к гелиосистемам отоплени  и гор чего водоснабжени  с естественной циркул цией , и позвол ет расширить диапазон применени  гелиосистемы за счет ее использовани  в многоэтажных здани х. Гелиосистема содержит аккумулирующую емкость (Е) 1 с резмещенными в ней теплообменниками (Т) 2 и 10 контуров потребител  и теплового дублера и подключенные к Е 1 секции гелиоколлектора, установленные по ее высоте и имеющие нижний патрубок (П) 5 подвода и верхний П 6 отвода, врезанные по высоте Е 1 в ее противолежащие стенки 8, Т 2 имеет наружное оребрение. Теплоноситель, нагретый в гелиоколлекто- ре, через П 6 поступает в Е 1, где, контактиру  со стенками Т 2 и его ребрами, нагревает наход щуюс  в нем воду, что стимулирует ее естественную циркул цию в контуре потребител , включающем отопительные батареи . При недостаточной интенсивности излучени  включаетс  Т 10. Оребрение Т 2 интенсифицирует нагрев воды, что стабилизирует ее циркул цию. 2 з.п.ф-лы, 6 ил. Л (Л С о о ел О О 4 The invention relates to solar technology, specifically to heliosystems of heating and hot water supply with natural circulation, and allows to expand the range of application of heliosystem due to its use in multi-storey buildings. The heliosystem contains a storage tank (E) 1 with heat exchangers (T) 2 and 10 circuits of the consumer and thermal backup installed in it and connected to the E 1 section of the solar collector, installed along its height and having a lower elbow (P) 5 of the inlet and upper P 6 of the outlet embedded at a height of E 1 in its opposite walls 8, T 2 has an external fins. The heat carrier heated in the solar collector goes through E 6 to E 1, where, in contact with the walls of T 2 and its fins, it heats the water in it, which stimulates its natural circulation in the consumer circuit, including heating radiators. In case of insufficient radiation intensity, T 10 is turned on. The fins of T 2 intensify the heating of water, which stabilizes its circulation. 2 hp ff, 6 ill. L (L S o o ate O O 4

Description

Изобретение относитс  к гелиотехнике, конкретнее к гелиосистемам отоплени  и гор чего водоснабжени  с естественной циркул циейThe invention relates to solar technology, more specifically to heating and hot-water heliosystems with natural circulation.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона применени  за счет возможности использовани  гелиосистемы в многоэтажных здани х.The aim of the invention is to expand the range of application due to the possibility of using the heliosystem in high-rise buildings.

На фиг. 1 показана гелиосистема, об- 1ций вид; на фиг. 2 - поперечный разрез аккумулирующей емкости, выполненной цилиндрической; на фиг. 3 - распложение и крепление ребер в форме кольцевого сегмента; на фиг. 4 - коробчата  емкость с теплообменниками из труб пр моугольного речени , поперечный разрез; на фиг. 5 - то же, фрагмент изометрической проекции; на фиг. 6 - подключение гелиосистемы к системе отоплени  жилого здани .FIG. 1 shows a heliosystem, an oblique view; in fig. 2 is a cross-section of a storage tank made cylindrical; in fig. 3 - decomposition and fastening of the ribs in the form of a ring segment; in fig. 4 - boxed container with heat exchangers made from rectangular tubes, cross section; in fig. 5 - the same, a fragment of an isometric projection; in fig. 6 - connection of the solar system to the heating system of a residential building.

Гелиосистема содержит аккумулирующую емкость 1 с размещенным в ней тепло- рбменником 2 контура 3 потребител  и Сообщенный с емкостью 1 гелиоколлектор4 t патрубками 5 и 6 подвода и отвода. Гели- бколлектор 4 выполнен секционным, его Јекции 7 расположены по высоте емкости 1 t размещением патрубков 5 и 6 подвода и Отвода каждой секции 7 в е е нижней и верфей част х соответственно и в ПРОТИВОПОЛОЖНЫХ боковых стенках 8 емкости 1. Теплообменник 2 снабжен наружным поперечным оребрением с наклонной ориентацией ребер 9 в сторону патрубка 5 подвода и стенки 8 емкости 1, а в последней дополнительно размещен теплообменник 10 контура теплового дублера (на чертежах не показан). Емкость 1 выполнена симметричной , а патрубки 5 и 6 подвода и отвода размещены в плоскости се симметрии При выполнении емкости 1 и теплообменников 2 и 10 осесиммет ричными они устанавливаютс  соосно, причем теплообменник 10 раз мещен внутри теплообменника 2, а ребра 9 выполнены в форме кольцевых сегментов.The heliosystem contains an accumulation tank 1 with a heat exchanger 2 circuits 3 of the consumer placed in it and a solar collector 4 t connected with the capacity 1 by nozzles 5 and 6 of the inlet and outlet. The helium collector 4 is made sectional, its sections 7 are located along the height of the tank 1 t by placing the nozzles 5 and 6 of the inlet and outlet of each section 7 in its lower and shipyards parts, respectively, and in the ANTI-POSITIVE side walls 8 of the tank 1. The heat exchanger 2 is equipped with an outer transverse finning with an inclined orientation of the ribs 9 towards the inlet 5 and the wall 8 of the tank 1, and in the latter there is an additional heat exchanger 10 of the thermal backup circuit (not shown). The tank 1 is made symmetrical, and the inlet and outlet nozzles 5 and 6 are placed in the plane of symmetry. When tank 1 and heat exchangers 2 and 10 are executed, they are axially symmetric, coaxially installed, the heat exchanger 10 times located inside the heat exchanger 2, and the ribs 9 are in the form of ring segments .

Секции 7 гелиоколлектора 4 и соответствующий контур емкости 1 заполнен, например , трансформаторным маслом (температура застывани  в зависимости от сорта от 45 до 65°)Sections 7 of the solar collector 4 and the corresponding circuit of the tank 1 are filled, for example, with transformer oil (setting temperature depending on the grade is from 45 to 65 °)

Кажда  секци  7 гелиокоплектора 4 содержит вертикальные каналы 11 дл  теплоносител , подсоединенные к верхнему и нижнему коллекторам 12 и 13 и расположенные под углом 1 5° по обе стороны от плоскости симметрии гечиосистемы, совпадающей с плоскостью симметрии емкости 1. Секции 7 попарно подсоединены с каждому из коллекторов 12 и 13. Последний с торцов ссоЬщен с изогнутой трубой 14, образующей тргиник 15 с патрубком 5 врезанным в стенку 8 заподлицо с ее внутренней поверхностью. Патрубок 6 врезан непосредственно в коллектор 12 и может быть частично расположен в пространстве 16Each section 7 of the heliocollector 4 contains vertical channels 11 for heat transfer fluid connected to the upper and lower headers 12 and 13 and located at an angle of 1.5 ° on both sides of the symmetry plane of the geosystem coinciding with the plane of symmetry of the capacitance 1. Sections 7 are connected in pairs with each of collectors 12 and 13. The latter end is connected with a curved pipe 14, forming trginy 15 with a nozzle 5 embedded in the wall 8, flush with its inner surface. The pipe 6 is embedded directly into the collector 12 and may be partially located in the space 16

между стенками емкости 1 и теплообменника 2. Ребра 9 удерживаютс  с помощью стоек 17 и могут быть перфорированными.between the walls of the tank 1 and the heat exchanger 2. The ribs 9 are held by racks 17 and can be perforated.

В случае выполнени  емкости 1 коробчатой теплообменник 2 выполнен в видеIn the case of the tank 1, the box-shaped heat exchanger 2 is designed as

двух симметрично расположенных труб 18 пр моугольного сечени , а патрубок 5 подвода размещен между ними. Труба 14 в этом случае может быть разорвана и в месте разрыва врезана в противолежащие стенки 8two symmetrically arranged pipes 18 of rectangular cross section, and the inlet 5 of the inlet are placed between them. The pipe 14 in this case can be broken and, at the point of rupture, it is embedded in the opposite walls 8

емкости 1, между которыми размещена труба пр моугольного сечени  теплообменника 10.containers 1, between which a rectangular section tube of heat exchanger 10 is placed.

Емкость 1 независимо от формы испол - нени  снабжена тепловой изол цией 19Capacity 1, regardless of the form of execution, is equipped with thermal insulation 19

Контур 3 потребител  включает бакирасширители 20, отопительные батареи 21 и подключенные к теплообменнику 2 патрубку 22 и 23 входа холодной воды и выхода нагретой. Теплообменник 10 также снабженContour 3 of the consumer includes tank extenders 20, heating batteries 21 and connected to the heat exchanger 2 branch pipe 22 and 23 of the cold water inlet and the heated outlet. The heat exchanger 10 is also equipped with

патрубками 24 и 25 входа и выхода теплоносител  контура теплового дублера, например дымовых газов или нагретого воздуха.nozzles 24 and 25 of the inlet and outlet of the heat carrier of the contour of the heat doubler, for example, flue gases or heated air.

Гелиосистема работает следующим об- разом.The heliosystem operates as follows.

Теплоноситель первого контура (трансформаторное масло), циркулиру  по вертикальным каналам 11, из коллектора 12 через коллектор 13 и патрубок 6 отвода поступает в пространство 16 (кольцевое, как на фиг. 2,The primary coolant (transformer oil), a circular along the vertical channels 11, from the collector 12 through the collector 13 and the outlet pipe 6 enters the space 16 (annular, as in Fig. 2,

3,или сложной конфигурации как на фи1.3, or a complex configuration like on phi1.

4,5). где, отдава  тепло стенке теплообменника 2 и, следовательно, теплоносителю контура потребител  - воде, охлаждаетс  и4.5). where, returning heat to the wall of the heat exchanger 2 and, therefore, the coolant of the consumer’s circuit, to water, is cooled and

направл емый ребрами 9 поступает к патрубку 5, сообщающемус  через трубу 14 с нижним коллектором 13. Затем цикл повтор етс . Вода может поступать под напором из водопроводной сети (на чертежах неguided by ribs 9, goes to nozzle 5 communicating through pipe 14 with the lower manifold 13. Then the cycle is repeated. Water can flow under pressure from the water mains (in the drawings are not

5 показана) через нижние патрубки 22, если гелиосистема используетс  не только дл  отоплени , но и дл  гор чего водоснабжени . В случае использовани  системы только дл  отоплени  в полости теплообменника5 is shown through the lower pipes 22 if the solar system is used not only for heating but also for hot water supply. In the case of using the system only for heating in the cavity of the heat exchanger

0 2 обеспечиваетс  естественна  циркул ци  воды в отопительной системе, поскольку в батаре х 21, куда нагрета  вода поступает через патрубки 23 и баки-расширители 20, происходит интенсивна  отдача тепла по5 мещени м. При недостаточной интенсивности солнечного излучени  включаетс  теплообменник 10.0 2 provides natural circulation of water in the heating system, since in batteries x 21, where the water is heated through pipes 23 and expander tanks 20, there is an intense heat transfer from 5 to 5. When the intensity of solar radiation is insufficient, heat exchanger 10 is turned on.

Таким образом, гелиосистема описанной конструкции способна работать без циркул ционного насоса Эта возможностьThus, the solar system of the described construction is able to work without a circulation pump. This possibility

позвол ет создать полностью автономную отопительную систему многоэтажного дома .allows you to create a fully autonomous heating system of a multi-storey building.

Claims (3)

1. Гелиосистема, содержаща  аккумулирующую емкость с размещенным в ней теплообменником контура потребител  и сообщенный с емкостью гелиоколлектор с патрубками подвода и отвода, отличающа с  тем, что, с целью расширени  диапазона применени , гелиоколлектор выполнен секционным, его секции расположены по высоте емкости с размещением патрубков подвода и отвода каждой секции в ее нижней и верхней част х соответственно и в противоположных боковых стенках1. A helio-system containing an accumulation tank with a consumer circuit heat exchanger placed in it and a solar collector connected to the container with inlet and outlet connections, characterized in that the solar collector is sectioned to expand the range of application, its sections are arranged along the height of the container with the arrangement of connections supply and removal of each section in its lower and upper parts, respectively, and in opposite side walls емкости, теплообменник снабжен наружным поперечным оребрением с наклонной ориентацией ребер в сторону патрубка подвода и стенки емкости, а в последней допоп - нительно размещен теплообменник контура теплового дублера.tanks, the heat exchanger is provided with an external transverse fins with an oblique orientation of the ribs in the direction of the inlet pipe and the vessel wall, and in the latter there is an additional heat exchanger of the heat doubler circuit. 2.Гелиосистема поп. 1,огпичающач- с   тем, что емкость выполнена симметричной , а патрубки подвода и отвода размещены в плоскости симметрии.2. Heliosystem pop. 1, ogpichayuschach- with the fact that the container is made symmetrical, and the inlet and outlet nozzles are located in the plane of symmetry. 3.Гелиосистема по п. 2, о т л и ч а ю щ а   - с   тем, что емкость и теплообменники выполнены осесимметричными и установлены соосно, причем теплообменник контура теплового дублера охвачен теплообменником контура потребител , а каждое ребро последнего выполнено в форме кольцевого сегмента.3. The heliosystem according to claim 2, that is, so that the tank and the heat exchangers are axisymmetric and installed coaxially, and the heat exchanger of the thermal doubler circuit is covered by the heat exchanger of the consumer circuit, and each edge of the latter is made in the form of an annular segment . 1212 5™ф5 ™ f 8181 ГГYy гg 8181 UU // ыs Ј гпфЈ gpf I «1М)1I "1M) 1 3/3 / Фиг. ВFIG. AT