Солнечный нагреватель воды
Полезная модель относится к гелиотехнике, а именно к солнечным нагревателям, предназначенным для получения горячей воды. Технический результат - повышение эффективности использования путем быстрого нагрева большого объема воды, а также упрощение конструкции солнечного нагревателя воды. Указанный технический результат достигается тем, что в известном солнечном нагревателе воды, содержащем емкость, заполненную водой, входной и выходной патрубки, расположенные в верхней и нижней части емкости, теплоизоляцию с внешней стороны, согласно полезной модели, внутренняя поверхность емкости покрыта слоем германия, при этом емкость выполнена в виде усеченного конуса с разверткой от 90 до 120°. Солнечный нагреватель воды выполнен в виде емкости 1 в форме усеченного конуса с разверткой от 90 до 120°. Емкость 1 изготовлена из конструкционной стали, толщиной от 2 до 3 см. На внутренней поверхности емкости 1 нанесен слой германия 2 гальваническим методом. Емкость 1 снаружи имеет слой утеплителя 3, например базальтовая минеральная плита или стекловата толщиной 5 см, утеплитель приклеивается или его обкладывают. Для подачи холодной воды предусмотрен входной (верхний) патрубок 4. В днище емкости 1 приварен выходной (нижний) патрубок 5, через который отводится горячая вода потребителям. Устройство работает следующим образом. При заполнении емкости 1 холодной водой через входной (верхний) патрубок 4 происходит очистка воды через фильтр. Солнечные лучи проходят через воду, попадают на рабочий слой германия 2, полностью им поглощаются без отражения. При этом вода нагревается в летнее время за 5-10 мин. до 100°, а в зимнее время за 20-30 мин. до 100°. Развертка от 90 до 120° обеспечивает быстрый нагрев воды, то есть емкость больше времени открыта для солнца и захватывает больший диапазон дневного (солнечного) времени. Солнечный нагреватель воды обеспечивает возможность работы в летнее время от 6 до 9 часов, в зимнее время до 5 часов. Солнечный нагреватель воды может применяться как независимый источник горячей воды, причем нет необходимости устанавливать дорогостоящее оборудование. Преимущество полезной модели состоит в возможности использования его в домашнем или тепличном хозяйстве, в промышленности, в туристических походах, то есть в тех условиях, где необходим быстрый нагрев воды.
Полезная модель относится к гелиотехнике, а именно к солнечным нагревателям, предназначенным для получения горячей воды.
Известен концентратор солнечной энергии, содержащий усеченный конус с острым углом раскрытия и кольцевые замкнутые емкости (см. патент РФ №2246666, кл. F 24 J 2/15.2003).
Известна солнечная водонагревательная установка, содержащая бак-аккумулятор с герметичным корпусом, трубы приема и отбора горячей воды (см. патент РФ №2086864, кл. F 24 J 2/34, 1993).
Известен также солнечный нагреватель жидкости, содержащий бак, заполненный водой, входной и выходной патрубки, крышку бака, изготовленную из теплопроводного материала (см. патент РФ №2145045, кл. F 24 J 2/04, 1998), принято за прототип.
Недостатком известной конструкции является низкая производительность, в связи, с чем скорость нагрева воды происходит медленно и вода быстро охлаждается, а также невозможность работы в зимнее время.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, это расширение эксплуатационных возможностей.
Технический результат - повышение эффективности использования путем быстрого нагрева большого объема воды, а также упрощение конструкции солнечного нагревателя воды.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном солнечном нагревателе воды, содержащем емкость, заполненную водой, входной и выходной патрубки, расположенные в верхней и нижней части емкости, теплоизоляцию с внешней стороны, согласно полезной модели, внутренняя поверхность емкости покрыта слоем германия, при этом емкость выполнена в виде усеченного конуса с разверткой от 90 до 120°.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленный солнечный нагреватель воды отличается тем, что внутренняя поверхность емкости покрыта слоем германия.
Изобретение поясняется чертежами: на фиг.1 представлен солнечный нагреватель воды, вид в разрезе, на фиг.2 - увеличенное изображение части стенки емкости.
Солнечный нагреватель воды выполнен в виде емкости 1 в форме усеченного конуса с разверткой от 90 до 120°. Емкость 1 изготовлена из конструкционной стали,
толщиной от 2 до 3 см. На внутренней поверхности емкости 1 нанесен слой германия 2 гальваническим методом.
Емкость 1 снаружи имеет слой утеплителя 3, например базальтовая минеральная плита или стекловата толщиной 5 см, утеплитель приклеивается или его обкладывают.
Для подачи холодной воды предусмотрен входной верхний патрубок 4, снабженный фильтром, а также насосом и приборами автоматики (на чертеже не указаны).
В днище емкости 1 приварен выходной (нижний) патрубок 5, через который отводится горячая вода потребителям.
Устройство работает следующим образом.
При заполнении емкости 1 холодной водой через входной (верхний) патрубок 4 происходит очистка воды через фильтр. Солнечные лучи проходят через воду, попадают на рабочий слой германия 2, полностью им поглощаются без отражения. При этом вода нагревается в летнее время за 5-10 мин. до 100°, а в зимнее время за 20-30 мин. до 100°.
Свойства германия позволяют ему полностью поглощать инфракрасный спектр солнечного излучения и превращать его в тепловую энергию (см. монографию Некрасов Б.В. Основы общей химии. T.1. Изд-во Химия, 1973., с.627).
Развертка от 90 до 120° обеспечивает быстрый нагрев воды, то есть емкость больше времени открыта для солнца и захватывает больший диапазон дневного (солнечного) времени, при этом нет необходимости устанавливать системы слежения за солнцем.
Солнечный нагреватель воды обеспечивает возможность работы в летнее время от 6 до 9 часов, в зимнее время до 5 часов. Солнечный нагреватель воды может применяться как независимый источник горячей воды, причем нет необходимости устанавливать дорогостоящее оборудование.
Таким образом, расширяются эксплуатационные возможности солнечного нагревателя воды.
Предложенная конструкция солнечного нагревателя воды может найти широкий спектр применения, например в домашнем или тепличном хозяйстве, в промышленности, в туристических походах, т.е. в тех условиях, где необходим быстрый нагрев воды.
Солнечный нагреватель воды, содержащий емкость, заполненную водой, входной и выходной патрубки, расположенные в верхней и нижней части емкости, теплоизоляцию с внешней стороны, отличающийся тем, что внутренняя поверхность емкости покрыта слоем германия, при этом емкость выполнена в виде усеченного конуса с разверткой от 90 до 120°.
