аккумулятор солнечной энергии

Формула изобретения

Аккумулятор солнечной энергии, содержащий заполненный водой котлован, часть которого ограждена зеркальной стеной и соединенными с ней прозрачными панелями, отличающийся тем, что огражденная часть котлована закрыта металлическим корытом, частично погруженным в воду, и крышками, под которыми расположен полностью погруженный в воду трубопровод - змеевик, а остальная часть котлована закрыта железобетонными плитами, засыпанными грунтом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано для снабжения горячей водой жилых домов и других объектов.

Известен аккумулятор солнечной энергии /солнечный тепловой коллектор/, содержащий заполненный водой резервуар, прозрачное его покрытие, отражающую пленку и заглубленную в воду поглощающую перфорированную поверхность, изменяющую свое положение с помощью специальных устройств /а.с. СССР №1310591 - прототип/.

Недостатком этого коллектора является то, что солнечные лучи, пройдя через прозрачное покрытие и падая на воду, раздваиваются. Одна их часть, отразившись от гладкой поверхности воды, уходит бесполезно в окружающее пространство, а другая часть, преломившись, проникает в воду, нагревая только ее верхний слой. До поглощающей поверхности лучи доходят уже ослабленными и поэтому слабо нагревают ее. Теплая вода через незакрытые участки по краям прозрачного покрытия интенсивно испаряется, а ночью и в пасмурные дни быстро охлаждается.

Цель изобретения - повышение температуры нагреваемой солнцем воды и увеличение срока сохранения накопленного в ней тепла. Эта цель достигается тем, что в аккумуляторе солнечной энергии, содержащем заполненный водой котлован, часть которого ограждена зеркальной стеной и соединенными с ней прозрачными панелями, согласно изобретению огражденная часть котлована закрыта металлическим корытом, частично погруженным в воду, и крышками, под которыми расположен полностью погруженный в воду трубопровод-змеевик, а остальная часть котлована закрыта железобетонными плитами, засыпанными грунтом.

Аккумулятор солнечной энергии схематически изображен на фиг.1 - разрез А-А и фиг.2 - разрез Б-Б.

Аккумулятор содержит заполненный водой котлован 1, часть которого ограждена зеркальной стеной 2 и соединенными с ней прозрачными панелями 3, 4 и 5. Панель 3 наклонена к стене 2 и соединена с ней поверху, а панели 4 и 5 установлены вертикально и соединены со стеной 2 и панелью 3 по их краям. Зеркальная стена 2 выполнена из кирпича или бетона и облицована зеркалами или светоотражающей пленкой со стороны, обращенной к панели 3.

Прозрачные панели 3, 4 и 5 представляет собой металлические рамы со вставленными в них стеклами. В панели 5 предусмотрена плотно закрывающаяся прозрачная дверь /не показана/.

Огражденная таким образом часть котлована герметично закрыта металлическим корытом 6, частично погруженным в воду, и крышками 7. Корыто 6 сверху покрыто лучепоглощающим слоем, например черной матовой краской, а снизу прикреплено к ригелям 8, на которых под крышками 7 расположен полностью погруженный в воду трубопровод-змеевик 9.

Остальная часть котлована 1 закрыта железобетонными плитами 10, уложенными на сваи 11. Зазоры между плитами 10 заполнены цементным раствором, а сами плиты засыпаны грунтом. Дно котлована 1 и его откосы при песчаных грунтах застилаются водонепроницаемой пленкой, препятствующей просачиванию воды в песок.

Аккумулирование солнечной энергии происходит следующим образом. В летний период днем солнечные лучи, проникая через стекла панели 3, падают на корыто 6 и зеркальную стену 2 и, отразившись от нее, падают также на корыто 6, которое таким образом получает удвоенную солнечную энергию. От этой энергии корыто 6 нагревается, чему способствует его лучепоглощающее покрытие. В начале и в конце дня солнечные лучи проникают к корыту 6 не только через панель 3, но и через панели 5 и 4. От корыта 6 тепло передается воде, температура которой летом достигает 80-90°С.

Ночью и в пасмурные дни вода в закрытом котловане не успевает остыть. Она начинает остывать только глубокой осенью. В конце зимы ее температура может понизиться до 50-60°С. Для уменьшения тепловых потерь зимой корыто 6 и крышки 7 накрываются легкими теплоизоляционными матами, выполненными, например, из пенопласта. С приходом весны и увеличением солнечной активности температура воды снова повышается и достигает своего максимума в летний период.

Накопленное тепло используется для получения горячей воды с помощью трубопровода-змеевика 9. По нему пропускается чистая холодная вода, которая от горячей воды в котловане тоже нагревается и поступает к ее потребителям.

Аккумулятор солнечной энергии может быть применен для снабжения горячей водой жилых домов, прачечных, фермерских хозяйств и других объектов без сжигания какого-либо топлива, что экономически выгодно и благотворно влияет на экологическую обстановку.