Гелионагреватель

Гелионагреватель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к гелиотехнике, конкретно к гелиоагрегатам нагрева жидкостей посредством лучистого потока (например, солнечным водоногревателям).

Известны гелиоагрегаты (гелиоустановки, гелиосистемы), обеспечивающие преобразование лучистого потока от Солнца в тепло для нагрева жидкости, в частности воды - см., например, ВСН 52-86 "Установки солнечного горячего водоснабжения. Нормы проектирования", М., "Стройиздат", 1988 г.; патент РФ №2167373 от 05.02.1999 г. (F 24 J 2/04) "Моечный гелиоагрегат из 2-х отсеков" и т.п.

В качестве ближайшего аналога (прототипа) представляемого технического решения выбран солнечный водонагреватель емкостного типа, приведенный в монографии Н.В. Харченко "Индивидуальные солнечные установки", М., "Энергоатомиздат", 1991 г., стр.56-57, рис.25а. Основными элементами прототипа являются теплоизолирующий (теплоизолированный) корпус с остекленным окном (в т.ч. на базе стеклопакета), теплопроводящая емкость для жидкости (воды), в т.ч. с черной или селективной наружной поверхностью, подводящий и отводящий патрубки жидкости (воды).

К недостаткам аналогов и прототипа следует отнести громоздкость их конструктивного исполнения, невозможность (затрудненность) работы в режиме их периодического заполнения/опорожнения (в т.ч. при нагреве снега, льда как исходной субстанции), чувствительность к качеству нагреваемой жидкости (воды), проблематичность полезного использования устройства по неосновному, но "родственному" назначению (например, при догреве воды посредством "контактной" передачи тепла от нагретой поверхности).

Целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции гелионагревателя, осуществление работы устройства в штатном режиме периодического заполнения/опорожнения (в т.ч. при использовании снега, льда как исходной субстанции), обеспечение нечувствительности устройства к качеству нагреваемой жидкости (практически любое количество примесей), возможность применения гелионагревателя для нагрева (догрева) жидкости посредством передачи тепла от "контактного" внешнего источника (печь, плита, открытый огонь).

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом гелионагревателе, включающем теплоизолирующий корпус с остекленным окном, размещенную в корпусе теплопроводящую емкость для жидкости, в том числе с черной или селективной наружной поверхностью, подводящий и отводящий патрубки жидкости, подводящий и отводящий патрубки жидкости выполнены в виде единой (общей) горловины в верхней части емкости, в ее нижней части выполнено плоское или плоское с ребрами жесткости опорное (установочное) основание, остекленное окно в съемном или несъемном с емкости жестком, или полужестком, или мягком теплоизолирующем корпусе выполнено с наклоном 30-120 градусов относительно плоскости опорного основания.

Теплоизолирующий корпус может иметь отверстие в своей верхней части, внутренний контур которого опоясывает горловину емкости.

Плоскость опорного основания емкости может выступать из теплоизолирующего корпуса на 0,1-400 мм. При этом нижняя торцевая поверхность теплоизолирующего корпуса может быть дополнительно закрыта негорючей кольцевой накладкой. Кроме того, теплоизолирующий корпус полностью или его наружная поверхность могут быть выполнены негорючими.

Гелионагреватель может дополнительно снабжаться съемной или несъемной теплоизолирующей подошвой (подставкой) под опорное основание емкости и/или нижнюю торцевую часть корпуса, обеспечивающей постоянный или регулируемый (посредством специализированного регулятора) наклон остекленного окна 20-90 градусов относительно опорной плоскости подошвы. При этом съемная подошва может быть дополнительно снабжена механическим и/или магнитным фиксатором крепления к корпусу и/или емкости гелионагревателя.

Съемный теплоизолирующий корпус с остекленным окном может дополнительно снабжаться не менее чем одним механическим фиксатором теплопроводящей емкости.

Теплоизолирующий корпус и несъемная теплоизолирующая подошва могут быть выполнены герметично соединенными до уровня отверстия в верхней части корпуса или в виде единой детали, при этом теплопроводящая емкость выполняется герметичной или негерметичной в виде теплопроводящей пластины с черным или селективным покрытием напротив остекленного окна.

Корпус также может выполняться из двух половин, фиксирующих остекление окна по его периметру.

Гелионагреватель может быть снабжен не менее чем одной рукоятью и/или гибкой петлей для его ручной транспортировки и удобства наклона (например, при выливании воды).

Кроме того, горловина гелионагревателя может снабжаться крышкой, в т.ч. теплоизолирующей емкость от внешней среды, а также вариант закрепленной на оси (дополнительно выполненной на корпусе или емкости) с возможностью ее поворота вокруг этой оси. Дополнительно гелионагреватель может снабжаться механическим и/или магнитным фиксатором закрытого и/или открытого (в т.ч. некоторого промежуточного) положения крышки.

Внутри гелионагревателя (емкости для жидкости или жесткого герметичного корпуса), напротив окна, дополнительно может устанавливаться экран на расстоянии 5-150 мм от теплопроводящей стенки (который отделяет нагретый слой жидкости от остальной массы и тем самым способствует интенсификации процесса температурной стратификации).

Окно теплоизолирующего корпуса - как плоское, так и изогнутое, в т.ч. двойной кривизны, а также в виде многослойного стеклопакета может быть дополнительно снабжено не менее чем одной жесткой и/или мягкой теплоизолирующей шторой, а также жалюзи (механическая защита окна плюс снижение теплопотерь при отсутствии лучистого потока). При этом обращенная к остекленному окну поверхность шторы (жалюзи) может быть выполнена зеркально отражающей световой поток, а угол ее разворота при ориентации гелионагревателя остекленным окном на Солнце обеспечивать возможность фокусирования светового потока, отраженного шторой, на окно. Кроме того, штора может быть дополнительно снабжена фиксатором для своего позиционирования в закрытом и/или открытом на произвольный (или фиксированный) угол положении. Штора может выполняться негорючей.

В частности, теплопроводящая емкость, и/или негорючий теплоизолирующий корпус, и/или негорючая кольцевая накладка теплоизолирующего корпуса, и/или негорючая наружная поверхность теплоизолирующего корпуса, и/или рукоять (рукояти), и/или крышка, и/или негорючая штора (шторы) могут быть металлическими, в т.ч. из вспененного металла.

Гелионагреватель может также дополнительно снабжаться патрубком, размещенным на боковой поверхности емкости или герметичного корпуса непосредственно над днищем (опорным основанием), при этом на выходе патрубка (снаружи емкости или герметичного корпуса) установлен кран, а на входе (внутри емкости или герметичного корпуса) - гибкий заборник жидкости с поплавком.

Гелионагреватель может также дополнительно снабжаться индикатором температуры стенки емкости или жидкости и/или индикатором уровня или количества жидкости в емкости или герметичном корпусе.

Кроме того, гелионагреватель может иметь один или несколько дополнительных отражателей светового потока на остекленное окно.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг.1-16.

На фиг.1-5 показана принципиальная конструктивная схема гелионагревателя.

Приняты обозначения:

1 - теплоизолирующий корпус (жесткий, или полужесткий, или мягкий), съемный или несъемный;

2 - остекленное окно;

3 - теплопроводящая емкость;

4 - горловина емкости;

5 - плоское установочное основание;

6 - теплопроводящая приемная площадка (поверхность, на которую падает лучистый поток через окно);

7 - нагреваемая субстанция (например, вода, снег, лед и т.п.);

8 - черное или селективное покрытие;

9 - отверстие в верхней части теплоизолирующего корпуса.

На фиг.6, 8 представлен гелионагреватель с дополнительно защищенным негорючей кольцевой накладкой теплоизолирующим корпусом (в его нижней торцевой части). Приняты обозначения:

1-9 - аналогично фиг.1-5;

10 - негорючая кольцевая накладка.

На фиг.7, 8, 14 приведена конструктивная схема опорного (установочного) основания гелионагревателя с дополнительной теплоизолирующей подошвой. Приняты обозначения:

1-10 - аналогично фиг.1-6;

11 - теплоизолирующая подошва.

На фиг.9 показан гелионагреватель, в котором несъемная подошва выполнена в виде единой герметичной детали с теплоизолирующим корпусом. Обозначения - аналогично принятым для фиг.1-8.

На фиг.10 представлен гелионагреватель с теплоизолирующим корпусом из 2-х половин. Обозначения - аналогично принятым для фиг.1-9.

На фиг.11 приведен вариант гелионагревателя, снабженного рукоятью для транспортировки и удобства работы с устройством. На фиг.11, 14 показаны гелионагреватели с крышками. Приняты обозначения:

1-11 - аналогично фиг.1-10;

12 - рукоять;

13 - крышка.

На фиг.12 представлен гелионагреватель с дополнительным экраном внутри герметичного корпуса (аналогично - внутри емкости для жидкости). Приняты обозначения:

1-13 - аналогично фиг.1-11;

14 - экран.

На фиг.13, 14, 16 показаны варианты теплоизолирующих штор для окна корпуса: жесткая штора с отражением в створ окна дополнительного светового потока (фиг.13, 16), жесткая штора с фиксатором (фиг.14), в частности, "в землю". Приняты обозначения:

1-14 - аналогично фиг.1-12;

15 - штора;

16 - фиксатор.

На фиг.15 приведена принципиальная схема гелионагревателя с дополнительным патрубком. Приняты обозначения:

1-16 - аналогично фиг.1-14;

17 - патрубок;

18 - кран;

19 - гибкий заборник жидкости;

20 - поплавок.

На фиг.16 показана принципиальная схема гелионагревателя с дополнительным отражателем светового потока. Приняты обозначения:

1-20 - аналогично фиг.1-15;

21 - дополнительный отражатель светового потока.

Гелионагреватель по предлагаемому техническому решению имеет следующие характерные особенности устройства и функционирования.

Теплоизолирующий корпус поз.1 - и жесткий (штатно недеформируемый), и мягкий (допускающий штатную трансформацию), и их комбинация-полужесткий корпус (например, содержащий переконфигурируемые жесткие элементы или объединенный мягко-жесткий конструктив); съемный или несъемный (варианты конструктивного исполнения), включающий остекленное окно поз.2, располагается снаружи (вокруг) теплопроводящей емкости поз.3, которая имеет в своей верхней части горловину поз.4 для загрузки (налива) и опорожнения (слива) нагреваемой субстанции поз.7, а в своей нижней части снабжена плоским или плоским с ребрами жесткости (элементами подкрепления) опорным (установочным) основанием поз.5 (см. фиг.1-3). При штатной работе гелионагреватель ориентирован остекленным окном поз.2 в сторону Солнца. Лучистый поток, попадая через окно поз.2 на теплопроводящую приемную площадку поз.6 (в т.ч. с черным или селективным покрытием поз.8) емкости поз.3, вызывает нагрев последней и, соответственно, нагрев жидкости или иной загруженной в емкость поз.3 субстанции поз.7. При этом теплоизолирующий корпус поз.1 препятствует сбросу тепла с неосвещенных поверхностей гелионагревателя, а заявленный интервал 30-120 градусов установки остекленного окна поз.2 относительно плоскости опорного основания поз.5 обеспечивает работоспособность устройства в оптимальном (с точки зрения полезной утилизации лучистой энергии Солнца для базового конструктивно-технологического уровня гелионагревателя) режиме.

В качестве примера субстанции поз.7 можно назвать воду (и ее производные в виде снега и льда), различного рода суспензии и эмульсии, в т.ч. пищевые и с возможностью осуществления в гелионагревателе их сбраживания, створаживания, фазовых переходов и т.п.

Плоское (плоское с подкреплением) опорное основание поз.5 теплопроводящей емкости поз.3 позволяет проводить эффективный нагрев (догрев) субстанции поз.7 от иных, помимо светового потока Солнца, источников тепла, например плоской "контактной" поверхности печи, плиты и т.п. Чтобы исключить (минимизировать) при этом тепловое воздействие на теплоизолирующий корпус поз.1, плоское днище (строго: плоскость опорного основания поз.5) выполнено выступающим из корпуса поз.1 на 0,1-400 мм (заявленный интервал, по мнению авторов, практически полностью удовлетворяет режиму оптимальной передачи тепла через днище для всех разумных размерений гелионагревателя) - см. фиг.5, 6.

Гелионагреватель со съемным корпусом поз.1, схема которого представлена на фиг.1, может эффективно эксплуатироваться, например, в варианте "солнечного подогрева" субстанции поз.7 (в т.ч. с возможностью фазовых переходов, биохимических превращений и т.п.) в неких "стандартизованных" емкостях поз.3 - стандартных ведрах, канистрах, бочках и т.д. Гелионагреватель с несъемным корпусом поз.1, показанный на фиг.2, может найти применение в качестве, например, теплоемкой "солнечной грелки" для контактного прогрева локальных участков от горячего основания поз.5.

Представленный на фиг.3, 4 гелионагреватель с отверстием поз.9 в верхней части теплоизолирующего корпуса поз.1, опоясывающим горловину поз.4, позволяет осуществлять загрузку/выгрузку субстанции поз.7 в емкость (из емкости) поз.3 без съема теплоизолирующего корпуса поз.1.

С целью дополнительной термической защиты корпуса поз.1, например, от открытого огня (нагрев или догрев субстанции поз.7 на костре) нижняя торцевая поверхность теплоизолирующего корпуса поз.1 может быть закрыта кольцевой накладкой поз.10 из негорючего материала, например композита типа "углерод"-"углерод", металлокерамики или металла с температурой плавления выше 600-1000°С (см. фиг.6, 8). С этой же целью теплоизолирующий корпус поз.1 целиком или только его наружная поверхность могут выполняться из негорючего материала (например, "углерод"-"углеродных" композитов, вспененного металла и/или керамики, многослойных сотовых панелей с металлическим внешним слоем и т.п.).

Чтобы минимизировать теплопотери через установочное основание поз.5, выполненное как днище теплопроводящей емкости поз.3, гелионагреватель может быть дополнительно снабжен съемной или несъемной теплоизолирующей подошвой поз.11. При этом и в том, и в другом случае обеспечивается - стационарно (постоянно) или с возможностью регулирования - заявленный угол наклона остекленного окна поз.2 относительно установочной (опорной) плоскости подошвы поз.11 (которая, как правило, совпадает с плоскостью местной горизонтали), а именно 20-90 градусов, что позволяет максимизировать теплоприток от светового излучения за счет оптимизации угла встречи солнечных лучей с приемной площадкой поз.6, в т.ч. с черным или селективным покрытием поз.8; кроме того, подошва поз.11 практически исключает (кардинально уменьшает) теплопотери через основание-днище поз.5, в т.ч. при отсутствии теплопритока извне (т.н. "режим термоса" при дополнительном наличии теплоизолирующей крышки - см. ниже). Регулятор угла наклона подошвы поз.11 относительно ее опорной плоскости - механический (либо электромеханический - для следящих за Солнцем систем).

Следует отметить, что наличие несъемной теплоизолирующей подошвы поз.11 делает невозможным нагрев (догрев) субстанции поз.7 от внешнего "контактного" источника тепла. При этом конструктивно несъемная подошва поз.11 может быть выполнена в пределе как нижняя поверхность герметичного теплоизолирующего корпуса поз.1 (см. фиг.9), а емкость поз.3, также в пределе, может "вырождаться" в теплопроводящую пластину с черным или селективным покрытием поз.8 напротив окна поз.2 (в данном случае уместно говорить о своеобразной "редукции", "упрощении" признаков заявляемого технического решения, но без их подмены или исключения). Данные варианты гелионагревателя с несъемной теплоизолирующей подошвой или с герметичным корпусом могут найти применение, например, в случае использования дешевых конструкционных материалов с ограниченной температуростойкостью (пластмасса, пенопласт, органическое стекло и т.п.).

В частном случае выполнения гелионагревателя его теплоизолирующий корпус поз.1 может состоять из 2-х половин, фиксирующих остекление окна поз.2 по периметру, например, "правой" и "левой" при продольном членении (см. фиг.10) или "верхней" и "нижней" при поперечном членении корпуса.

Для удобства манипуляций с гелионагревателем (транспортировка, рабочие наклоны и т.п.) он дополнительно может быть снабжен не менее чем одной рукоятью поз.12 и/или гибкой петлей (см. фиг.11). При этом в случае наличия единственной рукояти поз.12 или гибкой петли у гелионагревателя целесообразно размещать ее так, чтобы при любом количественном заполнении рабочей субстанцией поз.7 емкости поз.3 вертикаль, восстановленная из центра масс устройства, пересекала рукоять поз.12 (плоскость петли). Для случая же нескольких рукоятей и/или петель целесообразным конструктивом следует признать такой, при котором реализуется их максимально возможное разнесение по вертикали, тогда рабочие наклоны выполняются при минимальных затратах мускульной энергии (эффект "наибольшего плеча").

Горловина поз.4 емкости поз.3 или отверстие поз.9 корпуса поз.1 гелионагревателя может дополнительно снабжаться крышкой поз.13 (см. фиг.11, 14): защитной (от попадания посторонних предметов), защитно-теплоизолирующей (позволяет реализовать для гелионагревателя т.н. "режим термоса"), съемной или поворотной на оси (дополнительно выполненной на корпусе поз.1 и/или емкости поз.3). Для фиксации крышки поз.13 (преимущественно, поворотной на оси) в закрытом, и/или открытом, и/или некотором промежуточном положении устройство может дополнительно снабжаться механическим и/или магнитным фиксатором (например, по типу применяемых в бытовых пластмассовых электрочайниках). Крышка поз.13 для удобства съема ее с горловины поз.4 (отверстия поз.9) или ее открывания может оснащаться жесткой и/или гибкой тягой (рукоятью, петлей, специализированным, в т.ч. декоративным, приливом и т.п.), а кроме того, также "антипотеряйным" тросиком (шнурком, цепочкой) и т.д.

Интенсификация процесса стратификации (расслоения жидкости по плотности вследствие температурного градиента) может быть достигнута путем дополнительного введения экрана поз.14 на расстоянии 5-150 мм от стенки-приемной площадки поз.6, в т.ч. с черным или селективным покрытием поз.8 (расположенной в створе окна поз.2) - см. фиг.12. Экран поз.14 отделяет нагретый стенкой слой жидкости от остальной массы, позволяя ему с минимальными теплопотерями "всплыть" наверх, таким образом можно быстрее получить некоторое количество максимально горячей жидкости. Расстояние, на котором экран поз.14 устанавливается относительно стенки, выбрано из условия обеспечения работоспособности устройства для всех разумных диапазонов вязкости жидкой нагреваемой субстанции поз.7, в т.ч. при наличии твердых примесей.

С целью механической защиты, а также снижения теплопотерь при отсутствии лучистого потока остекленное окно поз.2 может быть дополнительно снабжено не менее чем одной жесткой и/или мягкой теплоизолирующей шторой поз.15, а также жалюзи (см. фиг.13, 14, 16). При этом обращенная к остекленному окну поз.2 поверхность шторы поз.15 (поверхность жалюзи, обращенная в сторону приемной площадки поз.6, черного или селективного покрытия поз.8) может быть выполнена максимально отражающей световой поток - зеркальной, а угол разворота и фиксации шторы поз.15 (жалюзи) выполнен с возможностью фокусирования светового потока, отраженного шторой поз.15 (жалюзи), на окно поз.2 (площадку поз.6, поз.8) - см. фиг.13, 16. Отметим, что указанный угол разворота и фиксации шторы относительно закрытого положения (т.е. положения "поверх окна") будет составлять не более 180 градусов при штатной ориентации гелионагревателя окном поз.2 на Солнце. Переотражение светового потока от шторы (штор) поз.15 в створ окна поз.2 (и/или от жалюзи, в т.ч. при размещении внутри стеклопакета) увеличивает количество лучистой энергии, падающей на площадку поз.6, в т.ч. с черным или селективным покрытием поз.8, и таким образом повышает теплопроизводительность устройства. В большей степени, естественно, данное положение справедливо для штор поз.15, фокусирующих световой поток с "дополнительной" - сверх проема окна поз.2 - площади на рабочее покрытие поз.6, поз.8; что касается жалюзи, которые в известной мере "затеняют" покрытие поз.6, поз.8, то здесь "положительный эффект" проявляется, преимущественно, только тогда, когда удается с их помощью "скорректировать" угол падения лучистого потока от Солнца на покрытие поз.6, поз.8 в сторону приближения его к нормали. Каждая жесткая штора поз.15 может дополнительно снабжаться фиксатором (упором) поз.16 для ее устойчивого позиционирования (фиксации) относительно окна поз.2 как в закрытом, так и в открытом (в т.ч. на произвольный угол) положении, при этом базирование (силовое крепление) фиксатора поз.16 может осуществляться как на (за) внешние (по отношению к гелионагревателю) объекты, например "землю" (см. фиг.14), съемную подошву поз.11, так и на (за) собственный конструктив устройства, например корпус поз.1, другую жесткую штору поз.15 и т. д.

Мягкая штора (шторы) для ее однозначного позиционирования (фиксации) в открытом, и/или закрытом, и/или промежуточном (полуоткрытом) положении относительно окна поз.2 также может иметь не менее одного специализированного фиксатора (кронштейна, крючка, прижима, прилива и т.п.) на теплоизолирующем корпусе поз.1 и/или жесткой шторе поз.15.

В качестве варианта "шторного оснащения" гелионагревателя можно также назвать комбинированный, например, из одной жесткой шторы с "горизонтальным" поворотным шарниром (горизонтальной осью разворота шторы) ниже проема окна, удерживаемой в открытом положении ("на весу") двумя мягкими "боковыми" шторами; в закрытом положении мягкие шторы убираются (складываются) под жесткую, которая, в свою очередь, фиксируется поверх остекленного окна.

Как жесткие, так и мягкие шторы могут выполняться негорючими. В частности, и жесткие шторы поз.15, и теплопроводящая емкость поз.3, и негорючий теплоизолирующий корпус поз.1, и негорючая кольцевая накладка поз.10, и негорючая наружная поверхность теплоизолирующего корпуса поз.1, и рукоять поз.12, и крышка поз.13 могут быть металлическими (в т.ч. из вспененного металла с малой удельной теплопроводностью). Мягкие шторы могут изготавливаться, например, из негорючих кремнийорганических и/или неорганических (кварц, асбест, силикатные стекла и т.п.) полимеров.

Гелионагреватель по предлагаемому техническому решению может также дополнительно снабжаться патрубком поз.17 с краном поз.18, в частности гелионагреватель большой емкости, из которого неудобно выливать жидкую субстанцию поз.7 наклоном (из горловины поз.4, отверстия поз.9). Для полного опорожнения такого гелионагревателя - с учетом произвольного количества заправляемой субстанции поз.7 и осуществления забора, в первую очередь, наиболее горячей жидкости из верхних слоев - на входе патрубка поз.17 (внутри емкости поз.3 или герметичного корпуса поз.1) непосредственно над опорным основанием поз.5 установлен гибкий заборник (шланг, сильфон и т.п.) поз.19, отслеживающий уровень жидкости посредством поплавка поз.20 (см. фиг.15).

Гелионагреватель также может дополнительно снабжаться (дополнительно оснащаться, в т.ч. постоянно или временно) индикатором температуры жидкости (стенки емкости поз.3), например термометром или палитрой термочувствительной краски на визуально наблюдаемой поверхности емкости. Кроме того, гелионагреватель может быть снабжен индикатором уровня или количества жидкости (субстанции поз.7), что определенным образом повышает удобства его эксплуатации.

Представляется целесообразным для увеличения теллопроизводительности гелионагревателя применение в ряде случаев дополнительного отражателя (отражателей) поз.21 светового потока на остекленное окно поз.2 (см. фиг.16), например, когда необходимо обеспечить максимальный нагрев за непродолжительное время в условиях низкой инсоляции (короткий световой день в зимний период).

Применение предложенного технического решения представляется целесообразным в районах, где отсутствует (затруднено) централизованное горячее водоснабжение; где экономически невыгодно либо экологически нецелесообразно локальное использование ископаемых (невозобновляемых) видов топлива: нефти и продуктов ее переработки, угля, природного газа, горючих сланцев и т.п.; где мало возобновляемых видов топлива: торфа, дров, иных продуктов биологической природы; где могут ограниченно - в силу разных причин, в т.ч. вследствие громоздкости оборудования использоваться прочие виды возобновляемых энергетических ресурсов: ветер, гидроресурсы, биогаз, например, в походных (кочевых) условиях в степной полосе или тундре, на отдаленных (в т.ч. горных, островных, ледовых) стоянках, на дачных участках, хуторах и т.д. Дополнительно следует отметить полностью автономный (без участия человека) характер штатного функционирования предложенного гелионагревателя в светлое время суток в любое время года, его абсолютную экологическую безопасность (чистоту), практически неограниченную энергетическую возобновляемость, простоту и безаварийность рабочего цикла, долговечность, дешевизну производства, чрезвычайно низкие трудозатраты при эксплуатации, возможность использования по неосновному, но "родственному" назначению (например, нагрев и/или догрев посредством "контактной" передачи тепла) и т.д., что, в принципе, позволяет эффективно применять данное техническое решение практически в неограниченных масштабах.

1. Гелионагреватель, включающий теплоизолирующий корпус с остекленным окном, размещенную в корпусе теплопроводящую емкость для жидкости, в том числе с черной или селективной наружной поверхностью, подводящий и отводящий патрубки жидкости, отличающийся тем, что подводящий и отводящий патрубки жидкости выполнены в виде единой горловины в верхней части емкости, в нижней части емкости выполнено плоское или плоское с ребрами жесткости опорное основание гелионагревателя, остекленное окно в съемном или несъемном с емкости, жестком, или полужестком, или мягком теплоизолирующем корпусе выполнено с наклоном 30-120 градусов относительно плоскости опорного основания.

2. Гелионагреватель по п.1, отличающийся тем, что теплоизолирующий корпус снабжен отверстием в верхней части, внутренний контур которого опоясывает горловину емкости.

3. Гелионагреватель по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что плоскость опорного основания емкости выступает из теплоизолирующего корпуса на 0,1 - 400 мм.

4. Гелионагреватель по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что нижняя торцевая часть теплоизолирующего корпуса дополнительно закрыта негорючей кольцевой накладкой.

5. Гелионагреватель по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что теплоизолирующий корпус или его наружная поверхность выполнены негорючими.

6. Гелионагреватель по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен съемной или несъемной теплоизолирующей подошвой под опорное основание емкости и/или нижнюю торцевую часть корпуса, обеспечивающей постоянный или регулируемый наклон остекленного окна 20-90 градусов относительно своей опорной плоскости.

7. Гелионагреватель по п.1, отличающийся тем, что съемная подошва дополнительно снабжена механическим и/или магнитным фиксатором крепления к корпусу и/или емкости.

8. Гелионагреватель по любому из пп.1, 2, 6 и 7, отличающийся тем, что съемный теплоизолирующий корпус с остекленным окном дополнительно снабжен не менее чем одним механическим фиксатором теплопроводящей емкости.

9. Гелионагреватель по любому из пп.1 и 6, отличающийся тем, что теплоизолирующий корпус и несъемная теплоизолирующая подошва выполнены герметично соединенными до уровня отверстия в верхней части корпуса или в виде единой детали, а теплопроводящая емкость выполнена герметичной или негерметичной в виде теплопроводящей пластины с черным или селективным покрытием напротив остекленного окна.

10. Гелионагреватель по любому из пп.1, 2, 6 и 7, отличающийся тем, что теплоизолирующий корпус выполнен из двух половин, фиксирующих остекление окна по его периметру.

11. Гелионагреватель по любому из пп.1, 2, 6 и 7, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен не менее чем одной рукоятью и/или гибкой петлей.

12. Гелионагреватель по п.2, отличающийся тем, что горловина емкости или отверстие в верхней части корпуса дополнительно снабжены крышкой.

13. Гелионагреватель по п.12, отличающийся тем, что крышка выполнена теплоизолирующей.

14. Гелионагреватель по любому из пп.12 и 13, отличающийся тем, что крышка закреплена на оси, дополнительно выполненной на корпусе и/или емкости, с возможностью ее поворота вокруг этой оси.

15. Гелионагреватель по любому из пп.12 и 13, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен механическим и/или магнитным фиксатором закрытого и/или открытого положения крышки.

16. Гелионагреватель по любому из пп.1, 2, 6, 7, 12 и 13, отличающийся тем, что внутри емкости или жесткого герметичного корпуса дополнительно установлен экран на расстоянии 5 - 150 мм от теплопроводящей стенки напротив окна.

17. Гелионагреватель по п.1, отличающийся тем, что окно теплоизолирующего корпуса дополнительно снабжено не менее чем одной жесткой и/или мягкой теплоизолирующей шторой и/или жалюзи.

18. Гелионагреватель по п.17, отличающийся тем, что обращенная к остекленному окну сторона шторы и/или жалюзи выполнена зеркально отражающей световой поток.

19. Гелионагреватель по любому из пп.17 и 18, отличающийся тем, что, при его ориентации остекленным окном на Солнце угол разворота открытой шторы выполнен с возможностью фокусирования светового потока, отраженного шторой, на окно.

20. Гелионагреватель по любому из пп.17 и 18, отличающийся тем, что штора дополнительно снабжена фиксатором ее закрытого и/или открытого на произвольный или фиксированный угол положения.

21. Гелионагреватель по любому из пп.17 и 18, отличающийся тем, что штора выполнена негорючей.

22. Гелионагреватель по любому из пп.1, 2, 11, 12, 17 и 18, отличающийся тем, что теплопроводящая емкость, и/или наружная поверхность теплоизолирующего корпуса, и/или кольцевая накладка теплоизолирующего корпуса, и/или рукоять, и/или крышка, и/или штора выполнены металлическими и/или из вспененного металла.

23. Гелионагреватель по любому из пп.1, 2, 6, 7, 12, 13, 17, 18 и 22, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен патрубком на боковой поверхности емкости или герметичного корпуса непосредственно над опорным основанием, при этом на выходе патрубка установлен кран, а на входе - гибкий заборник жидкости с поплавком.

24. Гелионагреватель по любому из пп. 1, 2, 6, 7, 12, 13, 17, 18 и 22, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен индикатором температуры стенки емкости или жидкости, и/или индикатором уровня или количества жидкости в емкости или герметичном корпусе.

25. Гелионагреватель по любому из пп. 1, 2, 6, 7, 12, 13, 17, 18 и 22, отличающийся тем, что он снабжен не менее чем одним дополнительным отражателем светового потока на остекленное окно.