Солнечный водоподъемник
Иллюстрации
Реферат
(2) Авторы изобретения
А. Хандурдыев и С. байханов
Туркменский. государственный университет и (71) Заявитель. А.lliQbQ+iwm (54) СОЛНЕЧНЫЙ ВОДОПОДЪЕМНИК
Изобретение относится к гепиотехйике, в частности к водоподъемникам.
Известен сопнечный водоподъемник, содержаший поршневой насос, шток поршня которого связан с приводным элементом, имеюшим периодический тепповой контакт с аккумупятором сопнечного нагреватепя. Приводной эпемент выпопнен в виде обпадаюшей памятью формы ппастины, распопоженной в трубке и гидравпически связанной через кпапанные уст» ройства с аккумупяторами горячей и хо.подной (копедезной) воды (1j.
Испопьзование известного водоподъем ника ограничено температурой перекачиваемой воды, ее химическим составом, в частности сопеностью, а также спожным кинематическим механизмом, управпяюшим подачей теппа и хопода к приводному эпементу. цепь изобретения — расширение диапазона работы и упрошение конструкции водоподъемника.
Поставпенная цепь достигается тем, что в известном водоподъемнике, содержашем поршневой насос, шток поршня которого связан с приводным эпементом, имеюшим периодический тепповой контакт
5 с аккумупятором сопнечного нагреватепя, приводной эпемент выпопнен в виде попой трубки с загпушенными концами, снабженными подвижными опорами, и закреппенного на ней в средней части оребренного
1о теппообменника, гидравпически соединенного с попостью трубки, причем поспейняя выполнена из материапа, обпадаюшего памятью формы в горячем состоянии, а теппообменник запопнен пегкокипящей жидкостью и при хоподном состоянии труб ки распопожен в аккумупяторе.
Кроме того, шток снабжен якорем и распопоженными по обе стороны от него неподвижными магнитными ппастинами.
На чертеже показан предпагаемый водоподъемник
Водоподъемник содержит поршневой насос 1, шток 2 поршня 3 которого связан
55 Форму ла изобретения с приводным элем нтом 4, имеющим периодический тепловой контакт с аккумулятором 5 солнечного нагревателя 6.
Приводной элемент 4 выполнен в виде попой трубки 7 с заглушенными концами 8, снабженными подвижными опорами 9, и закрепленного на ней в средней части оребренного теплообменника 10, гидравлически соединенного с полостью
11 трубки 7, причем трубка 7 выполнена из материала, обладающего памятью формы в горячем состоянии, а теплообменник 10 заполнен пегкокипяшей жидкостью 12 и при холодном состоянии трубки
7 расположен в аккумуляторе 5. Шток 2 снабжен якорем 13 и расположенными по обе стороны от него неподвижными магнитными пластинами 14. Поршневой насос 1 посредством трубопровода 1 5 подсоединен к стабилизатору 16 уровня воды с перепивным штуцером 17 и солнечному нагревателю 6. В качестве легкокипящей жидкости 12 использован фреон.
Водоподъемник работает следующим образом.
Утром, с приходом солнечной радиации, вода в солнечном нагревателе 6 нагревается солнечными лучами и поднимается в верхнюю часть аккумулятора 5, где в свою очередь нагревает теплообменник 10. В последнем при этом закипает фреон, парами которого прогревается находящаяся в термопластичном состоянии трубка 7. При достижении ею температуры, характеризующей наличие кристаллической фазы в материале трубки
7, последняя переходит в термоупругое состояние и занимает положение, показанное на чертеже штриховыми линиями. При этом якорь 13, удерживаемый до полного нагрева трубки 7 в нижнем положении перекидывается к верхней пластине 14, а шток 2 перемешается вверх, выталкивая поршнем 3 воду. Основная масса этой воды идет к потребителю, а незначительная ее часть по трубопроводу 15 поступает на стабилизатор 16 уровня"воды, компенсируя влагу, испаренную с внешней поверхяости теплообменника 10 при последующем охлаждении, происходя щем интенсивно за счет обдува атмосферным воздухом оребреяяой влажной поверхности. При этом происходит конденсация паров фреона из полости 11 трубки. 7 в охлажденный теплообменник 10, что приводит к быстрому понижению температуры трубки 7 и переходу ее в термопластичное состояние. В момент времени, когда это состояние будет соответствовать всем
3S
50 точкам по длине трубки 7, к якорю 13 полностью приложится сила тяжести теллообменника 10 и поршня 3, заведомо превышающая усилие залипания якоря 13 к верхней пластине 14. Произойдет резкий отрыв якоря,13 от верхней пластины
14 с перемещением всей подвижной системы вниз. При этом рабочая камера поршневого насоса 1 заполнится водой, а теплообменник 10 вновь опустится для дальнейшего подогрева в аккумулятор 5. Таким образом завершается полный единичный цикл работы солнечного водоподъемника.
Следует отметить, что плошадь солнечного нагревателя 6 и емкость аккумулятора 5 подобраны в зависимости от желаемой производительности водоподъемника с тем, чтобы минимальная температура воды в аккумуляторе 5 была в течение суток несколько выше, чем температура перехода материала приводного элемента (трубки 7) в кристаллическую фазу, опускаясь до нее только в утренние часы перед восходом солнца. Этим обеспечивается возможность круглосуточной работы солнечного водолодъемника.
Использование в качестве приводного элемента 4 тепловой трубы, обладающей памятью формы, упрощает конструкцию водбподъемника и повышает его эксплуатационную надежность благодаря равномерному прогреву и охлаждению трубки 7.
Наличие оребренного теплообменника
10 позволяет эффективно охлаждать приводной элемент воздухом, что, в свою очередь, расширяет диапазон работы водоподъемника.
Снабжение штока 2 якорем 13 и неподвижными магнитными пластинами 14, расположенными по обе стороны от якоря 13, обеспечивает постоянную траекторию перемещения трубки 7 приводного элемента 4, что предохраняет обладающий памятью формы материал от разрушения и увеличивает эксплуатационную надежность водоподъемника.
При этом упрощается выбор материала трубки 7 приводного элемента 4 и легко подбирается развиваемое им усилие, а также повышается КПД водоподьемника благодаря малой тепловой инерционности приводного элемента 4.
1. Солнечный водоподъемник, содержащий поршневой насос, шток поршня ко5 969955 d торого связан с приводным эпементом, ник запопнен пегкокипяшей жидкостью и имеюшим периодический контакт с акку- при хоподном . состоянии трубки распомупятором сопнечного нагреватепя, о т — ложен в аккумуляторе. и и ч а ю ш и и с я тем, что, с цепью 2. Водоподъемник по п. 1, о т и ирасширения диапазона работы и упроше- ч а ю ш и и с я тем, что, шток снабния конструкции, приводной эпемент вы- жен якорем и распопоженными по обе стополнен в виде попой трубки с загпушен- роны от него неподвижными магнитными ными концами, снабженными подвижны- ппастинами. ми опорами, и закреппенного на ней в средней части оребренного теппообменни- 10 Источники информации ка, гидравпически соединенного с попос- принятые во внимание нри экспертизе
telo трубки, причем поспедняя выпопнена, 1. Авторское свидетепьство СССР по из материапа, обпадаюшего памятью фор- заявке % 3007607/24-06, мы в горячем состоянии, а теппообмен-, кп. F 24 Х 3/02, 1980.
Составите пь П. Шендеравич
Редактор Л. Горбунова Техред Т. Фанта Корректор С. Шехмар
Заказ 8347/39 Тираж 501 . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий
113035, Москве, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5
Фипиан ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4