НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ПАНЕЛЬ ЛЕТНЕГО ДУША Российский патент 1994 года по МПК F24J2/46 

Изобретение относится к нагревателям с использованием тепла, аккумулированного в теплоемких массах, в частности в материалах с фазовым переходом твердое - жидкое.

Известен солнечный коллектор, объединенный с тепловым аккумулятором, содержащий корпус, в который помещена матрица из полимерного материала. В материале матрицы равномерно распределен не смешивающийся с ней зернистый материал с точкой фазового перехода, лежащей в зоне рабочих температур солнечного коллектора.

Недостатками устройства является использование контейнера, что усложняет конструкцию и повышает материалоемкость, а также применение наполненного фазопереходным веществом полимерного материала, что не позволяет достигнуть высокой тепловой емкости.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение ее тепловой емкости.

Это достигается тем, что панель летнего душа состоит из теплообменника и нанесенных на него слоев теплоаккумулирующего материала с самонесущими свойствами, отличающихся друг от друга теплопроводностью.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Оно состоит из плоского пластинчатого теплообменника 1, на котором закреплено прозрачное покрытие 2, изготовленное из стекла, пленки или полиметилметакрилата. Воздушная прослойка между теплообменником и прозрачным покрытием обеспечивает создание парникового эффекта и снижает теплообмен с окружающей средой. На противоположную сторону теплообменника нанесен слой теплоаккумулирующего бесконтейнерного материала 3, а на него - слой бесконтейнерного теплоаккумулирующего материала 4. Внешний слой материала выполнен в виде корпуса и имеет теплопроводность меньше теплопроводности внутреннего слоя.

Вода, проходя по каналам теплообменника, нагревается за счет солнечного тепла. Часть этого тепла расходуется на разогрев теплоакумулирующих материалов и плавление его фазопереходных составляющих. Широкий интервал плавления материала (47-90^оС) позволяет более полно использовать тепло солнечного излучения, так как достаточно сравнительно небольшого разогрева для включения теплоаккумулирующего материала в работу. При толщине внутреннего слоя материала 0,1-0,2 м в нем накапливается от 8400 до 14400 кДж тепла. При толщине внешнего слоя теплоаккумулирующего материала 0,03-0,05 м в нем накапливается дополнительно 420-720 кДж тепла. Накопленное днем тепло используется для нагрева воды, проходящей через теплообменник, в вечернее и ночное время или в период пониженного солнечного излучения.

Внутренний слой теплоаккумулирующего материала включает следующие составляющие, мас.%:
Эпоксидная смола
ЭД-16 или ЭД-20 с отвердителем 10-20
Полиэтилен- гликоль ПЭГ-115 20-25 Алюминиевая пудра 10-15 Воск буроугольный Остальное
Внешний слой теплоаккумулирующего материала включает следующие составляющие, мас.%:
Эпоксидная смола
ЭД-16 или ЭД-20 с отвердителем 10-25
Полиэтилен- гликоль ПЭГ-115 10-30 Перлит 5-10 Воск буроугольный Остальное
П р и м е р. Буроугольный воск (ТУ 39-232-86) расплавляют в термошкафу вместе с заданным количеством ПЭГ-115 (ТУ 6-14-826-86). В расплав вводят наполнитель (перлит (ГОСТ 10832-74) или алюминиевая пудра (ГОСТ 5444-71) в зависимости от типа материала. Все компоненты тщательно перемешиваются. Затем в полученную смесь добавляют эпоксидную смолу ЭД-16 или ЭД-20 (ГОСТ 10587-84), содержащую отвердитель полиэтиленполиамин. Все компоненты смеси перемешивают до получения однородного материала и наносят на термостатируемую поверхность. Отверждение материала проводят в течение суток при комнатной температуре. Состав и свойства материалов приведены в таблице.

Эффективность предложенного решения заключается в том, что применение двухслойного теплоаккумулятора обеспечивает накопление значительного количества тепла без повышения металлоемкости конструкции и использования дорогостоящих материалов.

Использование: в гелиотехнике. Сущность изобретения: нагревательная панель летнего душа содержит теплообменник, объединенный с тепловым аккумулятором и прозрачную для солнечных лучей верхнюю крышку. Тепловой аккумулятор состоит из двух слоев материала. Внешний слой выполнен в виде корпуса и имеет теплопроводность меньшую теплопроводности внутреннего слоя. Приведено процентное содержание компонентов, составляющих внешний и внутренний слои аккумулятора. 1 ил., 1 табл.

НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ПАНЕЛЬ ЛЕТНЕГО ДУША, содержащая теплообменник, объединенный с тепловым аккумулятором, имеющим фазопереходный материал, и прозрачную для солнечных лучей верхнюю крышку, отличающаяся тем, что аккумулятор выполнен двухслойным, внешний слой которого выполнен в виде корпуса, имеет теплопроводность, меньшую теплопроводности внутреннего слоя, и включает следующие составляющие, мас.%:
Эпоксидная смола ЭД-16 или ЭД-20 с отвердителем 10 - 25
Полиэтиленгликоль ПЭГ-115 10 - 30
Перлит 5 - 10
Буроугольный воск Остальное
а внутренний слой включает следующие составляющие, мас.%:
Эпоксидная смола ЭД-16 или ЭД-20 с отвердителем 10 - 20
Полиэтиленгликоль ПЭГ-115 20 - 25
Алюминиевая пудра 10 - 15
Буроугольный воск Остальное