СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧКИ СОЛНЕЧНОГО КОЛЛЕКТОРА Российский патент 2008 года по МПК F24J2/00 F24J2/24 F24J2/34 

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано, в частности, в устройствах, преобразующих электромагнитное излучение Солнца в тепловую энергию для нагрева теплоносителя.

Известен солнечный коллектор, содержащий замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала шириной L, состоящую из центральной цилиндрической поверхности радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и плоскости, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям, две торцевые крышки, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция. Теплоприемное устройство имеет ширину Н и толщину t. Ширина L оболочки и значения R и r связаны следующими зависимостями: 5Н>R>3Н; ; 1,1Н>L>1,05Н. Теплоприемное устройство может быть выполнено в виде плоского абсорбера с каналами для циркуляции жидкого теплоносителя или бака-аккумулятора (RU 2224188 С1).

Однако форма оболочки известного солнечного коллектора не оптимизирована с точки зрения получения максимальной эффективности работы с плоским и изогнутым теплоприемным устройством (абсорбером) при обеспечении его минимальной материалоемкости и себестоимости. В известном солнечном коллекторе конфигурация прозрачной оболочки связана с толщиной плоского абсорбера соотношением: . Такое соотношение размеров t и r оптимально для абсорбера, имеющего на боковых сторонах скосы, причем толщина t абсорбера определена как расстояние от края скоса до плоскости абсорбера. Для широко распространенных абсорберов без боковых скосов указанное соотношение r и t утрачивает смысл, так как у них указанные скосы отсутствуют и для оптимизации конфигурации оболочки нужны иные критерии. В известном солнечном коллекторе также не предусмотрено использование абсорберов криволинейной формы.

Известен способ изготовления оболочки солнечного коллектора, заключающийся в том, что на поверхности листа вдоль его обеих кромок вырубают под соответствующим углом по четыре треугольных паза, расстояния между которыми соответствуют величинам боковых сторон коллектора, с обеих кромок листа сгибают полки с треугольными пазами, сгибают лист по линиям, соединяющим вершины углов соответствующих треугольных пазов, вокруг боковых сторон коллектора и свободные кромки листа скрепляют между собой (WO 00/03185 A1).

Однако при использовании известного способа изготовления оболочки треугольные пазы нужно вырубать с обеих кромок листа с высокой точностью друг против друга, иначе угол сгиба листа будет перекошенным, для чего требуется прецизионное оборудование. При сгибании листа, учитывая толщину его стенки, прямой угол не получается, а наличие радиуса приводит к тому, что на лицевой стороне там, где стороны должны сходиться под углом 45°, образуется трудноустранимая щель, приводящая к потере товарного вида.

Задачей настоящего изобретения является разработка оптимальной конфигурации оболочки применительно к конкретным видам абсорберов, а также способа изготовления оболочки из полимерного однослойного или многослойного материала в качестве прозрачного ограждения абсорберов различной конструкции, которые используются или могут быть использованы в солнечных коллекторах.

Указанная задача в части первого варианта коллектора решается тем, что в солнечном коллекторе, содержащем замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, состоящую из центральной цилиндрической поверхности радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и плоскости, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям, две торцевые крышки, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, выполненное в виде абсорбера с каналами для циркуляции жидкого теплоносителя, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция, согласно изобретению абсорбер образован цилиндрической поверхностью с осью, совпадающей с осью центральной цилиндрической поверхности оболочки, оси двух боковых цилиндрических поверхностей оболочки разнесены на расстояние L, а центральная цилиндрическая поверхность максимально удалена от плоскости на величину Н с соблюдением следующих соотношений:

8>L/H>3,5; 10>R/H>4,5; 4,2>Н/r>3,8.

Указанная задача в части первого варианта коллектора решается также тем, что абсорбер состоит из тонкостенных модулей, соединенных между собой, на модулях с тыльной стороны сформированы утолщения, в которых выполнены каналы с прорезями, обращенными к тыльной стороне, каналы для циркуляции теплоносителя образованы трубками, запрессованными в каналах с прорезями.

Указанная задача в части первого варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи центральной цилиндрической поверхности.

Указанная задача в части первого варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен дополнительным стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи плоскости.

Указанная задача в части второго варианта коллектора решается тем, что в солнечном коллекторе, содержащем замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, состоящую из центральной цилиндрической поверхности радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и плоскости, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям, две торцевые крышки, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, выполненное в виде абсорбера с каналами для циркуляции жидкого теплоносителя, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция толщиной δ, согласно изобретению абсорбер образован цилиндрической поверхностью с осью, совпадающей с осью центральной цилиндрической поверхности оболочки, и состоит из тонкостенных модулей, соединенных между собой, на модулях с тыльной стороны сформированы утолщения, в которых выполнены каналы с прорезями, обращенными к тыльной стороне, каналы для циркуляции теплоносителя образованы трубками, запрессованными в каналах с прорезями, оси двух боковых цилиндрических поверхностей оболочки разнесены на расстояние L, а центральная цилиндрическая поверхность максимально удалена от плоскости на величину Н с соблюдением следующих соотношений:

3>L/H>2; 3,5>R/H>1,1; 9>H/r>5; 2>r/δ>0,4.

Указанная задача в части второго варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи центральной цилиндрической поверхности.

Указанная задача в части второго варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен дополнительным стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи плоскости.

Указанная задача в части второго варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен полой вставкой, размещенной между абсорбером и тепловой изоляцией.

Указанная задача в части третьего варианта коллектора решается тем, что в солнечном коллекторе, содержащем замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, состоящую из центральной цилиндрической поверхности радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и плоскости, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям, две торцевые крышки, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, выполненное в виде плоского абсорбера с каналами для циркуляции жидкого теплоносителя, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция толщиной δ, согласно изобретению оси двух боковых цилиндрических поверхностей оболочки разнесены на расстояние L, а ее центральная цилиндрическая поверхность максимально удалена от плоскости на величину Н с соблюдением следующих соотношений:

8>L/H>5; 18>R/H>6; 5>Н/r>3; 2>r/δ>0,4.

Указанная задача в части третьего варианта коллектора решается также тем, что абсорбер состоит из тонкостенных модулей, соединенных между собой, на модулях с тыльной стороны сформированы утолщения, в которых выполнены каналы с прорезями, обращенными к тыльной стороне, каналы для циркуляции теплоносителя образованы трубками, запрессованными в каналах с прорезями.

Указанная задача в части третьего варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи центральной цилиндрической поверхности.

Указанная задача в части третьего варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен дополнительным стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи плоскости.

Указанная задача в части четвертого варианта коллектора решается тем, что в солнечном коллекторе, содержащем замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, состоящую из центральной цилиндрической поверхности радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и плоскости, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям, две торцевые крышки, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, выполненное в виде бака-аккумулятора, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция толщиной δ, согласно изобретению бак-аккумулятор образован цилиндрической поверхностью с осью, совпадающей с осью центральной цилиндрической поверхности оболочки, и плоскостью, параллельной плоскости оболочки, оси ее двух боковых цилиндрических поверхностей разнесены на расстояние L, а центральная цилиндрическая поверхность максимально удалена от плоскости на величину Н с соблюдением следующих соотношений:

3>L/H>2; 3,5>R/H>1,1; 9>Н/r>5; 2>r/δ>0,4.

Указанная задача в части четвертого варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи центральной цилиндрической поверхности.

Указанная задача в части четвертого варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен дополнительным стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи плоскости.

Указанная задача в части способа решается тем, что способ изготовления оболочки солнечного коллектора заключается в том, что на поверхности листа из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала вдоль одной из его кромок устанавливают направляющий цилиндр радиуса r, вдоль цилиндра с помощью нагревателя повышают температуру полимерного материала до температуры размягчения, сгибают лист вокруг цилиндра с образованием одной боковой цилиндрической поверхности радиуса r, направляющий цилиндр устанавливают на поверхности листа вдоль противоположной его кромки на расстоянии L от первой установки цилиндра и симметрично ей, вдоль цилиндра с помощью нагревателя повышают температуру полимерного материала до температуры размягчения, сгибают лист вокруг цилиндра с образованием другой боковой цилиндрической поверхности радиуса r и зазора между кромками согнутого листа, стягивают и соединяют обе кромки согнутого листа с получением плоскости со стороны соединения кромок листа и образованием с противоположной стороны центральной цилиндрической поверхности радиуса R.

Указанная задача в части способа решается также тем, что используют дополнительный направляющий цилиндр радиуса r.

Указанная задача в части способа решается также тем, что при сгибании листа вокруг направляющего цилиндра плоскости листа фиксируют в горизонтальном положении.

Указанная задача в части способа решается также тем, что при сгибании листа вокруг направляющего цилиндра плоскости листа фиксируют в наклонном положении.

На фиг.1 представлен первый вариант предлагаемого солнечного коллектора с теплоприемным устройством в виде абсорбера, образованного цилиндрической поверхностью.

На фиг.2 - тонкостенный модуль, из которых состоит абсорбер.

На фиг.3 - предлагаемый солнечный коллектор со стержнями жесткости.

На фиг.4 - второй вариант предлагаемого солнечного коллектора с теплоприемным устройством в виде абсорбера, образованного цилиндрической поверхностью и снабженного полой вставкой.

На фиг.5 - третий вариант предлагаемого солнечного коллектора с теплоприемным устройством в виде плоского абсорбера.

На фиг.6 - четвертый вариант предлагаемого солнечного коллектора с теплоприемным устройством в виде бака-аккумулятора.

На фиг.7 - исходное положение листа оболочки, направляющих цилиндров и зон размягчения.

На фиг.8 - то же, что и на фиг.7, вид сверху.

На фиг.9 - согнутый лист с образованием одной боковой цилиндрической поверхности радиуса r.

На фиг.10 - согнутый лист с образованием двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и зазора между его кромками (плоскости листа фиксируют в горизонтальном положении).

На фиг.11 - согнутый лист с образованием двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и зазора между его кромками (плоскости листа фиксируют в наклонном положении).

На фиг.12 - оболочка предлагаемого солнечного коллектора.

Предлагаемый солнечный коллектор по первому варианту (фиг.1) содержит замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, выполненную, например, из ячеистого поликарбоната с поперечным расположением каналов и состоящую из центральной цилиндрической поверхности 1 радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей 2 радиуса r и плоскости 3, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям 2, две торцевые крышки 4, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, выполненное в виде абсорбера 5 с каналами для циркуляции жидкого теплоносителя, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, поглощающее солнечную радиацию, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция 6. Абсорбер 5 образован цилиндрической поверхностью радиуса R₁ с осью, совпадающей с осью центральной цилиндрической поверхности 1, отстоящей от последней на величину Δ. Величина Δ=R-R₁ определяется из условия минимума коэффициента конвективной теплоотдачи в воздушном зазоре между этими обменивающимися теплом поверхностями и является функцией наклона коллектора. Окончательная величина Δ выбирается из условий наклона коллектора, планируемых для установки на определенной широте местности. Рекомендуемая величина наклона коллектора соответствует широте местности. Изгиб абсорбера 5 по радиусу R₁ при некотором усложнении технологии изготовления коллектора позволяет оптимизировать расстояние между поверхностью абсорбера 5 и центральной цилиндрической поверхностью 1 оболочки и одновременно увеличивает количество солнечной энергии, которое может быть получено коллектором. Оси двух боковых цилиндрических поверхностей 2 оболочки разнесены на расстояние L, а центральная цилиндрическая поверхность 1 максимально удалена от плоскости 3 на величину Н с соблюдением следующих соотношений:

8>L/H>3,5; 10>R/H>4,5; 4,2>H/r>3,8.

Абсорбер 5 может состоять из тонкостенных модулей 7 (фиг.2), соединенных между собой встык или с помощью замков на концах. На модулях 7 с тыльной стороны сформированы утолщения 8, в которых выполнены каналы 9 с прорезями 10, обращенными к тыльной стороне. Каналы для циркуляции теплоносителя образованы трубками 11, запрессованными в каналах 9. Абсорбер 5 помещается внутрь оболочки, после чего внутренний объем коллектора герметизируется торцевыми крышками 4, имеющими профиль поперечного сечения оболочки. Трубы (не показаны), подводящие теплоноситель к абсорберу 5 и отводящие теплоноситель от него, проходят через торцевые крышки 4. Для предотвращения чрезмерного прогиба центральной цилиндрической поверхности 1 оболочки коллектора за счет снеговой нагрузки он может быть снабжен стержнем жесткости 12 (фиг.3), расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи центральной цилиндрической поверхности 1 и выходящим наружу через торцевые крышки 4. Для обеспечения симметричности нагрузки на торцевые крышки 4 коллектор может быть снабжен дополнительным стержнем жесткости 13, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи плоскости 3. Стержни жесткости 12, 13 закрепляются внешними крепежными элементами (не показаны), что одновременно обеспечивает дополнительное поджатие торцевых крышек 4 к торцам оболочки и повышает надежность герметизации внутреннего объема коллектора.

Во избежание конденсации влаги на внутренних поверхностях коллектора и для выравнивания давления внутри и снаружи коллектора в его торцевых крышках 4 предусмотрены вентиляционные отверстия, защищенные от попадания в них воды во время дождя.

У солнечного коллектора по второму варианту (фиг.4) объем тыльной стороны коллектора между абсорбером 5 и плоскостью 3 оболочки слишком велик для заполнения его сплошной тепловой изоляцией 6, что могло бы привести к неоправданному перерасходу теплоизоляционного материала и увеличению массы коллектора. Для коллектора по второму варианту соблюдаются следующие соотношения:

3>L/H>2; 3,5>R/H>1,1; 9>H/r>5; 2>r/δ>0,4,

где δ - толщина тепловой изоляции.

При этом коллектор может быть снабжен полой вставкой 14, размещенной между абсорбером 5 и тепловой изоляцией 6.

У солнечного коллектора по третьему варианту (фиг.5) абсорбер 5 выполнен плоским и соблюдаются следующие соотношения:

8>L/H>5; 18>R/H>6; 5>H/r>3; 2>r/8>0,4.

У солнечного коллектора по четвертому варианту (фиг.6) теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю выполнено в виде бака-аккумулятора 15, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция 6 толщиной δ. Бак-аккумулятор 15 образован цилиндрической поверхностью радиуса R₁ с осью, совпадающей с осью центральной цилиндрической поверхности 1, отстоящей от последней на величину Δ, и плоскостью, параллельной плоскости 3 оболочки, и имеет высоту H₁=H-δ-Δ. Такая форма бака-аккумулятора 15 наряду с увеличением отношения площади тепловоспринимающей поверхности к площади апертуры, обеспечивает оптимальное соотношение объема бака-аккумулятора 15 к его поверхности, что уменьшает потери тепла в окружающую среду.

Для коллектора по четвертому варианту соблюдаются следующие соотношения:

3>L/H>2; 3,5>R/H>1,1; 9>Н/r>5; 2>r/δ>0,4.

Предлагаемый солнечный коллектор работает следующим образом.

Солнечные лучи, проходя через прозрачную оболочку коллектора, попадают на поверхность абсорбера 5, имеющую селективное покрытие, и поглощаются ею, в результате чего поверхность абсорбера 5 нагревается. Тепло с поверхности абсорбера 5 передается теплоносителю (вода или антифриз), циркулирующему по трубкам 11. С помощью теплоносителя тепло отводится в емкость-аккумулятор (не показана), расположенную за пределами коллектора.

В коллекторе со встроенным баком-аккумулятором 15 его теплоприемная поверхность, нагреваясь от солнца, передает тепло непосредственно теплоносителю, находящемуся в баке-аккумуляторе 15. Нагретый теплоноситель из бака-аккумулятора 15 по мере надобности направляется потребителям. Бак-аккумулятор 15 соединен с водопроводной системой или другой емкостью (не показаны), откуда поступает холодный теплоноситель взамен расходуемого нагретого. Важным условием эффективной работы коллектора со встроенным баком-аккумулятором 15 является максимальное уменьшение потерь тепла в окружающую среду, которое обеспечивает медленное остывание теплоносителя в баке-аккумуляторе 15 в периоды отсутствия солнечной радиации. Это условие достигается за счет использования селективного покрытия на тепловоспринимающей поверхности бака-аккумулятора 15, обеспечивающего малые потери тепла за счет излучения, а также за счет использования многослойной оболочки из ячеистого прозрачного полимера, например поликарбоната, уменьшающего потери от теплопроводности и конвекции, и оптимального соотношения между объемом бака-аккумулятора 15 и его поверхностью.

Предлагаемый способ изготовления оболочки солнечного коллектора осуществляют следующим образом.

На поверхности листа 16 шириной А (фиг.7) из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, например из ячеистого поликарбоната с поперечным расположением каналов, вдоль его кромки 17 устанавливают направляющий цилиндр 18 радиуса r. Вдоль цилиндра 18 с помощью нагревателя (на показан) повышают температуру полимерного материала до температуры размягчения. Ширина полосы размягчения «В» находится в пределах 3πr>В>πr (фиг.8). Сгибают лист 16 вокруг цилиндра 18 с образованием одной боковой цилиндрической поверхности 2 радиуса r (фиг.9). Затем направляющий цилиндр 18 устанавливают на поверхности листа 16 вдоль противоположной его кромки 19 на расстоянии L>(А/2-πr) от первой установки цилиндра 18 и симметрично ей. Вдоль цилиндра 18 с помощью нагревателя снова повышают температуру полимерного материала до температуры размягчения. Сгибают лист 16 вокруг цилиндра 18 с образованием другой боковой цилиндрической поверхности 2 радиуса r и зазора 20 между кромками 17, 19 согнутого листа 16 (фиг.10, 11). Стягивают и соединяют обе кромки 17, 19 согнутого листа 16 с получением плоскости 3 со стороны соединения кромок 17, 19 листа 16 и образованием с противоположной стороны центральной цилиндрической поверхности 1 радиуса R (фиг.12).

Изменяя расстояние L между осями цилиндров 18 и тем самым изменяя величину зазора 20, можно изменять радиус R центральной цилиндрической поверхности 1 прозрачной оболочки в пределах от бесконечности (в этом случае лицевая и тыльная стороны оболочки параллельны) до R>R_доп, где R_доп - допустимый радиус кривизны применяемого полимерного материала при его сгибании в твердом состоянии.

При осуществлении описываемого способа возможно использование дополнительного направляющего цилиндра 18 радиуса r, который устанавливают на поверхности листа 16 вдоль противоположной его кромки 19 на расстоянии L>(А/2-πr) от первого цилиндра 18 и симметрично ему.

При сгибании листа 16 вокруг направляющего цилиндра 18 плоскости листа 16 могут фиксировать как в горизонтальном положении (фиг.10), так и в наклонном положении под углом α (фиг.11). Изменяя угол α, в сочетании с изменением зазора 20 можно изменять радиус R центральной цилиндрической поверхности 1 прозрачной оболочки в пределах, требуемых для размещения абсорберов 5 различной конфигурации.

Все перечисленные конструктивные приемы, обеспечивающие решение поставленных задач в данном изобретении, легко поддаются изготовлению и контролю. Предложенная технология позволяет изготавливать прозрачные однослойные и многослойные полимерные оболочки для солнечных коллекторов, имеющих различную конфигурацию абсорберов, оптимизируя при этом тепловые, оптические и стоимостные характеристики коллекторов. Это, в свою очередь, обеспечивает широкое промышленное внедрение изобретения в солнечной энергетике.

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано, в частности, в устройствах, преобразующих электромагнитное излучение Солнца в тепловую энергию для нагрева теплоносителя. Коллектор по первому варианту содержит замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, состоящую из центральной цилиндрической поверхности радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и плоскости, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям, две торцевые крышки, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, выполненное в виде абсорбера с каналами для циркуляции жидкого теплоносителя, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция. Абсорбер образован цилиндрической поверхностью радиуса R₁ с осью, совпадающей с осью центральной цилиндрической поверхности оболочки, и состоит из тонкостенных модулей, соединенных между собой. Оси двух боковых цилиндрических поверхностей оболочки разнесены на расстояние L, а центральная цилиндрическая поверхность максимально удалена от плоскости на величину Н с соблюдением следующих соотношений: 8>L/H>3,5; 10>R/H>4,5; 4,2>H/r>3,8. Для коллектора по второму варианту соблюдаются следующие соотношения: 3>L/H>2; 3,5>R/H>1,1; 9>H/r>5; 2>r/δ>0,4. У солнечного коллектора по третьему варианту абсорбер выполнен плоским и соблюдаются следующие соотношения: 8>L/H>5; 18>R/H>6; 5>H/r>3; 2>r/δ>0,4. У солнечного коллектора по четвертому варианту теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю выполнено в виде бака-аккумулятора, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция толщиной δ. Бак-аккумулятор образован цилиндрической поверхностью радиуса R₁ с осью, совпадающей с осью центральной цилиндрической поверхности, и плоскостью, параллельной плоскости оболочки. Для коллектора по четвертому варианту соблюдаются следующие соотношения: 3>L/H>2; 3,5>R/H>1,1; 9>H/r>5; 2>r/δ>0,4. Способ изготовления оболочки солнечного коллектора заключается в том, что на поверхности листа из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала вдоль одной из его кромок устанавливают направляющий цилиндр r. Вдоль цилиндра с помощью нагревателя повышают температуру полимерного материала до температуры размягчения. Сгибают лист вокруг цилиндра с образованием одной боковой цилиндрической поверхности радиуса r. Направляющий цилиндр устанавливают на поверхности листа вдоль противоположной его кромки на расстоянии L от первой установки цилиндра и симметрично ей. Вдоль цилиндра с помощью нагревателя повышают температуру полимерного материала до температуры размягчения. Сгибают лист вокруг цилиндра с образованием другой боковой цилиндрической поверхности радиуса r и зазора между кромками согнутого листа. Стягивают и соединяют обе кромки согнутого листа с получением плоскости со стороны соединения кромок листа и образованием с противоположной стороны центральной цилиндрической поверхности радиуса R. Изобретение должно обеспечить разработку оптимальной конфигурации оболочки применительно к конкретным видам абсорбера. 5 н. и 14 з.п.ф-лы, 12 ил.

1. Солнечный коллектор, содержащий замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, состоящую из центральной цилиндрической поверхности радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и плоскости, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям, две торцевые крышки, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, выполненное в виде абсорбера с каналами для циркуляции жидкого теплоносителя, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция, отличающийся тем, что абсорбер образован цилиндрической поверхностью с осью, совпадающей с осью центральной цилиндрической поверхности оболочки, оси двух боковых цилиндрических поверхностей оболочки разнесены на расстояние L, а центральная цилиндрическая поверхность максимально удалена от плоскости на величину Н с соблюдением следующих соотношений:

8>L/H>3,5; 10>R/H>4,5; 4,2>H/r>3,8.

3>L/H>2; 3,5>R/H>1,1; 9>H/r>5; 2>r/δ>0,4.

8>L/H>5; 18>R/H>6; 5>H/r>3; 2>r/δ>0,4.

3>L/H>2; 3,5>R/H>1,1; 9>H/r>5; 2>r/δ>0,4.