Гелиоустановка Советский патент 1984 года по МПК F24J3/02 

Изобретение относится к гелиоустановке, в частности к гелиоустановкам для нагрева жидкостей. Известна гелиоустановка, содержащая следящий за Солнцем , коллектор солнечной энергии, корпус которого выполнен в виде трехгранной призмы с прямым двухгранным углом, имеющей лежащую напротив последнего оптически прозрачную большую грань и отражающую солнечное излучение внутрь одну из составляющих прямой двухгранный угол малых граней, а теплообменник имеет поглощающую солнечное излучение наружную поверхность и расположен параллельно оптически прозрачной больщой грани, и аккумулятор тепла, гидравлически связанный с теплообменником 1. В известной гелиоустановке отраженное малой гранью корпуса коллектора излучение падает на аккумулятор тепла, расположенный над теплообменником внутри корпуса коллектора, а прямое солнечное излучение воспринимается наружной поверхностью теплообменника. Рабочая температура гелиоустановки ограничена плопхадью наружной поверхности теплообменника, а для обеспечения надежности ее в работе должна быть предусмотрена система, предотвращающая замерзание нагреваемой жидкости. Кроме того, в известной гелиоустановке затруднено обслуживание ее элементов, в частности очистка оптически прозрачных поверхностей теплообменника. Цель изобретения - повыщение рабочей температуры |-елиоустановки, надежности ее в работе и удобства эксплуатации. Для достижения поставленной цели в гелиоустановке, содержанхей следящий за Солнцем коллектор солнечной энергии, корпус которого выполнен в виде трехгранной призмы с прямым двухгранным углом, имеющей лежащую напротив последнего оптически прозрачную большую грань и отражающую солнечное излучение внутрь одну из составляющих пря.мой двухгранный угол малых граней, а теплообменник имеет поглощающую солнечное излучение наружную поверхность и расположен параллельно оптически прозрачной больнюй грани, и аккумулятор тепла, гидравлически связанный с теплообменником, вторая малая грань призмы выполнена отражающей солнечное излучение внутрь, а теплообменник установлен с возможностью поворота к горизонтальному положению и его тыльная поверхность выполнена поглощающей солнечное излучение, причем коллектор солнечной энергии расположен над аккумулятором. На фиг. 1 показана гелиоустановка, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - узел крепления коллектора солнечной энергии гелиоустановки, разрез по теплообменнику; на фиг. 4 - фрагмент разреза теплообменника в зоне распределения нагреваемой жидкости; на фиг. 5 - фрагмент разреза теплообменника с выявлением деталей его конструкции; на фиг. 6 - узел крепления теплообменника; на фиг. 7 - гидравлическая схема соединения аккумулятора тепла с коллектором в гелиоустановке; на фиг. 8 - схема ориентации гелиоустановки. Гелиоустановка содержит следящий за Солнцем коллектор 1 солнечной энергии, корпус 2 которого выполнен в виде трехграгпной призмы с прямым двухгранным углом, имеющей лежащую напротив последнего оптически прозрачную больщую грань 3 и отражающую солнечное излучение внутрь одну из составляющих прямой двух ранный угол малых граней 4 и 5, а теплообменник 6 имеет поглощающую солнечное излучение наружную поверхность 7 и расположен параллельно оптически прозрачной больщой грани 3, и аккумулятор 8 тепла, гидравлически связанный с теплообменником 6. Вторая малая грань 5 призмы выполнена отражающей солнечное излучение внутрь, а теплообменник 6 установлен с возможностью поворота к горизонтальному положению и его тыльная поверхность 9 выполнена поглощающей солнечное излучение, причем коллектор 1 солнечной энергии расположен над аккумулятором 8. Объем полости корпуса 2 (фиг. 1) обеспечивает свободный доступ в нее обслуживающего персонала (входные двери не показаны). Теплообменнику 6 придана форма односторонне оребренной плиты 10 (фиг. 5), покрытой с обеих поверхностей 7 и 9 «черным слоем. Сверху тенлообменник 6 и.меет оптически прозрачное съемное покрытие 11. Гелиоустановка имеет узел 12 азимутального и узел 13 зенитального поворотов коллектора 1 солнечной энергии, установленного на опорном стояйе 14 над тепло- и пароизоляциопным покрытие.м 15 аккумулятора 8 и снабжена механизмом 16 слежения,сцепленным с рельсом 17. Плита 10 теплообменника 6 имеет петли 18 и защелку 19. Теплообменник снабжен распределительным каналом 20 запитки с щелевымн прорезя.ми 21. Аккумулятор 8 плиты имеет узел 22 питания теплооб.менника 6 водой, узел 23 слива нагретой воды и клапан 24 уровня воды. Внутри аккумулятора 8 размещена мембрана 25 с малой теплопроводностью, обеспечивающая стратификацию. Аккумулятор 8 снабжен монтажными деталями 26. Гелиоустановка ориентируется первоначально в направлении «Юг-Север (фиг. 8} Гелиоустановка работает следующим образом. С помощью механиз.ма 16 слежения гелиоустановка ориентируется оптически прозрачной гранью 3 коллектора 1 на Солнце и его излучение падает непосредственно на наружную поверхность 7 теплообменника 6 и, переотразившись от граней 4 и 5. - на тыльную поверхность 9 теплообменника 6, Указанные потоки солнечного излучения нагревают оребренную плиту 10 с протекающей в ее лотках водой, подаваемой из аккумулятора 8 узлом 22 питания и распределительным каналом 20 с прорезями 21. Нагретая в теплообменнике 6 вода самотеком поступает через узел 23 слива в аккумулятор 8 над мембраной 25. При профилактических осмотрах гелиоустановки теплообменник 6 с помощью защелки 19 и петли 18 устанавливают в горизонтальйое положение, с него снимают покрытие 11 и производят необходимый ремонт и очистку. Выполнение второй грани 5 отражающей солнечное излучение внутрь корпуса 2 колРиг. 2 лектора 1 солнечной энергии обеспечивает переотражение солнечного излучения на поглощающую излучение тыльную поверхность 9 теплообменника 6, что увеличивает площадь нагреваемой поверхности при тех же габаритах теплообменника 6, и, в свою очередь, повышает рабочую температуру гелиоустановки и ее КПД. Возможность поворота теплообменника 6 к горизонтальному положению обеспечивает легкий доступ к его элементам для осмотра, ремонта и очистки, что облегчает эксплуатацию гелиоустановки и повышает надежность ее в работе. Размещение коллектора 1 солнечной энергии над аккумулятором 8 тепла со свободным сливом нагретой в теплообменнике 6 воды обеспечивает функционирование гелиоустановки без замерзания в ней воды, что, в свою очередь, дополнительно повышает надежность гелиоустановки в работе. /

ГЕЛИОУСТАНОВКА, содержащая следящий за Солнцем коллектор солнечной энергии, корпус которого выполнен в виде трехгранной призмы с прямым двухгранным углом, имеющей лежащую напротив последнего оптически прозрачную больщую грань и отражающую солнечное излучение внутрь одну из составляющих прямой двухгранный угол малых граней, а тепло25 }5 / хЩПШЩЩ I у/. 26 ///////// ///////////7 ФигЛ обменник имеет поглощающую солнечное излучение наружную поверхность и расположен параллельно оптически прозрачной больщой грани, и аккумулятор тепла, гидравлически связанный с теплообменником, отличающаяся тем, что, с целью повышения рабочей температуры гелиоустановки, надежности ее в работе и удобства эксплуатации, вторая малая грань призмы выполнена отражающей солнечное излучение внутрь, а теплообменник установлен с возможностью поворота к горизонтальному положению и его тыльная поверхность выполнена поглощающей солнечное излучение, причем коллектор солнечной энергии расположен над аккумулятором. & (Л оо г ел L V/ /////

Фиг.5

фиг: 6

J V