Коллектор солнечной энергии Советский патент 1984 года по МПК F24J3/02 

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано в солнечных коллекторах для нагрева газообразных сред в системах отопления, вентиляции, кондиционирования, сушки.

Известен коллектор солнечной энергии, содержащий корпус, к стенкам которого подсоединены входной и выходной патрубки, установленный в корпусе поглотитель с отверстиями, канал для рабочей среды, соединенный с выходным патрубком, и две расположенные одна над другой светопрозрачные крышки с камерой между ними, соединенной с входным патрубком, при этом нижняя светопрозрачная крышка установлена с зазором относительно стенки корпуса, противоположной стенке с входным патрубком 1.

Недостатком известного коллектора является низкий термический КПД. Это обусловлено тем, что в известном коллекторе осуш,ествлена прямоточная схема движения двух потоков рабочей среды, а также невысокой интенсивностью смешения потоков.

Цель изобретения - увеличение термического КПД.

Поставленная цель достигается те.м, что в коллекторе солнечной энергии, содержащем корпус, к стенкам которого подсоединены входной и выходной патрубки, установленный в корпусе поглотитель с отверстиями, канал для рабочей среды, соединенньш с выходным патрубком, и две расположенные одна над другой светопрозрачные крышки с камерой между ними, соединенной с входным патрубком, при этом нижняя светопрозрачная крышка установлена с зазором относительно стенки корпуса, противоположной стенке с входным патрубком, корпус снабжен дополнительным входным патрубком, подсоединенным к каналу для рабочей среды со стороны, противоположной выходному патрубку, поглотитель выполнен в виде двух гофрированных панелей, расположенных одна относительно другой с зазором, образующим канал для рабочей среды, при этом гофрированные панели расположены симметрично относительно оси канала, имеющего чередующиеся сужающиеся и расширяющиеся участки, а отверстия поглотителя выполнены в верхней гофрированной панели в зоне первого со стороны дополнительного входного патрубка сужающегося участка канала для рабочей среды.

На чертеже показан коллектор солнечной энергии.

Коллектор содержит корпус 1, к стенкам которого подсоединены входной и выходной патрубки 2 и 3, установленный в корпусе, имеющий отверстия 4 поглотитель, выполненный в виде двух гофрированных панелей 5 и 6, расположенных одна относительно другой с зазором, образующим канал 7 для рабочей среды, соединенный с выходным патрубком 3, и две расположенные одна над

другой рветопрозрачные крышки 8 и 9 с камерой 10 между ними, соединенной с входным патрубком 9, при этом нижняя светопрозрачная крышка 9 установлена с зазором 11 относительно стенки корпуса, противоположной стенке с входным патрубком 2. Корпус 1 снабжен дополнительным входным патрубком 12, подсоединенным к каналу 7 для рабочей среды со стороны, противоположной выходному патрубку 3. Гофрированные панели 5 и 6, расположены симметрично относительно оси канала 7, имеющего чередующиеся сужающиеся и расширяющиеся участки 13 и 14, а отверстия 4 поглотителя вьшолнены в верхней

гофрированной панели 5 в зоне первого со стороны дополнительного патрубка 12 сужающегося участка 13 канала 7 для рабочей среды.

Работает коллектор следующим образом.

0 Солнечная радиация проникает через светопрозрачные крышки 8 и 9 и поглощается черной поверхностью лучеприемной панели 5, в результате последняя нагревается, часть энергии в виде тепла излучается,

2 и частично идет на нагрев светопрозрачных крышек 8 и 9.

Основной поток рабочей среды поступает через патрубок 12 в осевой канал 7 и на своем пути встречает суживающийся участок 13 канала 7, где его скорость увеличи0 вается и вызывает перелад давления.

В это время вторичный поток рабочей среды, например воздух из атмосферы (или рециркуляционной системы), всасывается под действием возникшего перепада давле5 ния через патрубок 2 и при движении в камере 10 омывает лицевую и тыльную поверхности крышек 8 и 9, при этом вторичный поток полезно использует поглощенное тепло светопрозрачными крышками 8 и 9,

нагревается и через зазор 11 поступает в канал, образованный прозрачным покрытием 9 и лучеприемной панелью 5.

При этом подогретый воздушный поток попадает в зону с более высокой температурой, где догревается и по мере продвижения

5 к отверстиям 4, т.е. в зону с меньшей температурой, отдает часть э,нергии в виде тепла лучеприемной панели 5, тем самым способствует выравниванию температуры последней.

Через отверстия 4 вторичный поток всасывается в канал 7, где в первом расширенном участке 14 смешивается с основным потоком и образовавшаяся смесь по мере продвижения к выходу из канала 7 догревается.

5 В данном коллекторе солнечной энергии противоточная схема движения двух потоков рабочей среды позволяет почуять высокую температуру смешанных потоков.

34

За счет выполнения отверстий в верхнейтенсивности поступления солнечного излугофрированной панели в зоне первого сужи-чения. Преимуществом данного коллектора

Бающегося участка канала рабочей среды иявляется и то, что перемешивание двух поэжектированного потока стабилизируетсятоков в случае эжектирования происходит

температура рабочей среды на выходе кол-более эффективно. Кроме того, наличие двух

лектора, так как массовый расход эжекти- входных патрубков позволяет расширить

руемого потока через указанные отверстиявозможность использования коллектора солизменяется в зависимости от его температу-нечной энергии в рециркуляционных сисры, что важно в условиях нестабильной ин-темах.

1079966

КОЛЛЕКТОР СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ, содержащий корпус, к стенкам которого подсоединены входной и выходной патрубки, установленный в корпусе поглотитель с отверстиями, канал для рабочей среды, соединенный с выходным патрубком, и две расположенные одна над другой све- топрозрачные крышки с камерой между ними, соединенной с входным патрубком, приэтом нижняя светопрозрачная крышка установлена с зазором относительно стенки корпуса, противоположной стенке с входным патрубком, отличающийся тем, что, с целью увеличения термического КПД, корпус, снабжен дополнительным входным патрубком, подсоединенным к каналу для рабочей среды со стороны, противоположной'выходному патрубку, поглотитель выполнен в виде двух гофрированных панелей, расположенных одна относительно другой с зазором, образующим канал для рабочей среды, при этом гофрированные панели расположены симметрично относительно оси канала, имеюидего чередующиеся сужающиеся и расширяющиеся участки, а отверстия поглотителя выполнены в верхней гофрированной панели в зоне первого со стороны дополнительного входного патрубка сужающегося участка канала для рабочей среды.(О(Ло ^CD СО О5 О^