Солнечный тепловой коллектор Советский патент 1987 года по МПК F24J2/00 

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к устройствам для солнечного обогрева жидкости, преимущественно воды, используемой для мойки плодоовощного сырья перед обработкой. Изобретение может быть использовано и для нагрева жидкого прозрачного теплоносителя, например промежуточного водного раствора соли в теплоак- кумулирующем естественном или искусственном водоеме, а также в большом горизонтально размещенном резервуаре, в т.ч. и в открытом плавательном бассейне. Цель изобретения - повыщение надежности эффективности нагрева жидкости путем создания конвективных потоков.

На фиг. 1 показан солнечный коллектор, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (элемент поглощающей поверхности).

Солнечный тепловой коллектор содержит погруженную в нагреваемую жидкость поглощающую поверхность 1, прозрачное покрытие 2, расположенное на раме, выполненной в виде плавучей пневмокамеры 3 и связанное с поглощающей поверхностью 1.

Плавучая пневмокамера связана с поверхностью 1 при помощи эластичной пленки 4, а поглощающая поверхность 1 снабжена чешуеобразной перфорацией 5 и размеп ен- пыми над поверхностью 1 попарно противоположно емкостями 6 и 7 для воды и воздуха, имеющими шланги 8, 9, причем емкости 7 для воздуха имеют объем, больший или равный объему емкостей 6 для воды. Эластичная пленка 4 со стороны, обращенной к поглощающей поверхности 1, снабжена отражающим покрытием.

Вдоль одной из сторон коллектора может быть установлена эластичная пленка 10, одна из поверхпостей которой отражающая.

Солнечный тепловой коллектор работает следующим образом.

Прозрачное покрытие 2, а затем и прозрачная нагреваемая жидкость, пропускают тепловое излучение солнца, практически не задерживая его. Пзменяя количества воды и воздуха, впускаемых соответственно внутрь емкостей 6 и 7 или выпускаемых из них посредством гибких шлангов 8 и 9, регулируют удельный вес и, следовательно, плавучесть коллектора. Поглощающая поверхность 1,присоединенная к емкостям 6 и 7, которые опускаются или поднимаются в нагреваемой жидкости по вертикали в зависимости от того, их удельный вес npeBbiuja- ет или MeHbHje уде.чьного веса нагреваемой жидкости, совершает вращательное движение вокруг двух или более горизонтальных осей и наклоняется так, что его поглощающая поверхность направляется на солнце. При этом следует добиться оптимального положения поверхности 1, которое обеспечит наиболее длительное и вместе с тем эффективное использование тепловой энер0

5

0

5

0

5

0

5

0

гии солнечного излучения, падающего на поверхность 1. Перфорированная поверхность 1 выполненная из теплопроводного тонколистового материала, покрытого сверху лучепогЛ Э- щающим слоем, нагревается от поглощаемого им теплового излучения солнца, нагревая при этом близлежащие слои нагреваемой жидкости. В результате этого на значительной глубине нагреваемой жидкости возникает конвективное движение. Нагретая от поверхности 1 жидкость проходит через чешуеобразную перфорацию 5 восходящим потоком снизу вверх, омывая при этом поверхность , и всплывает наверх. Прозрачное покрытие 2, натянутое на плавучую пневмо- камеру 3, предохраняет свободную поверхность нагреваемой жидкости от атмосферного загрязнения и снижает теплопотери от нагреваемой жидкости в окружающую среду.

В рабочем (плавучем) состоянии пневмокамеры 3 плотность используемого естественного п.отока тепла солнечной радиации повышается с помощью отражающих поверхностей эластичных пленок 4 и 10. В нерабочем состоянии из пневмокамеры 3 и емкостей 6 и 7 выпускают соответственно воду li воздух (или другую газовую среду), после чего в целях хранения солнечный коллектор сворачивают в рулон и. гк погружают на дно резервуара с нагреваемым жидким теплоносителем, пропускающим лучи солнца (например, с водой). В последнем случае солнечный уловитель сверху накрывают эластичной пленкой 10, которая может быть снабжена коушами (не показаны) для равномерного натяжения в рабочем состоянии и черным покрытием с тыльной поверхности для поглощения падающей на него солнечной радиации.

Солнечный коллектор данной конструкции особенно эффективен для нагрева большой массы воды в лубоком (8-10 м) резервуара, например водоеме или открытом бассейне. При этом глубинный нагрев прозрачной жидкости осуществляется как от прямой, так и от рассеяной солнечной радиации. Используя предлагаемый солнечный уловитель с меняющимся углом наклона лу- чепоглотителя, воду можно нагреть до 40- 50°С. При мойке овощей и плодов теплой водой лучше набухают комочки грязи и рас- пшряются поры кожицы на поверхности обрабатываемого сырья, чем при мойке холодной водой, благодаря чему качество мойки существенно улучшается.

Формула изобретения

1. Солнечный тепловой коллектор, содержащий погруженную в нагреваемую жил,- кость поглощающую поверхность и прозрачное покрытие, расположенное на раме над

3

уровнем жидкости и связанное с поглощающей поверхностью, отличающийся тем, что, с целью повыи ения эффективности нагрева жидкости путем создания конвективных потоков, рама выполнена в виде плавучей пневмокамеры, связанной с поглощающей поверхностью при помощи эластичной пленки, а поглощающая поверхность снабжена чешуеобразной перфорацией и размещенными под поверхь остью попа,ппо воположьн) ел;костями д,1я воды и и( имеющими п,. причем о кпсги д духа меют объем,,больп И1 и, 1и равны y емкостей ;1ля воды.

2. Ko. l. ICXTOp по п. I, OT.1ll4aHJtL(lfi

что эластичная п.ченка со . П1,еиной к Г1оглоп1ающей поверхпосп-; жена отражающим покрытием.

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к устройствам для солнечного обогрева жидкости, и позволяет повысить эффективность нагрева путем создания конвективных потоков. Рама коллектора выполнена в виде плавучей пневмокамеры, связанной при помощи эластичной пленки 4 с поглощающей поверхностью (ПП) I, снабженной чещуеобразной перфорацией. Под ПП 1 размещены попарно противоположно емкости 6 и 7 для воды и воздуха, имеющие щланги 8 и 9. Емкости 6 имеют объем, больший или равный объему емкостей 7. ПП I направляется на солнце посредством регулирования количества воды и воздуха в емкостях 6, 7, в результате чего на значительной глубине нагреваемой жидкости возникает конвективное движение. I з.п. ф-лы, 2 ил. /////////////////////////J x/ / сл со о 01 со /////////////////J x/ / ФиаЛ Л 7 6

.2.