Солнечный тепловой коллектор Советский патент 1987 года по МПК F24J2/26 

1

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности-к устройствам для солнечного нагрева жидкости, преимущественно воды, используемой для мойки плодоовощного сьфья перед обработ кой, а также для нагрева воды в открытом плавательном бассейне или подобных сооружениях.

Цель изобретения - повьпвение эффективности нагрева жидкости.

На чертеже показан модуль солнечного теплового коллектора в виде отдельной секции, поперечный разрез.

Солнечный коллектор содержит теп- лообменную секцию I с рамой 2 и закрепленные на ней две прозрачные 3 и 4 и лучепоглощающую 5 эластичные перегородки, образующие расположенные одна над другой гидравлическую 6 и гаэовую 7 полости. Полость 6 заполнена прозрачным теплоносителем. Коллектор дополнительно содержит закрепленные на противоположных сторонах рамы 2 эластичные пленки 8, погруженные в жидкость, укрепленные на них грузила 9 и емкости 10 для газа и теплопроводную эластичную пленку 11 расположенную в объеме жидкости между пленками 8. Каждая секция снабжена третьей прозрачной перегородкой 12, прикрепленной к раме 2 с образованием газовой полости 13, а лучепо лощающая перегородка 5 выполнена из теплопроводного материала и соединена с теплопроводной эластичной пленкой 1 1 .

;)5 полняющей резервуар или гелиоводоем. Оси вращения отдельных секций, плавающих на свободной поверхности текучей прозрачной среды, фиксируют веревками (не показаны), концы которых

40 закреплены соответственно на несущей раме 2 в местах, где выполнены отверстия не показаны) и на стержнях (не показаны), укрепленных вблизи гелиоводоема или непосредственно на

Солнечный тепловой коллектор работает следующим образом.

В зависимости от количества требуемого тепла, необходимого для подогрева определенного количества жидкости до определенной температуры, часть секций может быть погружена на дно водоема или плавательного бассей-45 стенках резервуара, например, солнечна. При этом ширину плавучей секции, „ого бассейна с текучей прозрачной предназначенной для подогрева плава- нагреваемой средой. Часть секций тельного бассейна, целесообразно всей предлагаемой системы при этом брать равной ширине плавательной до- может быть погружена на дно солнечно рожки.5Q го бассейна.

Путем перераспределения количестТеплопроводная лучепоглощающая перегородка 5 и теплопроводная эластичная пленка 11, прикрепленная по преломляемые в прозрачной среде 6, с нижней образующей лучепоглощающей падают вдоль средней зоны лучепогло- перегородки 5, обеспечивают интенсив- щающей перегородки 5. ТеЛло сконцент- ный отвод поглощаемого радиационного рированной солнечной радиации, погло- солнечного тепла к текучей прозрач- щаемое перегородкой 5, кондуктивно ной среде, омывающей лучепоглощающую

ва газа (воздуха) между емкостями 10- плавучие секции фиксируют в положении, при котором солнечные лучи.

распространяется сверху вниз по теплопроводной эластичной пленке 11, присоединенной к лучепоглощающей перегородке 5 верхним краем. Лучи солнца, проходящие череа промежуточные прозрачные перегородки 3 и 4 и движущийся между ними (внутри полости 6) поток текучей прозрачной среды, предварительно подогревают ее в ходе течения. Вдоль обеих поверхностей теплопроводной пленки 11, нагреваемой от лучепоглощающей перегородки 5, возникает конвективное движение текучей прозрачной среды. Восходящие

потоки текучей прозрачной среды,

омывая нагретые пленку 11 и лучепоглощающую перегородку 5, воспринимают от них тепло, а затем опускаются нисходящими потоками по пленкам 8.

Таким образом, нагреваемая текучая прозрачная среда совершает конвективное движение по замкнутым циркуляционным контурам между пленками

8 и 11. Степень погружения предлагаемой секции определяют масса грузил 9 и расход нагреваемой текучей прозрачной среды, протекающей через полость 6. Нагреваемую текучую прозрачную

среду пропускают через необходимое количество секций 1 с помощью подводящих и отводящих патрубков (не показаны), а затем сливают в основную массу текущей прозрачной среды, заполняющей резервуар или гелиоводоем. Оси вращения отдельных секций, плавающих на свободной поверхности текучей прозрачной среды, фиксируют веревками (не показаны), концы которых

закреплены соответственно на несущей раме 2 в местах, где выполнены отверстия не показаны) и на стержнях (не показаны), укрепленных вблизи гелиоводоема или непосредственно на

стенках резервуара, например, солнеч„ого бассейна с текучей прозрачной нагреваемой средой. Часть секций всей предлагаемой системы при этом может быть погружена на дно солнечно го бассейна.

313

перегородку 5 и прикрепленную к ней теплопроводную пленку 11.

Наличие жестких несущих рам 2 придает отдельным плавучим секциям 1 дополнительную прочность, облегчая при этом их ориентировку на солнце. Две противоположные стороны рамы 2 вьтолнены с отверстиями, размещенными по оси симметрии полости 6 и предназначенными для крепления плавучей секции 1 к стенкам резервуара с текучей прозрачной средой или к стержням, вбитым в землю вблизи нагреваемого водоема.

Формула изобретения

Солнечный тепловой коллектор для нагрева жидкости, содержащий теплооб менные секции, каждая из которых име ет раму и закрепленные на ней две прозрачные и лучепоглощающую зластич

Редактор М.Бланар Заказ 2340/40

Составитель М.Валов Техред А.Кравчук

Корректор Е.

Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., Д/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

157544

ные перегородки, образукяцие расположенные одна над другой гидравлическую и газовую полости, первая из которых заполнена прозрачным теплоноси- 5 телем, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения эффективности нагрева, коллектор дополнительно содержит закрепленные на противоположных сторонах каждой рамы эластичные 10 пленки, погруженные в жидкость, укрепленные на них грузила и емкости для газа и теплопроводную эластичную пленку, расположенную в объеме жидкости между упомянутыми пленками, и 5 каждая секция снабжена третьей прозрачной перегородкой, прикрепленной к раме над гидравлической полостью с образованием второй газовой полости, а лучепоглощающая перегородка вы- 20 полнена из теплопроводного материала и соединена с теплопроводной эластичной пленкой.

Корректор Е.Рошко

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к устройствам для солнечного нагрева жидкости, и позволяет повысить эффективность нагрева. Эластичные пленки (ЭП) 8 закреплены на противоположных сторонах каждой рамы 2 и погружены в жидкость. На них укреплены грузила 9 и емкости 10 для газа. Прозрачная перегородка I2 каждой секции прикреплена к раме 2 с оОразованием газовой полости 13. Лучепоглощающая перегородка 5 выполнена из теплопроводного материала и соединена с теплопроводной ЭП II, расположенной в объеме жидкости между ЭП 8. Нагреваемая среда совершает конвективное движение по замкнутым циркуляционным контурам между ЭП 8 и II. Наличие жестких несущих рам 2 придает отдельным плавучим секциям дополнительную прочность, облегчая при этом их ориентировку на солнце. I ил. (Л / со ел ел