Солнечный тепловой коллектор Советский патент 1987 года по МПК F24J2/04 F24J2/52 

Изобретение относится к ycTpoucf- |вам для нагрева теплоносителя с не- -пользованием солнечной энергии.

Цель изобретения - повьшение эффективности использования сол нечной энергии путем увеличения точности ориентации коллектора.

На фиг. 1 изображен солнечный тепловой коллектор (солнце всходит), общий вид; на фиг, 2 - то же, солнце в зените; на фиг- 3 - сечение А-А на фиг, 2.

Солнечный тепловой коллектор содержит корпус 1, размещенные в нем с образованием каналов 2 для про- ;Хода теплоносителя поглотитель 3, перегородки 4, дно 5 и механизм поворота, связанный с корпусом 1 и выполненный в виде попарно размещенных по периметру корпуса 1 гидроцилиндров 6 и емкостей 7, заполненных легкокипящей жидкостью и установленных на основании 8. Гидроцилиндры 6 сообщены с противоположно размещенными емкостями 7 и шарнирно закреплены на дне 5 корпуса 1, а поглотитель 3 снабжен упругими элементами 9, связанными с основанием 8. Емкости 7 зачернены и накло- нены к горизонту и заполнены жидкостью (например, полисилоксановая) с большим коэффициентом объемного расширения и сообщены с гидроцилиндрами 6 трубопроводами 10. Дно 5 корпуса 1 снабжено упорами 11. Над поглотителем 3 установлено прозрачное покрытие 12, закрепленное в теплоизолирующей муфте 13. В качестве упругих элементов 9 могут быть использованы пружины. Гидроцилиндры 6 имею подвижные штоки 14.

Коллектор работает следуюищм образом.

В утренние часы перед восходом солнца солнечный коллектор находится в горизонтальном положении в связи с тем, что температура и объем расширяющейся жидкости внутри зачерненных емкостей 7 и гидроцилиндров 6 одинаковы. Из-за пониженных ночных температур штоки гидроцилиндров 6 имеют минимальный выход,упругие элементы 9 находятся в сжатом состоянии, а ка- налы 2 имеют максимальное живое сечение, которое необходимо для циркуляции теплоносителя, например масла в первые часы работы солнечного кол

0

5 5 О

5

0 g

5

0

лектора при увеличенной вязкости масла.

С восходом солнца масло разогревается, вязкость его снижается, а давление в сети, в которую подключен солнечньш коллектор, падает.

Лучи солнца прогревают емкости 7, обращенные к солнцу. Заполняющая емкости 7 жидкость расширяется, по трубопроводу 10 подается в соответствующий гидроцилиндр 6, шток которого выдвигается и приподнимает противоположную от солнца сторону дна 5 навстречу лучам солнца. Шток 14 гидроцилиндра 6 движется по дну 5 до взаимодействия с упорами 11. При этом легкокипящая жидкость внутри зачерненных емкостей 7, расположенных в тени солнечного коллектора, не разогревается и не увеличивается в объеме и, следовательно, не приводит в действие гидроидлиндры 6, обращенные к солнцу. В ходе поворота корпуса 1 происходит растяжение соответствующего упругого элемента 9, который через поглотитель 3 сжимает живое сечение каналов 2, увеличивается скорость движения по ним масла, а следовательно, интенсифиц 1руется теплообмен.

Прозрачное покрытие 12„ закрепленное в теплоизолир; тощей муфте 13, препятствует обратному теплообмену с поверхности поглотителя 3 в окружающую среду. При подъеме солнца начинает прогреваться все большее количество зачерненных емкостей 7, которые до этого находились в тени коллектора. К полудню давление во всех парах емкость 7 - гидроцилиндр 6 становится примерно одинаковым, и солнечньш коллектор переходит в горизонтальное положение, в котором поглотитель 3 перпендикулярен направлению солнечных лучей.

В дальнейшем при переходе солнца на другую сторону небосвода зачерненные емкости 7, ранее находившиеся в тени, прогреты, а емкости 7 с противоположной стороны попадают в тень. Полисилоксановая ;кидкость в них начинает охлаждаться. Штоки 14 гидроцилиндров 6, соединенных с этими емкостями, перемещаются вниз, и поглотитель 3 вновь по1зорачива- ется по направлению к лучам солнца.

После захода солнца полисилоксановая жидкость в парах емкость 7 3133211

гидроцилиндр 6 остывает, и коллектор возвращается в горизонтальное положение с максимальным живым сечением каналов 2,

Использование предлагаемого коллектора позволит повысить надежность его работы и эффективность использования солнечного тепла на 10-15%. 10

Формула изобретения Солнечный тепловой коллектор, содержащий корпус, размещенные в нем с образованием каналов для прохода теплоносителя поглотитель и пере

0

5

1

городки и механизм поворота, установленный на основании и связанный с корпусом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования солнечной энергии путем увеличения точности ориентации коллектора, механизм поворота выполнен в виде попарно размещенных по периметру корпуса гидроцилиндров и емкостей, заполненных легкокипящей жидкостью, причем гидроцилиндры сообщены с противоположно размещенными емкостями и шарнир- но закреплены на дне корпуса, а поглотитель снабжен упругими элементами, связанными с основанием. .

«J

J2

л

; l.j I /

/ /////У///////7///У///////7///7/

Фиг.2

я

J.

т

I . Р

.-7.. IT II аШ

Ю

II

Редактор И.Горная

Фиг,3

Составитель М.Валов Техред Л.Сердюкова

IT II

II

Ifei

Э

7 3

Корректор А.Тяско

Заказ 3790/34 Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет повысить эффективность использования солнечной энергии путем увеличения точности ориентации коллектора. Установленный на основании 8 и связанный с корпусом (К) 1 механизм поворота выполнен в виде попарно размещенных по периметру К 1 гидроцилиндров 6 и емкостей 7, заполненных легкокипящей жидкостью. Гидроцилиндры 6 шар- нирно закреплены на дне 5 К 1 и .сообщены с противоположно размещенными емкостями 7. Упругие элементы 9 поглотителя 3 связаны с основанием. 8. Такое выполнение механизма поворота позволяет осуществлять поворот емкостей 7 по направлению к солнцу и изменять живое сечение каналов 2 для прохода теплоносителя. 3 ил. i (Л С 73 3 13 00 со to б о 0„./ Щ у/ у////////// 8