Солнечный коллектор Советский патент 1987 года по МПК F24J2/32 F24J2/42 

1

Изобретение относится к

1332 гелиотехлекторам с тепловыми трубами, предназначено для нагрева воды, а также воздуха с различными тепловлажност- ными параметрами, требуемь ми в регулируемом процессе сушки плодоовощного сырья, и может быть использовано для предварительной обработки высушиваемого материала.

Цель изобретения - повьшение эффективности использования солнечной энергии.

На фиг. 1 солнечный коллектор, продольный разрез, на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Солнечный коллектор содержит корпус 1, размещенный в нем концентратор

2,имеющий светопрозрачную оболочку

3,заполненную прозрачным теплоносителем 4, расположенный в фокальной зоне концентратора 2 и сообщенный с ним приемник 5, ограниченный боковыми 6, лицевой 7 и тыльными 8 стенками. Коллектор дополнительно содержит бак-акуумулятор 9 и емкости 10, контактирующие с тыльной стенкой 8 приемника 5 и сообщенные при помощи трубопроводов 11 с баком-аккумулятором 9. Концентратор 2 имеет форму усеченного конуса и наклонен

в сторону его большего основания, а приемник 5 снабжен испарительными 12 и конденсационными 13 секциями, размещенными соответственно в корпусе 1 и баке-аккумуляторе 9 и сообщенными между собой при помощи теплоизолированных труб 14. Корпус 1 снабжен патрубком 15 для отвода нагретого воздуха. Каждая испарительная секция 12 снабжена гофрированной капиллярной сеткой 16, контактирующей с лицевой 7 и тыльной 8 стенками и

10

зрачное покрытие 26. В качестве прозрачного теплоносителя А может быть использована вода.

Солнечный коллектор-работает следующим образом.

В зависимости от положения солнца сконцентрированное световое пятно, образуемое концентратором 2, падает на одну из испарительных секций 12. Жидкая фаза рабочего вещества по капиллярам гофрированных сеток 16 подводится к лицевым стенкам 7, где происходит его испарение. Нагреваемую 15 свежую воду через трубопровод 17 вводят в полость концентратора 2, где теплоноситель 4 предварительно подогревается лучами солнца, преломляе- .мыми концентратором 2. Под действи- 2Q ем гидростатического давления нагрег Баемая вода наполняет емкости 10, контактируя с тьшьньгми стенками 8. Перегретые пары рабочего вещества часть своего тепла передают нагре- 25 ваемой воде, в результате чего охлаждаются до температуры насыщения или даже частично конденсируются, а основная масса паровой фазы рабочего вещества по теплоизолированным 30 трубам 14 поднимается в конденсационные секции 13.

За счет естественной конвекции или принудительно насосом 20 нагретую воду через трубопроиод 21 и 25 (или) бак-аккумулятор 9 направляют к потребителю тепловой энергии (не показан). Пар рабочего вещества .в .конденсационной секции 13 отдает тепло восходящему потоку нагреваемой 40 воды, конденсируется и самотеком сливается обратно в секции 12. В баке- аккумуляторе 9 происходит окончательный догрев воды до требуемой конечной температуры, осу- имеющей максимальную поверхность кон- 45 ществляемый дублирующим нагревателем такта гофр у лицевой стенки 7 и мини- 19, после чего догретую воду через мальную у тыльной стенки 8. Теплоно- патрубок 23 подают в калориферы первого и второго подогрева камерной сушилки (не показаны). Часть подогре- gQ той или догретой воды, с тводимая соответственно через трубопровод 21 или патрубок 23, может быть использована для мойки и бланши роЕки плодов перед их высушкой. Отработанную в 55 калориферах воду частично возвращают в систему солнечного коллектора через рециркулягунонный трубопровод 27. Помимо этого через последний осуществляют подпитку системы свежей

ситель 4 подается в оболочку 3 концентратора 2 через трубопровод Г/. С лицевой стенки 7 расположены ребра 18. Кроме конденсационной секции 13 в баке-аккумуляторе 9 размещен дублирующий нагреватель 19. На трубопроводе 11 установлены насос 20, трубопровод 21 отвода теплоносителя к потребителю, регулируюш 1е вентили 22.Бак- аккумулятор 9 снабжен патрубком 23 для отвода нагретой воды. Корпус 1 имеет теплоизоляцию 24 и 25 и про

132

зрачное покрытие 26. В качестве прозрачного теплоносителя А может быть использована вода.

Солнечный коллектор-работает следующим образом.

В зависимости от положения солнца сконцентрированное световое пятно, образуемое концентратором 2, падает на одну из испарительных секций 12. Жидкая фаза рабочего вещества по капиллярам гофрированных сеток 16 подводится к лицевым стенкам 7, где происходит его испарение. Нагреваемую 5 свежую воду через трубопровод 17 вводят в полость концентратора 2, где теплоноситель 4 предварительно подогревается лучами солнца, преломляе- .мыми концентратором 2. Под действи- Q ем гидростатического давления нагрег Баемая вода наполняет емкости 10, контактируя с тьшьньгми стенками 8. Перегретые пары рабочего вещества часть своего тепла передают нагре- 5 ваемой воде, в результате чего охлаждаются до температуры насыщения или даже частично конденсируются, а основная масса паровой фазы рабочего вещества по теплоизолированным 0 трубам 14 поднимается в конденсационные секции 13.

За счет естественной конвекции или принудительно насосом 20 нагретую воду через трубопроиод 21 и 5 (или) бак-аккумулятор 9 направляют к потребителю тепловой энергии (не показан). Пар рабочего вещества .в .конденсационной секции 13 отдает тепло восходящему потоку нагреваемой 0 воды, конденсируется и самотеком сливается обратно в секции 12. В баке- аккумуляторе 9 происходит окончательный догрев воды до требу- 13

водой. Наличие высокотемпературного и низкотемпературного жидких тепло носителей (воды), а также воздуха, предварительно подогретого лицевыми стенками 7 с ребрами 18 и отсасываемого через патрубок 15, позволяет осуществлять двухступенчатую сушку.

Формула изобретения

1. Солнечный коллектор, содержащий корпус, размещенный в нем концентратор, имеющий светопрозрачную оболочку, заполненную прозрачным теплоносителем, расположенный в фокальной зоне концентратора и сообщенный с ним приемник, ограниченный боковыми, лицевой и тыльной стенками, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования солнечной энергии, коллектор дополнительно содержит бак- аккумулятор и емкости, контактирую13

щие с тыльной стенкой приемника и сообщенные при помощи трубопроводов с баком-аккумулятором, концентратор имеет форму усеченного конуса и наклонен в сторону его большего основания, а приемник слабжен испарительными и конденсационными секциями, размещенными соответственно в корпусе и баке-аккумуляторе и сообщенными между собой при помощи теплоизолированных труб.

2.Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что корпус снабжен патрубком для отвода нагретого .

3.Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что каждая испарительная секция снабжена гофрированной капиллярной сеткой, контакти- рукщей с лицевой и тьшьной стенками

и имеющей максимальную поверхность контакта гофр у лицевой и минимальную у тьшьной стенок.

г«

Ю S 25 в S то 8

А А

Составитель М.Валов Редактор И,Горная Техред Л.Сердюкова Корректор А.Тяско

Заказ 3790/34 Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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