Солнечный тепловой коллектор Советский патент 1988 года по МПК F24J2/24 

i Изобретение относится к области Преобразования солнечной энергии И тепловую, в частности к конструк- ||{иям солнечных коллекторов на основе тепловых трубо

Цель изобретения - повышение надежности работы.

1На фиг.1 дан солнечный коллектор, общий вид; на фиго2 - вид А на фиг.1;

ta фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1; на (иг.4 - узел I на фиг.З; на фиГоЗ - ;ечение В-В на фиг.2 (со вставкой :j виде перфорированной трубы); на иг.6 - то же, со вставкой в виде :шастины с вырезами; на фиг.7 - се- ение Г-Г на фиг.2; на фиг.8 - встав- :са в виде пластины с вырезами, вид 1:боку;,на фиг.9 - вид Д на фиг.1 конденсатор условно не показан); на Ьиг.10 - конструкция устройства со зставкой в виде перфорированной тру- }ы.

Солнечный тепловой коллектор содежит тепловую трубу 1 с испарителем

2и конденсатором 3 и теплообменник, выполненньй в виде труб 4, размещенных на конденсаторе 3 перпендикулярно последнему и имеющих с ним тепло- |вой контакт. Коллектор дополнительно содержит прижимы 5 и 6, охватывающие трубы 4 и конденсатор 3, последний снабжен поперечными пережимами 7, выполненными по форме труб 4 теплообменника, и продольной вставкой 8, имеющей тепловой контакт с пережимами 7 и стенкой конденсатора 3, а |трубы 4 размещены в пережимах 7. Прижимы 5 и 6 имеют форму труб 4 тепло- обменника и конденсатора 3. Вставка 8 может быть выполнена в виде трубки

9, имеющей перфорацию 10 в зоне прижимов 5 и 6, либо в виде пластины, что наряду с уменьшением термическог сопротивления предотвращает срыв по током пара пленки стекакицей жидкости Испаритель 2 имеет продольные ребра 11. Вставка В имеет впадины 12. Прижимы 5 и 6 соединены болтовым соединением 13. Наружная поверхность 14 прижима 5 имеет поглощающее солнеч- ное излучение покрытие. На ребрах 11 образованы впадины 15 по форме труб.

Солнечный тепловой коллектор работает следующим образом.,

Солнечное излучение поглощается испарителем 2 тепловой трубы 1. При этом происходит испарение рабочей жидкости, перенос паров и их конден-

сация в конденсаторе 3. Скрытая теплота парообразования передается теплоносителю, циркулирующему в трубах

4,соединенных сухим контактом с конденсатором 3, а сконденсированная рабочая жидкость под действием сил гравитации возвращается в испаритель 2, Поскольку на конденсаторе 3 и примыкающих к нему продольных ребрах 11 выполнены поперечные впадины 15, а трубы 4 плотно прижаты к конденсатору 3 верхним 5 и нижним 6 прижимами, скрепленными болтовым соединением 13 то предлагаемое контактное соединени обеспечивает минимальное термическое соединение при одновременной простоте его изготовления и сборки. Минимальное термическое сопротивление обеспечивается за счет «я-ого, что трубы 4 уложены в поперечные перижи- мы 7, выдавленные этими же трубами. Тем самым обеспечивается наибольшая площадь контакта труб 4 с пережимами 7 и впадинами 15, так как поверхность впадин 15 полностью повторяет все неровности поверхности труб 4. Кроме того, трубы 4 контактируют с поверхностью впадин верхних прижимов

5,прижатых к верхней поверхности продольных ребер 11. От продольных ребер 11 тепло передается через верх кие прижимы 5 к трубам 4. Снижение термического сопротивления обеспечи- вается за счет того, что снизу конденсатор 3 и трубы 4 плотно охвачены прижимом 6.Повышение эффективности работьг солнечного коллектора обеспечивается размещением в зоне прижимов 5 и 6 продольной вставки 8. За счет того, что вставка 8, выполненная в виде пластины или перфорированной трубки 9, находится в тепловом контакте со впадинами t5 и поверхностью конденсатора 3, достигается увеличение внутренней поверхности зоны конденсации. Кроме того, в случае выполнения вставки 8 в виде трубки 9 улучшаются условия слива сконденсированной рабочей жидкости из конденсатора 3 при повьш1енных тепловых потоках. С увеличением теплового потока возрастает скорость паров рабочей жидкости в конденсаторе и может насту- . пить момент, когда паровой поток бу- дет препятствовать сливу жидкости через зону нижней впадины 15. При наличии же перфорированной трубки 9.

3142387

в конденсаторе 3 сконденсированная рабочая жидкость поступает через перфорацию 10 внутрь трубки 9 и стекает по ней в зону, где скорость паров рабочей жидкости меньше, чем под впадиной 15.

Формула изобретения

1. Солнечный тепловой коллектор, содержащий тепловую трубу с испарителем и конденсатором и теплообменник, выполненный в виде труб, размещенных на конденсаторе перпендикулярно последнему и имеющих с ним тепловой контакт, отличающийся тем, что, с целью повыше

0

5

1

НИН надежности работы, коллектор до полнительно содержит прижимы, охватывающие трубы и конденсатор, последний снабжен поперечными пережимами, выполненными по форме труб теплообменника, и продольной вставкой, имеющей тепловой контакт с пережимами и стенкой конденсатора, а трубы размещены в пережимах.

2, Коллектор по п.1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что прижимы имеют форму труб теплообменника и конденсатора.

Зо Коллектор поп.1,отлича- ю щ и и с я тем, что вставка выполнена в виде трубки, имеющей перфорацию в зоне прижимов.

Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет повысить надежность работы коллектора. Теплообменник вьтолнен в виде трзаб 4, размещенных на конденсаторе (К) 3 в поперечных пережимах, выполненных по фор.ме труб. Прижимы 5 и 6, охватыванэдие трубы, имеют форму труб теплообмен- . ника и К. Такое вьшолнение позволяет обеспечить минимальное термическое соединение труб при одновременной простоте его изготовления и сборки. Продольная вставка, имеющая тепловой контакт с пережимами и стенкой К, выполнена в виде трубки, имекяцей перфорацию в зоне прижимов. Такое выполнение позволяет увеличить внутреннюю поверхность зоны конденсации и улучшить условия слива сковденси- рованной рабочей жадкости из К при повышенных тепловых потоках. 2 з.п ф-лы, 10 ил. 4 3 (Л 6 73 V.

Ш

6

ери г. 5

Г Г

11

CfJUff.1

(риг.8

1

(риг 6

ОадД

Г5

JB

сриг.9

дзиг./О

fO

10