Солнечный коллектор Советский патент 1991 года по МПК F24J2/36 

Изобретение относится к гелиотехнике, а именно к солнечным коллекторам с надувными конструктивными элементами.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет совмещения функций нагревателя воздуха и воды при повышении КПД за счет утилизации нагретого воздуха надувных элементов.

На фиг. 1 показан коллектор, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - схема подключения змеевиков поглотителя.

Коллектор содержит корпус в виде пленочных элементов 1 - 4, соединенных с образованием полых надувных прозрачного покрытия 5 и днища 6 и рабочей полости 7, размещенный в последней трубчатый поглотитель с подводящим и отводящим трубопроводами 8, 9 и трубчатые элементы 10 - 13, размещенные в полостях покрытия 5 и днища 6 и скрепленные с пленочными элементами 2, 3. Коллектор снабжен подводящим и отводящим воздуховодами 14, 15. Элементы 10-13 выполнены поглощающими и воздухопроницаемыми. Размещенные в полости днища Ь труочатые элементы 10 и 11 поочередно подключены соответственно к подводящему и отводящему воздуховодам 14, 15, размещенные в полости покрытия элементы 12 - к подводящему воздуховоду 14, а элементы 13 посредством патрубков 16 подключены к трубчатым элементам 11, подключенным к отводящему воздуховоду 15. При установке днища 6 под углом к горизонту поглотитель выполняется по меньшей мере в виде двух змеевиков 17, 18, витки 19 одного из которых расположены по высоте днища 6 с уклоном труб 20 книзу а витки 21 другого ориентированы вдоль днища 6 и параллельно соединены посредством верхних и нижних перемычек 22, 23 своими верхними точками с отводящим, а нижними с подводящим трубопроводами 8, 9. Между входами змеевиков 17, 18 и перемычек 23 на подводящем трубопровосл

с

о о со со

N

де 8 и на верхних перемычках 22 установлены клапаны 24, 25.

Каждый участок пленочного элемента 1, 2, 3, закрепленный между двумя трубчатыми элементами 10 и 11 или 12, имеет ширину, превышающую расстояние между последним. При установке корпуса с опорой на грунт 26 пленочные элементы 1 - 4 по периметру заделаны в последний. Воздуховоды 14, 15 и участок грунта 26, на котором размещен корпус коллектора, теплоизолированы, участок грунта 26 также гидроизолирован. Пленочный элемент 3 выполнен поглощающим, а элемент 4 - отражающим и представляет собой полотнище металлизированной пленки. Подачу воздуха в воздуховод 14 обеспечивает вентиляционная установка 27.

Гидравлическая схема (фиг. 5) помимо змеевиков 17,18 включает аккумулирующий резервуар 28, связанный с подводящим трубопроводом 8 через насос 29 и байпас 30 с вентилем 31, и с потребителем - через прямой трубопровод 32 с насосом 33 и обратный трубопровод 34. Отводящий трубопровод 9 подключен к резервуару 28 в его верхней части.

Для отвода атмосферных осадков в резервуар 28 солнечный коллектор оборудован трубой 35 с перфорацией 36, а для отвода конденсата и случайно попавшей в корпус влаги - патрубком 37 с вентилем 38. На грунте 26 корпус закрепляется с помощью анкерных устройств 39 и валика 40 из грунта. В нижней точке магистрали теплоносителя установлен патрубок 41 с вентилем 42 для слива жидкости из коллектора.

Гелиоколлектор работает следующим образом.

При наличии солнечной радиации воздух вентиляционной установкой 27 от потребителя, отводящего воздушного канала 15 гелиоколлектора или из внешней среды нагнетается в подводящий воздуховод 14, из которого с избыточным давлением по трубчатым элементам 10,12 поступает соответственно в полости днища 6 и покрытия 5. В результате избыточного давления участки пленочных элементов 1 - 3 приобретают сводчатую форму и образуют объемы покрытия 5, днища б и рабочую полость 7 между нижним свегопрозрачным элементом 2 и теплопоглощающим элементом 3. Во всех трех полостях за счет поступления солнечной радиации происходит подогрев воздуха. Подогретый в полостях покрытия 5 и днища 6 воздух в результате эжектирования и избыточного давления поступает в отводящий воздуховод 15. Ввиду того что воздух в полости покрытия 5 отделен от окружающего коллектор воздуха только светопроарЗч- ным элементом 1, он подается на дополнительный подогрев через патрубки 16 в полость элементов 11. где смешивается с

более прогретым воздухом из полости днища 6 и поступает в отводящей воздуховод 15. В полости 7, которая не связана с двумя другими полостями, происходит формирование собственного температурного поля с

0 накоплением тепла. В результате непосредственного облучения зачерненных труб змеевиков 17 и 18 и за счет тепла, накапливаемого в герметичной полости 7, происходит нагрев циркулирующего жидко5 го теплоносителя, с которым тепло поступает в резервуар 28. Жидкостной нагреватель в зависимости от уровня поступающей радиации может работать в режиме как принудительной, так и естественной циркуляции

0 теплоносителя. При принудительной циркуляции жидкий теплоноситель при закрытом вентиле 31 забирается из нижней зоны резервуара 28 насосом 29 и подается по трубопроводу 8 во взаимноперпендикулярные

5 трубы змеевиков 17 и 18, проходя по которым нагревается, и поступает в верхнюю зону резервуара 28 через отводящий трубопровод 9.

При пониженном уровне солнечной ра0 диации насос 29 выключается и открывают вентиль 31 и клапаны 24, 25. В этом случае жидкий более холодный теплоноситель поступает по трубопроводу 8 в нижнюю зону змеевиков 17, 18 и, постепенно прогрева5 ясь, поднимается и через трубопровод 9 поступает в верхнюю зону резервуара 28. Сброс жидкости при ремонте из системы подогрева осуществляется через патрубок 41 с вентилем 42.

0 Схема подключения трубчатых элементов 10 - 13 позволяет использовать для нагрева наружный или рециркуляционный воздух и догревать последний перед подачей потребителю. Эго расширяет диапазон

5 работы устройства. То же касается и схемы подключения змеевиков 17, 18, которая позволяет при благоприятных погодных условиях периодически выключать насос 29. Затенение элементами 12, 13 змеевиков 17,

0 18 частично компенсируется перекрестным расположением труб последних. Это также повышает КПД устройства.

Формула изобретения

1. Солнечный коллектор, содержащий

5 корпус из пленочных листовых элементов. соединенных с образованием полых надувных прозрачного покрытия и днища и рабочей полости между ними, размещенный в последней поглотитель с каналами для теплоносителя, сообщенными с подводящим и

отводящим трубопроводами, и размещенные в полостях покрытия и днища трубчатые элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и расширения функциональных возможностей, коллектор снабжен подводящим и отводящим воздуховодами, трубчатые элементы выполнены поглощающими и воздухопроницаемыми, причем трубчатые элементы днища поочередно подключены к подводящему и отводящему воздуховодам, а трубчатые элементы покрытия - к подводящему воздуховоду и подключенным к отводящему воздуховоду элементам днища.

2. Коллектор по п. 1,отличающий- с я тем, что днище размещено под углом к горизонтальной плоскости, поглотитель выполнен по меньшей мере в виде двух панельных змеевиков, витки одного из которых расположены по высоте днища с

0

5

уклоном труб книзу, а витки другого ориентированы вдоль днища и параллельно соединены посредством верхних и нижних перемычек своими верхними точками с отводящим, а нижними - с подводящим трубопроводами, причем на последнем между входами змеевиков и перемычек и на каждой из верхних перемычек установлены клапаны.

3. Коллектор по п. 1,отличающий- с я тем, что по меньшей мере один участок пленочного элемента по краям скреплен с трубчатыми элементами, причем ширина участка превышает расстояние между последними.

4, Коллектор по п. 1,отличзющий- с я тем, что корпус установлен с опорой на грунт, а пленочные элементы по периметру 20 заделаны в последний.

Изобретение относится к гелиотехнике. Цель изобретения - повышение КПД и расширение функциональных возможностей. Коллектор снабжен подводящим и отводящим воздуховодами. Трубчатые элементы, размещенные в полостях покрытия и днища, выполнены поглощающими и воздухопроницаемыми, причем трубчатые элементы днища поочередно подключены к подводящему и отводящему воздуховодам, а трубчатые элементы покрытия - к подводящему воздуховоду и подключенным к отводящему воздуховоду элементам днища. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

13

Д AySA L yvyV OCTvATX А ААгСУХ X ЈКогух X A/xXXjAAfV

367f4ff-Д27

ft

Фиг.1

«а- со со со

(Ј

1

11

/.) //

P. б

JfflSZZZXffi52SЈ 2S2XKSSSZ22J SS

.TTvy- р г -у;г л 7 чХ у- 7ГХ7: 77Ухл УХ.

/Ј / //7/Я/2 /(5V2/

i/ 22 ф„г+

21

P. б