Плоский поглотитель солнечного коллектора Советский патент 1992 года по МПК F24J2/24 

Изобретение относится к технике использования солнечной энергии путем преобразования ее в теп товую.

Известен концентрирующий солнечный коллектор с прямым трубчатым поглотителем, в котором температура теплоносителя и самого поглощающего элемента регулируется за счет ограничения термического удлинения элемента. При этом -рост температуры трубчатого тепло- поглощающего элемента выше расчетной приводит к дальнейшему удлинению элемента, которому препятствует ограничитель (регуляруемый или нерегулируемый) термического удлинения и, как следствие, к его

изгибу. Происходит расфокусировка системы и резкое снижение подводимого к тепло- поглощающему элементу теплового потока.

Недостатком этой конструкции является возможность ее использования только в концентрирующих системах.

Известен плоский поглотитель солнечных коллекторов, выполненный из параллельно расположенных трубок и поперечных теплопроводных полос, каждая из которых огибает трубы попеременно с лицевой и тыльной сторон с образованием линейных зон теплового контакта, располагаемых в шахмг1тном порядке.

Ч)

со

о чэ

Недостатком таких поглотителей является отсутствие регулирования температуры теплоносителя, что снижает надежность конструкции и повышает требования к используемым в поглотителе материалам и теплоносителю.

Целью изобретения является повышение надежности работы поглотителя солнечного коллектора типа лист-труба.

Поставленная цель достигается тем. что в плоском поглотителе солнечного коллектора осуществляется саморегулирование температуры теплоносителя, препятствующее перегреву и повышающее надежность его работы за счет изменения площади .контакта между листом и трубой при изгибе трубок в результате ограничения их термического удлинения более некоторой определенной величины.

На фиг.1 показан общий вид конструкции плоского поглотителя с ограничителями термического удлинения трубок; на фиг.2 - схема саморегулирования поглотителя.

Плоский поглотитель солнечного коллектора, содержащий одну или несколько параллельных трубок 1 для прохода теплоносителя и поперечные полосы 2 из упругого теплопроводного материала, каждая из которых огибает трубки попеременно с лицевой и тыльной сторон с образованием ли- нейных зон теплового контакта, расположенных в шахматном порядке, снабжен регулируемыми или нерегулируемыми упорами (ограничителями) 3, препятствующими расхождению концов трубок (от их термического удлинения) больше величины, соответствующей расчетной температуре.

Так как полосы изогнуты в области упругих деформаций, то за счет сил упругости они,- стремясь выпрямиться, прижимаются к трубам, обеспечивая тепловой контакт

между собой и трубой. По достижении температуры, превышающей расчетную, трубка упирается в упоры и начинает изгибаться (фиг.2). Поскольку образующие полос параллельны плоскости поглощающего элемента, то при этом контакт между полосами 2 и трубками 1 постепенно принимает точечный характер или нарушается вовсе, как показано на фиг.2. Тепловой поток,

передававшийся к трубкам от прижатых к ним силами упругости полос через пятно контакта за счет теплопроводности, уменьшается или прекращается полностью. При продолжающемся теплоотводе от стенок

трубок к теплоносителю температура трубок понижается, термическое удлинение уменьшается, и трубки принимают первоначальную форму 4 (фиг.2). При этом восстанавливается тепловой контакт между

полосами и трубами за счет стремления полос выровняться, Восстанавливается и передача тепла от полос к трубкам и, как следствие, к теплоносителю.

Внедрение регулирования температуры

теплоносителя позволит использовать трубы из материала с низкой теплостойкостью, например пластмасс, при одновременном повышении ресурса солнечного коллектора. Формула изобретения Плоский поглотитель солнечного коллектора, содержащий параллельно расположенные трубки для прохода теплоносителя и поперечные теплопроводные полосы, каждая из которых огибает трубы попеременно с лицевой и тыльной сторон с образованием

линейных зон теплового контакта, причем последние расположены в шахматном порядке, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, трубки выполнены с возможностью термического удлинения и

снабжены установленными на их противоположных концах неподвижными упорами.

2

2

2

фие.1

3

Изобретение позволяет повысить надежность конструкции поглотителя солнечного коллектора, выполняемого из одной или нескольких параллельных трубок 1 для прохода теплоносителя и поперечных теплопроводных гибких полос 2, каждая из которых огибает трубы попеременно с лицевой и тыльной сторон с образованием линейных зон теплового контакта, расположенных в шахматном порядке. Поглотитель снабжен регулируемыми или нерегулируемыми упорами 3, ограничивающими прямолинейное термическое удлинение трубок при температурах выше расчетной. Для предохранения от перегрева контакт между трубками и полосами, обеспечиваемый благодаря упругости полос, легко нарушается при достижении температуры выше расчетной, за счет изгиба трубки, дальнейшему прямолинейному удлинению которой препятствуют упоры. При этом достигается относительно плавное изменение величины теплового потока передаваемого от полос поглотителя к трубкам с теплоносителем. 2 ил, СО с

фиг.2