Солнечный тепловой коллектор Советский патент 1992 года по МПК F24J2/20 

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к устройствам для нагрева теплоносителя за счет солнечной энергии и может быть использовано в быту.

Известны аналогичные солнечные тепловые коллекторы, однако аналогом может быть выбран любой солнечный тепловой коллектор, содержащий, как и вышеуказанные, корпус с прозрачным покрытием и размещенный под ним канал с входным и выходным патрубками.. Все эти устройства объединяет то, что под прозрачным покрытием нагревается только лицевая сторона канала.

Известен солнечный тепловой коллектор, выбранный в качестве прототипа, содержащий теплоизолированный корпус с прозрачным покрытием, расположенный под последним канал с поглощающей поверхностью, сообщенный, соответственно, входом и выходом с источником теплоносителя и потребителем.

Недостаток прототипа в том, что нагрев тыльной поверхности канала невозможен,

Целью изобретения является повышение КПД коллектора путем нагрева тыльной поверхности канала, одновременно с нагревом его лицевой стороны.

Указанная цель достигается тем, что в канале выполнено отверстие, ось которого перпендикулярна плоскости канала, коллектор дополнительно содержит линзу с размещенной в ее фокусе под отверстием в канале емкостью и поддон примыкающий к каналу с тыльной стороны, при этом емкость и поддон при помощи трубок объединены в циркуляционный контур, заполненный промежуточным теплоносителем, причем линза может быть установлена или в отверстии канала, или в прозрачном покрытии над отверстием.

Графическая часть представлена чертежами, где на фиг. 1 показан поперечный разрез устройства, на фиг.2 - фронтальный вид А на фиг. 3 - вариант коллектора с гильзой и линзой закрепленных в прозрачном покрытии,

Солнечный тепловой коллектор содержит корпус 1 с теплоизоляцией 2 и прозрачным покрытием 3, под которым размещена поглощающая поверхность 4, выполненная с каналом 5, которая образуете прозрачным покрытием 3 промежуточную полость 6, с размещенными в ней теплообменными трубками 7, одни концы которых сообщены с распределительным патрубком 8 со штуцером 9, а другие концы с каналом 5, который снабжен штуцером 10. Штуцер 9 подключен посредством гибкого трубопровода 11 и насоса 12 к источнику теплоносителя 13. Штуцер 10 снабжен вентилем 14 и сообщен посредством гибкого трубопровода 15 с потребителем теплоты (на чертеже не показан).

Коллектор дополнительно содержит

циркуляционный контур выполненный в виде поддона 16, примыкающего к каналу 5 с тыльной стороны, образуя полость 17, которая сообщена посредством трубок 18с ем0 костью 19, размещенной в фокусе линзы 20, закрепленной в гильзе 21 и установленной под прозрачным покрытием 3. Циркуляционный контур заполнен теплоносителем 22, например металлическим натрием (темпе5 ратура кипения 92°С).

Линза 20 с гильзой 21 может быть закреплена в прозрачном покрытии 3, внутренняя поверхность которого выполнена с селективным покрытием 23.

0 Коллектор установлен на ориентирующей его к солнцу подставке 24 с фиксирующим винтом 25, в котором свободно перемещается ось 26 со скобой 27, концы которой снабжены втулками 28 с фиксирую5 щим винтом 29, в которых размещены оси 30, являющиеся приливами корпуса 1.

Солнечный тепловой коллектор работает следующим образом. При нагреве воды или другого жидкого теплоносителя, устрой0 ство посредством подставки 24 ориентируется линзой 20 к солнцу. Лучи солнца концентрируются на емкости 19. Теплоноситель 22, например металлический натрий, закипает при температуре 92°С. Температу5 ра концентрированной линзой 20 солнечной энергии достаточна для того, чтобы раскаленный промежуточный теплоноситель 22 начал циркулировать в замкнутом контуре, обтекая гильзу 21 и нагревая при

0 этом тыльную сторону канала 5.

Теплоноситель 13 по каналу 5, омывая гильзу 21, по штуцеру 10 при открытом вентиле 14, по трубопроводу 15 отправляется к потребителю, причем вентиль 14 позволяет

5 регулировать температуру теплоносителя 13 на выходе к потребителю - по мере перекрытия вентиля 14, температуру теплоносителя 13 можно повысить.

При нагреве воздуха или другого газо0 образного теплоносителя, гибкий трубопровод 11 отсоединяется от насоса 12 и подключается к вентилятору, или к емкости с газообразным теплоносителем. Порядок работы коллектора при нагреве воздуха или

5 другого газообразного теплоносителя, осуществляется в последовательности, аналогичной для жидкого теплоносителя.

Экономическая целесообразность предложенного технического решения заключается в возможности создания малогабаритного солнечного теплового коллектора с повышенным КПД, что позволит уменьшить материалоемкость подобных устройств и повысить возможность использования их в быту.

Формула изобретения 1. Солнечный тепловой коллектор, содержащий теплоизолированный корпус с прозрачным покрытием, расположенный под последним канал с поглощающей поверхностью, сообщенный соответственно, входом и выходом с источником теплоносителя и потребителем, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем0

нагрева тыльной поверхности канала, в последнем выполнено отверстие, ось которого перпендикулярна плоскости канала, коллектор дополнительно содержит линзу с размещенной в ее фокусе под отверстием в канале емкостью и поддон, примыкающий к каналу с тыльной стороны, при этом емкость и поддон при помощи трубок объединены в цир- куляционный контур, заполненный промежуточным теплоносителем.

2. Коллектор по п.1, о т л и ч а ю щи й- с я тем, что линза установлена или в отверстии канала, или в прозрачном покрытии над отверстием.

Использование: нагрев теплоносителя в бытовых установках. Сущность изобретения: солнечный тепловой коллектор содержит теплоизолированный корпус 1 с прозрачным покрытием 3, расположенный под последним каналом 5 с поглощающей поверхностью 4, сообщенный, соответст/ / Фиг. 1 венно, входом и выходом с источником теплоносителя 13 и потребителем. В канале 5 выполнено отверстие, ось которого перпендикулярна плоскости последнего. Коллектор дополнительно содержит линзу 20 с размещенной в ее фокусе под отверстием в канале 5 емкостью 19 и поддон 16, при помощи трубок 18 объединенных в циркуляционный контур, заполненный промежуточным теплоносителем 22, причем линза 20 может быть установлена или в отверстии канала Б, или в прозрачном покрытии 3 над отверстием. Такое выполнение коллектора позволяет нагревать как лицевую, так и тыльную сторону канала для теплоносителя. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. со С / / vi о. оо оо IOQ ел - - i - vW

ВидА

4

4W

f

5

Фиг.З