УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛУЧИСТОЙ ТЕПЛОТЫ СОЛНЦА Советский патент 1931 года по МПК F24J3/02 

В предлагаемом устройстве для использования лучистой теплоты солнца металлическая труба, по которой, протекает нагреваемая рабочая жидкость, окружена двумя стеклянными трубами, опирающимися на промежуточные диски и образующими отдельные воздушные камеры; с целью отражения и концентрирования солнечных лучей на металлической трубе, часть внутренней поверхности одной наружной или обеих стеклянных труб зазеркаливается, а самые трубы располагаются по отношению друг к другу или концентрически или эксцентрически.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез одной из форм выполнения устройства; фиг. 2-7 - поперечные разрезы различных форм его выполнения.

На металлическую трубу 1, имеющую зачерненную матовую наружную поверхность, насаживаются на определенном расстоянии друг от друга, примерно через один метр, диски 2, изготовленные, напр., из прессованного стекла, снабженные выступами 3 и 4, служащими опорами для стеклянных цилиндрических труб 5 и 6, окружающих трубу 1 (фиг. 1 и 2). Благодаря этому, воздух, находящийся между трубами 5 и 6, будучи заключен в отдельных камерах А и В, образуемых этими трубами и стеклянными дисками 2, остается неподвижным и играет роль тепловой изоляции в добавление к действию стеклянных оболочек, не пропускающих наружу излучения нагретой трубы 1. При этом нижняя часть внутренней поверхности наружной трубы 6 может быть использована для отражения падающих на нее лучей к трубе 1, для чего она делается зеркальной (фиг. 2 и 3) так же, как и верхняя часть, внутренней трубы 5 (фиг. 4 и 5).

Кроме того, целесообразно поместить трубу 1 с внутренней стеклянной трубой 5 не концентрично к трубе 6 (фиг. 2 и 4), а эксцентрично (фиг. 3 и 5). Можно далее придать поперечному сечению нижней части трубы 6 форму параболы, а: противолежащую ей часть сделать плоской (фиг. 6). Еще больший эффект, по мнению автора, получается, если трубу 5, концентричную с трубой 1, расположить так, как показано на фиг. 7, т.-е. поместить трубу 5 касательно к внутренней поверхности трубы 6 так, чтобы зеркальные поверхности обеих составляли вместе непрерывную спиралеобразную поверхность.

Во всех этих формах выполнения, дискам 2 придается такая форма, чтобы они годились для соответствующих взаимных положений труб 5 и 6, при какой форме выполнения расширение металлической трубы от нагревания никакого вредного влияния на стеклянные части оказать не может.

Помимо всего этого, эффект действия предлагаемого устройства может быть еще белее повышен, если применять не чисто белое стекло, а специальные сор-та, не пропускающие лучей больше определенной длины волны, напр., длины лучей, испускаемых телом, нагретым до 300°. Обычно в предлагавшихся до сего солнечных установках парникового типа стремились использовать диатермические свойства стекла, благодаря которым прошедшие через стекло инфракрасные и близкие к ним по длине волны лучи не пропускаются обратно стеклом. При этом, однако, внутренняя поверхность стеклянной оболочки должна иметь более высокую температуру, нежели наружная, что обусловливает значительные потери тепла, пропорциональные возникающей, таким образом, разности температур.

Согласно предлагаемому изобретению, целесообразно применять для наружной трубы 6 стекло зеленоватое, напр., так называемое полубелое, которое выше - указанные лучи поглощает уже при их падении на оболочку, не пропуская их внутрь. Благодаря, этому наружная поверхность внешней стеклянной оболочки нагревается, и разность температур наружной и внутренней поверхности ее сводится до минимума, а вместе с тем уменьшаются и потери тепла, поглощенного рабочей жидкостью.

Таким образом, уменьшение количества поглощенного тепла, благодаря непроницаемости стекла для лучей определенной длины, компенсируется понижением потерь за счет уменьшения разности температур поверхностей защитного стеклянного слоя.

1. Устройство для использования лучистой теплоты солнца, состоящее из металлической трубы, по которой протекает нагреваемая рабочая жидкость, отличающееся применением двух концентрических стеклянных труб 5 и 6, окружающих металлическую трубу 1 и опирающихся на выступы 3 и 4 промежуточных изготовленных, напр., из прессованного стекла дисков 2, так что они образуют отдельные воздушные камеры А и В (фиг. 1).

2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 устройства, отличающееся тем, что, с целью отражения и концентрирования на металлической трубе солнечных лучей, часть внутренней поверхности или одной наружной трубы 6 (фиг. 2 и 3), или также и внутренней трубы 5 (фиг. 4 и 5), зазеркаливается и трубы располагаются или все концентрически (фиг. 2 и 4), или концентрически расположенные трубы 1 и 5 располагаются эксцентрически относительно внешней трубы 6 (фиг. 3 и 5).

3. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 устройства, отличающееся тем, что зазеркаленной части внешней трубы 6 придается форма параболической поверхности (фиг. 6).

4. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 и 2 устройства, отличающееся тем, что концентрически расположенные трубы 1 и 5 располагаются вплотную к внешней трубе 6 таким образом, что зазеркаленные поверхности образуют не-прерывную спиралеобразную поверхность (фиг. 7).