Солнечный нагреватель Советский патент 1981 года по МПК F24J3/02 F28D15/00 

1

Изобретение отно|;ится к теплогёхНике, в частности кгелиоуставкам с тепловыми трубами.

Известен солнечный нагреватель, содержгиций концентратор и установленную по его оси тепловую трубу Ц

Недостатком известного солнечного нагревателя является сравнительно низкое значение максимальной теплопередаквдей способности, что обусловлено ограничениями теплового потока при передаче его из одного конца тепловой трубы к другому при достаточно большой ее длине.

Цель изобретения - повышение максимальной теплопередаювдей способ- , ности.

Указанная цель достигается тем, что концентратор выполнен конической формы, а труба - коаксиальной, и снабжена приводом вращательного движения, причем ее внутренняя стенка имеет винтовой паз прямоугольного сечения, а ограниченный этой стенкой центральный канал подключен к патрубкам ввода и вывода нагреваемой среды, при этом наружная поверхность внешней стенки трубы снабжена теплопогло тающим покрытием.

Нагреватель дополнительно содержит кольцевую собирающую линзу.

Кроме того, при нагреве газообразной среды поверхность внутренней стенки трубы со стороны центрального канала покрыта слоем теплопроводного капиллярно-пористого материала, а патрубок для ввода нагреваемой среды имеет тангенциальный участок,

10 снабженный форсункой для впрыскивания высококипящей жидкости.

На чертеже изображен предлагаекмй солнечный нагреватель, продольный разрез.

15

Солнечный нагреватель содержит концентратор 1 и установленную по его оси тепловую трубу 2. концентратор 1 выполнен конической формы, а труба 2 - коаксиальной, и снабжена

20 приводом 3 вращательного движения, причемее внутренняя стенка 4 имеет винтовой паз 5 прямоугольного сечения, а ограниченный стенкой 4 центральный канал б подключен соответст25венно к патрубкам 7 и 8 ввода к вывода нагреваемой среды, при этом наружная поверхность внешней стенки трубы 2 снабжена теплопагло- i щающим покрытием 9. Нагреватель дополнительно содержит кольцевую соби30

рающую линзу 10. Кроме того, при нагреве Газообразной среды поверхность внутренней стенки 4 трубы 2 со стороны центрального канала б покрыта слоем теплопроводного капиллярно-пористого материала 11, а патрубок 7 для ввода нагреваемой среды имеет .тангенциальный участок 12, снабженны форсункой 13 для впрыскивания высококипящей жидкости. Труба 2 жестко связана с валом 14 с помощью спиц 15 Уплотнение между неподвижными и вращающимися стенками центрального канала б осуществлено с помощью лабиринтных гидрозатворов 16.

Солнечный нагреватель работает следующим образом.

Солнечные лучи, отраженные концентратором 1, проходят через линзу 10 и подают на наружную поверхность внешней стенки тепловой трубы 2, снабженную теплопоглощающим покрытием 9. Теплоноситель внутри трубы 2 испаряется на этой стенке и конденсируется на внутренней стенке 4, отдавая тепло фазового перехода чере стенку 4 нагреваемой среде, движущейся по центральному каналу б. Возврат конденсата на наружную с тенку трубы 2 осуществляется с помощью центробежных сил, возникающих при вращении трубы 2. Стенки винтового паза 5 закручивают поток нагреваемой среды в центральном канале 6, что способствует интенсификации теплоотдачи, и в то же время создают движение (циркуляцию) нагреваемой среды вдоль оси канала б, в направлении патрубка 8. Винтовой паз 5 обеспечивает также развитую поверхность еплообмена. В случае, если нагреваемая среда является газообразной, в нее через форсунку 13 впрыскивают высококипящую жидкость, при этом тангенциальное расположение участка 12 обепечивает закрутку газа с содержащимися в нем каплями, в результате чег капли оседают в слое капиллярно-пористого материала И и затем, испа ряясь, обусловливают высокую интен- сивность теплоотвода от внутренней стенки 4 тепловой трубы 2.

Использование коаксиальной центробежной тепловой трубы предлагаемой конструкции позволяет повысить максимальную теплопередакицую способность солнечного нагревателя.

Формула изобретения

1.Солнечный нагревателе, содержащий концентратор и установленную по его оси тепловую трубу, о т л и 5чающийся тем, что, с целью повышения максимальной теплопередающей способности, концентратор выполнен конической формы, а труба - коаксиальной, и снабжена приводом вращательного движения, причем ее внутренняя стенка имеет винтовой паз прямоугольного сечения, и ограниченный этой стенкой центральный канал подключен к патрубкам ввода и вывода нагреваемой среды, при этом наружная поверхность внешней стенки трубы снабжена теплопоглощающим покрытием.

2.Нагреватель по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кольцевую собирающую линзу.

3.Нагреватель по п. 1, о т л и .чающийся тем, что при нагреве

газообразной среды поверхность виут ренней стенки трубы со стороны центрального канала покрыта слоем теплопроводного капиллярно-пористого материала, а патрубок для ввода нагреваемой среды имеет тангенциальный 0 участок, снабженный форсункой для впрыскивания высококипящей жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 354234, кл. F 24 J 3/02, 1971.