Ограждение с солнечным коллектором Советский патент 1982 года по МПК E04B1/34 F24J3/02 

3

Поставленная цель достигается тем, что в конструкции ограждения с солнечным коллектором, включающей каркас, защитное селективио-прозрачное остекление, гелиоприемиик, соединенный с трубчатым теплообменником, вынолненным в виде змеевика, и тенлоизоляцию, гелиоприемник выполнен составным из расположенных в одной плоскости пластин, жестко соединенных с теплообменником на нрямолииейных участках змеевика посредством илоских пластин, размещенных иод углом к иластинам гелноприемника.

На фиг. 1 показана в аксонометрии панель ограждения с солиечиым коллектором; на фиг. 2 - скатная крьпна здания, выполненная 113 нредлагасм1,Х папелен с солпечными коллекторамн; на фиг. 3 - вариаит стенового ограждения многоэтажного здания с нредлагаемымн напелямп.

Ограждение с солнечным кол,пектором состоит из зан,итиого остекления 1, селективно пропускающего электромагиптные излучення, каркаса 2, тенлонзоляции 3, зачерненного пластинчатого гелноприеминка 4, трубчатого тенлообменннка 5 в внде змеевика и плоских пластии - импостов 6, соединяющих трубы теплообменника с пластинами гелиоприе.миика 4.

Защитное остекление 1 выполнено пз одпого или более слоев неорганического окопного стекла толнднной 1-5 мм п более в зависимости от климатических условий и размеров остекляемого участка напели между элементами каркаса 2. При многослойно.м остеклении 1 между лиетами стекла оставляют воздушные прослойки толщиной 0,5-10 см, аналогичный зазор оставляют между внутренней поверхностью остекления п теплооб.менником 5. Теплоизоляция 3 выполпепа из легкого достаточно жесткого материала, папример из пенопо.чиуретана, паны„тен1 ого на тыльные стороны пластнп гелиоприемника 4, чем обеспечивается их гадежное соедппепне между собой.

Возможны другие нпд|,1 н рон1ения теи,тонзоляции.

Со стороны, обращенной а номен1.еппе, теплоизоляция 3 может быть снабжена облицовочным, слоем, который на чертеже условно не ноказап. Пластппы гелпонрпемнпка 4, тенлообменпнк 5 и н.мност 6 образуют единый профи.ль в внде трубы с Т-образны.м оребреннем. Причем конструктивный элемент нредлагаемого ограждения, сочетаюнии в себе гелионриемннк 4, импосты 6 и трубчат1,1Й теилообмер1ник 5, загнутый к виде змеевика, образован из цельного, например прессованного, нрофнля н круглой трубы с Т-образпым оребрепнем нутом поперечного рассечепня полки Т-образного оребрення н нродольным вырезом в импосте (i длнной не менее д,1нны нзгибающегч) участка трубы 5. Предлочтительпым материалом для изготовления из него указа 1ного нрофиля и предлагаемого сочетания ге.лнонриемника 4 и теилообмеииика 5, учитывая механические свойства и высокую теплопроводимоеть, являются деформируемые алюминиевые сплавы. Все элементы профиля, обращепные к остеклению, включая лицевую иоверхноеть нолки гелиоприемника 4, импост 6 и трубу теплообменника

5, зачерняют или анодируют в черный цвет д;|я увеличения ноглопгеиия солнечной раднацин при одновременном сохранении или уменьшении относительно невысокого коэффициента теплового излучения, т. е. стенени

черноты в инфракрасном днапазоне, что необходнмо для снижо)1ия тенловых нотерь и новьпиеиия КПД солнечного коллектора.

Диаметр трубы теплообменппка принимают небольшим для увелпчения онтнмальпых скоростей протекапия теплоносителя н улучшения тенлосъема. На входе и выходе концы трубы теплообменника сообщены с системой подачи теплоносителя и потребителем тепла, тенловой воды нли тепловы.м аккумулятором. Возможно последовательное еоединение змеевиков теплообменника для достижения более высоких те.мператур нагрева теплоносителя. В периоды отсутствия солнечного облучения и недостаточного нагрева гелиоприемннка 4, имноста 6 и трубы 5 циркуляция тенлоносителя автоматически прерывается за11Н1)аюн1,ими устройствами известного тина, срабатываюпи1ми по командам чувств тельных датчиков температуры, установленных на тенлообмепппке п гелнопрнемннке. В качестве теплоносителя применяют обычную нлн очин енную воду, либо антифрнз.

Возможно применение для этих целей газожидкостных смесей илн воздуха.

Работает предлагаемое ограждение с солнечным кол.чектором следуюпи-.м образом.

При облученнн степы нли покрытия здання солнечные лучн, проникая через защитное селективно нрозрачное остекление, поглоп1аются зачерпеннымн пластинами гелионрнемиика 4, импостами 6 н змеевиком

теплооб.меииика 5, нагревают его при достнженни некоторой нороговой температуры нагрева включается цнркуляция теплоносп1е;1я в трубах 5. Нагретый тенлопоситель поступает к потребителю в систе.му отоилеПИЯ здания либо в систему разбора нагретой воды для бытовых целей, либо при избытке вырабатываемого тепла, относительно текунцто разбора - постунает в аккумулятор тепла ОДН01-0 из известшлх тннов, нанрп.мср в т(пло1 :;олнропапну1О емкость, за1к)ли1нну1о водой.

11сно.ч1 зование нредлагаемо|-о нзобретення позволяет снизить материалоемкость н унростнть конструкцию за счет нрнменення

в теплообменнике труб круглого сечения :

постоянным радиусом кривизны на участках загиба, а также за счет полифункционального использования конструктивных элементов гелиоприемника, повысить КПД солнечного водонагревателя за счет обеспечения теплопроводного контакта между пластинчатым гелиоприемником и трубчатым теплообменником, выполненных в виде единого профиля.

По предварительным данным предлагаемая конструкция позволит экономить до 30-40% тепла, затрачиваемого на отопление и горячее водоснабжение зданий, и может быть использована в различных климатических условиях, в том числе в средних широтах, на Дальнем Востоке, в Заполярье.

Достигаемое при этом снижение стоимости конструкции обусловлено не только экономией дефицитного топлива, стоимость доставки которого особенно возрастает в отдаленных у труднодоступных районах, но и за счет полифункционального использования конструктивных элементов гелиоприемника, выполняющих функции долговечной и высококачественной облицовки теплоизоляции, а жестко соединенный с ним через импост змеевик - теплообменник увеличивает общую жесткость конструкции и стойкость против силовых воздействий.

Формула изобретения

Ограждение с солнечным коллектором, включающее каркас, защитное селективнопрозрачное остекление, гелиоприемник, соединенный с трубчатым теплообменником,

выполненным в виде змеевика, и теплоизоляцию, отличающееся тем, что, с целью снижения материалоемкости, повышения КПД и упрощения конструкции, гелиоприемник выполнен составным из ряда расположенных в одной плоскости пластин, жестко соединенных с теплообменником на прямолинейных участках змеевика посредством плоских пластин, расположенных под углом к пластинам гелиоприемника.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 2257524, кл. 126-271, 1971.

2.Патент США № 2208789, кл. 126--271, 1970.

3.Патент США № 3599626, кл. 126-271, 1971 (прототип).

1

L

П