Солнечный коллектор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 А 1 9) (11) 51) 4 Г 24 1 2/1 О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Ьс 4 ЪфъЛЬСТВ л. 7 женерно интельны ш, М, М. Кочки идетельство С4 Я 3/02, 1979 ТОР ской аскрь олнеч со- поия ой Ж Сл ЬР СЬ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВТОРСНОМ,Ф СВИ(54) (57) СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКдержащий концентратор с коничверхностью, имеющей острый угол рконуса, и соосный ему приемник энергии с подводящим и отводящим трубопроводами и наружной и внутренней коаксиальными стенками, в зазоре между которыми на последней укреплен спиральный турбулизатор, отличающийся тем, что, с целью интенсификации нагрева, стенки выполнены с коническими поверхностями с углом наклона их образующей к основанию, равным углу раскрытия конуса концентратора, подводящий и отводящий патрубки подключены к зазору соответственно в области основания и вершины конуса, а турбулизатор выполнен в виде спирального многозаходного выступа с переменным шагом, уменьшающимся от основания к вершине конуса,1229526 Составитель К. Заграничная Редактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор А. Обручар За каз 2221/37 Тираж 649 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Изобретение относится к гелиотехнике,к области солнечных коллекторов со средствами концентрации излучения.Цель изобретения - интенсификациянагрева теплоносителя с учетом неравномерности поступления излучения на приемникпри конической, с острым углом раскрытия,форме концентратора и поверхности приемника, нормальной к отраженным концентратором лучам.На чертеже показан коллектор, разрез. 10Солнечный коллектор содержит концентратор 1 с конической поверхностью, имеющейострый угол а раскрытия конуса и соосныйему приемник 2 солнечной энергии с подводящим и отводящим трубопроводами 3 и 4и наружной и внутренней коаксиальнымистенками 5 и 6, в зазоре 7 между которымина последней укреплен спиральный турбулизатор в виде многозаходного спиральноговыступа 8. Стенки 5 и 6 имеют коническуюповерхность с углом р наклона образующейк основанию, равным углу а. Подводящийпатрубок 3 посредством кольцевого трубногопитателя 9 и внешней ступени 10 коллектора,образованной концентратором 1 и наружнымкожухом 11, подключен к зазору 7 в областиоснования конуса, а отводящий патрубок 4 25подключен к зазору 7 в области вершиныконуса. Шаг выступа 8 уменьшается от основания к вершине конуса.Наружная часть кожуха 11 снабженаслоем тепловой изоляции 12, а со стороныпоступления солнечнои энергии - стеклом 13.н ЗОВнешняя ступень 10 может иметь высотуменьше высоты концентратора 1 и располагаться в его нижней части, либо отсутствовать, будучи замененной соответствующейформы слоем тепловой изоляции 12.Гелиоустановка работает следующимобразом,Параллельные оси концентратора 1 прямые лучи солнечного излучения после прохождения через стекло 13 попадают на конический концентратор 1, отражаясь от которо. 40 го падают на стенку 5 нормально к ее поверхности с селективным покрытием, где происходит превращение лучистой энергии в тепловую. После прохождения через стекло 13 энергия части прямых лучей, падающих на селективную поверхность внутренней ступени 1 О, претерпевает многократное отражение от поверхности концентратора 1 и селективной поверхности стенки 5 и также превращается в тепловую энергию.На поверхности стенки 5 степень концентрации отраженных лучей возрастает в направлении расширения концентратора 1.Жидкий теплоноситель первоначально подается в патрубок 3 и, пройдя через кольцевой питатель 9 равномерно распределяется в кольцевой полости внешней ступени 10. При этом теплоноситель воспринимает тепло с поверхности концентратора 1 и часть тепла, которую передает конвекцией воздушная среда под стеклом 13, Таким образом все теплопотери через наружные поверхности приемника 2 воспринимаются теплоносителем, движущимся во внешней ступени 10. Затем подогретый теплоноситель поступает в зазор 7, где одна его часть, проходя между поверхностями выступа 8, движется по спиральной траектории, а другая часть потока движется вдоль образующей конуса, в результате чего весь поток претерпевает вынужденную объемную турбулизацию, величина которой возрастает благодаря уменьшающемуся шагу спирального выступа 8 в направлении повышения степени концентрации лучистой энергии на внешней поверхности стенки 5. Теплоноситель отводится из зазора 7 в месте наибольшего нагрева через патрубок 4.Интенсификация движения теплоносителя с возрастанием величины турбулизации жидкости в направлении повышения степени концентрации лучистой энергии на внешней поверхности источника увеличивает полезный теплосъем с приемника 2, что повышает эффективность установки.