Солнечный коллектор

(19 11 Г 24 ) 3/00; Г 28 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ордена Т(.удового Красного Знамениинститут тепло- и массообменаим. А. В. Лыкова и Армянское отделениеВсесоюзного научно-исследовательского проектно-конструкторского института источников тока(54) (57) 1. СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР,содержащий, по меньшей мере две тепловые трубы, испарительные зоны которыхвыполнены в виде поглотителей солнечнойэнергии, теплообменник с размещенными в нем конденсационными зонами тепловых труб и тепловой насос, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих температур, теплообменник имеет по меньшей мере по одной высокотемпературной и низкотемпературной секции, причем последняя выполнена в виде испарителя теплового насоса, а размещенные в нем и высокотемпературной зоне трубы заполнены соответственно низкокипящим и высоко- кипящим теплоносителями.2. Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что тепловая труба, конденсационная зона которой размещена в высокотемпературной секции, выполнена газорегулируемой.3. Коллектор по п. 1, отличающийся тем, а что конденсационная зона тепловой трубы, размещенная в испарителе, снаружи снабжена капиллярно-пористым покрытием.Изобретение относится к гелиотехникеи применимо, главным образом, для системсолнечного отопления и теплоснабжения.Известен солнечный коллектор, содержащий по меньшей мере две тепловые трубы, испарительные зоны которых выполнены в виде поглотителей солнечной энергии,теплообменник с размещенными в нем конденсационными зонами тепловых труб итепловой насос 11.Недостатком известного коллектора является то, что коллектор солнечной энергиина тепловых трубах рассчитан на работу вотносительно узком температурном диапазоне, и его эффективность уменьшается привысоких температурах, когда необходимость в работе теплового насоса отпадает,Целью изобретения является расширениедиапазона рабочих температур,Поставленная цель достигается тем, чтов коллекторе, содержещем по меньшей мередве тепловые трубы, испарительные зоныкоторых выполнены в виде поглотителейсолнечной энергии, теплообменник с размещенными в нем конденсационными зонамитепловых труб и тепловой насос, теплообменник имеет по меньшей мере по одной высокотемпературной и низкотемпературнойсекции, причем последняя выполнена в видеиспарителя теплового насоса, а размещенные в нем и высокотемпературной зоне трубы заполнены соответственно низкокипящими высококипящим теплоносителями.При этом тепловая труба, конденсационная зона которой размещена в высокотемпературной секции, может быть выполнена газорегулируемой,Кроме того, конденсационная зона тепловой трубы, размещенная в испарителе,снаружи снабжена капиллярно-пористымпокрытием.На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А - А нафиг. 1; на фиг. 3 - вариант жидкостноготеплообменника с газорегулируемыми тепловыми трубами; на фиг. 4 - вариант испарителя теплового насоса конденсаторовтепловых труб с капиллярно-пористым покрытием.Коллектор содержит две группы тепловыхтруб 1 и 2, испарительные зоны которых выполнены в виде поглотителей 3 солнечнойэнергии, теплообменник 4 с размещеннымив нем конденсационными зонами 5 и 6 итепловой насос (не показан). Теплообменник 4 имеет высокотемпературную секцию7 и низкотемпературную секцию в виде испарителя 8 теплового насоса. Размещенныев испарителе 8 трубы 2 заполнены низкокипящим теплоносителем, а размещенные всекции 7 трубы 1 - высококипящим. Конденсационные зоны 6 труб 2 снабжены снаружи капиллярно-пористым покрытием 9.Трубы, показанные на фиг. 3, выполненыгазорегулируемыми. В этом случае тепловыетрубы 1 оборудуются дополнительными объемами 10, а внутрь труб 1 вводят некоторое количество неконденсирующегося газа,например, азота. Поглотители 3 солнечнойэнергии размещены на приемном ребре 11и покрыты стеклом 12.10В качестве покрытия могут быть использованы, например, сетки, канавки, спеченное металлокерамическое покрытие.Солнечный коллектор энергии работаетследующим образом.Солнечное излучение через стекло 12поглощается приемным ребром 11 и егоэнергия передается тепловым трубам 2 и 1,заправленным, например, аммиаком и метанолом, соответственно. Если падающегоизлучения недостаточно для нагрева поверхности до уровня температур, требуемыхдля отопления или горячего водоснабжения,то включается в работу тепловой насос,тепло к испарителю 8 которого подводитсятепловыми трубами 2, При повышении интенсивности излучения и увеличения уровняр 5 температур приемной поверхности тепловойнасос отключается, а тепло передается тепловыми трубами 1 непосредственно в теплообменник 4.Тепловые трубы 1 с высококипящим теплоносителем могут быть выполнены газореЗО гулируемыми (фиг. 3). В этом случае додостижения требуемого уровня температурих конденсационные зоны 5 заполнены неконденсирующимся газом и теплопередачане происходит. При повышении температуры. газ скапливается в дополнительном объеме 1 О и тепло передается протекающему посекции 7 жидкому или газообразному теплоносителю,На фиг. 4 приведен вариант исполненияиспарителя 8 теплового насоса. Необходимо40 учитывать, что площади поверхности конденсационной зоны 6 у тепловых труб 2,работающих в составе коллекторов солнечной энергии, намного меньше, чем испарительной зоны, поэтому в них могут сущест 45вовать заметные температурные потери иповышение коэффициентов теплопередачиимеет первостепенное значение. Покрытие 9на внешней поверхности конденсационнойзоны 6 тепловых труб 2, размещенных виспарителе 8 теплового насоса, существенно интенсифицирует процессы переноса прииспарении теплонрсителя теплового насоса.Предлагаемая конструкция . солнечногоколлектора позволяет расширить диапазонрабочих температур за счет: повышения эф 55 фективности работы при высоких температурах.ель К. 3И. Верес 1 О венного ретений 35, Рау г. Уж го 4/5ая, 4 СоставиТех редТираж 7И Го суда рстделам изобосква, Ж -Патент,граничнаяКорректор