Солнечный тепловой коллектор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК И 9) 111) 24 ОПИСА Н АВТОРСНО ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯУСВ У рТ)Чь 111) ЛИДЕТЕЛЬСТВ следовательонструкторсдоовощнойединенияпрома СССР 1846 ти на преодолени эродинамического есенного к едини противлени , о вективного тенлое поверхности к бмена. 1 ил, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-иский и экспериментально-ккий институт хранения плпродукции Всесоюзного об(54) СОЛНЕЧНЫЙ ТЕПЛОВОЙ КОЛЛЕКТОР(57) Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет интенсифицировать процесс .теплопередачи путем уве. -личения турбулизации потока. В коль-,цевом канале 4, образованном трубой2 и размещенным в ней трубчатым нагревателем 3, установлена спиральная лента 5 из эластичного материала. Отношение шага спиральных выступов (СВ) 7, 8 трубы 2 и нагревателя 3 к их эквивалентному диаметруравно, 12-14, Отношение эквивалентного диаметра СВ 7, 8 к эквивалентномудиаметру канала 4 0,02-0,06, В результате обеспечивается резкое увеличение интенсивности передачи тепла от трубы и нагревателя к закручиваемому потоку воздуха, что приводит к соответствующему снижениюметаллоемкости и массы устройства неизменнои производительности теплу и удельной затрате мощнос1332110 35 Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к устройствам дляполучения горячего воздуха, нагретого за счет тепла солнечной радиации5и используемого, например, в гелиосушилках в качестве сушильного агента.Цель изобретения - интенсификацияпроцесса теплопередачи путем увеличения турбулизации потока теплоносителя,На чертеже представлен солнечный тепловой коллектор, общий вид,Солнечный тепловой коллектор содержит концентратор 1 и установленный в. его фокальной зоне поглотитель, выполненный в виде трубы 2с размещенным в ней трубчатым нагревателем 3, образующим с трубой 2кольцевой канал 4, в котором установлена спиральная лента 5, выполненная из эластичного материала,труба 2 снабжена наружными ребрами6 и внутренними спиральными выступами 7, а нагреватель 3 - наружнымиспиральными выступами 8. Отношениешага выступов 7 и 8 трубы 2 и нагревателя 3 к их эквивалентному диаметру 12-14, а отношение эквивалентныхдиаметров выступов 7 и 8 к эквивалентному диаметру кольцевого канала4 0,02-0,0 б. Труба 2 размещена внутри прозрачных оболочек 9 и 10, полость 11 между которыми вакуумирована.Солнечный тепловой коллектор работает следующим образом.Сконцентрированный поток излучения, отраженный от зеркальной поверх Оности концентратора 1, проходит через прозрачные оболочки 9 и 10 ипоглощается ребрами 6 и поверхностьютрубы 2, Нагреваемый газообразныйтеплоноситель (воздух) вводят в кольцевой канал 4 и выводят из этого канала косотангенциальными подводящими отводящим патрубками (не показаны),подсоединенными к трубе 2, К нагревателю 3, выполненному в виде термического электронагревателя (ТЭН),подводят (не показано) регулируемоенапряжение, подбором величины которого обеспечивают нагрев газообразного теплоносителя (воздуха) до определенной температуры, По нагревателю 3 могут также пропускать нагретый промежуточный жидкий теплоноси,тель. Омывая зафиксированную концами ленту 5, воздух совершает движение по восходящей спиральной траектории и нагревается по ходу движения за счет тепла солнечной радиации, поглощаемого трубой 2, или (и) тепла, передаваемого воздуху нагревателем 3.Периодическими колебаниями давления нагреваемого воздуха вызывают соответствующие сокращения эластичной ленты 5, что приводит к интенсивному перемешиванию потока нагреваемого воздуха в радиальном и осевом направлениях. регулирование притока солнечной радиации к трубе 2 может осуществляться с помощью цилиндрического экранирующего приспособления в виде отрезка цилиндра (не показан), надетого на трубу 2 и перемещаемого вдоль своей оси, или путем изменения ориентации концентратора 1 относительно солнца. Покинувший кольцевой канал 4 и нагретый до заданной температуры воздух пропускают через теплоаккумулирующее устройство, затем с требуе-мыми тепловлажностными параметрами, приданными после окончательной доработки (осушки или увлажнения в специальных устройствах), подают в сушильную камеру (не показана) и используют его в качестве свежего сушильного агента.Соотношение между эквивалентными диаметрами выступов 7 н 8 и кольце-: вого канала 4 0,02-0,06 и отношение между шагом выступов 7 и 8 трубы 2 и нагревателя 3 к их эквивалентному диаметру 12-14 создают оптимальные условия для интенсификации теплопередачи от трубы 2 и нагревателя 3 к потОку теплоносителя. В предлагаемом коллекторе кольцевой канал 4 с размещенной в нем спиральной лентой 5 и выступами 7 и 8, выполненными в виде, например, проволочных оребрений, обеспечивают рез. кое увеличение интенсивности передачи тепла от трубы 2 и нагревателя 3 к закручиваемому потску воздуха, что приводит к соответствующему снижению металлоемкости и массы коллектора при неизменной прсизводительности по теплу и удельной затрате мощности на преодоление аэродинамического сопротивления, отнесенного к единице поверхности конвективного теплообмена.Заказ 3790/34 Тираж 659 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формулаи з обретения Солнечный тепловой коллектор, содержащий концентратор и установлен. 5 ныи в его фокальной зоне поглотитель, выполненный в виде трубы с размещенным в ней трубчатым нагревателем, образующим. с трубой кольцевой канал, в котором установлена спиральная лен та, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса теплопередачи путем увеличения турбулизации потока теплоносителя, спиральная лента выполнена из;эластичного материала, труба снабжена наружными ребрами и внутренними спиральными выступами, а нагреватель - наружными спиральными выступами, причем отношение шага выступов трубы и нагревателя к их эквивалентному диаметру 12-14, а отношение эквивалентного диаметра выступов к эквивалентному диаметру кольцевого канала 0,02-0,06,