Солнечный тепловой коллектор

СОЮЗ СОВЕТЕКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 4 Г 24,у м АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТОР СКОМ И ЕТЕЛЬСТ ОРсить лнечование ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Грузинский политехнический институт им. В.И.Ленина(54) СОЛНЕЧНЫЙ ТЕПЛОВОЙ КОЛЛЕКТ(57) Изобретение позволяет повыэффективность использования соной энергии. Криволинейное осн,1, имеющее Форму части шарового пояса, снабжено поглощающеи поверхностью 2 и прозрачным покрытием 3, рас положенными друг относительно друга с образованием канала, разделенного при помощи перегородок 4 на равные. замкнутые полости 5, заполненные. низ кокипящим теплоносителем. Каждая полость 5 выполнена в виде теплового диода с односторонней проводимостью, имеющего зону испарения на поглощающей поверхности 2, а зону конденсации - со стороны основания 1. КоллекРтор обеспечивает повьппение эффективности работы за счет использования прямой солнечной радиации в любое время дня кпи года. Э ил.Изобретение относится к гелиотехнике, конкретно к конструкциям солнечных коллекторов плоского типа.Цель изобретения - повышение эффективности использования солнечной5 энергии.На фиг, 1 представлен солнечный тепловой коллектор, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.Солнечный тепловой коллектор содержит криволинейное основание 1 с обращенной к Солнцу выпуклой поверхностью, закрепленную на ней поглоща,ющую поверхность 2 и размещенное над последней прозрачное покрытие 3. Поглощающая поверхность 2 и основание 1 имеют форму части шарового пояса и расположены,цруг относительно друга с образованием канала, разделенного при помощи перегородок 4 на равные замкнутые полости 5, заполненные низкокипящим теплоносителем, и выполненные каждая в виде теплового диода с односторонней проводимостью, имеющего зону 6 испарения на поглощаюц 1 ей поверхности 2 зону 7 конденсации - со стороны основания 1. В зоне испа" рения установлен сильфон 8 со штоком 9, который имеет клапан 10, размещенный в отверстии 11. Зона 7 конденсации размещена в трубе 12, запол,ненной теплоносителем. Основание 1 снабжено изоляцией 13. В тепловом диоде установлена капиллярная структура 14, Центральные углы шарового пояса в горизонтальной и вертикальной плоскостях могут быть определены по формуле= о+180 где с 4 - угол между точками восходаи захода Солнца в горизонтапьной плоскости; 45Ю,о- угол между летними зимнимстояниями Солнца в вертикальной плоскости.Солнечный коллектор работает следующим образом.50Солнечная радиация проходит через прозрачное покрытие 3 и поглощается поверхностью 2. Накопленное тепло нагревает жидкость внутри сильфона 8, которая при этом расширяется и клапан 10 открывает отверстие 11 в тепловом диоде. Одновременно накопленное на поглощающей поверхности 2 тепло нагревает и теплоноситель теп 40 БЫ =М =агссоз -а1где В - .радиус внешней поверхностишарового пояса;1 - расстояние этой поверхностидо солнца,Учитывая, что В 1, можно получитьо о, =о =аггсоз 0=90 о о = о, + с+с= о+ При этом в любое время дня солнечные лучи расположены перпендикулярлового диода, Теплоноситель испаряется в зоне 6 и образованный при этом пар проходит через открытое отверстие 11 и перемещается в зону 7 конденсации теплового диода, размещенную в трубе 12. Здесь пар теплоносителя передает тепло теплопереносящей жид-кости, циркулируемой в трубе 12, и конденсируется. Конденсат теплоносителя капиллярной структурой 14 тепловсго диода вновь возвращается к зоне 6 испарения и, соприкасаясь с частью поглощающей поверхности 2, испаряется. Теплопереносящая жидкость, циркулирующая в трубе 12, постепенно нагревается и выводится из коллектора для использования, При перемещении солнца его радиация на определенной части поглоц 1 ающей поверхности 2 уменьшается и появляется возможность переноса теплоты в обратном направленииот теплопереносящей жидкости, циркулирующей в трубе 12 к более холодной поглощающей поверхности 2. Охлаждение части поглощающей поверхности 2 вызывает соответственно охлаждение жидкости в сильфоне 8. Последний сжимается и перемещает шток 9 с клапаном 10. Последний закрывает отверстие 11, Закрытое отверстие 11 не дает возможности перехода пара теплоносителя в зону 6 поглощающей поверхности 2 дпя конденсации, и соответственно предотвращается возможность потерь теплоты.Центральные углы К шарового пояса подобраны так, чтобы в течение каждого дня года коллектор мог нормально работать. Если угол между точками восхода С и захода В солнца для данной местности составляете, то углы охвата солнечными лучами выпуклой поглощающей поверхности 2 коллектора при восходе и заходе солнца составляютКорректор В,Гирняк Тираж 6 аказ 7539/35 34 Подписное НИИПИ Государств ям при ГКНТ СССР енного комитета по изобретениям и открыти 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/ кое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектн Производственно-полигр 3 145671но какой-либо части поглошающей поверхности 2 коллектора,Коллектор предусматривает регулирование температуры поглощающей по".5верхности. Это осуществляется заменой жидкости в сильфоне 8, Если впоследнем жидкость расширяется прималых температурах, то отверстие 11открывается при малых температурахпоглощающей поверхности 2 и началои окончание действия коллектора соответственно происходят при малыхтемпературах и наоборот,15Таким образом, по сравнению с известными плоскими коллекторами предлагаемый коллектор солнечной энергии обеспечивает повышение эффективности работы за счет достижения ис пользования прямой радиации солнечных лучей в любое время дня или года.А-А 6 4Формула из о бр етенияСолнечный тепловой коллектор, содержащий криволинейное основание с обращенной к солнцу выпуклой поверх ностью, закрепленную на ней поглощающую поверхность и размещенное над последней прозрачное покрытие, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения эффективности использования солнечной энергии, поглощающая поверхность и основание имеют форму части шарового пояса и расположены относительно друг друга с образованием канала, разделенного при пбмощи перегородок на равные замкнутые полости, заполненные низкокипящим теплоносителем и выполненные каждая в виде теплового диода с односторонней проводимостью, имею- него зону испарения на поглощающей поверхности, а зону конденсации - со стороны основания.