Коллектор солнечной энергии

и 937915 Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскиаСоциапистичвскиарвсвубее(22)Заявлеио 02,12.80 (21) 3210264/24-06Эс cрисоедииением заявки М Ввударсееей кеввтет ееер ав левам зебуетвей в ащытвй(54) КОЛЛЕКТОР СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ 1Изобретение относится к гелиотех- нике, в частности к коллекторам солнечной энергии.Известен коллектор солнечной энергии, содержащий тейлоизолированный корпус с прозрачным покрытием и размещенные в полости корпуса кон-.: центратор и приемник излучения. В этом коллекторе приемник излу- чения выполнен в виде трубчатой панели, а концентратор - в виде раз" мещенных параллельно оси корпуса двух полуцилиндрических отражающих поверхностей, что позволяет направ" лять солнечные лучи на приемник при любых углах их падения 11. Однако известному коллектору сов" нечной энергии присущи конвективные потери тепла от приемника через заполненную воздухом полость кор" пуса в окружающую среду. Кроме того, коллектор .предназначен лишь для на" 2грева одного теплоносителя, напри"мер водыЦель изобретения " повышениеКПД коллектора и расширение областиего применения.Поставленная цель достигаетсятем, что коллектор солнечной энергии, содержащий теплоизолированныйкорпус с прозрачным покрытием и раз"мещенные в полости корпуса концентратор и приемник излучения, снабжен насосом, гидравлически связанным с полостью корпуса, а в стенкепоследнего выполнено калиброванноеотверстие.Кроме того, приемник излучениявыполнен в виде конусного диска спилообразным поперечным сечением,а концентратор - в виде установ ленных по оси диска и его перимет"ру центрального полого и периферийного отражателей, соответственнорасширяющихся к поверхности дискаи прозрачному покрытию, причем диск93791 Прозрачным теплоизолирующим покрытием 2 может служить не только пластина из стекла, но и эластич 55 ная пленка, а также пластина из различного рода оптически прозрачных пластических масс или синтети 3и отражатели снабжены спиральнымтрубопроводом и установлены в корпусе с образованием зазора, заполненного песком.На фиг. 1 показан коллектор солнечной энергии, поперечный разрез;на фиг. 2 - фрагмент конструкцииприемника излучения,Коллектор солнечной энергии содержит теплоизолированный корпус 1 1 Вс прозрачным покрытием 2 и размещенные в полости 3 корпуса 1 концентратор 4 и приемник 5 излучения,Коллектор снабжен насосом 6,гидравлически связанным с полостью 153 корпуса 1, а встенке последнеговыполнено калиброванное отверстие 7.Приемник 5 излучения выполнен ввиде конусного диска 8 с пилообразным поперечным сечением, а концент- щратор 4 - в виде установленных пооси дисков и его периметру централь.ного полого отражателя 9 и периферийного отражателя 10, соответственно расширяющихся к поверхности 25диска 8 и прозрачному покрытию 2,причем диск 8 и отражатели 9 и 10снабжены спиральным трубопроводом 11и установлены в корпусе 1 с образованием зазора, заполненного песком12, Трубопровод 11 состоит из участков 13-15. Внешняя поверхность диска8 и примыкающий участок 13 к немутрубопровода 11 окрашены в черныйцвет. К отражателям 9 и 1 О участки14 и 15 трубопровода 1 примыкаютс тыльной стороны. Коллектор имеетвпускной патрубок 16 для холоднойводы и выпускной патрубок ( не показан)нагретой воды. Прозрачное покрытие 2 может состоять из двух и более слоев. Примыкающий к диску 8( фиг.2) участок 13 трубопровода 11снабжен зачерненными пластинами 17из хорошо проводящего тепло материала.Трубопровод 11 может быть выполнен из отдельных участков 13 и 15гидравлически не связанных междусобой, Отражатели 9 и 1 О могут быть50составлены из отдельных фацетов,имеющих форму многогранников. 5 4ческих материалов. Следует такжеотметить, что при выборе местностидля монтажа установки наряду с климатическими факторами следует учитывать характер рельефа и состав почвы.,В частности, наиболее благоприят"ным естественным сечением являетсякотловина с песчаной почвой, Вместес тем, при монтаже гелиоустановкине обязательно строго придерживатьсяправильных геометрических форм, усложняя и удорожая этим технологиюизготовления отдельных деталей и узлов устройства. Вполне допустимо конфигурацию гелиосооружений приспособить к рельефу выбранной местности.Коллектор солнечной энергии работает следующим образом.Через входной патрубок,16 холодная вода поступает в участки 4 и 5трубопровода 11, где предварительнонагревается теплом, поглощенным отражателями 9 и 10, а затем поступаетв основной участок 3 трубопровода11. Научастке 13 нагрев воды осуществляется путем поглощения диском 8и трубопроводом 11 сконцентрированного отражателями 9 и 10, а такженепосредственно падающего прямого ирассеянного солнечного излучения.Теплоаккумулирующая масса в видепеска 12 способствует сглаживанию неравномерности поступления солнечногоизлучения,Пластины 17 на участке 13 трубопровора 11 за счет многокоатных переотражений увеличивают долю поглощенного излучения.Одновременно с нагревом воды втрубопроводе 11 происходит нагреввоздуха в полости 3 корпуса 1, причем поверхность теплообмена с воздухом увеличивается за счет пластин 17,Нагретый воздух непрерывно откачивается насосом 6 и подается потребителю, В полость 3 поступает воздух из окружающей среды через калиброванное отверстие 7, При этом скорость откачки воздуха насосом 6 выбирается такой, чтобы обеспечить раз режение в полости 3. Снабжение коллектора насосом 6, гидравлически связанным с полостью 3, и выполнение в станке корпуса 1 колллектора калиброванного отверстия 7 обеспечивает возможность поддержания в полости 3 корпуса 1 пониженного давления, что снижает конвективные и5 93 тери тепла от приемника 5 излучения в окружающую среду, а также дает потребителю одновременно нагретые воду и воздух, Это в свою очередь, повышает КПД коллектора и расширяет область его применения.Выполнение коллектора солнечной энергии в виде чаши с приемником 5, имеющям форму конусного диска 8 с пилообразным поперечным сечением, и отражающими излучение стенками (отражатель 10) а также размещение от ражателя 9 в центре диска 8 и их снабжение спиральным трубопроводом 11, повышает количество поглощен- ного солнечного излучения, цто дополнительно повышает КПД коллектора,Формула изобретения аз 4429/одписное ВНИИПИ Тираж ППП "Патент",дул.Проектно"Филиаг.ужго Д л ) 1. Коллектор солнечной энергии,содержащий теплоизолированный корпусс прозрачным покрытием и размещен"ные в полости корпуса концентратор 7915 6и приемник излучения, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД и расширения областиприменения, он снабжен насосом, гидравлически связанным с полостью корпуса, а в стенке последнего выполнено калиброванное отверстие.2, Коллектор по и.1, о т л и ц аю щ и й с я тем, что приемник излу 1 О цения выполнен в виде конусного дискас пилообразным поперечным сечением,а концентратор - в виде установлен"ных по оси диска и его периметруцентрального полого и периферийно 1 З го отражателей, соответственно расширяющихся к поверхности диска и прозрачному покрытию, причем диск и отражатели снабжены спиральным трубопроводом и установлены в корпусе с2 о образованием зазора, заполненногопеском,ИстОцники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 4011855,2 з кл, 126-270 опублик. 1977.