Солнечный нагреватель

Союз СоветскикСоциапистическикРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 937917(51) М. Кл. Р 24 Ю 3/02 ЬаударатаенныИ камитет СССР аа делам нзобретеннй и аткрытнй .Дата опубликования описания 23.06,82(54) СОЛНЕЧНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ 1Изобретение относится к гелиотех-"нике, в частности к солнечным нагревателям,Известен солнечный нагреватель, со.содержащий конический отражатель с ко.аксиально расположенной в нем линзой,установленную вдоль оптической осиотражателя вращающуюся тепловую трубу, испарительная часть которой расположена на освещенной стороне отражателя и на обращенной к ней поверхности имеет поглощающее излучениепокрытие, и теплообменник с патрубка-,ми, расположенный коаксиально конденсационной части тепловой трубы.В этом солнечном нагревателе внутренняя стенка тепловой трубы имеетвинтовой паз прямоугольного сечения,а ограниченный этой стенкой центральный канал .подключен к патрубкам вво ода и вывода нагреваемой среды 1.Однако конический отражатель и цилиндрической формы тепловая труба необеспечивают равномерного распределе ния солнечного излучения по поглощающей поверхности, теплопередающая поверхность недостаточно развита, а поглощающая - не теплоизолирована.Цель изобретения - повышение степени использования солнечной энергии и КПД нагревателя.Поставленная цель достигается тем, что солнечный нагреватель, содержащий конический отражатель с коаксиально расположенной в нем линзой, установленную вдоль оптической оси отражателя вращающуюся тепловую трубу, испарительная часть которой расположена на освещенной стороне отражателя и на обращенной к ней поверхности имеет поглощающее излучейие покрытие, и теплообменник с патрубками, расположенный коаксиально конденсационной части тепловой трубы, снабжен соосно установленным над торцовой поверхностью испарительной части тепловой трубы дополнительным коническим отражателем с наружной ра 9379 7бсчей поверхностью, а конденсационная часть тепловой трубы расположена на теневой стороне первого отражателя и обе части выполнены расширяющимися в направлении к дополнительному отражателю, причем торцовая поверхность испарительной части снабжена по периферии поглощающим излучение покрытием, конденсационная -расположенными снаружи перфорированными лопастями, а линза имеет конусообразную форму,Кроме того, испарительная частьтепловой трубы снабжена прозрачнойтеплоизоляцией, расположенной с зазором относительно поглощающего излучение покрытия,На чертеже представлен продольныйразрез солнечный нагреватель,продольный разрез,Нагреватель содержит коническийотражатель 1 с коаксиально расположенной в нем линзой 2, установленнуювдоль оптической оси отражателявращающуюся тепловую трубу 3, испарительная цасть 4 которой расположенана освещенной стороне отражателяи на обращенной к ней поверхностиимеет поглощающее излучение покрытие5, и теплообменник 6 с патрубками 7,расположенный коаксиально конденсационной части 8 тепловой трубы 3.Нагреватель снабжен соосно установленным над торцовой поверхностью9 испарительной части 4 тепловой трубы 3 дополнительным коническим отражателем О с наружной рабочей поверхностью, а конденсационная часть 8тепловой трубы 3 расположена на теневой стороне первого отражателя 1 иобе части 4 и 8 выполнены расширяющимися в направлении к дополнительномуотражателю 10, причем торцовая поверхность 9 испарительной части 4 снабжена по периферии поглощающим излучение покрытием 11, конденсационнаячасть 8 снабжена расположенными снаружи перфорированными гопастями 12,а линза 2 имеет конусообразую Форму.Испарительная часть 4 тепловойтрубы 3 снабжена прозрачной теплоизоляцией 13, расположенной с зазором14 относительно поглощающего излучения покрытия 5, обращенного к освещенной стороне отражателя 1, и покрытие 11 на торцовой поверхности 9Поглощающие излучение покрытия 5и 11 выполнены селективными и зазор14 ваку,.мирован,. Вращающаяся тепловая труба по ва.лу 15 и в местах контакта с теплообменником 6 герметизирована лабиринтными уплотнениями 6.Вал 15 тепловой трубы 3 установлен в подшипниках 17 и вращение навал 15 передается от шкива 18 с помощью клиноременной передачи 9,Тепловая труба 3 в своей средней16 части, вне зоны воздействия солнечного излучения. снабжена теплоизоляцией 20.Теплообменник 6 также выполнентеплоизолированным. Полость тепловой15 трубы заполнена жидкой и паровой фазами рабочего вещества,Конический отражатель 1 может бытьизготовлен из трапециевидных фацет.Вращение тепловой трубы может быть20 осуществлено от ветродвигателей иликомбинированным применением ветродвигателя и электродвигателя с регулируемой скоростью вращения.Солнечный нагреватель работаетследующим образом,От привода (не показан) вращениепередается тепловой трубе 3, Под действием центробежных сил жидкая фазарабочего вещества перемещается отзо конденсационной части 8 к испарительной части 4 по внутренней коническойповерхности корпуса тепловой трубы3, Здесь за счет поглощенной покрытиями 5 и 11 солнечной энергии, поступающей в виде прямых и отраженных35отражателями 1 и 10 лучей, постояннообновляемая жидкая Фаза непрерывноиспаряется. Первая фаза рабоцеговещества занимает центральную часть40полости, тепловой трубы 3 и конденсируется в конденсационной части 8,отдавая тепло нагреваемой в теплообменнике 6 среде, .Последняя тангенциально вводится в теплообменник 6 через патрубок 7, интенсивно закручи 45вается и приобретает спиральную траекторию движения под действием перфорированных лопастей 12, вращающихся вместе с тепловой трубой 3, тангенциально выводится из теплообмен 5 О ника 6, а затем подается потребителю,Придание тепловой трубе коницеской Формы и снабжение ее торцовойповерхности 9 поглощающим излучениепокрытием 11 в сочетании с установ 55 ленным над этой поверхностью 9дополнительным коническим отражателем 10 перераспределяет поступающусолнечную .энергию по тепловой вог -с 13 /опринимающей поверхности тепловой трубы 3 и увеличивает площадь тепло- воспринимающей поверхности, что в свою очередь, повышает степень использования солнечной энергии. 5Снабжение тепловой трубы 3 в конденсационной части 8 перфорированными лопастями 12 улучшает теплопередачу и уменьшает теплопотери, что увеличивает КПД нагревателя, К этому 10 эффекту приводит наличие вакуумированного зазора 14 в испарительной части тепловой трубы 3.15формула изобретения1. Солнечный нагреватель, содержащий конический отражатель с коаксиально расположенной в нем линзой, 20 установленную вдоль оптической оси отражателя вращающуюся тепловую трубу, испарительная часть которой расположена на освещенной стороне отражателя и на обращенной к ней по верхности имеет поглощающее излучение покрытие, и теплообменник с пат.рубками, расположенный коаксиально конденсационной части тепловой трубы, / 6О т л и и а ю щ и Й с я тем, что, сцелью повышения степени использованиясолнечной энергии и КПД, нагревательснабжен соосно установленным над торцовой поверхностью испарительной части тепловой трубы дополнительным коническим отражателем с наружной рабочей поверхностью, а конденсационнаячасть тепловой трубы расположена натеневой стороне первого отражателяи обе части выполнены расширяющимисяв направлении к дополнительному отражателю, причем торцовая поверхностьиспарительной части снабжена по периферии поглощающим излучение покрытием, конденсационная - расположеннымиснаружи перфорированными лопастями,а линза имеет конусообразную форму.2, Нагреватель по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что испарительная часть тепловой трубы снабженапрозрачной теплоизоляцией, расположенной с зазором относительно поглощающего излучение покрытия.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2839948/24-06,кл, Е 24 3 3/02, 1979937917 Составитель П. Шендеровичрышева Техред А. Ач Коррек Шароши едактор Заказ МЗО/51 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн Тираж 799 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РауПодписнокомитета СССи открытийская наб., д