CS240263B1

CS240263B1 - Solar collector

Info

Publication number: CS240263B1
Application number: CS827734A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Hartych; Frantisek Lebeda; Bohumil Konecny; Vladislav Liska; Jaroslav Mikula
Original assignee: Vaclav Hartych; Frantisek Lebeda; Bohumil Konecny; Vladislav Liska; Jaroslav Mikula
Priority date: 1983-08-26
Filing date: 1983-08-26
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS773483A1

Abstract

Sluneční kolektor je určen k využití slunečního záření pro ohřev kapaliny, nejčastěji vody jednoduchým a nenáročným způsobem. Uvedeného účelu se dosáhne dvouvrstvo-u textilii, povrstvenou plastickými hmotami se systémem dutin, které prodlužuji a usměrňují průtok ohřívaného média. Dutiny jsou přitom odděleny tkanými nebo stehovými přepážkami s mikrodutinami. Systémem dutin proudí 69 až 99 % ohřívaného média a 40 až 41 % tohoto média protéká mikrodutinami přepážek, což umožňuje využití celé plochy kolektoru. Nízká hmotnost kolektoru, snadná manipulace a nízká pořizovací cena umožňují jeho použití na ohřev užitkové vody v rekreačních zařízeních s letním provozem. Pro průmyslové účely může nahradit dražší kovový absorbér.The solar collector is designed to use solar radiation to heat a liquid, most often water, in a simple and undemanding way. The stated purpose is achieved by a two-layer textile coated with plastic materials with a system of cavities that extend and direct the flow of the heated medium. The cavities are separated by woven or stitched partitions with microcavities. 69 to 99% of the heated medium flows through the system of cavities and 40 to 41% of this medium flows through the microcavities of the partitions, which allows the use of the entire collector area. The low weight of the collector, easy handling and low purchase price allow its use for heating utility water in recreational facilities with summer operation. For industrial purposes, it can replace a more expensive metal absorber.

Description

Vynález se týká slunečního kolektoru, sběrače apod. zhotoveného z nejméně dvouvrstvé plošné textilie, obsahující dutiny pro proudění ohřívaného média.The invention relates to a solar collector, a collector or the like made of at least two-layered fabric comprising cavities for the flow of the heated medium.

Ke sběru záření bez koncentrace záření dochází u tak zvaných rovinných kolektorů. Při účinnosti přeměny 30 až 50 % jimi lze dosáhnout teploty média 60 až 200 °C. Rovinný kolektor je obvykle tvořen absorbérem z kovové desky pokryté vhodnou absorbující vrstvou a kovovými trubkami, jimiž prochází kapalné či plyné médium. Výjimečně byly jako absorbér použity průhledné trubky, jimiž tmavá kapalina pohlcující záření probíhá. Nad absorbérem je zpravidla průhledný kryt ze skla nebo z průhledné fólie, který zabraňuje unikání horkého vzduchu z absorbéru. Dno a boky rovinného sběrače jsou z tepelně izolující látky, aby teplo z absorbéru neunikalo do chladného okolí vedením.Collecting radiation without radiation concentration occurs in so-called planar collectors. With a conversion efficiency of 30 to 50%, a medium temperature of 60 to 200 ° C can be achieved. The planar collector is usually formed by an absorber of a metal plate covered with a suitable absorbent layer and metal pipes through which the liquid or gaseous medium passes. Exceptionally, transparent tubes have been used as absorber through which the dark radiation-absorbing liquid runs. Above the absorber there is generally a transparent cover made of glass or transparent foil, which prevents hot air escaping from the absorber. The bottom and sides of the planar header are made of a heat insulating material so that heat from the absorber does not escape into the cold surroundings by conduction.

U některých kontrolních kolektorů se nepoužívají trubky. Ohřívané médium zde proudí mezi absorbérem a průhledným krytem kolektoru.Some control collectors do not use pipes. Here, the heated medium flows between the absorber and the transparent collector cover.

Nevýhodou kovových kolektorů, které jsou nejvíce rozšířeny, je jejich velká hmotnost, vysoká pořizovací cena a nutnost trvalého umístění.The disadvantage of the metal collectors that are most widespread is their heavy weight, high purchase price and the necessity of permanent placement.

Pro· odstranění nevýhod kovových kolektorů byly vyvinuty kolektory z fólii plastických hmot a z textilií.In order to eliminate the disadvantages of metal collectors, collectors made of plastic foil and textiles have been developed.

Kolektory z fólií jsou tvořeny nejméně ze dvou vrstev vzájemně mezi sebou slepených nebo svařených k vytvoření dutiny, zaujímající celou plochu absorbéru nebo známého systému kanálků.The foil collectors consist of at least two layers glued together or welded to each other to form a cavity, occupying the entire surface of the absorber or the known channel system.

Textilní kolektory jsou tvořeny např. dvojitou povrstvenou tkaninou, s dutinou zaujímající celou plechu kolektoru. Výška dutiny je vymezena místním provázáním spodní a vrchní vrstvy tkaniny jednotlivými nitěmi.The textile collectors consist of, for example, a double coated fabric, with a cavity occupying the entire collector sheet. The height of the cavity is determined by the local interconnection of the lower and upper layers of the fabric by the individual threads.

Výhodou obou uvedených typů kolektoru je nízká hmotnost, nízká pořizovací cena, snadné přemísťování ve svinutém stavu, což umožňuje i krátkodobé. použití. Nevýhodou kolektorů z fólií i textilií, s dutinou zaujímající celou plochu kolektoru, je nižší účinnost přeměny energie vlivem nerovnoměrného průtoku vody absorbérem. Nerovnoměrný průtok se snaží odstranit kolektory z fólií plastických hmot se systémem kanálků vytvořených místním slepením nebo svářením dvou fólií. Plocha spojení dvou fólií, zaujímající asi 20 % povrchu absorbéru, nemůže využívat dopadající sluneční energii k ohřevu vody. Tím dochází k nižšímu účinku přeměny energie.The advantage of both types of collector is low weight, low purchase price, easy moving in the coiled state, which allows even short-term. use. The disadvantage of the collectors of foils and textiles, with a cavity occupying the entire collector surface, is the lower energy conversion efficiency due to the uneven flow of water through the absorber. Uneven flow tries to remove collectors from plastic films with a system of channels created by local gluing or welding of two films. The bonding area of the two films, occupying about 20% of the absorber surface, cannot use the incident solar energy to heat the water. This results in a lower energy conversion effect.

Uvedené nevýhody odstraňuje sluneční kolektor podle vynálezu s nejméně dvouvrstvě plastickou hmotou povrstvené textilie, vykazující systém dutin, který zajišťuje oproti známým typům s dutinou zaujímající celou plochu kolektoru několikanásobné prodloužení dráhy ohřívaného média a usměrnění jeho průtoku. Dutiny jsou přitom odděleny tkanými nebo stehovými přepážkami s mikrodutinami, které ve srovnání s kolektory z fólií z plastických hmot umožňují proudění 60 až 99 %' ohřívaného média 'systémem dutin, zatímco 40 až ,41 % ohřívaného média protéká mikrodutinami přepážek. K tomu napomáhá i oboustranné povrstvení textilie plastickou hmotou, která zasahuje maximálně do 50 % tloušťky textilie. Systém dutin a mikrodutin přepážek umožňuje využití celé plochy kolektoru, a tím dochází k účinnější přeměně dopadajícího slunečního záření v teplo ohřívaného média.These disadvantages are overcome by a solar collector according to the invention having at least a two-layer plastic-coated fabric having a cavity system which provides a multiple extension of the path of the medium to be heated and a flow direction control compared to the known types with a cavity occupying the entire collector surface. The hollows are separated by woven or stitched bulkheads with microcavities which allow 60 to 99% of the 'heated medium' to flow through the cavity system as compared to the plastic foil collectors, while 40 to 41% of the heated medium flows through the bulkhead microcavities. This is also aided by the double-sided coating of the fabric with plastic material, which extends up to a maximum of 50% of the fabric thickness. The system of cavities and micro-cavities of the baffles allows the use of the entire collector surface, thus converting the incident solar radiation more effectively into the heat of the heated medium.

Provedení kolektoru podle vynálezu je znázorněno na přiložených výkresech, kde obr. 1 znázorňuuje pohled na kolektor a obr. 2 detail řezu.An embodiment of the collector according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a view of the collector and Fig. 2 shows a detail of a section.

Kolektor je tvořen dvouvrstvou textilií, uspořádanou do systému dutin 2 pro průtok ohřívaného média, vytvořených přepážkami 3 s mikrodutinami. Přepážky jsou tvořeny bud tkalcovskou vazbou, nebo dvěma řadami stehů. Kolektor je opatřen vstupním' otvorem 1 a na svém opačném konci výstupním otvorem 4. Celý povrch absorbéru, včetně okraje 5, je oboustranně kryt vrstvou plastické hmoty 6.The collector consists of a two-layer fabric arranged in a system of cavities 2 for the flow of heated medium formed by partitions 3 with microcavities. The partitions consist of either a weave or two rows of stitches. The collector is provided with an inlet opening 1 and an outlet opening 4 at its opposite end. The entire surface of the absorber, including the edge 5, is covered on both sides with a layer of plastic 6.

Ohřívané médium vstupuje do kolektoru vstupním otvorem 1, prochází z části dutinami 2 a z části mikrodutinami přepážek 3. Ohřáté médium vystupuje otvorem 4.The heated medium enters the collector through the inlet opening 1, passes partly through the cavities 2 and partly through the micro cavities of the baffles 3. The heated medium exits through the opening 4.

Systém přepážek 3 je v příkladném provedení meandrovitý, takže ohřívané médium je donuceno protékat dutinami 2 v celé ploše kolektoru, přičemž propustnost přepážek 3 umožňuje 100% využití absorpčního povrchu kolektoru k ohřevu média. Typické konstrukce kolektoru podle vynálezu jsou uvedeny v následujících příkladech.In the exemplary embodiment, the baffle system 3 is meandering, so that the heated medium is forced to flow through the cavities 2 over the entire collector surface, while the permeability of the baffles 3 allows 100% utilization of the absorption surface of the collector to heat the medium. Typical collector designs according to the invention are shown in the following examples.

Sluneční kolektor pro ohřev užitkové vody je tvořen dvouvrstvou dutinou tkaninou délky 3 m, šíře 1,4 m, která je vyrobena z polyesterového hedvábí černého barveného ve hmotě 110 dtex f 24 X 2, S 200 v osnově i útku, obsahující dutiny široké 20 mm, oddělené 3 mm širokým spojem, s použitím dutinné vazby se základní plátnovou vazbou. Nepřípustnost tkaniny je zajištěna 1 mm nánosového PVC černé barvy.Solar collector for domestic water heating consists of a two-layer cavity fabric of 3 m length, 1.4 m width, which is made of polyester silk dyed in 110 dtex f 24 X 2, S 200 in warp and weft, containing cavities 20 mm wide , separated by a 3 mm wide joint, using a hollow weave with a basic linen weave. The fabric is impermeable by 1 mm black PVC coating.

Sluneční kolektor v jiném provedení je tvořen ze dvou vrstev jednoduché tkaniny prošité dvojitým stehem, popř. délky 0,5 mm, vzdálenost 3 mm. Šíře dutin, povrstvení a další parametry jsou shodné s předchozím příkladem.Solar collector in another embodiment consists of two layers of single fabric stitched with double stitch, respectively. length 0.5 mm, distance 3 mm. The width of the cavities, the coating and other parameters are the same as in the previous example.

Využití textilního slunečního kolektoru je velmi široké, vzhledem k jeho nízké hmotnosti a snadné manipulaci. Rovněž cenově by měl být textilní sluneční kolektor přístupný, zejména pro malospotřebitele na ohřev užitkové vody na mytí v rekreačních zařízeních s letním provozem, k ohřevu vody pro zalévání, do bazénků na konpání a podobně. Rovněž bude možné průmyslové použití všude tam, kde se používá kovových kolektorů, v kravínech, v zahradnictví apod. apod. Zde může nahradit drahý trubkový nebo deskový absorbér. Sluneční kolektor může pracovat i obráceným postupem, tj. předávání tepla z ťeplonosného média okolnímu prostředí.The use of the textile solar collector is very wide due to its low weight and easy handling. Also, the textile solar collector should be affordable, especially for small consumers for heating domestic hot water for washing in recreational facilities with summer operation, for heating water for watering, for swimming pools and the like. Industrial use will also be possible wherever metal collectors are used, in cowsheds, in horticulture, etc., where it can replace an expensive tube or plate absorber. The solar collector can also work in the reverse way, ie transferring heat from the heat-carrying medium to the surrounding environment.

Claims

Subject

Solar collector consisting of at least one two-layer fabric coated on both sides with a plastics material which is joined together to form a cavity system, characterized in that the baffles (3) separating the cavities (2) comprise micro cavities open in the flow direction The two plastics layers (6) extend up to 50% of the fabric thickness.

OF THE INVENTION

Solar collector according to claim 1, characterized in that the baffles (3) are formed by a weave.

Solar collector according to claim 1, characterized in that the baffles (3) consist of at least two parallel rows of stitches.