MD908Z - Absorber pentru colectorul solar - Google Patents
Absorber pentru colectorul solar Download PDFInfo
- Publication number
- MD908Z MD908Z MDS20140038A MDS20140038A MD908Z MD 908 Z MD908 Z MD 908Z MD S20140038 A MDS20140038 A MD S20140038A MD S20140038 A MDS20140038 A MD S20140038A MD 908 Z MD908 Z MD 908Z
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- absorber
- gutters
- solar
- thermal
- angle
- Prior art date
Links
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 title claims abstract description 88
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 34
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 25
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 7
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 241000112598 Pseudoblennius percoides Species 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Landscapes
- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la domeniul heliotehnicii şi poate fi utilizată în colectorii solari pentru încălzirea apei şi producerea energiei termice.Absorberul pentru colectorul solar include trei jgheaburi, fiecare cu o porţiune în formă de arc de cerc în secţiune (4), fixate între ele cu partea convexă îndreptată spre interior după linii longitudinale (5) cu formarea unui canal (9) pentru circulaţia agentului termic, şi cu porţiuni laterale, executate la nivelul liniilor (5). Porţiunile laterale ale jgheaburilor (4) alăturate sunt fixate între ele cu formarea unor nervuri longitudinale (10), amplasate sub un unghi de 120° una faţă de alta.
Description
Invenţia se referă la domeniul heliotehnicii şi poate fi utilizată în colectorii solari pentru încălzirea apei şi producerea energiei termice.
Este cunoscut panoul absorbant pentru colectorul solar plan, care este executat din profil de aluminiu, la care din spate este montată în orificiul canalului profilului o ţeavă din cupru pentru circulaţia agentului termic [1].
Dezavantajele acestui panou absorbant constau în aceea ca incidenţa sub unghiuri mari a fluxului de lumină directă a soarelui sau de lumină ambientală pe suprafaţa plată a panoului absorbant conduce la valori reduse de absorbţie a fluxurilor incidente de radiaţie, şi procedeul de confecţionare a panoului absorbant nu asigură un contact termic adecvat între ţeava de cupru şi profilul din aluminiu.
Este cunoscut panoul absorbant pentru colectorul solar plan, care include o suprafaţă de absorbţie a radiaţiei solare incidente, canalul prin care circulă agentul termic încălzit în formă de ţeavă din metal, care este plasată în spatele foliei sau tablei ondulate din metal subţire, în care transferul de căldură spre agentul termic încălzit din canal se face prin punţi termice, ce au contacte mecanice şi termice rigide cu vârfurile foliei ondulate şi cu ţeava cu agent termic încălzit [2].
Dezavantajul acestui panou absorbant constă în suprafaţa redusă de transfer de căldură de la folia ondulată prin punţile termice confecţionate din sârmă cu diametru mic şi suprafaţa exterioară a ţevii (canalului) cu agent termic încălzit. Folia ondulată din aluminiu sau din cupru are grosimea de 0,03 mm şi lungimea de 1250 mm, ceea ce creează mari dificultăţi la formarea contactelor mecanice şi termice rigide cu vârfurile acestei folii, precum şi la asigurarea rigidităţii mecanice a elementului constructiv format de folia ondulată. Totodată, formarea contactelor termice ale punţilor termice din sârmă cu vârfurile ondulate ale foliei prezintă o problemă tehnologică foarte dificilă, care incontestabil ridică costul unor astfel de colectori solari, deoarece este necesar de a efectua sute de contacte termice cu folia ondulată.
Cea mai apropiată soluţie este panoul absorbant al colectorului solar termic plan, format din două plăci ondulate interconectate, care formează împreună canalele de circulaţie a agentului termic încălzit, care au forma unor ţevi constituite din două suprafeţe de tablă semicilindrice cu nervuri orizontale exterioare longitudinale, care împreună cu semisuprafaţa canalului formează suprafaţa de absorbţie a energiei fluxului incident solar. Porţiunile plane şi nervurile orizontale au puncte de contact mecanic la mijlocul părţilor plane ale elementelor absorbante. Dimensiunea panoului absorbant în colectorul solar termic dintre punctele de contact ale porţiunilor plane determină suprafaţa de absorbţie (captare) a energiei solare şi au impact asupra rigidităţii mecanice a colectorului [3].
Dezavantajele acestei soluţii constau în capacitatea redusă de absorbţie a căldurii fluxului incident solar datorită zonei mici a suprafeţei absorbante şi eficienţei scăzute la iradierea laterală, precum şi valoarea mică a raportului dintre suprafaţa absorbantă şi volumul agentului termic încălzit în ţeava panoului absorbant, ceea ce influenţează asupra dinamicii procesului de încălzire a agentului termic.
Problema pe care o rezolvă prezenta invenţie constă în ridicarea capacităţii şi uniformităţii de absorbţie a radiaţiei solare pe parcursul zilei fără urmărirea soarelui.
Absorberul pentru colectorul solar include trei jgheaburi, fiecare cu o porţiune în formă de arc de cerc în secţiune, fixate între ele cu partea convexă îndreptată spre interior după linii longitudinale cu formarea unui canal pentru circulaţia agentului termic, şi cu porţiuni laterale, executate la nivelul liniilor. Porţiunile laterale ale jgheaburilor alăturate sunt fixate între ele cu formarea unor nervuri longitudinale, amplasate sub un unghi de 120° una faţă de alta. Porţiunile laterale ale jgheaburilor pot fi executate sub un unghi de 30° faţă de coarda porţiunii în formă de arc de cerc a jgheaburilor.
Această combinaţie de elemente asigură condiţiile de absorbţie uniformă a radiaţiei solare de către absorber, ca urmare a faptului că el include trei nervuri longitudinale amplasate sub un unghi de 120°. O nervură a absorberului este orientată în zenit. Ca rezultat, la unghiuri mici de incidenţă a fluxului de radiaţie solară energia este absorbită de nervura orientată în planul secţiunii punctului de zenit. La ridicarea soarelui creşte rata de absorbţie a fluxului de către nervurile amplasate sub unghiuri de 120° faţă de nervura longitudinală orientată spre zenit. La atingerea poziţiei de zenit energia este absorbită numai de nervurile amplasate sub un unghi de 120°. La trecerea punctului de zenit iarăşi începe a creşte cota de energie absorbită de nervura orientată spre zenit. Astfel, pe parcursul zilei are loc o redistribuire a cotelor fluxului de radiaţie captat între nervurile longitudinale ale absorberului. Ca rezultat, amplitudinea variaţiei puterii captate a fluxului de radiaţie nu depăşeşte valoarea de 0,067, pe când în cazul celei mai apropiate soluţii această variaţie a puterii medii constituie cca 0,36 din valoarea maximă a puterii la amplasarea soarelui în zenit.
Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-7, care reprezintă:
- fig. 1, schema absorberului pentru colectorul solar, secţiune transversală;
- fig. 2, schema absorberului pentru colectorul solar cu unghiul porţiunii în formă de arc de cerc a jgheabului mai mare de 60° şi mai mic sau egal cu 180° cu indicarea nervurilor longitudinale;
- fig. 3, schema absorberului pentru colectorul solar cu unghiul porţiunii în formă de arc de cerc a jgheabului mai mare de 60° cu indicarea nervurilor longitudinale executate sub un unghi de 30° faţă de coarda porţiunii în formă de arc de cerc a jgheaburilor;
- fig. 4, schema geometrică a jgheabului cu porţiunea laterală executată sub un unghi de 30° faţă de coarda porţiunii în formă de arc de cerc a jgheaburilor;
- fig. 5, schema de confecţionare a absorberului pentru colectorul solar prin tăiere din ţeava cu diametrul D a şase jgheaburi;
- fig. 6, schema de confecţionare a absorberului pentru colectorul solar prin tăiere din ţeava cu diametrul D a trei jgheaburi;
- fig. 7, schema de confecţionare a absorberului pentru colectorul solar prin tăiere din ţeava cu diametrul D a două jgheaburi.
Absorberul pentru colectorul solar include trei jgheaburi, fiecare cu o porţiune în formă de arc de cerc în secţiune 4, fixate între ele cu partea convexă îndreptată spre interior după linii longitudinale 5 cu formarea unui canal 9 pentru circulaţia agentului termic, şi cu porţiuni laterale, executate la nivelul liniilor 5. Porţiunile laterale ale jgheaburilor 4 alăturate sunt fixate între ele cu formarea unor nervuri longitudinale 10, amplasate sub un unghi de 120° una faţă de alta. Dimensiunile nervurilor longitudinale 10 sunt determinate de unghiul central al porţiunii laterale 7 şi distanţa dintre liniile longitudinale 5 şi marginea jgheabului 2. Porţiunile laterale ale jgheaburilor pot fi executate sub un unghi de 30° faţă de coarda porţiunii în formă de arc de cerc a jgheaburilor.
Absorberul pentru colectorul solar funcţionează în felul următor.
Dimineaţa soarele se află în stânga absorberului, care este poziţionat astfel, că nervura longitudinală 10 verticală să fie orientată spre zenit (vezi fig. 1). Soarele în acest interval al zilei de asemenea se află în partea stângă a absorberului prezentat în fig. 2 şi 3. În această poziţie, fluxul de radiaţie a soarelui este absorbit de suprafaţa iluminată din partea stângă a planului vertical de simetrie al absorberului, şi anume de porţiunea în formă de arc de cerc în secţiunea 4 a jgheabului, care formează canalul 9 pentru circulaţia agentului termic încălzit al absorberului. Căldura absorbită de această porţiune se transmite agentului termic, care circulă prin canalul 9. Din canalul 9 agentul termic încălzit se transmite consumatorului. Acest proces se derulează până în momentul care corespunde trecerii soarelui de punctul de zenit. După trecerea de către soare a punctului de zenit radiaţia solară este absorbită de porţiunea în formă de arc de cerc în secţiunea 4 a jgheabului, care formează canalul 9 al absorberului, amplasat în dreapta de planul secţiunii, ce trece prin punctul de zenit (vezi fig. 1). Soarele în acest interval al zilei se află în partea dreaptă a planului vertical ce trece prin punctul de zenit şi absorberul prezentat în fig. 2 şi 3. Căldura absorbită de suprafaţa porţiunii 4 aflată în partea dreaptă a planului vertical, ce trece prin punctul de zenit şi nervura longitudinală, ce coincide cu acest plan, se transmite agentului termic, care circulă prin canalul 9. Din canalul 9 agentul termic încălzit se transmite consumatorului. Fixarea porţiunilor 4 după liniile 8 asigură rigiditatea mecanică a construcţiei absorberului. Deplasarea liniilor 8 de fixare de la canalul 9 de circulaţie a agentului termic asigură protecţia construcţiei absorberului la schimbarea volumului agentului termic condiţionat de variaţia temperaturii acestuia, de exemplu ca urmare a îngheţării lui. Liniile 5 reprezintă graniţele canalului 9 cu agent termic. În diverse poziţii ale soarelui pe bolta cerească pe porţiunile 4 există zone unde razele solare cad perpendicular. Ca urmare se asigură un grad ridicat de absorbţie uniformă a radiaţiei fluxului incident de lumină pe parcursul zilei, prin ce se şi asigură soluţionarea problemei invenţiei.
În absorberul propus şi destinat pentru utilizare în colectorul solar termic plan, dezavantajele menţionate se exclud prin aceea că se modifică realizarea constructivă a absorberului privind formarea canalului de circulaţie 9 a agentului termic şi a suprafeţei de absorbţie a radiaţiei solare şi amplasarea spaţială a nervurilor 10, ceea ce asigură majorarea suprafeţei de absorbţie a energiei solare, inclusiv, pentru valori mari ale unghiului de iradiere solară laterală. Absorberul este confecţionat din trei jgheaburi, fiecare cu o porţiune în formă de arc de cerc în secţiunea 4, care au lungimea arcului , unde este unghiul porţiunii în formă de arc de cerc, R - raza circumferinţei secţiunii transversale a ţevii cu diametrul D. Jgheaburile se confecţionează prin tăierea ţevii cu diametrul D pe linia, care reprezintă marginea jgheabului 2. Dintr-o ţeavă cu diametrul D se pot confecţiona şase, trei sau două jgheaburi. Confecţionarea absorberului se execută prin fixarea rigidă a trei jgheaburi, care se montează cu suprafaţa convexă îndreptată în interior şi cu suprafaţa concavă în exterior. Montarea şi fixarea jgheaburilor în absorber se execută prin lipire, sudură sau încleiere după liniile longitudinale 5. La montarea a trei jgheaburi şi fixarea lor rigidă mecanică pe liniile 5 se formează canalul de circulaţie 9 pentru agentul termic, care în secţiune transversală are forma unui triunghi curbliniar echilateral. Lungimea laturii acestui triunghi curbliniar este egală cu lungimea porţiunii în formă de arc de cerc cu unghiul egal cu 60°. Suprafeţele concave a două jgheaburi, care sunt orientate în exterior, reprezintă suprafeţele de absorbţie a radiaţiei solare, iar coardele lor formează un unghi de 60° . Al treilea jgheab reprezintă spatele absorberului şi suprafaţa lui orientată în exterior nu se află sub incidenţa razelor solare, deoarece este umbrită de primele două jgheaburi cu suprafeţe exterioare absorbante a radiaţiei solare. În cazul în care din ţeava cu diametrul D se confecţionează trei jgheaburi, la montarea lor în componenţa absorberului se formează trei nervuri longitudinale 10 de către porţiunile laterale ale jgheaburilor. În cazul când din ţeavă se taie trei jgheaburi unghiul porţiunii în formă de arc de cerc este de 120°, iar la confecţionarea din ţeavă numai a două jgheaburi acest unghi este egal cu 180°. La montarea a trei jgheaburi, liniile 5 permanent vor coincide cu marginile porţiunilor în formă de arc de cerc ale jgheabului cu unghiul egal cu 60°. Porţiunile suprafeţei jgheaburilor pentru care unghiul este mai mare de 60° contribuie la sporirea suprafeţei de absorbţie a radiaţiei solare, ca urmare a formării nervurilor longitudinale 10 ale absorberului. Totodată nervurile longitudinale ale absorberului formate de jgheaburi contribuie la sporirea rigidităţii mecanice a absorberului. Rigiditatea mecanică este asigurată de nervurile longitudinale 10 şi de forma canalului 9. Unul din jgheaburile absorberului este umbrit de radiaţia solară de către altele două, care au destinaţia de a absorbi această radiaţie, deoarece sunt orientate spre soare. Întru micşorarea pierderilor de căldură suprafaţa concavă a jgheabului umbrit se acoperă cu material termoizolant. Orientarea spaţială a nervurilor longitudinale 10 formează simbolul Y răsturnat. Majorarea înălţimii nervurilor 10 prin majorarea valorii unghiului porţiunii în formă de arc de cerc a jgheabului peste valoarea de 60° asigură majorarea suprafeţei de absorbţie fără a majora aria secţiunii transversale a canalului 9. Această modalitate de realizare constructivă a absorberului cu nervuri longitudinale 10 contribuie la creşterea raportului ariei suprafeţei de absorbţie către volumul agentului termic din canalul 9.
Absorberul poate fi confecţionat din jgheaburi din tablă metalică şi din jgheaburi din material optic transparent, dar cu proprietăţi evidente de material termoizolant. Jgheaburile din material termoizolant au acelaşi profil geometric sau unul identic cu profilul jgheaburilor din tablă metalică. Suprafeţele concave ale jgheaburilor din tablă metalică se pot acoperi cu un strat selectiv absorbant, ceea ce contribuie la sporirea performanţelor de absorbţie a radiaţiei solare incidente. Jgheaburile din material termoizolator căptuşesc absorberul confecţionat din tablă metalică şi astfel asigură micşorarea pierderilor de căldură în urma proceselor de convecţie termică prin sporirea valorii coeficientului de rezistenţă termică a absorberului. Jgheabul termoizolator umbrit de jgheaburile captatoare a radiaţiei solare se poate confecţiona şi din material netransparent optic. Faţă de materialul termoizolant nu sunt cerinţe speciale privind rigiditatea la radiaţia ultravioletă, deoarece el este umbrit de suprafeţele termoconductive de absorbţie din metal. Aceasta conduce la ridicarea eficienţei absorbţiei energiei solare şi transferului ei către agentul termic, care are contact direct cu pereţii canalului, ca urmare a diminuării pierderilor de convecţie a energiei termice de pe suprafaţa absorberului.
Absorberul cu configuraţia spaţială a simbolului Y răsturnat poate fi dotat cu o anvelopă din material optic transparent. Această anvelopă este confecţionată, de exemplu, prin înfăşurarea absorberului cu o peliculă din masă plastică transparentă sau din alt material, de exemplu sticlă, care este rigidă pentru componenta ultravioletă a spectrului luminii solare, deci este stabilizată. Dotarea absorberului cu anvelopă transparentă pentru radiaţia solară conduce la ridicarea eficienţei absorberului ca urmare a diminuării pierderilor de convecţie a energiei termice asigurate de către anvelopă.
Ridicarea capacităţii şi uniformităţii de absorbţie a energiei solare a absorberului pe parcursul zilei fără urmărirea soarelui sunt condiţionate de faptul că absorberul este confecţionat din trei jgheaburi de formă cilindrică montate cu suprafeţele concave de absorbţie a energici solare în exterior, iar cu suprafeţele convexe în interior cu formarea unei figuri geometrice similare simbolului Y răsturnat cu nervura longitudinală verticală orientată spre zenit. În centrul figurii Y răsturnate se află canalul 9 pentru agentul termic cu aria suprafeţei transversale a triunghiului curbliniar format din porţiunile în formă de arc de cerc al jgheabului egal cu 60°, iar porţiunile laterale ale jgheaburilor ce corespund unghiurilor ( -60°)/2 formează trei nervuri longitudinale 10 amplasate sub unghiuri egale, unde este unghiul porţiunii în formă de arc de cerc a jgheabului, confecţionat prin tăierea ţevii cu diametrul D. Valoarea acestui unghi se află în limitele 60° < 180°, iar cele mai rezonabile valori din punct de vedere al utilizării materialului consumabil la confecţionarea absorberului se consideră valorile unghiurilor egale cu: =120° şi =180°.
Sporirea eficienţei căldurii transmise agentului termic ce circulă prin canalul 9 al absorberului cu nervuri longitudinale 10 se asigură graţie contactului termic direct al agentului termic cu suprafaţa de cedare a căldurii, iar micşorarea timpului de încălzire a agentului termic este asigurată de valoarea mai ridicată a raportului suprafeţei de absorbţie către volumul agentului termic din canalul 9.
Sporirea eficienţei absorberului se mai asigură şi prin amplasarea lui într-o anvelopă din material termoizolant transparent optic, de exemplu, prin înfăşurarea absorberului cu o peliculă din masă plastică, ceea ce micşorează pierderile de convecţie a căldurii de pe suprafaţa exterioară a absorberului sau prin căptuşirea absorberului din metal cu jgheaburi de aceeaşi formă, confecţionate din mase plastice cu conductivitate termică redusă, dintre care două elemente de căptuşire ce acoperă suprafeţele concave de absorbţie sunt optic transparente.
Simplificarea construcţiei şi tehnologiei de confecţionare, precum şi sporirea rigidităţii mecanice a absorberului ca urmare a solicitărilor provocate de fenomene http://natural..dc/exemplu, temperaturi joase, se face prin utilizarea jgheaburilor cu profilul în secţiune transversală de linie frântă, în care porţiunile laterale ale jgheaburilor pot fi executate sub un unghi de 30° faţă de coarda porţiunii în formă de arc de cerc a jgheaburilor.
Rezultatul invenţiei constă în sporirea eficienţei absorberului fără urmărirea soarelui. Utilizarea suprafeţelor concave pentru absorbţia radiaţiei solare, precum şi includerea în construcţia absorberului a trei nervuri longitudinale 10 amplasate sub un unghi de 120° una faţă de alta, contribuie la o variaţie mult mai mică a fluxului solar captat de către absorber în funcţie de poziţia soarelui pe bolta cerească. Montarea a trei jgheaburi cu suprafeţele convexe în interior la confecţionarea absorberului asigură un raport mai bun al suprafeţei de absorbţie a radiaţiei solare către volumul agentului termic încălzit din canalul de circulaţie 9. Aceasta contribuie la îmbunătăţirea condiţiilor de transfer de căldură în absorberul propus în comparaţie cu cea mai apropiată soluţie, precum şi la micşorarea timpului de încălzire a agentului termic. Prin aceasta se asigură intensificarea proceselor de transfer de căldură în absorberul propus. Soluţia propusă de realizare constructivă a absorberului asigură şi simplificarea tehnologiei de producere a acestor componente utilizate în colectorii solari, deoarece absorberul se poate confecţiona din elemente standard confecţionate din benzi de metal subţire prin îndoirea porţiunilor lor laterale sub un unghi de 30°. Fixarea jgheaburilor şi ermetizarea canalului 9, prin care circulă agentul termic în absorber, se face prin sudarea locală pe linia longitudinală 5, ce determină hotarul interior al nervurii longitudinale, deci pe linia de îndoire a porţiunilor laterale ale jgheaburilor sau cu deplasarea acestei linii de fixare a jgheaburilor spre periferia nervurilor longitudinale. Această soluţie de confecţionare exclude deteriorarea absorberului, la montarea lui în colectorii solari. Datorită acestei proprietăţi se asigură diminuarea cheltuielilor de exploatare şi a pierderilor de agent termic la turnarea şi scurgerea lui în funcţie de sezon. Formarea unei anvelope prin înfăşurarea pe nervurile longitudinale ale absorberului a unei pelicule transparente optic face posibilă micşorarea pierderilor de căldură prin convecţie, precum şi sporirea randamentului termic al absorberului cu costuri şi eforturi tehnologice minime.
De asemenea rezultatul invenţiei constă în aceea că absorberul permite obţinerea unei caracteristici uniforme a absorbţiei energiei fluxului de radiaţie solară pe parcursul zilei pentru toate poziţiile soarelui pe bolta cerească. Aceasta este imposibil pentru colectorii solari termici plani, deoarece pentru a asigura pe parcursul zilei captarea uniformă a radiaţiei solare este necesar ca suprafaţa de absorbţie să urmărească soarele.
De exemplu, pentru geometria absorberului cu valoarea echivalentă a suprafeţei de absorbţie pentru cazul profilului de triunghi echilateral orientat cu un vârf al triunghiului în zenit, care şi prezintă secţiunea similară a absorberului, devierea maximă a fluxului radiaţiei solare absorbit pe parcursul întregii zile nu depăşeşte 14% din valoarea maximă posibilă de absorbire de o suprafaţă plană, ce urmăreşte soarele. Ca urmare a caracterului armonic de evoluţie a fluxului de radiaţie solară absorbită, absorberul va absorbi cca 93% din valoarea maximă caracteristică pentru cazul poziţionării soarelui în zenit şi orientarea respectivă a absorberului.
Pentru colectorii plani media zilnică a puterii energiei absorbite constituie 0,637 din valoarea fluxului radiaţiei solare în poziţia de zenit a soarelui. Pentru absorberul propus amplitudinea oscilaţiilor fluxului absorbit pe parcursul zilei se află la nivel de 0,067 din amplitudinea fluxului de radiaţie solară în poziţia de zenit, pe când pentru cazul absorberului cu suprafaţa plană şi montarea ţevii de circulare a agentului termic în spatele acestei suprafeţe de captare, în lipsa acţiunilor de urmărire a soarelui, valoarea puterii captate a radiaţiei solare variază de la zero până la valoarea maximă caracteristică pentru poziţionarea soarelui în punctul de zenit.
Deoarece pe durata zilei se disting trei perioade de oscilaţie a mărimii fluxului de radiaţie absorbit de absorberul propus, valoarea medie a fluxului radiaţiei solare absorbit constituie 0,933 din valoarea maximă. Din aceste considerente absorberul propus va avea o eficienţă mai ridicată de captare pe parcursul unei zile a radiaţiei solare în comparaţie cu absorberul conform celei mai apropiate soluţii. Cantitativ această eficienţă se caracterizează prin următorul raport: (0,933/0,63)=1,465. Deci, absorberele realizate în baza soluţiei propuse asigură o sporire de peste 46% a capacităţii de absorbţie a radiaţiei solare pe parcursul zilei în comparaţie cu absorberele utilizate în colectorii solari termici plani.
Posibilitatea confecţionării absorberelor din benzi subţiri de metal prin îndoirea porţiunilor laterale sub un unghi de 30° simplifică tehnologia de confecţionare, cu asigurarea unui bun raport dintre suprafaţa de absorbţie a radiaţiei solare şi volumul agentului termic încălzit.
Totalitatea semnelor indicate ale soluţiei tehnice propuse de realizare constructivă a absorberului asigură rezolvarea problemei privind ridicarea uniformităţii de absorbţie a radiaţiei solare pe parcursul zilei fără urmărirea soarelui.
1. RU 2177129 C1 2001.12.20
2. RU 2461782 C1 2012.09.20
3. RU 2272969 C2 2006.03.27
Claims (2)
1. Absorber pentru colectorul solar, care include trei jgheaburi, fiecare cu o porţiune în formă de arc de cerc în secţiune (4), fixate între ele cu partea convexă îndreptată spre interior după linii longitudinale (5) cu formarea unui canal (9) pentru circulaţia agentului termic, şi cu porţiuni laterale, executate la nivelul liniilor (5), totodată porţiunile laterale ale jgheaburilor (4) alăturate sunt fixate între ele cu formarea unor nervuri longitudinale (10), amplasate sub un unghi de 120° una faţă de alta.
2. Absorber pentru colectorul solar, conform revendicării 1, în care porţiunile laterale ale jgheaburilor (4) sunt executate sub un unghi de 30° faţă de coarda porţiunii în formă de arc de cerc a jgheaburilor (4).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20140038A MD908Z (ro) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | Absorber pentru colectorul solar |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20140038A MD908Z (ro) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | Absorber pentru colectorul solar |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD908Y MD908Y (ro) | 2015-05-31 |
| MD908Z true MD908Z (ro) | 2016-02-29 |
Family
ID=53190468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDS20140038A MD908Z (ro) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | Absorber pentru colectorul solar |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| MD (1) | MD908Z (ro) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD1078G2 (ro) * | 1997-10-16 | 1999-06-30 | Юрие ПОТАПОВ | Instalaţie helioenergetică |
| RU2177129C2 (ru) * | 2000-03-02 | 2001-12-20 | Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет | Сушильный цилиндр с электромагнитным нагревом |
| RU2272969C2 (ru) * | 2001-06-08 | 2006-03-27 | Владимир Константинович Аверьянов | Солнечный коллектор |
| RU2008125102A (ru) * | 2005-11-23 | 2009-12-27 | Геральд ГЕБЕЛЬ (AT) | Абсорбер для преобразования энергии солнечных лучей в тепловую энергию |
| EA013199B1 (ru) * | 2006-04-12 | 2010-04-30 | Мелвин Л. Пруеитт | Тонкопленочный параболоцилиндрический солнечный коллектор |
| RU2430311C2 (ru) * | 2009-07-06 | 2011-09-27 | Юлий Меркурьевич Рылов | Абсорбер параболоцилиндрического концентратора солнечной энергии с системой слежения за солнцем |
| MD377Z (ro) * | 2009-10-19 | 2011-12-31 | Институт Энергетики Академии Наук Молдовы | Colector solar cu reflectoare de lumină |
| RU2461782C1 (ru) * | 2011-04-13 | 2012-09-20 | Сергей Юрьевич Копецкий | Теплообменная панель |
-
2014
- 2014-03-19 MD MDS20140038A patent/MD908Z/ro not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD1078G2 (ro) * | 1997-10-16 | 1999-06-30 | Юрие ПОТАПОВ | Instalaţie helioenergetică |
| RU2177129C2 (ru) * | 2000-03-02 | 2001-12-20 | Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет | Сушильный цилиндр с электромагнитным нагревом |
| RU2272969C2 (ru) * | 2001-06-08 | 2006-03-27 | Владимир Константинович Аверьянов | Солнечный коллектор |
| RU2008125102A (ru) * | 2005-11-23 | 2009-12-27 | Геральд ГЕБЕЛЬ (AT) | Абсорбер для преобразования энергии солнечных лучей в тепловую энергию |
| EA013199B1 (ru) * | 2006-04-12 | 2010-04-30 | Мелвин Л. Пруеитт | Тонкопленочный параболоцилиндрический солнечный коллектор |
| RU2430311C2 (ru) * | 2009-07-06 | 2011-09-27 | Юлий Меркурьевич Рылов | Абсорбер параболоцилиндрического концентратора солнечной энергии с системой слежения за солнцем |
| MD377Z (ro) * | 2009-10-19 | 2011-12-31 | Институт Энергетики Академии Наук Молдовы | Colector solar cu reflectoare de lumină |
| RU2461782C1 (ru) * | 2011-04-13 | 2012-09-20 | Сергей Юрьевич Копецкий | Теплообменная панель |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MD908Y (ro) | 2015-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bellos et al. | Alternative designs of parabolic trough solar collectors | |
| Gudekar et al. | Cost effective design of compound parabolic collector for steam generation | |
| Devanarayanan et al. | Integrated collector storage solar water heater with compound parabolic concentrator–development and progress | |
| US20120222722A1 (en) | Window | |
| US4031881A (en) | Solar heater | |
| ES2625688T3 (es) | Espejo de Fresnel | |
| CN102317706A (zh) | 用于光伏/光热太阳能系统的接收器 | |
| Memon et al. | Modern eminence and concise critique of solar thermal energy and vacuum insulation technologies for sustainable low-carbon infrastructure | |
| CN103022206B (zh) | 一种槽式复合抛物面聚光发电组件 | |
| KR101486699B1 (ko) | 태양광 집광렌즈 | |
| CN201050899Y (zh) | 平板型太阳能集热器 | |
| ITMC20090061A1 (it) | Concentratore solare ad alto rendimento. | |
| CN102422097B (zh) | 用于加热服务水的设备 | |
| MD908Z (ro) | Absorber pentru colectorul solar | |
| RU94676U1 (ru) | Плоский солнечный коллектор | |
| CN101975464A (zh) | 太阳能集热器 | |
| CN102967919B (zh) | 太阳能聚光碟片结构 | |
| RU2355954C1 (ru) | Тепловая панель | |
| TW201616071A (zh) | 耐高溫高效能太陽能熱接收器 | |
| CN205048751U (zh) | 一种圆形吸热体金属玻璃太阳能集热管 | |
| RU2003130667A (ru) | Солнечный коллектор | |
| CN102947651B (zh) | 太阳能吸收器、太阳能吸收器装置和太阳能收集器 | |
| US20150207007A1 (en) | Compound Linear V Fresnel-Parabolic Trough Solar Concentrator | |
| CN106225262B (zh) | 太阳能集热器 | |
| CN206449906U (zh) | 一种槽式太阳能高温真空集热管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG9Y | Short term patent issued | ||
| KA4A | Patent for invention lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration) |