RO128153B1 - Captator vertical pentru absorbţia şi concentrarea radiaţiilor solare - Google Patents

Description

Invenția se referă la un captator vertical pentru absorbția și concentrarea radiațiilor solare, destinat producerii apei calde menajere sau industriale.

Se cunoaște un încălzitor solar de apă cu un reflector, conform documentului CN201740265 U, care cuprinde un suport și un rezervor de stocare a apei. încălzitorul cuprinde un tub vidat prin care circulă apa care trebuie încălzită, aflat în legătură cu rezervorul de apă, și care, la partea inferioară, cuprinde un reflector care este un panou din oțel inoxidabil, cu o oglindă concavă.

Sunt cunoscute mai multe tipuri de captatoare, în scopul obținerii de energie de la soare, care se pot clasifica în mai multe categorii:

- captatoare fără concentrarea radiației solare, caracterizate prin aceea că suprafața absorbantă este egală cu suprafața care interceptează radiațiile solare;

- diverse tipuri de captatoare cu concentrația radiației solare;

- concentrator cilindro-parabolic;

- concentrator parabolic de revoluție;

- sistem de concentrare a radiației cu heliostate și receptor turn.

Dezavantajul concentratoarelor fără concentrare și a captatoarelor cu concentrarea radiațiilor solare este determinat de faptul că funcționează independent unele față de celelalte.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în mărirea densității fluxului de radiație.

Captatorul vertical pentru absorbția și concentrarea radiațiilor solare, conform invenției, rezolvă problema tehnică menționată și înlătură dezavantajele menționate anterior prin aceea că tubul este prevăzut cu trei aripioare verticale, confecționate din același material cu acesta, care susțin o folie poliesterică rezistentă la temperaturi ridicate, cu rolul de a realiza un efect de seră, și cu un postament pentru fixarea elementelor componente.

Captatorul vertical realizează o legătură funcțională între cele două procedee de obținere a radiațiilor solare: prin absorbția directă a radiațiilor de la sud, prin efectul de seră, și prin reflexia radiațiilor solare de la oglinda montată la nord de captatorul vertical.

Pentru a mări suprafața absorbantă a captatorului vertical care poate să fie de înălțime variabilă și cu diametru variabil, se montează mai multe rânduri de aripioare în plan vertical, confecționate din același material din care este confecționat și tubul, acoperite cu un strat de vopsea neagră.

Efectul de seră pe suprafața absorbantă se realizează cu un rând de folie poliesterică. Rolul suprafeței transparente este de a permite trecerea spre tubul absorbant și aripioare a radiațiilor solare cu lungimi de undă Ă = 0,3...0,4 μ, și de a opri trecerea în sens invers a radiațiilor cu lungimi de undă ridicate (infraroșii), emise de suprafața absorbantă.

Captatorul vertical, pentru absorbția și concentrarea radiațiilor solare, prezintă avantajul că realizează legătura funcțională între cele două efecte termice, mărind mult randamentul termic; un al doilea mare avantaj este acela că funcționează în plan vertical, neocupând prea mult spațiu, față de cele orizontale. Prin asocierea celor două soluții amintite mai sus, care se influențează în mod reciproc, și prin aplicarea invenției rezultate din asociere apar efecte noi mult amplificate.

Spre deosebire de captatoarele cunoscute în tehnica actuală, captatorul vertical pentru absorbția și concentrarea radiațiilor solare se realizează mult mai ușor, cu costuri reduse.

Captatorul vertical pentru absorbția și concentrarea radiațiilor solare, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:

- se mărește randamentul termic prin folosirea concomitentă a celor două soluții cunoscute, pentru captarea energiei solare: prin absorbție și prin concentrarea radiațiilor solare;

RO 128153 Β1

- se montează în plan vertical, neocupând mult spațiu; 1

- prezintă siguranță și ușurință în exploatare;

- are preț de cost redus. 3

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției în legătură cu fig. 1 și 2, ce reprezintă: 5

- fig. 1, vedere laterală a captatorului vertical;

- fig. 2, secțiune transversală prin captatorul vertical. 7

Captatorul vertical pentru absorbția și concentrarea radiațiilor solare se compune dintr-un tub 1 din oțel, cupru sau aluminiu, cu diametrul și lungimea variabile, din niște ari- 9 pioare verticale 2, confecționate din același material cu tubul, atașate de tubul 1, o folie poliesterică 3, rezistentă la temperaturi ridicate, și o oglindă semicirculară 4, prin care radiațiile 11 solare sunt focalizate în mai multe puncte ale captatorului în plan vertical. Apa supraîncălzită circulă gravitațional printr-o conductă de tur 5, într-un rezervor de stocare 7 izolat termic și 13 dimensionat în funcție de mărimea captatorului, și apoi printr-o conductă de retur 6, prin care apa, datorită diferenței de greutate specifică, se întoarce la partea inferioară a captatorului. 15 Atât captatorul, cât și oglinda concentratoare 4 sunt fixate pe un postament 8. Instalația mai este prevăzută cu o conductă de alimentare cu apă rece 9, un robinet de trecere 10, o con- 17 ductă de apă caldă la consumator 11, o clapetă de reținere 12, care permite trecerea apei într-un singur sens, un robinet de golire 13 și o supapă de siguranță 14, care face legătura 19 cu atmosfera, în cazul ivirii unor suprapresiuni în instalație.

Captatorul vertical pentru absorbția și concentrarea radiațiilor solare funcționează 21 astfel: se deschide robinetul de trecere 10, pentru umplerea cu apă a instalației, respectiv, captatorul vertical, conductele de tur 5 și retur 6, și a rezervorului de stocare 7. Suprafața 23 absorbantă a captatorului este alcătuită din tubul 1 și cele câteva rânduri de aripioare 2, care au rolul de a mări suprafața absorbantă. Suprafața absorbantă captează radiațiile directe și 25 difuze solare, le absoarbe și le transformă imediat în căldură. Suprafața absorbantă este acoperită cu un strat de vopsea neagră, în vederea creșterii gradului de absorbție a razelor 27 solare, și a scăderii gradului de emisivitate. Folia 3, din material plastic, permite trecerea spre tubul 1 și aripioare 2 a radiațiilor solare cu lungimi de undă Ă = 0,3 μ...0,4 μ, și oprește 29 trecerea în sens invers a radiațiilorcu lungimi de undă ridicate (infraroșii), emise de suprafața absorbantă. 31

Oglinda semicirculară 4, montată pe un postament 8, în spatele captatorului, la nord, are rolul de a concentra radiațiile solare și de a le focaliza în mai multe focare în plan vertical 33 ale captatorului, mărind astfel randamentul termic al captatorului.

Captatorul vertical, pentru absorbția și concentrarea radiațiilor solare, va fi folosit 35 pentru prepararea apei calde la societăți comerciale, case familiale, case de vacanță, baze de agrement, și pentru încălzirea apei din ștranduri și piscine. 37

Claims (3)

1. 3 Captator vertical pentru absorbția și concentrarea radiațiilor solare, compus dintr-un tub (1) prin care circulă apă, aflat în legătură cu un rezervor de stocare (7), dintr-o oglindă
2. 5 semicilindrică (4), prin care radiațiile solare sunt focalizate pe tub (1), caracterizat prin aceea că tubul (1) este prevăzut cu trei aripioare verticale (2), confecționate din același
3. 7 material cu acesta, care susțin o folie poliesterică (3) rezistentă la temperaturi ridicate, cu rolul de a realiza un efect de seră, și cu un postament (8) pentru fixarea elementelor com9 ponente.