RU178746U1 - Универсальный солнечный коллектор - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к гелиотехнике и может быть использована, в частности, в устройствах, преобразующих электромагнитное излучения солнца в тепловую энергию для нагрева теплоносителя. Солнечный коллектор содержит корпус коробчатого типа, прозрачную переднюю панель, заднюю панель, воздухопроницаемую теплопоглощающую панель, расположенную между передней и задней панелями на расстоянии от них, канал для входа воздуха и канал выхода воздуха. Задняя панель содержит входное отверстие, снабженное средствами фиксации и фильтром для принудительной очистки входящего воздуха, выполненным в виде жестко установленной на наружной поверхности задней панели съемной оснастки, снабженной средствами крепления, взаимосопрягаемыми со средствами фиксации входного отверстия, обеспечивающими разъемное соединение с оснасткой. Теплопоглощающая панель вокруг выходного отверстия образует наклонные стенки в форме раструба с формированием теплообменных камер, одна из которых содержит входное отверстие, а вторая содержит выходное отверстие. Технический результат заключается в повышении качества обогрева и циркуляции воздуха помещений в условиях колебаний температур атмосферного воздуха. 25 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

МПК F24J 2/28

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР

Описание полезной моделиhttp://www1.fips.ru/fips_servl/BiEndhttp://www1.fips.ru/fips_servl/AbStart

Назначение и область применения

Полезная модель относится к гелиотехнике и может быть использована, в частности, в устройствах, преобразующих электромагнитное излучения солнца в тепловую энергию для нагрева теплоносителя.

Предшествующий уровень техники

Солнечные коллекторы, предназначенные для нагрева воды для бытовых нужд или обогрева помещений, хорошо известны в данной области техники, но известны также и солнечные коллекторы, предназначенные для нагрева воздуха, используемого либо непосредственно для вентиляции и обогрева помещений, либо в качестве среды передачи тепла в теплообменник.

Известен солнечный коллектор, содержащий корпус из нескольких рам с четырьмя прямоугольными пластинами, обрамляющими коллектор, преимущественно прямоугольной формы, верхнее прозрачное ограждение и заднюю пластину, соединенные с рамами, абсорбер, расположенный в корпусе, выполненный с селективным покрытием, нанесенным на его переднюю сторону, обращенную к прозрачному ограждению, и снабженный продольными трубками для протекания жидкого теплоносителя, первый слой теплоизоляционного материала, размещенный между частями рам и абсорбером, и второй слой теплоизоляционного материала, размещенный между абсорбером и задней пластиной, причем теплоизоляционный материал образован из пенополистирола, а внутренний объем корпуса заполнен газом с низкой теплопроводностью, что усиливает принимающую способность коллектора (см. DE 20320220 U1, МПК F24J 2/46, 2004).

Однако известный солнечный коллектор имеет низкую эффективность работы в вечерние и утренние часы, когда теплоприемная (теплопоглощающая) панель частично затеняется непрозрачным каркасом боковых стенок рамной конструкции, а коэффициент отражения солнечных лучей плоского стекла значительно увеличивается при больших углах падения в соответствии с формулой отражения Френеля. Кроме того, процесс его изготовления достаточно сложен и трудоемок. Известный солнечный коллектор позволяет осуществлять нагрев только жидкостного теплоносителя.

Известен многофункциональный солнечный коллектор, который содержит монолитный корпус из теплоизоляционного материала, прозрачное ограждение и абсорбер, расположенный в корпусе. Корпус выполнен П-образным. В корпусе с обеих его торцевых сторон установлены торцевые П-образные профили. Прозрачное ограждение размещено на боковых выступах корпуса и торцевых П-образных профилях. Корпус и прозрачное ограждение с боковых сторон охвачены внешними П-образными профилями, а с торцевых сторон - торцевыми крышками, образующими с торцевыми П-образными профилями впускную и выпускную воздушные камеры, сообщенные с внутренним объемом корпуса и внешними воздуховодами отверстиями в П-образном профиле. Абсорбер дополнительно снабжен продольными трубками для протекания жидкого теплоносителя, соединенными входным и выходным патрубками, размещенными на его тыльной стороне (см. RU 2388974, МПК F24J 2/04, 2009). Выбран к качестве прототипа.

Однако известный многофункциональный солнечный коллектор имеет низкую эффективность работы, особенно в вечерние и утренние часы, когда теплоприемная (теплопоглощающая) панель частично затеняется непрозрачным каркасом боковых стенок рамной конструкции.

Наиболее близким решением, по совокупности существенных признаков принятый в качестве прототипа, раскрыт в публикации евразийского патента ЕА 005468 (МПК F24J 2/28, F24J 7/10), в котором солнечный коллектор выполнен, содержащим, по меньшей мере, одну прозрачную или полупрозрачную переднюю панель, заднюю панель, воздухопроницаемую теплопоглощающую панель, расположенную между передней панелью и задней панелями на расстоянии от них, и канал для выхода воздуха, проходящий наружу из солнечного коллектора, где задняя панель является проницаемой для воздуха на большей части ее площади, покрываемой передней панелью, а канал для выхода воздуха проходит из пространства, образованного передней панелью и теплопоглощающей панелью. К числу недостатков данного решения следует отнести ограниченные возможности его применения и низкий уровень фильтрации воздушного потока вследствие выполнения задней стенки фактически перфорированной.

Сущность полезной модели

Задачей настоящей полезной модели является создание высокоэффективной конструкции, способной работать в разных режимах, в зависимости от требований пользователя, при обеспечении минимальной себестоимости и высокой надежности при преобразовании солнечной энергии в тепловую.

Технический результат достигаемый заявленной полезной моделью заключается в расширении арсенала известных технических средств за счет предложения многофункциональной конструкции, способной работать в разных режимах и в разных условиях эксплуатации, при снижении энергозатрат и повышении качества обогрева и циркуляции воздуха помещений в условиях колебаний температур атмосферного воздуха.

Заявленный технический результат достигается тем, что используют солнечный коллектор, с корпусом коробчатого типа, содержащим прозрачную переднюю панель, заднюю панель, воздухопроницаемую теплопоглощающую панель, расположенную между передней и задней панелями на расстоянии от них, канал для входа воздуха и канал выхода воздуха проходящий наружу из пространства, образованного передней панелью и теплопоглощающей панелью, отличающийся от прототипа тем, что задняя панель выполнена глухой на большей части ее площади и содержит единое входное отверстие, снабженное средствами фиксации и фильтром для принудительной очистки входящего воздуха, выполненным в виде жестко установленной на наружной поверхности задней панели съемной оснастки, снабженной средствами крепления взаимосопрягаемыми со средствами фиксации, входного отверстия, обеспечивающими разъемное соединение с оснасткой, а теплопоглощающая панель в области выходного отверстия образует наклонные стенки, в форме раструба вокруг отверстия, с формированием теплообменных камер, одна из которых содержит входное отверстие и ограничена задней панелью и тыльной поверхностью теплопоглощающей панели, а вторая содержит выходное отверстие и ограничена передней панелью и наружной поверхностью теплопоглощающей панели.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления заявленной полезной модели, фильтр для принудительной очистки входящего воздуха выполнен съемным, а оснастка и фильтр снабжены взаимосопрягаемыми друг с другом частями разъемного соединения, сопряженными со средствами фиксации входного отверстия. А в другом варианте осуществления полезной модели, фильтр для принудительной очистки входящего воздуха может быть выполнен съемным и снабжен средствами крепления взаимосопрягаемыми со средствами фиксации разъемного соединения входного отверстия. При этом в возможном варианте осуществления фильтр для принудительной очистки входящего воздуха может быть выполнен в виде угольного фильтра грубой и тонкой очистки, фетра, а также других, известных в данной области техники фильтрующих материалов.

В другом предпочтительном варианте осуществления полезной модели, съемная оснастка дополнительно снабжена патрубком, снабженным средствами фиксации, взаимосопряженными со средствами фиксации входного отверстия, обеспечивающими разъемное соединение, а фильтр для принудительной очистки входящего воздуха размещен на свободном конце патрубка. В возможном варианте осуществления, фильтр для принудительной очистки входящего воздуха, предпочтительно, выполнен съемным, а патрубок и фильтр снабжены взаимосопрягаемыми друг с другом частями разъемного соединения. При этом в еще одном возможном варианте осуществления съемный патрубок дополнительно снабжен фильтром размещенным со стороны сопряжения с входным отверстием, где дополнительный фильтр может быть выполнен съемным, а патрубок и дополнительный фильтр снабжены взаимосопрягаемыми друг с другом частями разъемного соединения, сопряженными со средствами фиксации входного отверстия.

В одном из возможных вариантов осуществления полезной модели, выходное отверстие снабжено патрубком, снабженным средствами фиксации, для установки в канале патрубка съемной оснастки. Причем патрубок выходного отверстия может быть дополнительно снабжен вентилятором для принудительного отвода воздуха через канал патрубка, а также может быть дополнительно снабжен фильтром для принудительной дополнительной очистки выходящего прогретого воздуха.

В еще одном возможном варианте осуществления, теплопоглощающая панель со стороны прозрачной панели выполнена рифленой, например, снабжена углублениями в форме шаровых сегментов.

В другом возможном варианте осуществления, между передней панелью и теплопоглощающей панелью установлена панель фотоэлектрических преобразователей.

Возможен также вариант осуществления полезной модели, в котором торцевые стороны коробчатого корпуса выполнены из несущего профиля и снабжены съемными заглушками, жестко установленными на несущем профиле, где профиль и заглушки снабжены ответными частями разъемного соединения.

При этом в одном из предпочтительных вариантов, что торцевые стороны корпуса дополнительно снабжены наружными пазами С-образной формы, открытыми наружу, а коллектор выполнен модульным и снабжен фиксирующими съемными уплотнителями, выполненными с обеспечением возможности прокладки в С-образные наружные пазы по торцевым сторонам смежных модулей, причем ширина уплотнителя соответствует ширине паза, формируемого при сопряжении встречно направленных смежных С-образных торцевых паза, а крепление модулей осуществляется посредством кронштейнов, устанавливаемых в профильный паз на торцевом элементе корпуса, вдоль задней панели, выполненный с укороченной задней полкой. При этом съемные заглушки смежных модулей коллектора, предпочтительно, выполнены с обеспечением возможности открытия или перекрытия связанных с ними отверстий, с формированием теплообменных каналов с заданными свойствами, а входные отверстия дополнительно снабжены съемными заглушками, с обеспечением возможности подачи воздуха через единое отверстие.

В другом возможном варианте осуществления, съемные заглушки на торцевых элементах корпуса выполнены с обеспечением возможности открытия отверстия на торцевой стороне корпуса, с формированием дополнительного входного воздушного канала. Причем возможен также вариант, согласно которому съемные заглушки на торцевых элементах корпуса выполнены с обеспечением возможности частичного открытия связанных с ними отверстий, а также коллектор снабжен дополнительным торцевым фильтром, снабженным средствами крепления для установки на штатное крепление заглушек к профилю, обеспечивающими разъемное соединение

Краткое описание чертежей

Заявленное техническое решение поясняется чертежами, где:

фиг.1 - общий схемное решение солнечного коллектора: а) вид со стороны задней панели, б) в разрезе;

фиг. 2 – схемное представление работы коллектора по вентиляционной схеме: а) вид со стороны задней панели, б) в разрезе;

фиг.3 – схемное представление работы коллектора по циркуляционной и смешанной схемам: а) вид со стороны задней панели, б) в разрезе;

фиг.4 – схематичное изображение части профиля корпуса коллектора в разрезе, при стыковке друг к другу торцевыми стенками модулей коллектора;

фиг.5 – схематичное представление модульного коллектора, работающего по вентиляционной/циркуляционной/смешанной схемам.

Следует отметить, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только некоторые из наиболее предпочтительных вариантов осуществления полезной модели и не могут рассматриваться в качестве ограничений ее содержания, которое может включать другие возможные варианты ее осуществления.

Осуществимость полезной модели

Как следует из представленных на фиг.1-3 чертежей, солнечный коллектор представляет собой плоский полый корпус 1, торцевые стенки которого выполнены из несущего профиля 3, выполненного, предпочтительно из алюминия, скрепленного любым, известным из уровня техники способом, например, металлическими клепками, при помощи закладных элементов. Передняя панель 12 выполнена из прозрачного или полупрозрачного материала, например, поликарбоната, вставлена в специальные пазы несущего профиля (на чертежах не представлены) и может быть укреплена уплотнительной резиной (на чертежах не представлено). Задняя панель 11, как правило, в виде металлической пластины, выполнена глухой на подавляющей площади ее поверхности и прикреплена к несущему профилю, например, при помощи винтов. При этом задняя панель снабжена двумя воздуховодными отверстиями: входным 4 и выходным 5. Внутри корпуса, вдоль его, параллельно передней и задней панелям, расположена панель воздухопроницаемого теплопоглощающего средства (теплопоглощающая панель 2) из воздухопроницаемого теплопоглощающего материала, например, фетра, войлока темного цвета, металлической пластины и других, известных из уровня техник материалов, применяемых в конструкции солнечных коллекторов в качестве теплопоглощающего материала. Теплопоглощающая панель 2, в области выходного 5 отверстия образует, как следует из представленного на чертежах фиг.1-3 примера осуществления заявленной полезной модели, наклонные стенки, в форме раструба вокруг отверстия, и делит внутреннее пространство коллектора на две части с формированием теплообменных камер, одна 9 из которых содержит входное 4 отверстие и ограничена задней панелью и тыльной поверхностью теплопоглощающей панели, вторая 10 содержит выходное 5 отверстие и ограничена передней 12 панелью и наружной поверхностью теплопоглощающей панели. При этом пространство камеры 9, прилегающей к задней панели 11, меньше камеры 10. Выходное отверстие 5 снабжено патрубком 6, позволяющим осуществлять подачу воздуха в отапливаемое, а также вентилируемое помещение.

При этом входное 4 отверстие для забора воздуха снабжено средствами фиксации (на чертежах не указаны), позволяющими подсоединять к каналу отверстия съемную оснастку, в качестве которой, может быть использована съемная насадка, жестко устанавливаемая со стороны наружной поверхности задней панели с помощью средств крепления взаимосопряженных со средствами фиксации входного отверстия, что обеспечивает герметичность соединения и эффективность эксплуатации оснастки. В частности, с помощью указанных фиксирующих средств к отверстию подсоединяют фильтр 7 для принудительной очистки входящего воздуха (фиг.2, 3), который представляет собой, в рассматриваемых вариантах осуществления съемный фильтр в составе съемной оснастки, а оснастка и фильтр снабжены взаимосопрягаемыми друг с другом частями разъемного соединения. Возможность снабжения съемного фильтра вышеуказанными средствами крепления, также позволяет применять съемный фильтр 7 непосредственно как съемную оснастку, сопрягаемую со средствами крепления входного отверстия. При этом съемная оснастка может быть дополнительно снабжена патрубком 8, выполненным, в данном случае съемным и снабженным средствами фиксации, взаимосопряженными со средствами фиксации входного отверстия, обеспечивающими разъемное соединение. Съемный патрубок закрепляют на входе отверстия 4, с наружной стороны задней панели. Патрубок 8 входного отверстия позволят ввести канал для забора воздуха в отапливаемое или вентилируемое помещение. При этом съемный фильтр 7 устанавливается на входе данного воздушного канала, на свободном конце патрубка.

Применение в задней 11 панели коллектора единого входного 4 отверстия, позволяет разместить сменный фильтр 7 на входе воздухозаборного канала, что способствует существенному продлению срока службы прибора и его унификации, а также снижению энергозатрат. Так, при использовании воздушного коллектора со съемным фильтром, жестко закрепленным как непосредственно на задней панели, так и посредством жесткого соединения патрубка, снабженного фильтром, в различных климатических условиях, появляется возможность регулировать пропускную способность коллектора (при увеличении количества проходящего воздуха уменьшается разница температур входящего и выходящего воздушного потока) путем выбора фильтра с требуемыми характеристиками, например, требуемой плотности. Данное отличие позволяет использовать коллектор в странах с более жарким климатом. Кроме того, использование съемного фильтра на входе воздушного канала позволяет осуществлять первичную очистку поступающего воздуха, что существенно снижает нагрузку на теплопоглощающая панель, обеспечивая эффективную защиту от негативного воздействия загрязнения на функциональные свойства данного конструктивного элемента. При этом возможность легкой замены сменного фильтра при его загрязнении существенным образом повышает КПД заявленного устройства и срок его службы, принимая во внимание, что замена теплопоглощающей панели фактически сводится к замене коллектора в целом.

В качестве фильтрующих материалов возможно применение угольных фильтров грубой и тонкой очистки, фетра и других фильтрующих материалов, известных в данной области техники, характеризующихся различной плотностью и степенью очистки воздуха. Поскольку физико-химические свойства разных фильтрующих материалов обеспечивают различную пропускную способность и степень очистки воздуха, соответственно в зависимости от используемого в составе съемного фильтра фильтрующего материала изменяется и пропускная способность коллектора в целом, что позволяет адаптировать его работу к различным климатическим условиям используя съемные сменные картриджи фильтра 7.

Применение в качестве съемной оснастки (насадки) съемного фильтра 7 в совокупности со съемным 8 патрубком, соединенного с фиксирующими средствами входного 4 отверстия, позволяет использовать данную конструкцию как в режиме вентиляционного, так и циркуляционного, а также смешанного режима работы. Указанная возможность достигается за счет установки на заднюю панель коллектора, посредством разъемного соединения сменной оснастки, снабженной фильтром для принудительной очистки входящего воздуха, в том числе, снабженного патрубком 8 для забора внутреннего воздуха, с размещением фильтра на входе воздухозабора, например, в помещении. При этом воздухозабор выполнен с обеспечением возможности регулировки и смешивания входящих воздушных потоков (внутреннего и внешнего).

Так в режиме работы заявленного коллектора по вентиляционной схеме (фиг.2) к фиксирующим средствам входного отверстия, при помощи средств крепления съемной оснастки, образующих совместно разъемное соединение, например, при помощи винтового крепления, зажима клипс, защелок, к входному 4 отверстию со стороны задней 11 панели коллектора жестко подсоединен съемный фильтр 7. Коллектор монтируется на стену, крышу строения, на сторону, максимально доступную для солнечного света, с одним выходным 5 отверстием в строение для подачи прогретого воздуха.

Процесс движения воздуха в коллекторе в данном режиме может осуществляться как за счет естественного движения воздушной массы в результате конвекции в корпусе коллектора, так и в результате подачи воздушной массы посредством вентилятора, работающего от источника питания. При отсутствии электроснабжения вентилятор может работать, например, от солнечной панели или системы солнечных панелей.

В данном режиме коллектор работает следующим образом. Солнечные лучи 15, проходя через прозрачную переднюю 12 панель, попадают на поверхность теплопоглощающей панели 2 и в результате их поглощения, поверхность теплопоглощающей панели нагревается. За счет естественной конвекции, с возможной ее стимуляцией и усилением действием вентилятора, например, установленного в канал для выхода воздуха, происходит движение воздуха через коллектор. Наружный непрогретый воздух 13 с улицы поступает в коллектор, в первую впускную камеру 9 внутри коллектора, через снабженное съемным фильтром 7 входное 4 отверстие задней 11 панели. Далее воздух проникает в пространство второй камеры 10, просачиваясь через прогретую теплопоглощающую панель 2. При этом происходит увеличение температуры воздуха на 1-60° С, в зависимости от условий, инсоляции. Прогретый 14 воздух проходит по второму пространству камеры 10 коллектора и поступает в канал для выхода воздуха, сформированный в зоне выходного 5 отверстием. Далее общая масса прогретого 14 воздуха попадает внутрь отапливаемого помещения, проходя по патрубку 6 канала выхода воздуха выходного 5 отверстия. Наклонные стенки теплопоглощающей панели способствуют поддержанию интенсивного прогрева воздуха вплоть до его поступления в канал выхода, сформированным в зоне отверстия 5, а также способствуют формированию направленного выходного потока, поступающего в канал выхода воздуха отверстия 5, повышенная интенсивность которого обеспечивает повышение эффективности работы коллектора, сокращая время на осуществление прогрева и вентиляции обслуживаемого помещения, повышая тем самым КПД коллектора. При этом патрубок выходного отверстия может быть снабжен средствами фиксации для установки в канале дополнительной съемной оснастки, в том числе, вентилятора, который кроме обеспечения конвекции воздуха в корпусе коллектора способствует дополнительному принудительному отводу прогретого воздуха через канал патрубка 6, усиливая эффективность работы коллектора. Кроме того, для дополнительной финальной очистки прогретого воздуха, патрубок 6 выходного отверстия может быть дополнительно снабжен съемным фильтром для принудительной дополнительной очистки выходящего прогретого воздуха(на чертежах не показан), устанавливаемым в патрубке посредством вышеуказанных средств фиксации дополнительной съемной оснастки.

Таким образом, в случае использования заявленного решения солнечного коллектора в вентиляционном режиме, в отапливаемом помещении достигается повышение температуры в строении (дополнительный источник отопления) и обеспечивается более комфортный климат, в том числе, за счет периодической вентиляции прогретым свежим воздухом с улицы, что способствует решению проблемы избыточной влажности в помещениях по методу ассимиляции – выгоняет влажность, препятствуя процессам отсыревания материалов и образования плесени.

В режиме работы заявленного решения коллектора по циркуляционной и смешанной схемам работы (фиг.3) коллектор монтируется на стену, крышу строения на сторону, максимально доступную для света солнца. Задняя 11 панель коллектора снабжена двумя отверстиями – одно из которых предназначено для входа 4 воздуха в корпус коллектора и снабжено фильтром 7, второе для выхода 5 прогретого 14 воздуха в строение. При этом фильтр 7 снабжен патрубком 8 для забора воздуха из помещения, жестко соединенным посредством разъемного соединения, обеспеченного сопряжением фиксирующих средств входного отверстия и средств крепления съемной насадки, в виде патрубка с фильтром, с входным 4 отверстием с наружной стороны задней 11 панели, например, при помощи винтового крепления, крепления с помощью клипс, защелок.

В данном режиме коллектор работает следующим образом. Солнечные лучи 15, проходя через прозрачную переднюю 12 панель, попадают на поверхность теплопоглощающей панели 2 и в результате их поглощения, поверхность теплопоглощающей панели нагревается. За счет естественной конвекции, с возможной ее стимуляцией и усилением действием вентилятора, например, установленного в канал для выхода воздуха, происходит движение воздуха через коллектор. В случае циркуляционного режима работы коллектора в корпус 1 коллектора поступает воздух 13 из отапливаемого помещения. В режиме смешанной схемы работы коллектора, воздух из помещения смешивается с наружным воздухом с улицы, например, при использовании в конструкции съемных элементов в виде управляемых задвижек, клапанов, устанавливаемых на входное отверстие, снабжения съемного патрубка входного отверстия дополнительным воздухозабором: воздуховодом, входным отверстием патрубка, перфорацией корпусных элементов патрубка, предпочтительно сопряженных с управляемыми задвижками. При этом подобного рода задвижки могут регулировать доступ в воздуховод свежего воздуха, открывая или перекрывая каналы его доступа ко входному 4 отверстию. В данном случае, возможна установка на съемный патрубок двух съемных фильтров: на входе в патрубок и на его выходе, в месте сопряжения с входным отверстием коллектора, что обеспечивает предварительную фильтрацию на входе в коллектор как наружного, свежего воздуха, так и поступающего из помещения.

Далее воздух проникает во второе пространство камеры 10 коллектора, просачиваясь через воздухопроницаемую теплопоглощающую панель 2. При этом происходит увеличение температуры воздуха на 1-60°С (в зависимости от условий, инсоляции). Прогретый воздух проходит по второму пространству камеры 10 коллектора и поступает в канал для выхода воздуха, сформированный в зоне выходного 5 отверстием. Далее общая масса прогретого 14 воздуха попадает внутрь отапливаемого помещения, проходя по патрубку 6 канала выхода воздуха выходного 5 отверстия. Наклонные стенки теплопоглощающей панели, аналогично описанному выше режиму работы коллектора направляют и интенсифицируют выходной поток прогретого воздуха к выходному каналу отверстия 5 задней панели.

Таким образом, применение в конструкции съемной оснастки, включающей патрубок 8, снабженный фильтром 7, позволяет обеспечить реализацию в заявленном решении коллектора как вентиляционный, так и циркуляционный и смешанный режим работы. При использовании коллектора в циркуляционном и смешанном режиме, достигается регулируемое повышение температуры в строении (дополнительный источник отопления) и обеспечивается более комфортный климат, за счет интенсификации теплообмена, подачи в помещение очищенного от примесей воздуха, а также регулируемой вентиляции прогретым свежим воздухом с улицы.

Применение в составе конструкции съемной оснастки, в том числе, снабжение входного воздуховодного канала отверстия 4 задней панели съемным фильтром 7, позволяет использовать в конструкции теплопоглощающие панели 2 с увеличенной площадью поглощения, например, гофрированные, снабженные капиллярной структурой, а так же снабженные турбулизаторами, например, с выполнением поверхности теплопоглощающей панели рифленой, в частности, выполнением теплопоглощающей панели, со стороны прозрачной передней панели, снабженной углублениями, например, в форме шаровых сегментов. Наличие углублений в теплопоглощающей поверхности панели 2со стороны прозрачной передней 12 панели способствует возникновению вихревых образований, с помощью которых происходит существенная интенсификация теплообмена вблизи теплопоглощающей поверхности панели 2, что повышает КПД коллектора. Возможно также применение в составе конструкции теплопоглощающей панели 2 штырьковых турбулизаторов, размещенных на тыльной стороне панели, что увеличивает площадь теплообмена с проходящим во внутреннем объеме корпуса воздушным потоком и тем самым повышается коэффициент теплоотдачи от теплопоглощающей панели воздушному потоку. Кроме того, возможна также дополнительная установка между передней панелью и теплопоглощающей панелью панель фотоэлектрических преобразователей, повышающих эффективность коллектора.

За счет выполнения на несущем профиле 3 корпуса коллектора С-образных 16 наружных пазов (фиг.4) и съемных заглушек 18, в заявленном решении солнечного коллектора реализуется возможность выполнения коллектора заявленной конструкции увеличенного размера или сложной конфигурации, состоящей из состыкованных между собой модулей. При этом согласно представленному примеру осуществления заявленной полезной модели, торцевые стороны корпуса дополнительно снабжены наружными пазами С-образной формы 16, открытыми наружу, а коллектор дополнительно снабжен фиксирующими съемными уплотнителями 17, выполненными с обеспечением возможности прокладки в С-образные наружные пазы по торцевым сторонам смежных модулей. Причем ширина уплотнителя соответствует ширине паза, формируемого при сопряжении встречно направленных смежных С-образных торцевых паза. Крепление модулей к несущей поверхности (например, стене), осуществляется посредством кронштейнов 20, устанавливаемых в профильный 19 паз на торцевом элементе корпуса, вдоль задней панели, выполненный с укороченной задней полкой. При этом съемные заглушки 18 смежных модулей коллектора, предпочтительно, выполнены с обеспечением возможности открытия или перекрытия связанных с ними отверстий 21, с формированием теплообменных каналов с заданными свойствами. Уплотнители могут быть выполнены из любых, известных из уровня техники материалов, обеспечивающих надежное сочленение смежных профилей пазов, а также обеспечивающих работоспособность под воздействием тепловых нагрузок. Входные отверстия модулей коллектора дополнительно снабжены съемными заглушками, с обеспечением возможности подачи воздуха через единое входное отверстие.

Модульность конструкции достигается при помощи соединения коллекторов между собой со стороны торцевых частей, формируя тем самым общую рабочую зону разветвленного модульного коллектора.

Такая конструкция обеспечивает возможность стыковки модулей любых размеров со стороны торцевых сторон и дополнительно регулировать ход воздуха по разветвленным теплообменным камерам путем снятия или установки съемных заглушек 18 профиля (воздух должен иметь возможность пройти максимальную дистанцию по теплообменным каналам корпуса, в пределах допусков, для более качественной работы модульного коллектора).

Как следует из представлено на фиг.5 примера реализации полезной модели, при наличии согласно заявленному решению в коллекторе одного входного 4 отверстия и одного выходного 5 отверстия, функционирующих вышеописанным способом, свободный ход воздуха сквозь отверстия в торцевых частях профиля управляется путем снятия или установки полностью съемных заглушек 18 торцевых частей модулей коллектора. При этом воздуховодные отверстия модулей, не задействованные в коллекторе также перекрываются съемной оснасткой, в частности, съемными заглушками, фиксируемыми средствами фиксации данных отверстий.

Данное решение позволяет обходить оконные проемы в стене и другие участки стены, где размещение коллекторов не допустимо, что делает конструкцию более гибкой и удобной для монтажа и практического применения. Существенно расширяя арсенал известных технических средств в данной области техники.

Наличие заглушек на торцевых поверхностях корпуса коллектора также позволяет использовать их для создания дополнительного притока свежего воздуха в коллектор, в том числе, при использовании коллектора в режиме по смешанной схеме, что существенно упрощает процесс его реализации без применения дополнительной оснастки для воздухозабора снаружи помещения. При этом дополнительный торцевой съемный фильтр, посредством средств крепления фильтра может быть установлен на штатное место крепление заглушки к профилю.

Таким образом, заявленное решение солнечного коллектора за счет применения в конструкции задней панели глухой, с двумя отверстиями для входа воздуха и подачи его в помещение, а также снабжения входного отверстия средствами фиксации для сопряжения со съемной оснасткой с предпочтительным применением съемного фильтра на входном отверстии и съемного патрубка со съемным фильтром, а также выполнение на торцевой поверхности корпуса коллектора съемных заглушек и сопрягаемых С-образных пазов с уплотнителями, обеспечивает расширении арсенала известных технических средств за счет предложения многофункциональной конструкции, способной работать в разных режимах и в разных условиях эксплуатации, а также снижение энергозатрат при повышении качества обогрева и циркуляции воздуха помещений в условиях колебаний температур атмосферного воздуха.http://www1.fips.ru/fips_servl/DeEndhttp://www1.fips.ru/fips_servl/ClStart

Claims (26)

1. Солнечный коллектор с корпусом коробчатого типа, содержащим прозрачную переднюю панель, заднюю панель, воздухопроницаемую теплопоглощающую панель, расположенную между передней и задней панелями на расстоянии от них, канал для входа воздуха и канал выхода воздуха, проходящий наружу из пространства, образованного передней панелью и теплопоглощающей панелью, отличающийся тем, что задняя панель выполнена глухой на большей части ее площади и содержит единое входное отверстие, снабженное средствами фиксации и фильтром для принудительной очистки входящего воздуха, выполненным в виде жестко установленной на наружной поверхности задней панели съемной оснастки, снабженной средствами крепления взаимосопрягаемыми со средствами фиксации входного отверстия, обеспечивающими разъемное соединение с оснасткой, а теплопоглощающая панель в области выходного отверстия образует наклонные стенки, в форме раструба вокруг отверстия, с формированием теплообменных камер, одна из которых содержит входное отверстие и ограничена задней панелью и тыльной поверхностью теплопоглощающей панели, а вторая содержит выходное отверстие и ограничена передней панелью и наружной поверхностью теплопоглощающей панели.

2. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что фильтр для принудительной очистки входящего воздуха выполнен съемным, а оснастка и фильтр снабжены взаимосопрягаемыми друг с другом частями разъемного соединения, сопряженными со средствами фиксации входного отверстия.

3. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что фильтр для принудительной очистки входящего воздуха выполнен съемным и снабжен средствами крепления взаимосопрягаемыми со средствами фиксации разъемного соединения входного отверстия.

4. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что фильтр для принудительной очистки входящего воздуха выполнен в виде угольного фильтра грубой и тонкой очистки.

5. Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что фильтр для принудительной очистки входящего воздуха выполнен из фетра.

6. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что съемная оснастка дополнительно снабжена патрубком, снабженным средствами фиксации, взаимосопряженными со средствами фиксации входного отверстия, обеспечивающими разъемное соединение, а фильтр для принудительной очистки входящего воздуха размещен на свободном конце патрубка.

7. Коллектор по п.6, отличающийся тем, что фильтр для принудительной очистки входящего воздуха выполнен съемным, а патрубок и фильтр снабжены взаимосопрягаемыми друг с другом частями разъемного соединения.

8. Коллектор по п.6, отличающийся тем, что съемный патрубок дополнительно снабжен фильтром, размещенным со стороны сопряжения с входным отверстием.

9. Коллектор по п.8, отличающийся тем, что дополнительный фильтр выполнен съемным, а патрубок и дополнительный фильтр снабжены взаимосопрягаемыми друг с другом частями разъемного соединения, сопряженными со средствами фиксации входного отверстия.

10. Коллектор по п.6, отличающийся тем, что патрубок дополнительно снабжен воздухозабором.

11. Коллектор по п.10, отличающийся тем, что воздухозабор сопряжен с управляемой задвижкой.

12. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что выходное отверстие снабжено патрубком, снабженным средствами фиксации, для установки в канале патрубка съемной оснастки.

13. Коллектор по п.12, отличающийся тем, что патрубок выходного отверстия дополнительно снабжен вентилятором для принудительного отвода воздуха через канал патрубка.

14. Коллектор по п. 12, отличающийся тем, что патрубок выходного отверстия дополнительно снабжен фильтром для принудительной дополнительной очистки выходящего прогретого воздуха.

15. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что теплопоглощающая панель снабжена турбулизаторами.

16. Коллектор по п.15, отличающийся тем, что в турбулизатор выполнен в виде штырьковых турбулизаторов, размещенных на тыльной стороне панели.

17. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что теплопоглощающая панель со стороны прозрачной панели выполнена рифленой.

18. Коллектор по п.17, отличающийся тем, что теплопоглощающая панель со стороны прозрачной панели снабжена углублениями в форме шаровых сегментов.

19. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что между передней панелью и теплопоглощающей панелью установлена панель фотоэлектрических преобразователей.

20. Коллектор по п.1 отличающийся тем, что торцевые стороны коробчатого корпуса выполнены из несущего профиля и снабжены съемными заглушками, жестко установленными на несущем профиле, где профиль и заглушки снабжены ответными частями разъемного соединения.

21. Коллектор по п.20 отличающийся тем, что снабжен дополнительным торцевым фильтром, снабженным средствами крепления для установки на штатное крепление заглушек к профилю, обеспечивающими разъемное соединение.

22. Коллектор по п.20 отличающийся тем, что торцевые стороны корпуса дополнительно снабжены наружными пазами С-образной формы, открытыми наружу, а коллектор выполнен модульным и снабжен фиксирующими съемными уплотнителями, выполненными с обеспечением возможности прокладки в С-образные наружные пазы по торцевым сторонам смежных модулей, причем ширина уплотнителя соответствует ширине паза, формируемого при сопряжении встречно направленных смежных С-образных торцевых пазов, а крепление модулей осуществляется посредством кронштейнов, устанавливаемых в профильный паз на торцевом элементе корпуса, вдоль задней панели, выполненный с укороченной задней полкой.

23. Коллектор по п.22 отличающийся тем, что съемные заглушки смежных модулей коллектора выполнены с обеспечением возможности открытия или перекрытия связанных с ними отверстий, с формированием теплообменных каналов с заданными свойствами.

24. Коллектор по п.23 отличающийся тем, что входные отверстия дополнительно снабжены съемными заглушками, с обеспечением возможности подачи воздуха через единое отверстие.

25. Коллектор по любому из пп.1-23 отличающийся тем, что съемные заглушки на торцевых элементах корпуса выполнены с обеспечением возможности открытия отверстия на торцевой стороне корпуса, с формированием дополнительного входного воздушного канала.

26. Коллектор по п.25 отличающийся тем, что съемные заглушки на торцевых элементах корпуса выполнены с обеспечением возможности частичного открытия связанных с ними отверстий.

Images