RU186579U1

RU186579U1 - SOLAR COLLECTOR

Info

Publication number: RU186579U1
Application number: RU2018115793U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Стрельников; Илья Олегович Швец; Данила Сергеевич Катков
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2018-04-27
Publication date: 2019-01-24

Abstract

Полезная модель относится к области энергетики, а именно к области использования солнечной энергии, и может быть применена в солнечных коллекторах с использованием энергии солнечного излучения в качестве источника теплового потока. Солнечный коллектор включает корпус и каналы для теплоносителя. Корпус выполнен из пластикового профиля, на задней стенке которого установлена армированная пластиком с внешней стороны теплоизоляция из «сэндвич-панели», над которой установлены фокусирующие элементы в виде отражателей, а адсорбер коллектора представляет собой установленные на определенном расстоянии друг от друга шесть элементов с каналами для теплоносителя, расположенными зигзагообразно, причем коллектор снабжен стеклом с эмиссионным покрытием, нанесенным на него с внутренней стороны, на верхнем и нижнем торцах корпуса имеются вход и выход для теплоносителя, а все свободное пространство внутри коллектора заполнено аргоном. Полезная модель должна повысить энергоэффективность коллектора. 3 ил.

The utility model relates to the field of energy, namely to the field of use of solar energy, and can be applied in solar collectors using the energy of solar radiation as a source of heat flux. The solar collector includes a housing and channels for the coolant. The case is made of a plastic profile, on the back wall of which there is a “sandwich panel” thermal insulation reinforced with plastic on the outside, above which focusing elements are installed in the form of reflectors, and the collector adsorber is six elements installed at a certain distance from each other with channels for coolant located in a zigzag fashion, and the collector is equipped with glass with an emission coating deposited on it from the inside, at the upper and lower ends of the housing are stroke and exit for the coolant, and all the free space inside the collector is filled with argon. A utility model should increase the energy efficiency of the collector. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области энергетики, а именно к области использования солнечной энергии, и может быть применена в солнечныхколлекторах с использованием энергии солнечного излучения в качестве источника теплового излучения.The utility model relates to the field of energy, namely to the field of use of solar energy, and can be applied in solar collectors using the energy of solar radiation as a source of thermal radiation.

Наиболее близким аналогом к заявленной конструкции является солнечный коллектор (патент на полезную модель №146 885, МПК F24J2/26, опубл. 20.10.2014 г., бюл. №29),содержащий каналы для теплоносителя в виде ряда оребренных труб, элементы оребрения труб, имеющие, продольные ребра, отличающийся тем, что каналы для теплоносителя выполнены прямоугольного сечения и расположены на одинаковом расстоянии друг от друга, элементы оребрения выполнены за одно с трубой, образуя независимые секции, изготовленные методом литья под давлением из материала с высоким коэффициентом теплопроводности и расположенные в теплоизолированном корпусе, тепловоспринимающая сторона и стенки которого выполнены в виде П-образного стеклопакета с нанесенным на внутреннюю часть низкоэммисионным покрытием, поверхность элементов оребренных труб выполнена ячеисто-вогнутой с нанесенным высокотемпературным затемняющим селективным покрытием, все свободное пространство внутри коллектора заполнено фазопереходным материалом, кроме того элементы оребрения труб располагаются по всему периметру канала с теплоносителем.The closest analogue to the claimed design is a solar collector (patent for utility model No. 146 885, IPC F24J2 / 26, publ. 10/20/2014, bull. No. 29), containing channels for the coolant in the form of a number of finned tubes, elements of the fins of pipes having longitudinal ribs, characterized in that the channels for the coolant are made of rectangular cross section and are located at the same distance from each other, the fins are made in one piece with the pipe, forming independent sections made by injection molding of a material with high thermal conductivity coefficient and located in a heat-insulated casing, the heat-receiving side and walls of which are made in the form of a U-shaped double-glazed window with a low-emissive coating deposited on the inside, the surface of the finned tubes elements is made cellular-concave with a high-temperature dimming selective coating applied, the entire free space inside the collector is filled with phase transfer material, in addition, the elements of the fins of the pipes are located around the perimeter of the channel with the coolant.

Недостатком известного солнечного коллектора является то, что инсоляция от солнечного излучения не попадает на заднюю часть адсорбера, что снижает энергоэффективность коллектора, так же использование П-образного стеклопакета для изготовления корпуса солнечного коллектора и наличие фазопереходного вещества делает конструкцию дорогой, тяжелой и громоздкой. Кроме того отсутствие отражателя солнечного излучения с обратной стороны оребренной трубы не позволяет использовать в качестве тепловоспринимающей всю поверхность трубы, что снижает эффективность работы солнечного коллектора.A disadvantage of the known solar collector is that insolation from solar radiation does not fall on the back of the adsorber, which reduces the energy efficiency of the collector, as well as the use of a U-shaped double-glazed unit for manufacturing the solar collector body and the presence of phase-transition material makes the design expensive, heavy and cumbersome. In addition, the lack of a solar radiation reflector on the back of the finned tube does not allow the entire surface of the tube to be used as a heat sink, which reduces the efficiency of the solar collector.

Технической задачей полезной модели является повышение энергоэффективности коллектора.The technical task of the utility model is to increase the energy efficiency of the collector.

Поставленная в полезной модели задача решается в солнечном коллекторе, включающем корпус, каналы для теплоносителя.The problem posed in a utility model is solved in a solar collector, including a housing, channels for a coolant.

Отличием от прототипа является то, что корпус выполнен из пластикового профиля, на задней стенке которого установлена армированная пластиком с внешней стороны теплоизоляция из «сэндвич-панели», над которой установлены фокусирующие элементы в виде отражателей по числу элементов тепловоспринимающей поверхности (адсорбера), а адсорбер коллектора представляет собой установленные на определенном расстоянии друг от друга шесть элементов с каналами для теплоносителя, расположенными зигзагообразно, причем коллектор снабжен стеклом с эмиссионным покрытием, на верхнем и нижнем торцах корпуса имеются вход и выход для теплоносителя, а все свободное пространство внутри коллектора заполнено аргоном.The difference from the prototype is that the casing is made of a plastic profile, on the back wall of which there is a “sandwich panel” thermal insulation reinforced with plastic from the outside, over which focusing elements are installed in the form of reflectors according to the number of heat-absorbing surface elements (adsorber), and the adsorber the collector consists of six elements installed at a certain distance from each other with coolant channels arranged in a zigzag fashion, the collector being equipped with a glass with emission ion-coated, at the upper and lower ends of the housing there is an inlet and an outlet for the coolant, and all the free space inside the collector is filled with argon.

Техническим результатом применения конструкции является то, что солнечная энергия, проходя между элементами адсорбера, фокусируясь на отражателях, попадает на поверхность элементов адсорбера, таким образом, увеличивая поток энергии на адсорбер, а аргон и эмиссионное стекло, в свою очередь, способствуют снижению потерь энергии во внешнюю среду, так как увеличивают термическое сопротивление отводу тепла, за счет того, что у аргона теплопроводность ниже, чем у воздуха, что и обеспечивает повышение энергоэффективности коллектора.The technical result of the application of the design is that solar energy passing between the elements of the adsorber, focusing on the reflectors, falls on the surface of the elements of the adsorber, thereby increasing the energy flow to the adsorber, and argon and emission glass, in turn, help reduce energy losses during the external environment, since they increase the thermal resistance to heat dissipation, due to the fact that argon has lower thermal conductivity than air, which ensures an increase in the collector's energy efficiency.

Солнечный коллектор представлен чертежами. На фиг. 1 изображен общий вид солнечного коллектора, на фиг. 2 - разрез А-А, на фиг. 3 - фокусирующие элементы.The solar collector is represented by drawings. In FIG. 1 shows a general view of the solar collector; FIG. 2 is a section AA, in FIG. 3 - focusing elements.

Устройство состоит из корпуса 1, каналов для теплоносителя 2. Причем корпус 1 выполнен из пластикового профиля, на задней стенке которого установлена армированная пластиком с внешней стороны теплоизоляция 3 из «сэндвич-панели», над ней установлены фокусирующие элементы в виде отражателей 4, а адсорбер коллектора представляет собой установленные на определенном расстоянии друг от друга шесть элементов 5 с каналами для теплоносителя 2, расположенными зигзагообразно, причем коллектор снабжен эмиссионным стеклом 6 с нанесенным на него эмиссионным покрытием с внутренней стороны, а на верхнем и нижнем торцах корпуса имеются вход 7 и выход 8 для теплоносителя. Все свободное пространство внутри коллектора заполнено аргоном.The device consists of a housing 1, channels for the coolant 2. Moreover, the housing 1 is made of a plastic profile, on the back wall of which there is a heat insulation 3 made of "sandwich panel" reinforced with plastic from the outside, focusing elements in the form of reflectors 4 are installed above it, and an adsorber the collector consists of six elements 5 installed at a certain distance from each other with channels for the coolant 2 arranged in a zigzag fashion, and the collector is equipped with an emission glass 6 with an applied emission nnym coated on the inside, and are input 7 at upper and lower ends of the housing and an outlet 8 for coolant. All the free space inside the collector is filled with argon.

Устройство работает следующим образом. Теплоноситель, например; минеральное масло, подается по трубопроводу через вход теплоносителя 8 на одном из торцов корпуса 1 коллектора, который представляет собой герметичное пространство, в адсорбер, который представляет собой установленные на определенном расстоянии друг от друга шесть элементов 5 с каналами для теплоносителя 2, расположенными зигзагообразно. Проходя по каналам 2 коллектора от входа 7 до выхода 8, теплоноситель нагревается. Затем нагретый теплоноситель выходит через выход 8 и по трубопроводу попадает в теплообменник (не показан), где охлаждается, а затем по трубопроводу вновь поступает в коллектор. На задней стенке корпуса 1 установлена армированная пластиком с внешней стороны теплоизоляция 3 из «сэндвич-панели», над ней установлены отражатели 4, фокусирующие солнечную энергию, проходящую между элементами адсорбера, которая далее попадает на заднюю стенку адсорбера. Происходит нагрев не только передней поверхности трубок коллектора, но и задней их поверхности.The device operates as follows. Coolant, for example; mineral oil is supplied through a pipeline through the inlet of the coolant 8 at one of the ends of the manifold body 1, which is a sealed space, into the adsorber, which is six elements 5 installed at a certain distance from each other with channels for the coolant 2 arranged in a zigzag shape. Passing through the channels 2 of the collector from input 7 to output 8, the coolant is heated. Then, the heated coolant exits through outlet 8 and through a pipeline enters a heat exchanger (not shown), where it is cooled, and then through a pipeline again enters the collector. On the rear wall of the casing 1 there is a plastic insulation 3 from the “sandwich panel” reinforced with plastic on the outside, and reflectors 4 are installed above it, focusing the solar energy passing between the elements of the adsorber, which then falls on the back wall of the adsorber. Not only the front surface of the collector tubes is heated, but also their rear surface.

Корпус коллектора выполнен из пластикового профиля, на задней стенке которого установлена армированная пластиком с внешней стороны теплоизоляция из «сэндвич-панели», что способствует уменьшению теплопотерь.The collector body is made of a plastic profile, on the back wall of which a sandwich-panel thermal insulation reinforced with plastic from the outside is installed, which helps to reduce heat loss.

Теплоноситель нагревается по всей поверхности герметичного пространства, стекло с эммисионным покрытием в комбинации с аргоном, имеющим коэффициент теплопроводности ниже, чем у воздуха, снижает теплопотери в окружающую среду, за счет чего происходит увеличение эффективности (кпд) преобразования солнечной энергии.The heat carrier is heated over the entire surface of the sealed space, glass with an emission coating in combination with argon, which has a thermal conductivity lower than that of air, reduces heat loss to the environment, due to which there is an increase in the efficiency (efficiency) of solar energy conversion.

Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет получить солнечный коллектор, обеспечивающий снижение теплопотерь и увеличение эффективности преобразования солнечной энергии.Thus, the proposed utility model allows to obtain a solar collector, which provides a reduction in heat loss and an increase in the efficiency of solar energy conversion.

Claims

A solar collector including a housing, coolant channels, characterized in that the housing is made of a plastic profile, on the back wall of which there is a “sandwich panel” thermal insulation reinforced with plastic from the outside, above which focusing elements are installed in the form of reflectors, and the collector adsorber consists of six elements installed at a certain distance from each other with coolant channels arranged in a zigzag fashion, the collector being equipped with emission-coated glass On the upper side and on the lower ends of the casing, there is an inlet and an outlet for the coolant, and all the free space inside the collector is filled with argon.