RU189382U1 - Солнечный коллектор - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к гелиоэнергетике и может быть использована в солнечных установках для преобразования солнечной энергии в тепловую. Солнечный коллектор содержит многосекционные теплообменники, выполненные в виде коаксиальных стеклянных трубок, в межтрубном пространстве которых создан вакуум. Во внутренней полости внутренней трубки установлена металлическая гофрированная U-образная тепловая трубка, заполненная теплоносителем, концы которой гидравлически связаны с коллекторами, подводящим и отводящим нагретый теплоноситель. Тепловая трубка может быть выполнена из нержавеющей стали в виде двойной спирали, свитой в продольном направлении. Секции коллектора могут быть соединены в цилиндрическую вертикально ориентируемую форму. Полезная модель должна обеспечить максимальное использование энергии солнечной радиации вне зависимости от ориентации на солнце в течение всего времени суток и времени года. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Полезная модель относится к гелиоэнергетике и может быть использована в солнечных установках для преобразования солнечной энергии в тепловую.

Наиболее близким к заявленной полезной модели является солнечный коллектор, который содержит многосекционные теплообменники, выполненные в виде коаксиальных вакуумных трубок, расположенных в одной плоскости. Во внутренней полости внутренней трубки установлена металлическая тепловая трубка, заполненная теплоносителем, концы которой гидравлически связаны с подводящим и отводящим нагретый теплоноситель коллекторами (RU, U1, № 171104, 2017).

Недостатком известного решения является низкая эффективность теплопередачи.

Заявленная полезная модель направлена на повышение эффективности теплопередачи.

Указанный технический результат достигается тем, что в солнечной коллекторе, содержащем многосекционные теплообменники, выполненные в виде коаксиальных стеклянных трубок, в межтрубном пространстве которых создан вакуум, при этом во внутренней полости внутренней трубки установлена металлическая тепловая трубка, заполненная теплоносителем, концы которой гидравлически связаны с коллекторами, подводящим и отводящим нагретый теплоноситель, при этом тепловая трубка выполнена гофрированной с U-образной формой.

Тепловая трубка выполнена из нержавеющей стали в виде двойной спирали, свитой в продольном направлении.

Секции коллектора соединены в цилиндрическую вертикально ориентируемую форму.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема секции коллектора.

В корпусе 1 солнечного коллектора установлены секции 2 в виде коаксиальных трубок из сверхпрочного боросиликатного стекла, покрытого изнутри специальным селективным покрытием, которое обеспечивает поглощение тепла облучения с минимальным отражением, при этом в межтрубном пространстве секции 2 создан вакуум.

Секции 2 в корпусе 1 коллектора могут быть установлены в одной плоскости и расположены на расстоянии около 1,5 диаметра внешней трубы 3. Это расстояние обусловлено тем, что солнце меняет углы наклона падающих лучей и в зависимости от времени суток и в зависимости от сезона. Зазор между трубками 3 в коллекторе позволяет снизить эффект затенения солнечных лучей соседними трубками 3 в течение дня.

Секции 2 в корпусе 1 коллектора могут быть установлены круговом корпусе 1, образуя таким образом цилиндрическую конструкцию.

Во внутренней полости внутренней трубки 4 размещена U-образная тепловая гофрированная трубка 5 из нержавеющей стали, один конец которой гидравлически связан с подводящим коллектором 6, подающим теплоноситель, а второй конец тепловой трубки 5 - с отводящим коллектором 7.

U-образная тепловая трубка 5 выполнена в виде двойной спирали, ветви которой между собой свиты в продольном направлении.

Вакуумная коаксиальная труба солнечного коллектора сводит до минимума потери тепла за счет глубокого вакуума между стенками труб 3 и 4, что позволяет использовать солнечный коллектор даже в зимнее время. Внутреннее селективное покрытие коаксиальной вакуумной трубки 3 обеспечивает поглощение солнечной энергии и концентрирует тепловую энергию во внутреннем канале.

Площадь поверхности тепловой спиральной трубки 5 за счет гофрированного вида поверхности и спиральной скрутки превышает площадь поверхности внутреннего канала трубки 4, что увеличивает коэффициент полезного действия теплопередачи.

При разрушении вакуумной трубки не требует отключения солнечного коллектора от системы отопления и горячего водоснабжения, а также слива теплоносителя. Достаточно просто заменить вакуумную трубку, надев на тепловую спиральную трубку новую коаксиальную вакуумную трубу.

Двойная спиральная тепловая гофрированная трубка 5 теплообменника навита на центральный стержень (на схеме не показан) и представляет собой устойчивую систему, что позволяет легко проводить сборочные и регламентные операции при надевании вакуумной пары труб 3 и 4 на тепловую трубку 5.

Вакуумные трубки солнечного коллектора, расположенные в плоскости, размещаются на склоне крыш или на специальных рамах при установке на плоских крышах под углом по направлению к солнцу.

Секции коллектора могут быть установлены по кругу, образуя цилиндрические солнечные коллекторы.

На поверхности цилиндрических коллекторов, секции которых расположены вертикально, не задерживается снег.

Цилиндрические коллекторы имеют малую парусность и могут быть легко установлены на поверхности крыш с любым углом наклона и ориентацией по отношению к солнцу, либо непосредственно на крышу, либо на кронштейн.

Цилиндрические вакуумные трубчатые коллекторы максимально используют всю энергию солнечной радиации вне зависимости от ориентации на солнце в течение всего времени суток и времени года.

Помимо более высокой эффективности теплопередачи заявленная полезная модель имеет более высокую ремонтопригодность.

Claims (4)

1. Солнечный коллектор содержит многосекционные теплообменники, выполненные в виде коаксиальных стеклянных трубок, в межтрубном пространстве которых создан вакуум, во внутренней полости внутренней трубки установлена металлическая тепловая трубка, заполненная теплоносителем, концы которой гидравлически связаны с коллекторами, подводящим и отводящим нагретый теплоноситель, тепловая трубка выполнена гофрированной с U-образной формой.

2. Солнечный коллектор по п. 1 отличающийся тем, что тепловая трубка выполнена в виде двойной спирали, свитой в продольном направлении.

3. Солнечный коллектор по п. 1 отличающийся тем, что тепловая трубка изготовлена из нержавеющей стали.

4. Солнечный коллектор по п. 1 отличающийся тем, что секции коллектора соединены в цилиндрическую вертикально ориентируемую форму.

Images