RU220329U1

RU220329U1 - Flat-plate solar collector with thermoelectric generator

Info

Publication number: RU220329U1
Application number: RU2023115577U
Authority: RU
Inventors: Кирилл Александрович Чупахин; Максим Анатольевич Бердников; Софья Николаевна Дьякова; Алена Витальевна Ботиенко
Filing date: 2023-06-13
Publication date: 2023-09-07

Abstract

Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности к солнечным тепловым установкам, а именно к устройствам для нагревания воды за счет энергии от солнечного нагрева, в частности к плоским солнечным коллекторам.The utility model relates to thermal power engineering, in particular to solar thermal installations, namely to devices for heating water using energy from solar heating, in particular to flat-plate solar collectors.

Указанный результат достигается в устройстве, плоский солнечный коллектор с термоэлектрическим генератором, характеризующимся тем, что содержит термоэлектрический генератор, расположенный на внутренней части задней панели стандартного плоского солнечного коллектора, закрепленный между двумя медными пластинами, а также установленным змеевидным радиатором, расположенным на одной из медных пластин.The specified result is achieved in a device, a flat-plate solar collector with a thermoelectric generator, characterized in that it contains a thermoelectric generator located on the inside of the rear panel of a standard flat-plate solar collector, fixed between two copper plates, as well as an installed serpentine radiator located on one of the copper plates .

Преимуществом приведенного плоского солнечного коллектора является низкое потребление электричества устройством и более быстрый нагрев жидкости по сравнению с аналогами за счет использования в конструкции термоэлектрического генератора и змеевидного радиатора, отводящего нагрев от медной пластины.The advantage of the above flat solar collector is the low electricity consumption of the device and faster heating of the liquid compared to analogues due to the use of a thermoelectric generator and a serpentine radiator in the design, which removes heat from the copper plate.

Description

Наиболее близким из известных технических решений является патент RU 217059 «Плоский солнечный коллектор» опубликован 16.03.2023 Бюл. №8, плоский солнечный коллектор, состоящий из корпуса, в котором размещена теплоприемная панель, над ней прозрачное теплоизолирующее покрытие, бока и нижняя сторона теплоприемной панели защищена теплоизоляцией. Теплоприемная панель состоит из двух элементов: светопоглощающий и теплоотводящий. Светопоглощающий элемент изготовлен из металлического листа и имеет гнезда прямоугольного сечения для прямоугольных труб теплоотводящего элемента, теплоотводящий элемент изготовлен из труб прямоугольного сечения. Соединение обоих элементов друг к другу производится прессованием труб в гнезда с использованием теплопроводной пасты.The closest known technical solution is patent RU 217059 “Flat solar collector” published on March 16, 2023 Bull. No. 8, a flat solar collector, consisting of a housing in which a heat-receiving panel is located, above it there is a transparent heat-insulating coating, the sides and bottom side of the heat-receiving panel are protected by thermal insulation. The heat-receiving panel consists of two elements: light-absorbing and heat-removing. The light-absorbing element is made of metal sheet and has rectangular-section sockets for rectangular pipes of the heat-removing element, the heat-removing element is made of rectangular-section pipes. The connection of both elements to each other is made by pressing the pipes into sockets using heat-conducting paste.

Недостатком данного устройства является большое потребление электричества при своей непосредственной работе и низкая скорость нагрева жидкости.The disadvantage of this device is the high consumption of electricity during its direct operation and the low heating rate of the liquid.

Технический результат полезной модели заключается в усовершенствовании конструкции за счет внедрения в конструкцию дополнительного термоэлектрического генератора и змеевидного радиатора охлаждения, что позволяет тем самым снизить потребление электричества устройством и увеличить скорость нагрева жидкости.The technical result of the utility model is to improve the design by introducing an additional thermoelectric generator and a serpentine cooling radiator into the design, thereby reducing the electricity consumption of the device and increasing the heating rate of the liquid.

Указанный результат достигается в устройстве, плоский солнечный коллектор с термоэлектрическим генератором, характеризующимся тем, что содержит термоэлектрический генератор, расположенный на внутренней части задней панели стандартного плоского солнечного коллектора, закрепленный между двумя медными пластинами, а также установленным змеевидным радиатором, расположенном на одной из медных пластин.The specified result is achieved in a device, a flat-plate solar collector with a thermoelectric generator, characterized in that it contains a thermoelectric generator located on the inside of the rear panel of a standard flat-plate solar collector, fixed between two copper plates, as well as an installed serpentine radiator located on one of the copper plates .

Суть полезной модели поясняется на фиг.1, где изображен плоский солнечный коллектор в разрезе сбоку с местом установки термоэлектрического генератора, фиг.2 - внутренняя часть термоэлектрического генератора с термоэлектрическим элементом, фиг.3 - внешняя часть термоэлектрического генератора с змеевидным радиатором охлаждения.The essence of the utility model is illustrated in Fig. 1, which shows a flat solar collector in a side section with the installation location of a thermoelectric generator, Fig. 2 - the internal part of a thermoelectric generator with a thermoelectric element, Fig. 3 - the external part of a thermoelectric generator with a serpentine cooling radiator.

В состав солнечного коллектора с термоэлектрическим генератором входят:The solar collector with thermoelectric generator includes:

1 - задняя панель плоского солнечного коллектора1 - rear panel of the flat solar collector

2 - передняя панель плоского солнечного коллектора2 - front panel of the flat solar collector

3 - светопоглощающий элемент3 - light-absorbing element

4 - термоэлектрический генератор4 - thermoelectric generator

5 - теплоизоляция5 - thermal insulation

6, 11 - штуцеры для подключения к контуру циркуляции жидкости6, 11 - fittings for connecting to the liquid circulation circuit

7, 9 - медные пластины7, 9 - copper plates

8 - термоэлектрический элемент8 - thermoelectric element

10 - змеевидный радиатор охлаждения10 - serpentine cooling radiator

12 - теплоотводящий элемент.12 - heat sink element.

Конструктивно плоский солнечный коллектор с термоэлектрическим генератором в корпусе, представляющим собой заднюю панель плоского солнечного коллектора 1 и переднюю панель плоского солнечного коллектора 2, в котором находится на внутренней части задней панели плоского солнечного коллектора 1 термоэлектрический генератор 4, состоящий из двух медных пластин 7 и 9, между которыми находится термоэлектрический элемент 8, также корпус содержит светопоглощающий элемент 3, теплоотводящий элемент 12, теплоизоляцию 5, змеевидный радиатор охлаждения 10, установленный на медную пластину 9, с установленными штуцерами 6 и 11 в контур циркуляции жидкости.Structurally, a flat solar collector with a thermoelectric generator in a housing, which is the rear panel of the flat solar collector 1 and the front panel of the flat solar collector 2, in which there is a thermoelectric generator 4, consisting of two copper plates 7 and 9, on the inside of the rear panel of the flat solar collector 1 , between which there is a thermoelectric element 8, the housing also contains a light-absorbing element 3, a heat-removing element 12, thermal insulation 5, a serpentine cooling radiator 10 mounted on a copper plate 9, with fittings 6 and 11 installed in the liquid circulation circuit.

Работа плоского солнечного коллектора с термоэлектрическим генератором осуществляется следующим образом. При штатной работе плоского солнечного коллектора, происходит нагрев всей конструкции плоского солнечного коллектора, в том числе и термоэлектрического генератора 4 с медной пластиной 7. За счет подключенного к общей системе циркуляции жидкости с помощью штуцеров 6 и 11, змеевидного радиатора охлаждения 10, который отводит нагрев с медной пластины 9, за счет чего происходит постепенное охлаждение медной пластины 9 и в термоэлектрическом элементе 8 появляется разница температур, что приводит к возникновению электричества.The operation of a flat solar collector with a thermoelectric generator is carried out as follows. During normal operation of a flat solar collector, the entire structure of the flat solar collector is heated, including the thermoelectric generator 4 with a copper plate 7. Due to the serpentine cooling radiator 10 connected to the general fluid circulation system using fittings 6 and 11, which removes heat from the copper plate 9, due to which the copper plate 9 gradually cools and a temperature difference appears in the thermoelectric element 8, which leads to the generation of electricity.

Claims

A flat solar collector with a thermoelectric generator, including a housing, thermal insulation, a light-absorbing element, a heat-removing element, characterized in that the housing of the flat solar collector is additionally equipped with a thermoelectric generator, which is located on the inner rear panel of the flat solar collector, and the thermoelectric generator itself consists of two copper plates , between which there is a thermoelectric element, and on one of the copper plates of the thermoelectric generator there is a serpentine radiator.