RU2230263C2 - Solar collector - Google Patents

Solar collector Download PDF

Info

Publication number
RU2230263C2
RU2230263C2 RU2002117347/06A RU2002117347A RU2230263C2 RU 2230263 C2 RU2230263 C2 RU 2230263C2 RU 2002117347/06 A RU2002117347/06 A RU 2002117347/06A RU 2002117347 A RU2002117347 A RU 2002117347A RU 2230263 C2 RU2230263 C2 RU 2230263C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
asphalt concrete
water
collector
base
Prior art date
Application number
RU2002117347/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002117347A (en
Inventor
Б.Д. Бабаев (RU)
Б.Д. Бабаев
В.Н. Данилин (RU)
В.Н. Данилин
Original Assignee
Дагестанский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дагестанский государственный университет filed Critical Дагестанский государственный университет
Priority to RU2002117347/06A priority Critical patent/RU2230263C2/en
Publication of RU2002117347A publication Critical patent/RU2002117347A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2230263C2 publication Critical patent/RU2230263C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Building Environments (AREA)

Abstract

FIELD: solar engineering. SUBSTANCE: proposed solar collector has housing consisting of asphalt concrete walls and base made in recess in ground and corrugated wall secured to transparent cover asphalt concrete base which is made from phase-shift heat-accumulating material, for example paraffin B5 at Tm.p.=46 C and ΔH= 209.4 kJ/kg and placed in between it and asphalt concrete base. Heated water is fed through pipe laid in ground at depth exceeding depth of freezing; it passes by gravity in inter-corrugation space and is discharged at the top of collector. Sun beams are absorbed by water in inter-corrugation space , surface of corrugated wall and phase-shift heat-accumulating material. Radiation reflected from corrugated wall and from asphalt concrete base is also absorbed by water. EFFECT: enhanced efficiency; reduced losses of heat. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области гелиотехники, а именно к низкотемпературным солнечным коллекторам, и может быть использовано в системах горячего водоснабжения.The invention relates to the field of solar technology, namely to low-temperature solar collectors, and can be used in hot water systems.

Известен солнечный коллектор [1], который содержит корпус с прозрачным ограждением и размещенные в корпусе последовательно сообщенные первичный поглотитель в виде емкости с гофрированной лицевой стенкой и трубчатый вторичный поглотитель с трубами, ориентированными параллельно гофрам. Емкость образована стенкой и днищем корпуса. Каждая труба вторичного поглотителя установлена над гребнем гофры, имеет форму трехгранной призмы, причем одна из ее граней обращена к ограждению, а противоположное ей ребро снабжено опорным элементом. Трубы соединены в змеевик и сообщены с емкостью посредством патрубка с насосом. На входе емкости также установлен насос.Known solar collector [1], which contains a housing with a transparent fence and placed in the housing sequentially communicated primary absorber in the form of a container with a corrugated front wall and a tubular secondary absorber with pipes oriented parallel to the corrugations. The capacity is formed by the wall and bottom of the housing. Each pipe of the secondary absorber is installed above the crest of the corrugation, has the shape of a trihedral prism, with one of its faces facing the fence, and the opposite rib provided with a supporting element. The pipes are connected in a coil and communicated with the tank through a pipe with a pump. A pump is also installed at the inlet of the tank.

Недостатком этого изобретения является сложность конструкции, высокие энергозатраты из-за использования двух насосов, тепловые потери и отсутствие теплоаккумулирующей способности.The disadvantage of this invention is the design complexity, high energy consumption due to the use of two pumps, heat loss and lack of heat storage ability.

Наиболее близкой по технической сущности является гелиокаскад [2], содержащий корпус с наклонным основанием, бортами по периметру и прозрачным ограждением. На основание уложен экран. У верхнего борта размещена распределительная труба для подачи воды на экран, а у нижнего - сборная труба для отвода воды с экрана. На экране поперек потоку воды установлены дренажные пороги в виде шлангов, удерживающие на всей его площади проточный слой нагреваемой воды и опорожняющие его после снятия с него тепла. Экран выполнен из полимерной пленки, а борта - из монолитного армированного цементобетона. Шланги заполнены песком, перфорированы и выполнены из черной полимерной пленки.The closest in technical essence is the heliocascade [2], containing a body with an inclined base, sides along the perimeter and a transparent fence. The screen is laid on the base. At the top side there is a distribution pipe for supplying water to the screen, and at the bottom - a collection pipe for draining water from the screen. On the screen, drainage thresholds in the form of hoses are installed across the water flow, holding the flowing layer of heated water throughout its area and emptying it after removing heat from it. The screen is made of polymer film, and the sides are made of monolithic reinforced cement concrete. Hoses are filled with sand, perforated and made of black polymer film.

Недостатком известного гелиокаскада является низкая теплоаккумулирующая (только за счет теплоемкости песка) и поглотительная способности из-за прохождения воды через коллектор сверху вниз прямо и большие тепловые потери из-за открытости.A disadvantage of the known heliocascade is the low heat storage (only due to the heat capacity of the sand) and absorption capacity due to the passage of water through the collector from top to bottom straight and large heat losses due to openness.

Задача изобретения в повышении степени использования возобновляемых источников энергии, обеспечении достаточно полного поглощения солнечных лучей.The objective of the invention is to increase the degree of use of renewable energy sources, ensuring sufficiently complete absorption of sunlight.

Технический результат - повышение теплоаккумулирующей способности, снижение тепловых потерь и энергозатрат.The technical result is an increase in heat storage capacity, reduction of heat loss and energy consumption.

Технический результат достигается тем, что солнечный коллектор включает корпус со стенками и наклонным основанием, прозрачное ограждение крышки, экран, а также он содержит гофрированную стенку с фазопереходным теплоаккумулирующим материалом между ней и бетонным основанием, при этом она прикреплена к крышке и основанию корпуса, расположенного на склоне горы и выполненного из асфальтобетонных стенок.The technical result is achieved in that the solar collector includes a housing with walls and an inclined base, a transparent cover guard, a screen, and it also comprises a corrugated wall with phase-transfer heat storage material between it and the concrete base, while it is attached to the cover and the base of the housing located on slope of the mountain and made of asphalt concrete walls.

На фиг.1 показан солнечный коллектор, разрез; на фиг.2 - солнечный коллектор, план; на фиг.3 - узел 1; на фиг.4 - узел 2.Figure 1 shows a solar collector, section; figure 2 - solar collector, plan; figure 3 - node 1; figure 4 - node 2.

На фиг.1 показан поперечный разрез солнечного коллектора. Коллектор содержит корпус, состоящий из асфальтобетонных стенок 1 и основания 2, выполненных на выемке грунта на склоне горы, прозрачное ограждение крышки 3, поперечно гофрированную стенку 4, фазопереходный теплоаккумулирующий материал 5 между ней и асфальтобетонным основанием 2, трубопроводы подвода 6 и отвода 7 воды. На верхней стороне коллектора имеется рулон теплоизоляционного материала 8. Поперечно гофрированная стенка 4 крепится к крышке коллектора 3 по 1-му узлу 13 и к основанию 2 по 2-му узлу 14 шпильками 9, гайками 10, резиновыми прокладками 11 и шайбами 12.Figure 1 shows a cross section of a solar collector. The collector contains a housing consisting of asphalt concrete walls 1 and a base 2 made on a excavation on a mountain slope, a transparent cover guard 3, a transversely corrugated wall 4, a phase-transfer heat-accumulating material 5 between it and an asphalt concrete base 2, water supply and discharge pipes 6 and 7. On the upper side of the collector there is a roll of heat-insulating material 8. The transverse corrugated wall 4 is attached to the collector cover 3 at the 1st node 13 and to the base 2 at the 2nd node 14 with studs 9, nuts 10, rubber gaskets 11 and washers 12.

На фиг.2 показаны трубопроводы 6 подвода холодной воды, движения внутри коллектора и трубопроводы 7 отвода горячей воды, рулон 8 теплоизоляционного материала, закрепленного к прозрачной крышке 3, схемы расположения креплений по узлу-1 13 - знаком

Figure 00000002
и по узлу-2 14 - знаком
Figure 00000003
.Figure 2 shows the pipelines 6 for supplying cold water, movement inside the collector and pipelines 7 for discharging hot water, a roll 8 of heat-insulating material fixed to a transparent cover 3, the location of the fasteners on the node-1 13 - a sign
Figure 00000002
and on the node-2 14 - the sign
Figure 00000003
.

На фиг.3 показан узел 1 - крепление гофрированной стенки 4 к прозрачной крышке 3 коллектора шпилькой 9, гайками 10, резиновыми прокладками 11 и шайбами 12.Figure 3 shows the node 1 - mounting the corrugated wall 4 to the transparent cover 3 of the collector with a pin 9, nuts 10, rubber gaskets 11 and washers 12.

Коллектор работает следующим образом.The collector works as follows.

Нагреваемая вода подается через трубопровод 6, уложенный по склону горы в грунте на глубине, превышающей глубину промерзания, в межгофровое пространство снизу коллектора. Самотечно проходя снизу вверх, обходя гофры и заполняя пространство между ними, вода, как показано на фиг.2 стрелками, отводится сверху коллектора по трубопроводу 7. Солнечные лучи, попадая на установку, проходят через светопрозрачное ограждение 3, поглощаются водой в межгофровом пространстве, поверхностью гофрированной стенки 4 и фазопереходным теплоаккумулирующим материалом 5. Излучение, отраженное от гофрированной стенки 4, содержащегося под ней фазопереходного теплоаккумулирующего материала 5 и от асфальтобетонного основания 2 также поглощается водой. При избытке солнечного излучения энергия расходуется на нагрев и плавление фазопереходного теплоаккумулирующего материала 5 в гофрах, т.е. аккумулируется. В периоды отсутствия солнца вода греется за счет теплоты выделяемой при кристаллизации теплоаккумулирующего материала, и коллектор укрывается теплоизоляционным материалом 8, который одним краем закреплен на верхней отметке коллектора.Heated water is supplied through a pipeline 6, laid along the slope of the mountain in the ground at a depth exceeding the freezing depth, into the inter-arch space below the collector. Passing by itself from bottom to top, bypassing the corrugations and filling the space between them, water, as shown in Fig. 2 by arrows, is discharged from the top of the collector through pipeline 7. Sun rays entering the installation pass through the translucent fence 3, are absorbed by water in the inter-arch space, the surface corrugated wall 4 and phase-transfer heat-accumulating material 5. Radiation reflected from corrugated wall 4, phase-transition heat-accumulating material contained below it 5 and from asphalt concrete base 2 also ogloschaetsya water. With an excess of solar radiation, energy is spent on heating and melting the phase-transition heat-accumulating material 5 in the corrugations, i.e. accumulated. During periods of lack of sun, water is heated due to the heat released during crystallization of the heat-accumulating material, and the collector is covered by a heat-insulating material 8, which is fixed at one upper edge of the collector with one edge.

Солнечный коллектор обладает большей теплоаккумулирующей способностью за счет использования фазопереходного теплоаккумулирующего материала 5 в гофрах, например, парафина В5 с Тплавл.=46°С и ΔН=209,4 кДж/кг, обеспечивает достаточно полное поглощение солнечных лучей водой в межгофровом пространстве, гофрированной поверхностью стенки 4, фазопереходным теплоаккумулирующим материалом, использует тепло грунта и уменьшает тепловые потери, так как коллектор выполняется из асфальтобетонных стенок и основания на склоне горы в грунте и укрывается теплоизоляционным материалом 8. Используется энергия стока воды по склону горы для ее прохождения через коллектор снизу вверх, обходя гофры - снижает энергозатраты на насосы и повышается степень использования возобновляемых источников энергии.The solar collector has a greater heat storage capacity due to the use of phase transition heat storage material 5 in the corrugations, for example, paraffin B5 with T melt. = 46 ° С and ΔН = 209.4 kJ / kg, it provides a sufficiently complete absorption of sunlight by water in the interfacial space, corrugated surface of the wall 4, phase-transfer heat-accumulating material, uses ground heat and reduces heat loss, since the collector is made of asphalt concrete walls and base on a mountain slope in the ground and covered by a heat-insulating material 8. The energy of the water drain on the mountain slope is used to pass it through the collector from the bottom up, bypassing the corrugations - it reduces energy costs for pumps and increases I have the use of renewable energy sources.

Библиографические данныеBibliographic data

1. Степаньян В.М., Аблаев А.Т., Денисов В.Н. Солнечный коллектор. Авторское свидетельство №1578418, F 24 J 2/14, бюл. №26, 1990.1. Stepanyan V.M., Ablaev A.T., Denisov V.N. Solar collector. Copyright Certificate No. 1578418, F 24 J 2/14, Bull. No. 26, 1990.

2. Марченко Н.Я., Маршалин А.И., Догода П.А. Гелиокаскад. Авторское свидетельство №1537976, F 24 J 2/22, бюл. №3, 1990.2. Marchenko N.Ya., Marshalin A.I., Dogoda P.A. Heliocascade. Copyright Certificate No. 1537976, F 24 J 2/22, Bull. No. 3, 1990.

Claims (1)

Солнечный коллектор, включающий корпус со стенками и наклонным основанием, прозрачное ограждение крышки, экран, отличающийся тем, что он содержит гофрированную стенку с фазопереходным теплоаккумулирующим материалом между ней и бетонным основанием, при этом она прикреплена к крышке и основанию корпуса, расположенного на склоне горы и выполненного из асфальтобетонных стенок.A solar collector comprising a housing with walls and an inclined base, a transparent cover guard, a screen, characterized in that it comprises a corrugated wall with phase-transfer heat storage material between it and a concrete base, while it is attached to the cover and the base of the housing located on the side of the mountain and made of asphalt concrete walls.
RU2002117347/06A 2002-06-28 2002-06-28 Solar collector RU2230263C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002117347/06A RU2230263C2 (en) 2002-06-28 2002-06-28 Solar collector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002117347/06A RU2230263C2 (en) 2002-06-28 2002-06-28 Solar collector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002117347A RU2002117347A (en) 2003-12-27
RU2230263C2 true RU2230263C2 (en) 2004-06-10

Family

ID=32845784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002117347/06A RU2230263C2 (en) 2002-06-28 2002-06-28 Solar collector

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2230263C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD3999C2 (en) * 2008-06-27 2010-07-31 Закрытое Акционерное Общество "Zavod Moldavizolit" Solar heat collector-accumulator
MD148Z (en) * 2009-03-27 2010-10-31 Борис ЛАЗАРЕНКУ Solar panel
CN102269480A (en) * 2011-04-23 2011-12-07 张克清 Solar energy heat-storing and multifunctional utilization device
MD377Z (en) * 2009-10-19 2011-12-31 Институт Энергетики Академии Наук Молдовы Solar collector with light reflectors

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD3999C2 (en) * 2008-06-27 2010-07-31 Закрытое Акционерное Общество "Zavod Moldavizolit" Solar heat collector-accumulator
MD148Z (en) * 2009-03-27 2010-10-31 Борис ЛАЗАРЕНКУ Solar panel
MD377Z (en) * 2009-10-19 2011-12-31 Институт Энергетики Академии Наук Молдовы Solar collector with light reflectors
CN102269480A (en) * 2011-04-23 2011-12-07 张克清 Solar energy heat-storing and multifunctional utilization device
CN102269480B (en) * 2011-04-23 2013-05-15 张克清 Solar energy heat-storing and multifunctional utilization device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Patel et al. Techniques to improve the performance of enhanced condensation area solar still: A critical review
Singh et al. Recent developments in integrated collector storage (ICS) solar water heaters: A review
Novo et al. Review of seasonal heat storage in large basins: Water tanks and gravel–water pits
US4134393A (en) Solar energy collection
Zhou et al. A review on solar pavement and photovoltaic/thermal (PV/T) system
AU2007224994A1 (en) Thermal power plant incorporating subterranean cooling of condenser coolant
FR2965310A1 (en) METHOD AND INSTALLATION FOR SUPPLYING ELECTRIC ENERGY PRODUCTION
JP2007333295A (en) Heat storage system
EP3012554A1 (en) Dual-layer cool-and-heat-purpose salt-exclusive solar pond and cross-season energy-storing cooling and heating system
JPH10507817A (en) Solar energy plant for obtaining electricity and / or hydrogen
RU2230263C2 (en) Solar collector
Srinivasan Solar pond technology
Rao et al. A comprehensive review on integrated collector-storage solar water heaters
CN102016440A (en) Layered construction with tube system
US4191594A (en) Solar energy conversion
CN105735406A (en) Public building roof rainwater utilization, collection and storage device
Rahimi-Ahar et al. Performance evaluation of single stand and hybrid solar water heaters: a comprehensive review
CN106556165A (en) A kind of solar steam hold over system for being installed on factory roof
CN1289882C (en) Geothermal space conditioning
CN110272083A (en) Novel solar seawater desalination and water purification system
RU2250422C2 (en) Solar power plant for hot water supply and sun collector of such plant
Goutham et al. Solar pond technology
CN103512214B (en) Day light heater and thermal-collecting tube, absorber plate and daylight thermal-collecting tube special-purpose section and improve collecting efficiency and anti-freezing method
JP6948711B2 (en) Exhaust hot water heat regeneration device and exhaust hot water heat regeneration system using it
RU79989U1 (en) SOLAR HEAT COLLECTOR

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080629