RU2520775C1 - Теплообменная панель и способ ее сборки - Google Patents
Теплообменная панель и способ ее сборки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2520775C1 RU2520775C1 RU2013103957/06A RU2013103957A RU2520775C1 RU 2520775 C1 RU2520775 C1 RU 2520775C1 RU 2013103957/06 A RU2013103957/06 A RU 2013103957/06A RU 2013103957 A RU2013103957 A RU 2013103957A RU 2520775 C1 RU2520775 C1 RU 2520775C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- panel
- heat exchange
- exchange panel
- heat carrier
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к теплотехнике, в частности к гелиотехнике, и может использоваться в солнечных коллекторах, предназначенных для нагрева воды от солнечного излучения. Для реализации этого процесса теплообменная панель с поглощающим покрытием помещается в теплоизолированный корпус со стеклом, через которое солнечный свет падает на поверхность этой панели, нагревает ее и прикрепленную к ней трубку с теплоносителем, по которой нагретый теплоноситель поступает в накопитель потребителя. Теплообменная панель и способ ее сборки содержит элементы из алюминиевых профилей со вставленной в их каналы трубкой теплоносителя, причем плоская поверхность алюминиевого профиля теплообменной панели изготовлена с V-образными продольными каналами шириной и глубиной 0,5 мм с шагом между центрами в 10 мм и покрыта жаропрочной нитрокраской, разведенной растворителем, а элементы алюминиевого профиля выполнены по противоположным краям с кромками, которые при стыковке одного элемента с другим образуют замкнутый контур вокруг трубки теплоносителя, являясь частью теплопроводящего сечения панели, и обжимают ее за счет некоторого конструктивно заданного натяга. Циркуляция теплоносителя по контуру позволяет накапливать горячую воду за счет охлаждения теплообменной панели. Для максимальной производительности этого процесса необходимо, чтобы теплообменная панель обладала минимальной теплоемкостью, но вместе с тем максимально быстро передавала тепло теплоносителю. В предлагаемом изобретении это реализуется путем изготовления теплообменной панели из материала с хорошей теплопроводностью - алюминия - и оптимизацией конструкции теплопроводящего сечения панели для наилучшего теплового контакта с трубкой теплоносителя. В этом случае профиль не имеет никаких дополнительных поверхностей, не участвующих в процессе теплопередачи. Вместе с тем обеспечивается максимальная теплопередача на трубку теплоносителя за счет плотного ее охвата одной стороной профиля и замыкания ее другой стороной с обеспечением необходимого поджима. 4 ил.
Description
Изобретение относится к теплотехнике, в частности к гелиотехнике, и может быть использовано в солнечных коллекторах, предназначенных для нагрева воды.
Известны теплообменные панели солнечных коллекторов, выполненные из алюминиевого профиля, полученного методом вытягивания из расплава (З.А.Кабилов, В.В.Пеллер, Г.Г.Хохлов и др. «Развитие работ по металлическим профилированным изделиям для солнечной энергетики», Ж. Известия Академии Наук, сер. Физическая, т.58, №9, стр.172-175, 1994 г.). Недостатком известных теплообменных панелей солнечных коллекторов в виде профилей из алюминиевых сплавов является их низкая коррозионная стойкость при взаимодействии с нагреваемой водой.
Известна теплообменная панель солнечного коллектора и способ ее сборки из алюминиевого профиля листотрубной конструкции, полученного методом экструзии и медной трубки (Танака С., Суди Р. «Жилые дома с автономным солнечным теплоснабжением». М., 1989 г., стр.37). Алюминиевый профиль по всей длине своей трубы имеет продольный разрез, причем внутренний диаметр трубы профиля имеет размер, несколько меньший диаметра медной трубки. Изготовление теплообменной панели осуществляется путем установки внутри трубы профиля медной трубки и фиксации ее положения за счет некоторой упругой деформации стенки трубы профиля. Недостатком известной теплообменной панели и способа ее изготовления является то, что не обеспечивается достаточно надежный тепловой контакт между медной трубкой и алюминиевой трубой при длительной эксплуатации панели с термоциклическим ее нагруженном при смене дня и ночи.
Прототипом изобретения является теплообменная панель, собранная из алюминиевых профилей со вставленной в их каналы трубкой теплоносителя (Патент на изобретение №2298143 «Теплообменная панель и способ ее сборки», Капецкая А.С., 27.04.2007 г.). При этом профили скрепляются друг с другом посредством вытяжных заклепок, обеспечивающих прижатие к трубке теплоносителя канала алюминиевого профиля.
Недостатком этой конструкции является наличие в профиле специальной отбортовки для установки заклепок, которая не является частью теплопроводящего сечения панели, что увеличивает материалоемкость изделия, а также необходимость установки большого количества заклепок, повышающих трудоемкость сборки панели.
Цель изобретения - устранение элементов крепежа из конструкции теплообменной панели при сохранении ее теплопередающих свойств и снижение трудоемкости сборки.
Поставленная цель достигается тем, что с целью интенсификации аккумуляции солнечной энергии и передачи его теплоносителю, плоская поверхность алюминиевого профиля теплообменной панели изготовлена с V-образными продольными каналами шириной и глубиной 0,5 мм с шагом между центрами в 10 мм и покрыта жаропрочной нитрокраской, разведенной растворителем, а элементы алюминиевого профиля выполнены по противоположным краям с кромками, которые при стыковке одного элемента с другим образуют замкнутый контур вокруг трубки теплоносителя, являясь частью теплопроводящего сечения панели, и обжимают ее за счет некоторого конструктивно заданного натяга.
Теплообменная панель 1 (Фиг.1) собирается из отдельных элементов 2 (Фиг.2, 3) алюминиевого профиля и трубки 3 для циркуляции теплоносителя. Элементы 2 выполнены по противоположным краям с кромками 4 и 5, которые при стыковке одного элемента с другим образуют замкнутый контур вокруг трубки 3 теплоносителя, являясь частью теплопроводящего сечения панели, и обжимают ее за счет некоторого конструктивно заданного натяга. При этом теплообменная панель 1 собирается из элементов 2 алюминиевых профилей и трубки 3 теплоносителя посредством стыковки каждого следующего алюминиевого профиля с предыдущим, в который уложена трубка 3 теплоносителя. Для интенсификации аккумуляции солнечной энергии и передачи его теплоносителю, плоская поверхность элементов 2 алюминиевого профиля содержит V-образные продольные каналы шириной и глубиной 0,5 мм с шагом между центрами в 10 мм и покрыта жаропрочной нитрокраской, разведенной растворителем.
Алюминиевый профиль данной конфигурации изготавливается из алюминиевого сплава методом экструзии. Трубка 3 теплоносителя может быть, например, из тонкостенной нержавеющей гофрированной стали, медная сантехническая или из другого материала, выбираемого в соответствии с условиями эксплуатации. Внешний диаметр трубки 3 теплоносителя должен быть равен внутреннему диаметру образованного кромками 5 канала. Кромки 4 с противоположной стороны элемента 2 должны иметь такой зазор, чтобы в собранном состоянии обеспечивать необходимый натяг для обеспечения теплопередачи от поверхности теплообменной панели к трубке 3 теплоносителя.
Способ сборки теплообменной панели заключается в соединении элементов 2 между собой путем задвигания одного элемента 2 в другой. При этом элемент 2 собираемой панели фиксируется неподвижно относительно сборочного стола (на фигурах не указан) посредством обжатия прижимными планками 6 канала, образованного кромками 5 со вставленной трубкой 3 теплоносителя, как показано на фиг.4. Далее следующий элемент 2 теплообменной панели задвигается на фиксированные кромки 5 ответными кромками 4 на глубину заданной конфигурации панели. После этого в следующий канал кромок 5 укладывается трубка 3 теплоносителя, прижимные планки 6 отпускают собранный канал и фиксируют с обжимом новый канал. Количество и размеры элемента 2 будут определять габаритные размеры и конфигурацию теплообменной панели 1. Трубка 3 теплоносителя может быть как цельной, уложенной «змейкой» по всей поверхности теплообменной панели, так и состоящей из отдельных отрезков, соединенных параллельно после выхода из теплообменной панели 1.
Таким образом, теплообменная панель не имеет никаких дополнительных поверхностей, не участвующих в процессе теплопередачи. Вместе с тем обеспечивается максимальная теплопередача на трубку 3 теплоносителя за счет плотного ее охвата одной стороной алюминиевого профиля и замыкания ее другой стороной с обеспечением необходимого поджима.
Вследствие этого, конструкция теплообменной панели позволяет обеспечить надежный тепловой контакт между алюминиевым профилем и трубкой теплоносителя без применения элементов крепежа и снизить трудоемкость ее сборки.
Claims (1)
- Теплообменная панель и способ ее сборки, содержащая элементы из алюминиевых профилей со вставленной в их каналы трубкой теплоносителя, отличающаяся тем, что с целью интенсификации аккумуляции солнечной энергии и передачи ее теплоносителю плоская поверхность алюминиевого профиля теплообменной панели изготовлена с V-образными продольными каналами шириной и глубиной 0,5 мм с шагом между центрами в 10 мм и покрыта жаропрочной нитрокраской, разведенной растворителем, а элементы алюминиевого профиля выполнены по противоположным краям с кромками, которые при стыковке одного элемента с другим образуют замкнутый контур вокруг трубки теплоносителя, являясь частью теплопроводящего сечения панели, и обжимают ее за счет некоторого конструктивно заданного натяга.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013103957/06A RU2520775C1 (ru) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | Теплообменная панель и способ ее сборки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013103957/06A RU2520775C1 (ru) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | Теплообменная панель и способ ее сборки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2520775C1 true RU2520775C1 (ru) | 2014-06-27 |
Family
ID=51217997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013103957/06A RU2520775C1 (ru) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | Теплообменная панель и способ ее сборки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2520775C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2640856C1 (ru) * | 2017-05-02 | 2018-01-12 | Михаил Сергеевич Шелихов | Теплообменный модуль и способ его сборки |
RU187165U1 (ru) * | 2018-07-27 | 2019-02-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Сборная теплообменная панель упрощенного монтажа |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT403844B (de) * | 1993-12-23 | 1998-05-25 | Goedl Albin | Absorber für sonnenkollektoren |
DE10222834A1 (de) * | 2002-05-21 | 2003-12-11 | Christian Engelhorn | Absorber für Solarkollektoren |
RU2298143C1 (ru) * | 2005-09-26 | 2007-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Независимый координационно-экспертный совет" | Теплообменная панель и способ ее сборки |
-
2013
- 2013-01-29 RU RU2013103957/06A patent/RU2520775C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT403844B (de) * | 1993-12-23 | 1998-05-25 | Goedl Albin | Absorber für sonnenkollektoren |
DE10222834A1 (de) * | 2002-05-21 | 2003-12-11 | Christian Engelhorn | Absorber für Solarkollektoren |
RU2298143C1 (ru) * | 2005-09-26 | 2007-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Независимый координационно-экспертный совет" | Теплообменная панель и способ ее сборки |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2640856C1 (ru) * | 2017-05-02 | 2018-01-12 | Михаил Сергеевич Шелихов | Теплообменный модуль и способ его сборки |
RU187165U1 (ru) * | 2018-07-27 | 2019-02-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Сборная теплообменная панель упрощенного монтажа |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wang et al. | High temperature collecting performance of a new all-glass evacuated tubular solar air heater with U-shaped tube heat exchanger | |
Karwa et al. | Performance evaluation of solar air heaters having v-down discrete rib roughness on the absorber plate | |
US20070235021A1 (en) | Skylight/solar water heating apparatus | |
US4098261A (en) | Flat plate solar collector panel having extruded thermal conductors | |
Robles et al. | Aluminum minichannel solar water heater performance under year-round weather conditions | |
Koffi et al. | Thermal performance of a solar water heater with internal exchanger using thermosiphon system in Côte d'Ivoire | |
Nain et al. | Performance analysis of different U-shaped heat exchangers in parabolic trough solar collector for air heating applications | |
RU2601321C1 (ru) | Трубчатая панель солнечного коллектора | |
US4246892A (en) | Solar energy collector panel | |
US20050199234A1 (en) | Heating and cooling system | |
RU2520775C1 (ru) | Теплообменная панель и способ ее сборки | |
Msomi et al. | Improvement of the performance of solar water heater based on nanotechnology | |
RU2298143C1 (ru) | Теплообменная панель и способ ее сборки | |
CN203771748U (zh) | 改进的太阳能吸收器 | |
WO2013183067A2 (en) | An improved heat collection element for linear collector | |
Zheng et al. | Influence of the receiver’s back surface radiative characteristics on the performance of a heat-pipe evacuated-tube solar collector | |
Arif et al. | Experimental Study of an SWH System with V-Shaped Plate. | |
Manikandan et al. | Experimental analysis of double glazed flat plate solar water heater with various absorber plate geometries | |
RU146885U1 (ru) | Солнечный коллектор | |
RU2450217C2 (ru) | Теплоприемная панель солнечного коллектора | |
EP3320158B1 (en) | Panel mounting system, method of providing a façade lining to a building, and combination of parts for use in a panel mounting system | |
Priyam et al. | Energy and exergy analysis of wavy finned absorber solar air heater | |
RU187165U1 (ru) | Сборная теплообменная панель упрощенного монтажа | |
CN203928442U (zh) | 真空保温排管式二维跟踪聚焦太阳能集热器 | |
RU2258874C2 (ru) | Солнечный коллектор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150130 |