SU1332110A1

SU1332110A1 - Солнечный тепловой коллектор

Info

Publication number: SU1332110A1
Application number: SU864049644A
Authority: SU
Inventors: Зураб Шотаевич Дабрундашвили
Priority date: 1986-04-04
Filing date: 1986-04-04
Publication date: 1987-08-23

Abstract

Изобретение относитс к гелиотехнике и позвол ет интенсифицировать процесс .теплопередачи путем увеличени турбулизации потока. В кольцевом канале 4, образованном трубой 2 и размещенным в ней трубчатым нагревателем 3, установлена спиральна лента 5 из эластичного материала . Отношение шага спиральных выступов (СВ) 7, 8 трубы 2 и нагревател 3 к их эквивалентному диаметру равно. 12-14. Отношение эквивалентного диа метра СВ 7, 8 к эквивалентному диаметру канала 4 0,02-0,06. В результате обеспечиваетс резкое увеличение интенсивности передачи тепла от трубы и нагревател к закручиваемому потоку воздуха, что приводит к соответствующему снижению металлоемкости и массы устройства при неизменной производительности по теплу и удельной затрате мощнос- .ти на преодоление аэродинамического сопротивлени , отнесенного к единице поверхности конвективного теплообмена . 1 ил. С/)

Description

113321

Изобретение относитс к гелиотехике , в частности к устройствам дл олучени гор чего воздуха, нагретоо за счет тепла солнечной радиации используемого, например, в гелио- ушилках в качестве сушильного агена .

Цель изобретени - интенсифика1Ц1 роцесса теплопередачи путем увели- IQ ени турбулизации потока теплоноител .

На чертеже представлен солнечый тепловой коллектор, общий вид.

Солнечный тепловбй коллектор со- 5 ержит концентратор 1 и установленный в. его фокальной зоне поглотитель , выполненный в виде трубы 2 с размещенным в ней трубчатым нагревателем 3, образующим с трубой 2 20 кольцевой канал А, в Котором установлена спиральна лента 5, выполненна из эластичного материала, труба 2 снабжена наружными ребрами 6 и внутренними спиральными высту- 25 пами 7, а нагреватель 3 - наружными спиральными выступами 8. Отношение шага выступов 7 и 8 трГубы 2 и нагревател 3 к их эквивалентному диаметру 12-14, а отношение эквивалентных зо диаметров выступов 7 и 8 к эквивалентному диаметру кольцевого канала 4 0,02-0,06. Труба 2 размещена внутри прозрачных оболочек 9 и 10, полость 11 между которыми вакуумиро- вана.

Солнечный тепловой коллектор работает следующим образом. . . Сконцентрированный поток излучени , отраженный от зеркальной поверх- Q ности концентратора 1, проходит через прозрачные оболочки 9 и 10 и поглощаетс ребрами 6 и поверхностью трубы 2. Нагреваемый газообразный теплоноситель (воздух) ввод т в коль- . цевой канал 4 и вывод т из этого канала косотангенциальными подвод щим и отвод щим патрубками (не показаны), пЬдсоединенными к трубе 2. К нагревателю 3, выполненному в виде тер- мического электронагревател (ТЭН), подвод т (не показано) регулируемое напр жение, подбором величины которого обеспечивают нагрев газообразного теплоносител (воздуха) до определенной- температуры. По нагревателю 3 могут также пропускать нагретый промежуточный жидкий теплоноси- ;тель. Ом1) зафиксированную концами

35

Q

5 0 5 о

Q .

5

10:

ленту 5, воздух совершает движение по восход щей спирально траектории и нагреваетс по ходу движени за счет тепла солнечной радиации, поглощаемого трубой 2, или (и) тепла, передаваемого воздуху нагревателем 3.

Периодическими колебани ми давлени нагреваемого воздуха вызывают соответствующие сокращени эластичной ленты 5, что приводит к интен- . сивному перемешиванию потока нагреваемого воздуха в радиальном и осевом направлени х. Регулирование притока солнечной рад1- ации к трубе 2 может осуществл тьс с помощью цилиндрического экранирующего приспособлени в виде отрезка цилиндра (не показан), надетого на трубу 2 и перемещаемого вдоль своей оси, или путем изменени ориентации концентратора 1 относительно солнца. Покинувший кольцевой канал 4 и нагретый до заданной температуры воздух пропускают через теплоаккумули- рующее устройство, затем с требуе- мыми тепловлажностными параметрами, приданными после окончательной доработки (осушки или увлажнени в специальных устройствах), подают в сушильную камеру (не показана) и используют его в качестве свежего сушильного агента.

Соотношение между эквивалентными диаметрами выступов 7 и В и кольце- вого канала 4 0,02-0,06 и отношение между шагом выступов 7 и 8 трубы 2 и нагревател 3 к их эквивалентному диаметру 12-14 создают оптимальные услови дл интенсификации теплопередачи от трубы 2 и нагревател 3 к потйку теплоносител .

В предлагаемом коллекторе кольцевой канал 4 с размещенной в нем спиральной лентой 5 и выступами 7 и 8, выполненными в виде, например, проволочных оребрений, обеспечивают резкое увеличение интенсивности передачи тепла от трубы 2 и нагревател 3 к закручиваемому потоку воздуха, что приводит к соответствующему снижению металлоемкости и массы коллектора при неизменной производительности по теплу и удельн:ой затрате мощности на преодоление аэродинамического соп отивлени , отнесен1 ого к единице пов ёрхности конвективного теплообмена.

3133

Claims

Формула изобретени

Солнечный тепловой коллектор, содержащий концентратор и установленный в его фокальной зоне поглотитель, выполненный в виде трубы с размещенным в ней трубчатым нагревателем, образующим с трубой кольцевой канал, в котором установлена спиральна лен- та, отличающийс тем, что, с целью интенсификации процесса теплопередачи путем увеличени тур104

булизации потока теплоносител , спиральна лента выполнена из -пластичного материала, труба снабжена наружными ребрами и внутренними спиральными выступами, а нагреватель - наружными спиральными выступами, причем отношение шага выступов трубы и нагревател к их эквивалентному диаметру 12-14, а отнощение эквивалентного диаметра выступов к эквивалентному диаметру кольцевого канала 0,02-0,06.