Плоский сонячний колектор

Винахід відноситься до конструкції плоских сонячних колекторів, які використовують для нагрівання теплоносія (води, масла тощо). Найближчим, з відомих заявникам, є плоский сонячний колектор для гарячого водозабезпечення (див. Дорошенко А.В. и др. Солнечные системы автономного теплоснабжения. Ж. Технические газы. 2002. №2. С.4350). Відомий плоский сонячний колектор містить корпус, всередині якого на дні розташований теплоізоляційний шар. Над теплоізоляційним шаром розміщений абсорбер. До складу абсорбера входять теплосприймаючий лист, трубний регістр і гідравлічний колектор. Гідравлічний колектор, в свою чергу, забезпечений підвідною і відвідною трубами. У верхній частині корпусу розташоване прозоре покриття. Конструкція даного плоского сонячного колектора обрана прототипом. Прототип співпадає з винаходом, що заявляється, в наявності спільних елементів і вузлів: - корпус, всередині якого розміщені прозоре покриття, абсорбер, теплоізоляційний шар; - прозоре покриття розташоване у верхній частині корпусу; - абсорбер розташований під прозорим покриттям; - до складу абсорбера входять теплосприймаючий лист, трубний регістр і гідравлічний колектор; - теплоізоляційний шар розташований під абсорбером. Але, відомий плоский сонячний колектор має досить велику вагу та собівартість. Крім того, він має невелику ефективність. Це можна пояснити тим, що в описаній конструкції термічний контакт між трубками трубного регістра і теплосприймаючим листом практично здійснюється в межах лінії зіткнення, що суттєво знижує ефективність теплопередачі від теплосприймаючого листа до теплоносія, збільшуючи розміри, вагу і вартість плоского сонячного колектора. Окрім того, вага сонячного колектора зростає внаслідок використання скла, як матеріалу прозорого покриття у верхній частині колектора. В основу винаходу поставлено задачу створити плоский сонячний колектор, в якому за рахунок іншої геометричної форми виконання трубопроводу трубного регістра, забезпечити підвищення ефективності сонячного колектора та зменшення собівартості та його ваги. Поставлена задача вирішена декількома варіантами виконання плоского сонячного колектора. В першому варіанті поставлена задача вирішена в плоскому сонячному колекторі, що містить корпус, всередині якого у верхній його частині розташоване прозоре покриття, під яким розміщено абсорбер, включаючий теплосприймаючий лист, трубний регістр і гідравлічний колектор, а під абсорбером розташований теплоізоляційний шар, тим, що трубопровід трубного регістра має форму прямокутника із округленими краями в поперечному перерізі і контактує з теплосприймаючим листом своєю більшою стороною. У другому варіанті поставлена задача вирішена в плоскому сонячному колекторі, що містить корпус, всередині якого у верхній його частині розташоване прозоре покриття, під яким розміщено абсорбер, включаючий теплосприймаючий лист, трубний регістр і гідравлічний колектор, а під абсорбером розташований теплоізоляційний шар, тим, що трубопровід трубного регістра має форму сектора кола в поперечному перерізі і контактує з теплосприймаючим листом своєю основою. У третьому варіанті поставлена задача вирішена в плоскому сонячному колекторі, що містить корпус, всередині якого у верхній його частині розташоване прозоре покриття, під яким розміщено абсорбер, включаючий теплосприймаючий лист, трубний регістр і гідравлічний колектор, а під абсорбером розташований теплоізоляційний шар, тим, що трубопровід трубного регістра має форму прямокутника в поперечному перерізі і контактує з теплосприймаючим листом своєю більшою стороною. В четвертому варіанті поставлена задача вирішена в плоскому сонячному колекторі, що містить корпус, всередині якого у верхній його частині розташоване прозоре покриття, під яким розміщено абсорбер, включаючий теплосприймаючий лист, трубний регістр і гідравлічний колектор, а під абсорбером розташований теплоізоляційний шар, тим, що трубопровід трубного регістра в поперечному перерізі має форму складної фігури, яка утворена сектором кола і прямокутником і контактує з теплосприймаючим листом своєю основою. Прозоре покриття, яке міститься у плоскому сонячному колекторі по першому, другому, третьому і четвертому варіантам виконане у вигляді полімерної плити з багатоканальною структурою. Багатоканальна полімерна структура знижує втрати тепла плоского сонячного колектора за рахунок ізоляційних властивостей повітря в закритих каналах з малими конвекційними потоками. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляється та досягнутим технічним результатом можна пояснити наступним. Виконання трубопровода трубного регістра в поперечному перерізі у формі сектора кола, або у формі прямокутника із округленими краями, або у формі прямокутника, горизонтальні сторони якого перебільшують вертикальні сторони, або у формі складної фігури, яка утворена сектором кола і прямокутником забезпечує збільшення площини контакта трубопроводу з теплосприймаючим листом. Плоский сонячний колектор зображений на кресленні, де: Фіг.1 - загальний вигляд плоского сонячного колектора; Фіг.2 - вигляд трубопроводу трубного регістра, який має форму прямокутника із округленими краями в поперечному перерізі; Фіг.3 - вигляд трубопроводу трубного регістра, який має форму сектора кола в поперечному перерізі; Фіг.4 - вигляд трубопроводу трубного регістра, який має форму прямокутника в поперечному перерізі, горизонтальні сторони якого перебільшують вертикальні; Фіг.5 - вигляд трубопроводу трубного регістра, який має форму складної фігури, яка утворена сектором кола і прямокутником. Плоский сонячний колектор (фіг.1) містить корпус 1, у верхній частині якого розташоване прозоре покриття 2. Прозоре покриття 2 виконане, наприклад, у вигляді полімерної плити з багатоканальною структурою. Всередині корпусу 1, в нижній його частині, розташований теплоізоляційний шар 3. Над теплоізоляційним шаром 3 знаходиться абсорбер 4. Абсорбер 4 включає теплосприймаючий лист 5, трубний регістр 6 і гідроколектор 7. Трубопровід трубного регістра 6 в поперечному перерізі має форму прямокутника із округленими краями (фіг.2) або форму сектора кола (фіг.3), або форму прямокутника (фіг.4), або форму складної фігури, яка утворена сектором кола і прямокутником (фіг.5). У варіанті, коли трубопровід трубного регістра 6 в поперечному перерізі має форму сектора кола, то він контактує з теплосприймаючим листом 5 своєю основою. В інших вказаних варіантах трубопровід трубного регістра 6 контактує з теплосприймаючим листом 5 своєю більшою стороною. Працює плоский сонячний колектор таким чином. Теплоносій, наприклад, вода подається через вхідну трубу (на кресленні окремою позицією не показано) до гідроколектора 7, а звідти розподіляється по трубам трубного регістра 6 плоского сонячного колектора. Енергія сонячного випромінювання падає на поверхню плоского сонячного колектора, проходить прозоре покриття 2 і поглинається теплосприймаючим листом 5 та поверхнею трубок трубного регістра 6. Частина цієї енергії шляхом радіації і конвекції передається в навколишній простір, а частина енергії передається шляхом теплопровідності рідкому носію. Прозоре покриття 2 і теплосприймаючий лист 5 забезпечують мінімізацію теплових втрат плоского сонячного колектора. Нагрітий рідкий теплоносій з плоского сонячного колектора подається споживачеві по вихідній трубі (на кресленні окремою позицією не показано).