Сонячний трубчастий вакуумований колектор

1. Сонячний трубчастий вакуумований колектор, який містить вакуумовану прозору оболонку з відбивачем сонячного випромінювання, закріплену на підставці з патрубком з'єднання засобу вакуумування, розміщений в ній приймач сонячного випромінювання, виконаний у вигляді трубки с теплоносієм, покритої селективним поглинаючим сонячне випромінювання матеріалом, розміщений уздовж осі вакуумованої оболонки, з'єднаний з патрубками подачі холодного і відбору нагрітого теплоносія, який відрізняється тим, що на зовнішню частину приймача, звернену до сонця, встановлені фотоперетворювачі, між приймачем і фотоперетворювачами розміщений шар теплопровідного матеріалу, що забезпечує пере U 2 (19) 1 3 ще й електричної енергії за рахунок використання в конструкції фотоперетворювачів. Технічною задачею сонячного трубчастого вакуумованого колектора є вдосконалення його конструкції. Ознаками корисної моделі, які співпадають з суттєвими ознаками найближчого аналога, є наявність у сонячному трубчастому вакуумованому колекторі вакуумованої прозорої оболонки з відбивачем сонячного випромінювання, закріпленої на підставці з патрубком з'єднання засобу вакуумування, розміщеного в ній приймача сонячного випромінювання, виконаного у вигляді трубки с теплоносієм, покритого селективним поглинаючим сонячне випромінювання матеріалом, розміщеного уздовж осі вакуумованої оболонки, з'єднаного з патрубками подачі холодного і відбору нагрітого теплоносія. Технічна задача вирішується тим, що в сонячному трубчастому вакуумованому колекторі, який містить вакуумовану прозору оболонку з відбивачем сонячного випромінювання, закріплену на підставці з патрубком з'єднання засобу вакуумування, розміщеного в ній приймача сонячного випромінювання, виконаного у вигляді трубки с теплоносієм, покритого селективним поглинаючим сонячне випромінювання матеріалом, розміщеного уздовж осі вакуумованої оболонки, з'єднаного з патрубками подачі холодного і відбору нагрітого теплоносія, згідно корисній моделі на зовнішню частину приймача, звернену до сонця, встановлені фотоперетворювачі, між приймачем і фотоперетворювачами розміщений шар теплопровідного матеріалу для забезпечення передачі тепла від фотоперетворювачів, на які потрапляє пряме сонячне випромінювання, до приймача з теплоносієм, відбивач сонячного випромінювання виконаний у вигляді окремого елементу с увігнутою поверхнею, у підставці розміщені дроти для відведення постійного електричного струму, що генерується в фотоперетворювачах. Згідно корисній моделі приймач виконаний у вигляді трубки круглого перетину. Згідно корисній моделі приймач виконаний у вигляді трубки трикутного перетину. Згідно корисній моделі приймач виконаний у вигляді трубки прямокутного перетину. Згідно корисній моделі відбивач сонячного випромінювання виконаний у вигляді окремого елементу з увігнутою напівкруглою поверхнею. Згідно корисній моделі відбивач сонячного випромінювання виконаний у вигляді окремого елементу з увігнутою параболоциліндричною поверхнею. Між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі і технічним результатом, який досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок. Виконання сонячного трубчатого вакуумованого колектора, у якого приймач сонячного випромінювання, виконаний у вигляді металевої трубки різноманітної конфігурації, у якої на звернену до сонця частину, встановлені фотоперетворювачі, розміщений уздовж осі вакуумованої прозорої оболонки, з'єднаний з патрубками подачі холодного і відбору нагрітого теплоносія, Розміщення шару теплопровідного матеріалу між приймачем і фотоперетворювачами буде сприяти поліпшенню про 40023 4 цесу теплопередачі, а також дозволить отримати крім теплової ще й електричну енергію. Наявність відбивача с увігнутою поверхнею будь-якої форми, наприклад параболоциліндричної, приведе до збільшення загального ККД колектора, що складається з теплового та електричного ККД. Така конструкція сприяє охолодженню фотоперетворювачів, що дозволяє отримати кращі вихідні параметри внаслідок відомої оберненої залежності температури та вихідної потужності. В фотоперетворювачах генерується постійний електричний струм, що відводиться по дротам, розміщеним у підставці, який надалі може бути переданий споживачу або акумульований. На фіг. 1 схематично зображений сонячний трубчастий вакуумований колектор; на фіг. 2 розріз А - А фіг. 1. Сонячний трубчастий вакуумований колектор містить вакуумовану оболонку 1 (наприклад, круглого чи еліпсоїдного перетину) з прозорого матеріалу, закріплену на підставці 2, сполучену з патрубком з'єднання засобу вакуумування 3, розміщений в оболонці 1 приймач сонячного випромінювання 4 у вигляді трубки (наприклад, напівкруглого, трикутного чи іншого перетину), на зовнішній поверхні якої кріпляться фотоперетворювачі 5. Між фотоперетворювачами 5 та приймачем 4 розміщений шар теплопровідного матеріалу 6, що забезпечує передачу тепла від фотоперетворювачів 5, на які потрапляє пряме сонячне випромінювання, до приймача 4 з теплоносієм. Приймач 4 з затилля покритий селективним поглинаючим сонячне випромінювання матеріалом, розміщений уздовж осі вакуумованої оболонки 1, з'єднаний з патрубком 7 подачі холодного і патрубком 8 відбору нагрітого теплоносія. Позаду приймача 4 в прозорої вакуумованої трубки 1 розташовано відбивач сонячне випромінювання 9, який концентрує сонячне випромінювання на приймач 4. Від фотоперетворювачів відходять позитивний та негативний дроти 10, розміщенні в підставці 2, по яким електричний струм відводиться споживачу або акумулюється. Оболонка 1 може бути виготовлена з геліоскла з низьким змістом заліза (наприклад, менше 0,02%) або полікарбонату. Вакуумована оболонка 1 має бути виконана діаметром не менш, ніж 100 мм. Колектор працює таким чином. Сонячні промені падають на прозору оболонку 1, в якій через патрубок 3 створений глибокий (не менше 10-2 Па) вакуум, проходять через неї і поглинаються фотоперетворювачами 5. Не поглинена частина сонячних променів відбивається від відбивача 9 і поглинається приймачем 4, покритим селективним покриттям, нагріваючи останній. В фотоперетворювачах 5 генерується постійний електричний струм, що відводиться по дротам 10, який надалі може бути переданий споживачу або акумульований. За допомогою шару теплопровідного матеріалу 6 тепло від фотоперетворювачів 5 передається приймачу 4, що сприяє його нагріванню та відповідно охолодженню фотоперетворювачів 5. Високі оптичні характеристики прозорої оболонки 1, висока теплопровідність матеріалу 6, а також 5 40023 низька здатність відбивання селективного покриття матеріалу 6, а також низька здатність відбивання селективного покриття приймача 4, забезпечують акумуляцію сонячної енергії, що находить на приймач 4. Оскільки між оболонкою 1 і приймачем 4 створений глибокий вакуум, то практично виключені конвекційні втрати в колекторі. Холодний теплоносій через патрубок 7 надходить до трубки приймача 4, переміщуючись вгору і відбираючи від Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 неї тепло сонячного випромінювання. Нагрітий теплоносій відводиться через патрубок 8 в верхньої частині конструкції. Запропонована модель дозволить максимально використати сонячну енергію на нагрів теплоносія та вироблення електричного струму, практично виключити конвенційні втрати і збільшити загальний ККД колектора. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601