Сонячний колектор

1 Сонячний колектор, який містить рамний теплоізольований знизу корпус, в якому вмонтований плоский гелюприймач і через ущільнюючий елемент - прозоре скління, причому корпус складається з профільованих елементів, що утворюють по його периметру полицю, об'єднаних з'єднувальними елементами, які накладені на внутрішню сторону зустрічних КІНЦІВ профільованих елементів і закріплені до них, який відрізняється тим, що корпус складається з двох профільованих елементів, об'єднаних двома плоскими Г-подібними рівнобічними з'єднувальними елементами, а полиця виконана з лицьової сторони і звернена опорною поверхнею униз 2 Сонячний колектор за п 1, який відрізняється тим, що корпус складається з одного П-подібного профільованого елементу та одного ЛІНІЙНОГО 3 Сонячний колектор за п 1, який відрізняється тим, що корпус складається з двох Г-подібних однакових елементів 4 Сонячний колектор за п 1, який відрізняється тим, що між прозорим склінням та гелюприймачем по периметру корпусу встановлена приставкова рамка 5 Сонячний колектор, за пп 1, 4, який відрізняється тим, що профільовані елементи та приставкова рамка виконана з дерева 6 Сонячний колектор за пп 1, 2, 3, який відрізняється тим, що зустрічні КІНЦІ профільованих елементів мають кутове з'єднання типу "шип-паз" Винахід відноситься до геліотехніки, до теплових сонячних колекторів плоскої конструкції, які використовуються для нагріву теплоносія, в основному, води Відомий СОНЯЧНИЙ колектор (патент США №4535756 МКИ З F24J3/02 опубл Offisiel Gazette" 85 08 20т 1057 №3), який містить рамний теплоізольований знизу корпус, в якому вмонтований гелюприймач, по периметру корпусу виконаний фланець з полицею, зверненою опорною поверхнею до сонця, на якій, через ущілену прокладку встановлено прозоре скління, об'єднаних з'єднувальними, пружними пластиковими трубчатими зажимами, розміщеними по периметру корпусу та закріпленими до нього Ознаки, які збігаються з ознаками сонячного колектора який заявляється - рамний, теплоізольований знизу корпус, в якому вмонтований гелюприймач, - корпус виконаний с полицею по периметру на якій, через ущілену прокладку встановлено прозоре скління, об'єднаних з'єднувальними елементами, закріпленими до корпусу Причини, які перешкоджають отриманню тех нічного результату - ненадійність пластикових зажимів, в межах робочих температур - 40° -ь +100°С які втратили свої пружні властивості і не забезпечують необхідну якість ЩІЛЬНОСТІ При декількох циклах розбирання-збирання вони зовсім виходять з ладу, - поведінка пластмас при температурах більш як 100°С незавбачена, а така температура - робоча для сонячного колектора, при цьому пластики починають "газувати", тобто виділяти ШКІДЛИВІ гази, що знижує ступінь еколопчності колектору, з урахуванням також і нееколопчного виробництва самих виробів з пластмас, утилізація яких - одна з поважних екологічних проблем теперішнього часу За зразок прийнятий сонячний колектор (заявка Японії №60 - 26942 МКИ 4 F24J2/46, опубл Токке Кохо" 85 06 26 серія V, №674), який містить рамний теплоізольований знизу корпус, в якому вмонтований плоский гелюприймач і через ущілений елемент прозоре скління, причому корпус складається з профільованих елементів, які створюють по його периметру полицю, двох П- образних і двох ЛІНІЙНИХ, об'єднаних чотирма з'єднува ю СО Ю 57375 льними елементами, накладеними на внутрішню сторону, зустрічних КІНЦІВ профільованих елементів і які кріпляться до них Ознаки, які збігаються з ознаками сонячного колектора, який заявляється - рамний, теплоізольований знизу корпус, в якому вмонтований гелюприймач і через ущілений елемент прозоре скління, - корпус складається із профільованих елементів, які створюють по його периметру полицю, об'єднаних з'єднувальними елементами, накладеними на внутрішні сторони зустрічних КІНЦІВ профільованих елементів і які кріпляться до них Причини, які перешкоджають отриманню вимагаємого результату - велика КІЛЬКІСТЬ рознімань корпусу і з'єднувальних елементів ускладнює конструкцію і зборку колектора, знижує його жорсткість (надійність), - поперечні рознімання корпусу з лицьового боку сонячного колектору погіршують його ЗОВНІШНІЙ вигляд, який важливий для сонячної техніки і архітектури В основі винаходу встановлена задача спрощення конструкції сонячного колектора, його зборки, підвищення надійності з покращанням зовнішнього вигляду Сутність винаходу складається з того, що сонячний колектор, який містить рамний теплоізольований знизу корпус, в якому вмонтований плоский гелюприймач і через ущілений елемент прозоре скління, причому корпус складається з профільованих елементів, які утворюють по його периметру полицю, об'єднаних з'єднувальними елементами, накладеними на внутрішній бік зустрічних КІНЦІВ профільованих елементів і які кріпляться до нього, узгоджено з винаходом, корпус складається з двох профільованих елементів, об'єднаних двома плоскими Г-подібними рівнобічними з'єднувальними елементами, а полиця, яка виконана з лицьового боку корпусу, спрямована опорною поверхнею униз, причому корпус може складатись з одного П-подібного профільованого елементу і одного ЛІНІЙНОГО чи з двох Г-подібних однакових елемента і між прозорим склінням та гелюприймачем по периметру корпуса встановлена проставочна рамка, а профільовані елементи і проставочна рамка виконані з дерева і зустрічні КІНЦІ профільованих елементів утворюють кутове з'єднання типу "шип-паз" Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між суттєвими ознаками сонячного колектору і технічними результатами, необхідно ВІДМІТИТИ наступне Виконання корпусу колектора з двох профільованих елементів і об'єднання їх двома плоскими Г-подібними рівнобічними з'єднувальними елементами симетричної форми в єдину конструкцію, зменшує КІЛЬКІСТЬ складальних одиниць колектора, що природно спрощує конструкцію, а зменшення стоків підвищує жорсткість та механічну надійність сонячного колектору, всі елементи якого монтуються в корпусі Варіант виготовлення профільованих елементів з листового металу має право на існування, але перевага віддається виготовленню їх з дереза - цього природного полімеру, який володіє комплексом універсальних властивостей для його широ кого застосування в сонячних колекторах При ВІДПОВІДНІЙ ВІДОМІЙ переробці дерев'яних елементів від негативної дії ультрафіолетових промінь та впливу атмосфери, ЗОВНІШНІМ покриттям під текстуру будь-якої цінної породи дерев, зі стандартними з'єднаннями типа "шип-паз", без поперечних стиків на лицьовому боці колектора, значно покращується його ЗОВНІШНІЙ вигляд і він органічно вписується в природний ландшафт і навіть прикрашає його Полиця, яка утворена по периметру з лицьового боку корпусу колектора, спрямована опорною поверхню униз, що з введенням простої проставочної рамки з дерева дало можливість спростити конфігурацію профільованих елементів (перетин) і зборку "сандвічу" сонячного колектора без болтових, клейових, паяних та зварних з'єднань, які знижають при температурних деформаціях надійність і якість, як збирання-розбирання, так і колектору в цілому Таким чином, сукупність ознак дозволяє спростити конструкцію сонячного колектора, його зборку, підвищити надійність з одночасним поліпшення зовнішнього вигляду Сутність винаходу пояснюється кресленнями На фіг 1 - вигляд сонячного колектору з лицьового (сонячного) боку На фіг 2 - вигляд з нижнього боку (позаду) На фіг 3 - перший варіант виконання корпусу На фіг 4 - другий варіант виконання корпусу На фіг 5 - перетин А сонячного колектору Сонячний колектор містить рамний корпус 1 з теплоізоляцією 2 в його нижній частині, в якому монтується, прозоре скління 3 з ущіленим елементом 4 (плоска чи П-подібна гумова прокладка), проставочна рамка 5 з суцільного дерева чи товстолистової фанери, плоский гелюприймач 6 з підводним 7 та ВІДВІДНИМ 8 папатрубком з фіксуючими його по периметру елементами 9, які можуть бути виконані з дерева чи той же фанери з отвором під шуруп для кріплення до корпусу 1, чи у вигляді фланців-вушок виконаних на геліоприимачі 7 Корпус 1 може бути утворений з профільованих дерев'яних елементів (перший варіант - фіг 3), П-подібного 10 та ЛІНІЙНОГО 11 та двох однакових Г-подібних 12 (другий варіант - фіг 4) з ВІДПОВІДНИМИ отворами 13 для патрубків 7, 8 підводу та відводу теплоносія по фіг 1 Профільовані елементи 10,11,12 при збиранні по периметру корпусу утворюють своїми полицями 14 і опорними поверхнями 15 спільну опорну поверхню під укладку на неї прозорого скління 3 з ущіленим елементом 4, зустрічні КІНЦІ профільованих елементів оформлені під з'єднання типу "шиппаз" і скріплюються з внутрішньою стороною колектора (позаду) плоскими металевими косинцями 17 з отворами під шурупи 18 Позаду корпус 1 закритий тонким листом металу 19 алюмінію чи оцинкованої сталі, яка кріпиться до корпусу самонарізними гвинтами чи шурупами 20 Всі дерев'яні частини перед збиранням просочуються ВІДПОВІДНИМИ просоченнями, а ЗОВНІШНІ частини покриваються під текстуру та лакуються Збирання сонячного колектора виконуються таким чином 57375 Профільовані елементи (фіг 3) 10, 11 укладаються лицьовою стороною на поверхню монтажного столу (постіль) І стикуються з'єднаннями "шиппаз" 16, без з'єднання кутками 17(фіг 5) На опорну поверхню 15 полиць 14 кладеться прозоре скління 3 з ущіленою прокладкою 4, а на них проставочна рамка 5 Потім, елемент 11 відводиться у бік і паралельно монтажної поверхні вводиться гелюприймач 6 патрубком 8 в отвір 13 до упору Підводиться знову елемент 11 і так стикується до елементу 10, щоб гелюприймач 6 ліг своїм плоским контуром на опорних поверхнях рамки 5 Після старанної стиковки елементів 10, 11, вони закріплюються кутками 17 за допомогою шурупів 18 Тарованим зусиллям гелиоприймач 6 підтискається до заснованого пакету деталей і фіксується до корпусу через вушки 9 (фіг 2) чи дерев'яні фіксатори 9 (фіг 5) рівномірно по його периметру На поверхні гелюприймача 6, в заснованому заглибленні корпусу 1 закладається оброзміренний теплоізолятор 2 з установкою в "распор" до стін корпусу, без утворення між ними щілини Зверху, на тильному боці корпуса 1 (позаду) фіг 2, 5, кріпиться захисна кришка 19 - лист оцинкованої сталі При необхідності розбирання, у випадку порушення ЦІЛІСНОСТІ скління 3, приймальної поверхні гелюприймача 6, при регламентних роботах і т п , розбирання здійснюється в зворотному порядку, швидко і без необхідності зміни будь-яких елементів при зворотному збиранню Запропонована конструкція сонячного колектору пройшла усі види випробувань, від стендо вих, до експлуатаційних і результати підтверджують досягнення поставлених технічних цілей Що стосується економічних та екологічних показників Вартість сонячного колектора площею ~ 0,8м2 з двох перших установочних партій - 55у о Вартість серійних імпортних аналогічної площі з пластмасовим корпусом та ш елементами, окрім металевого абсорбера, в 4 - 5 разів дорожче ВІТЧИЗНЯНІ СОНЯЧНІ колектори з металевим аб сорбером (гелюприймачем) та металевим корпусом коштують не менш як ЮОу о Запропонований колектор в гелюсистемах сезонного гарячого водопостачання, в умовах півдня України окупується за сезон, а далі приносить чистий прибуток Основним матеріалом сонячного колектора є дерево, екологічно чистий природний полімер, добре обробляємий Виконаний з нього корпус по технології виготовлення меблі, придає сонячному колектору витончений, естетичний вигляд, а існуючі технології просочення збільшує його ДОВГОВІЧНІСТЬ та МІЦНІСТЬ до 15 років, без зна чного погіршання, в умовах зовнішнього застосування Зовнішнє покриття та колір може задовольнити будь-які побажання замовника В якості теплоізолятора в запропонованому сонячному колекторі застосовані ВІТЧИЗНЯНІ матеріали - мати з базальтового матеріалу По своїм теплоізоляційним показникам він зовсім мало поступається пінополіуретану, самому модному теплоізолятору для сонячних колекторів, але останніми дослідженнями доводиться, що вже при температурах > 100°С пінополіуретан виділяє ШКІДЛИВІ гази Це стосується екологічних переваг сонячного колектору 19 Фл S Комп'ютерна верстка М Клюкш г іг іь Фл З Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна