Геліоколектор

Реферат: UA 98370 U UA 98370 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до геліотехніки, а саме до теплових геліоколекторів, і може бути використана для підігріву води та гарячого водопостачання і опалення будівель за рахунок сонячної радіації. Відомий геліоколектор Viessmann Vitosol 200-F, що містить корпус з захисним прозорим покриттям, на дні якого розташований шар теплоізолюючого матеріалу, над ним прикріплено теплопоглинач, з'єднаний з вхідним і вихідним патрубками, зафіксованими в бічних стінках корпусу (http://santehcentr.com.ua/data/Lib/0510_Book.pdf, Viessman "Книга о солнце". - С. 37). Цей геліоколектор містить теплопоглинач із селективним покриттям, що має підвищену здатність поглинати сонячне випромінювання. Але при куті падіння сонячного випромінювання, відмінному від 90°, значно зростає коефіцієнт відбивання сонячного випромінювання, що призводить в свою чергу до зменшення теплової потужності геліоколектора, а також зниження коефіцієнта корисної дії (ККД), зі збільшенням різниці температур у період з малою кількістю сонячного випромінювання. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити геліоколектор, в якому нове виконання теплопоглинача, а також оснащення його променевідбиваючим матеріалом, дає можливість використати сонячне випромінювання, яке пройшло повз теплопоглинач, зменшити падіння ККД зі збільшенням різниці температур у період з малою кількістю сонячного випромінювання і зменшити коефіцієнт відбивання сонячного випромінювання. Поставлена задача вирішується тим, що в геліоколекторі, що містить корпус з захисним прозорим покриттям, на дні якого розташований шар теплоізолюючого матеріалу, над ним прикріплено теплопоглинач, з'єднаний з вхідним і вихідним патрубками, зафіксованими в бічних стінках корпусу, згідно з корисною моделлю, він додатково оснащений шаром променевідбиваючого матеріалу, розміщеним між теплоізолюючим шаром і теплопоглиначем, а теплопоглинач виконаний з двох паралельно розміщених гребінок, з'єднаних між собою оребреними трубками. Виконання шару променевідбиваючого матеріалу гофрованим та влаштування його під теплопоглиначем дає можливість збільшити ефективность використання сонячного випромінювання, частина якого пройшла крізь теплопоглинач. Шар променевідбиваючого матеріалу відбиває сонячне випромінювання назад на теплопоглинач, в результаті чого він поглинає практично все сонячне випромінювання, яке потрапляє на геліоколектор. При цьому на теплову потужність геліоколектора практично не впливає зміна кута падіння сонячних променів. За рахунок нового виконання теплопоглинача ККД колектора практично не зменшується зі збільшенням різниці температур у період з малою кількістю сонячного випромінювання. Доцільно корпус геліоколектора оснастити патрубками для повітря. Це дозволяє захистити систему від перегріву, що, в свою чергу знижує кількість теплоти, яку він віддає теплоносієві. Нагріте повітря можна використовувати, наприклад для теплового насосу, в результаті чого сумарна кількість корисно використаної теплоти значно збільшується. При цьому, зміна кута падіння сонячного випромінювання незначно впливає, на ККД у порівнянні з плоским геліоколектором. На кресленні схематично зображено геліоколектор, де 1 - корпус, 2 - захисне прозоре покриття, 3 - оребрені трубки теплопоглинача, 4 - гребінка, 5 - шар променевідбиваючого матеріалу, 6 - шар теплоізоляційного матеріалу, 7 - патрубки для повітря, 8, 9 - вхідний та вихідний патрубок для теплоносія. Геліоколектор містить корпус 1, виконаний із листового металу, наприклад алюмінію, з захисним прозорим покриттям 2, наприклад з листового полікарбонату. Теплопоглинач виконаний з гребінок 4 паралельно розташованих, з'єднаних між собою оребреними трубками 3, і закріплений над шаром променевідбиваючого матеріалу 5, виконаного у вигляді гофрованої фольги, зафіксованої над шаром теплоізоляційного матеріалу 6, наприклад спіненого пінополіуретану, розміщеного на дні корпусу. Вхідний 8 і вихідний 9 патрубки для підведення і відведення теплоносія, виконані з металевих трубок, вмонтованих в корпус і герметично з'єднані з теплопоглиначем. Корпус геліоколектора додатково оснащений патрубками для повітря 7. Геліоколектор працює таким чином. Попередньо, вище геліоколектора встановлюється бак-акумулятор з теплоносієм. Заповнення проводилося лише у холодний геліоколектор, через вхідний патрубок 8 теплоносій розподіляється по гребінках і оребрених трубках 3 теплопоглинача. Проникаюче сонячне випромінювання крізь прозоре захисне покриття 2 корпуса 1 потрапляє на оребрені трубки 3 і нагріває теплоносій. Частина сонячного випромінювання, яка пройшла повз оребрені трубки 3 теплопоглинача, відбивається шаром променевідбиваючого матеріалу 5, 1 UA 98370 U 5 назад на нього. Теплоізоляційний шар 6 знижує тепловтрати геліоколектора. За рахунок різниці температур, та відповідно різниці густий теплоносія в зоні вхідного 8 і вихідного 9 патрубків створюється циркуляція теплоносія. Нагрітий теплоносій через патрубок 9 подається до споживача. Для захисту сонячного колектора від перегріву в його корпусі передбачені патрубки 7 для продування повітрям. Що дає можливість отримувати більше теплоти за допомогою геліоколектора. Нагріте повітря може бути використане для теплових насосів. Це призводить до збільшення ККД геліоколектора. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 1. Геліоколектор, що містить корпус з захисним прозорим покриттям, на дні якого розташований шар теплоізолюючого матеріалу, над ним прикріплено теплопоглинач, з'єднаний з вхідним і вихідним патрубками теплоносія, зафіксованими в бічних стінках корпусу, який відрізняється тим, що додатково оснащений шаром променевідбиваючого матеріалу, розміщеним між теплоізолюючим шаром і теплопоглиначем, а теплопоглинач виконаний у вигляді гребінок, розташованих паралельно і з'єднаних між собою оребреними трубками. 2. Геліоколектор за п. 1, який відрізняється тим, що корпус оснащений вхідним і вихідним патрубками для повітря. 3. Геліоколектор за п. 1, який відрізняється тим, що шар променевідбиваючого матеріалу виконаний гофрованим. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2