Колектор сонячної енергії

Реферат: Колектор сонячної енергії містить плоский герметичний корпус у вигляді з'єднаних між собою по периметру двох коробчастих пластин з вхідним та вихідним патрубками і дистанційно розташовані між пластинами теплопередаючі проставки. Проставки в поперечному перерізі мають V-подібну форму. UA 67782 U (54) КОЛЕКТОР СОНЯЧНОЇ ЕНЕРГІЇ UA 67782 U UA 67782 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до теплотехніки, зокрема до сонячних колекторів і може бути використана для нагрівання води і повітря в будівлях і спорудах, у тому числі і сільськогосподарського та дачного призначення. Відомий колектор сонячної енергії (КЕ), який містить закритий прозорою кришкою прямокутний корпус, розташовані в порожнині корпусу сферичні ємності для теплоносія, відбивачі сонячних променів, вхідний та вихідний патрубки (патент України № 53199, F24J 2/00, 2003). Недолік цього КЕ полягає в складності конструкції та великій матеріалоємності. Найбільш близьким до корисної моделі за технічною суттю та ефектом, що досягається, є прийнятий за найближчий аналог КЕ, який містить плоский герметичний корпус у вигляді з'єднаних між собою по периметру двох пластин з вхідним і вихідним патрубками та дистанційно розташовані між пластинами паралельно їх боковим сторонам прямолінійні теплопередаючі проставки (А. с. СССР № 2042088, F24J 2/20, 1995). Цей КЕ простіший від попереднього за конструкцією, але він має низький коефіцієнт корисної дії (ККД), що знижує продуктивність. Однією з причин низького ККД є те, що теплопоглинаючі проставки мають малу площу теплового контакту з сонцесприймаючою пластиною (лицевою), а тому уповільнено передають тепло в серединні та придонні ділянки теплоносія. Інша причина зниженого ККД полягає в низькій турбулізації теплоносія при нагріванні. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення КЕ, в якому шляхом зміни форми теплопередаючих проставок збільшується площа їх теплового контакту з сонцесприймаючою пластиною та інтенсифікується турбулізація (перемішування) теплоносія, що приводить до підвищення ККД, а отже, і зростання продуктивності. Поставлена задача вирішується тим, що в КЕ, який містить плоский герметичний корпус у вигляді з'єднаних по периметру двох коробчастих пластин з вхідним і вихідним патрубками і дистанційно розташовані між пластинами теплопередаючі проставки, згідно з корисною моделлю новим є те, що проставки в поперечному перерізі мають V-подібну форму. Відрізняється КЕ і тим, що він обладнаний додатковими проставками, які виконані у вигляді розміщених між V-подібними проставками трикутних або циліндричних спіралей. Зазначені відмітні ознаки збільшують в два рази в порівнянні з найближчим аналогом площу теплового контакту теплопередаючих проставок з сонцесприймаючою пластиною та інтенсифікують турбулізацію теплоносія, що, збільшую ККД і приводить до зростання продуктивності. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: на фіг. 1 - загальний вигляд КЕ; на фіг. 2 - переріз А-А на фіг. 1; на фіг. 3 - переріз А-А на фіг. 1, варіант виконання КЕ по фіг. 1. КЕ містить корпус 1 у вигляді герметично з'єднаних між собою по периметру двох коробчастих пластин 2 і 3 з вхідним 4 та вихідним 5 патрубками. Між пластинами 2, 3 паралельно їх боковим граням розташовані теплопередаючі проставки 6, які дистанційно розташовані між собою і утворюють з торцями пластин ділянки 7, 8 довжиною Н для проходу теплоносія 9. Проставки 6 в поперечному перерізі мають V-подібну форму і приєднані (приварені) кромками до сонцесприймаючої пластини 2. Виготовляють проставки з листового металу або стандартних гнутих чи катаних кутикових профілів. При виборі матеріалів для виготовлення КЕ, бажано щоб матеріал проставок мав більшу теплопровідність від матеріалу пластин. Для інтенсифікації турбулізації теплоносія КЕ може бути обладнаний додатковими проставками, які виконані у вигляді розміщених між V-подібними проставками 6 (фіг. 3) трикутних 10 або циліндричних 11 спіралей. Перед використанням КЕ поміщають в теплоізоляційний корпус з прозорою кришкою(не показані) і заповнюють необхідним теплоносієм. Працює КЕ наступним чином. При падінні сонячних променів 12 на пластину 2 вона нагрівається і передає акумульоване нею тепло теплоносію 9, внаслідок чого його температура підвищується. При нагріванні тепло теплоносію 9 передається пластиною 2 та проставками 6, які прогрівають його середні та прилеглі до пластини 3 ділянки. Оскільки проставки 6 мають контакт з пластиною 2 в двох зонах (зони "а" і "б" на фіг. 2), замість одної зони в найближчому аналозі, то при рівних з ним інших умовах, нагрівання теплоносія 9 прискорюється. Прискоренню нагрівання сприяє і турбулізація теплоносія витками додаткових проставок. Збільшення площі контакту проставок 6 з сонцесприймаючою пластиною 2 та інтенсифікація турбулізації підвищують ККД, що приводить 1 UA 67782 U до прискорення нагрівання і слугує зростанню продуктивності. Окрім цього на 10-15 %, в залежності від кута між променями V-подібних проставок, зменшується матеріалоємність. Запропонований КЕ має просту конструкцію і не потребує суттєвих затрат на впровадження. 5 10 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Колектор сонячної енергії, який містить плоский герметичний корпус у вигляді з'єднаних між собою по периметру двох коробчастих пластин з вхідним та вихідним патрубками і дистанційно розташовані між пластинами теплопередаючі проставки, який відрізняється тим, що проставки в поперечному перерізі мають V-подібну форму. 2. Колектор сонячної енергії за п. 1, який відрізняється тим, що він обладнаний додатковими проставками, які виконані у вигляді розміщених між V-подібними проставками трикутних або циліндричних спіралей. 3. Колектор сонячної енергії за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що проставки виконані з матеріалу, який має більшу від матеріалу пластин теплопровідність. 2 UA 67782 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3