Сонячний колектор

Реферат: UA 85820 U UA 85820 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до геліотехніки, а точніше до сонячних колекторів, і може бути використана в системах сонячного опалення і гарячого водопостачання. Відомий теплоутилізатор енергії сонця, який розташовано на південній стіні приміщення, причому стіна пофарбована у чорний колір чи вкрита чорною плівкою. У теплоутилізаторі виконано повітропровід подавання отриманого теплого повітря в приміщення, а до приміщення приєднано парник, який з одного боку має патрубок забору свіжого повітря, крім того пристрій може бути доповнений вентилятором після патрубка для забору свіжого повітря та фільтром вологосепаратором, який установлено у патрубку теплого повітря [патент на корисну модель UA № 5481 МПК F24J 2/00, 2005]. Недоліком такого теплоутилізатора є те, що передача теплової енергії для використання споживачем здійснюється за допомогою додаткових пристроїв, з використанням, як носія теплової енергії, рідини чи повітря. Це призводить до необхідності змін в системі комунікацій будівель, робить геліосистему залежною від інших джерел енергії. Відомий також сонячний колектор, що містить каркас, абсорбер, виконаний з полікарбонатного скла з включеними в нього каналами для циркуляції теплоносія і постачений селективним покриттям, що поглинає сонячне випромінювання, і прозору кришку та теплоізоляцію з полімерного матеріалу, встановлену під абсорбером.[Пат. DE 4120125, МПК Е04С 2/52; F24J 2/04, Конструктор. /Карл Ванлбраун Хайнц. - № 19914120125: заявл. 19.06.91; опубл. 07.01.93]. Недоліком такого сонячного колектора є висока вартість виготовлення і значна вага, обумовлені тим, що абсорбуючий шар, виконаний з полікарбонатного скла, з'єднується з теплоізоляційним шаром з полімерного піноматеріалу за допомогою шару з цементнополімерно-дісперсіонного цементу. Найбільш близьким до сонячного колектора, що заявляється, є сонячний колектор, що містить каркас, в якому розташований абсорбер з каналами для циркуляції теплоносія, поглинач сонячної енергії, прозору ізоляцію, розташовану над абсорбером, канали вводу та виводу робочої рідини та теплову ізоляцію, при цьому абсорбер виконано двоярусним, а у верхньому ярусі абсорбера розташований поглинач сонячної енергії, виконаний з вуглецевого волокна. [Див. Пат. України на кор. мод. № 41237, МПК F24J 2/06,2009 р.]. Суттєвим недоліком такої конструкції є недостатня її енергоефективність через швидке проходження нагрітого повітря крізь корпус сонячного колектора, а тому і недостатньо високу тепловіддачу. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення енергоефективності шляхом зміни конструкції. Поставлена задача вирішується таким чином. У відомому сонячному колекторі, що містить оснащений патрубками теплоізольований корпус з розташованим у його середині абсорбером та виконаним з вуглецевого волокна поглиначем сонячної енергії, а також розташовану над абсорбером світлопрозору ізоляцію, згідно з корисною моделлю, що заявляється, вуглецеві волокна поглинача сонячної енергії розташовані з можливістю утворення дрібних чарунок, а задня стінка корпусу споряджена розміщеними впоперек потоку теплоносія гофрами, причому на гофрах у шаховому порядку розташовані фігурні пелюстки, а корпус колектора додатково оснащений кріпильними елементами, крім того корпус сонячного колектора змонтовано вертикально або з можливістю нахилу під кутом до вертикалі, при цьому вхідний патрубок розміщено в нижній кутовій частині корпусу, а вихідний - у верхній кутовій частині корпусу. На кресленнях, що додаються, схематично представлений сонячний колектор. Так на фіг. 1 - дано його вигляд зверху у перерізі, а на фіг. 2 - його вигляд збоку також у перерізі. Сонячний колектор містить корпус 1 з розташованим в його середині абсорбером 2, виконаним з вуглецевого матеріалу, волокна якого розташовані з утворенням дрібних чарунок. Зовнішня поверхня корпусу 1 вкрита світлопрозорою ізоляцією 3. Задня стінка корпусу 1 споряджена гофрами 4, розміщеними впоперек потоку теплоносія. Ззовні задньої стінки корпусу 1 змонтовані кріпильні елементи 5 з можливістю регулювання відстані нижньої частини корпусу колектора від південної в стіни будівлі, на якій він розміщений. Регулятори відстані 6 кріпильних елементів 5 зв'язані з блоком регулювання їх автоматичного зсуву. На гофрах 4 закріплені у шаховому порядку фігурні пелюстки 7, форма яких може бути вибрана як V - подібні прапорці, чи пластинки у вигляді ввігнутих до напряму руху теплоносія дуг, або будь-якої іншої форми для утворенні турбулентності потоку. Корпус колектора оснащений вхідним 8 та вихідним 9 патрубками для подачі та відводу теплоносія, переважно повітря, з можливістю нагнітання та відсмоктування вентиляторами (вентилятори на кресленнях не показані). Патрубки 8, 9 можуть бути розташовані як на бічній стороні корпусу 1, так і на нижній і верхній сторонах корпусу 1, тобто у кутових частинах корпусу. 1 UA 85820 U 5 10 15 20 25 30 Додаткові елементи сонячного колектора: регулятор відстані 6 кріпильних елементів 5 та блок регулювання їх автоматичного зсуву є такими, що виконують додаткову функцію: спостереження за положенням сонця та надають тим самим посилити технічний результат додатково. Згадані елементи конструкції не є обов'язковими, а є лише допоміжними, а тому можуть бути встановлені на розсуд користувача. Сонячний колектор працює таким чином. Сонячні промені, потрапляючи на світлопрозору ізоляцію 3 та проходячи крізь неї, потрапляють на абсорбер 2, виконаний з вуглецевих волокон, нанесених на основу, з утворенням дрібних чарунок для покращення тепловіддачі (поглинання енергії сонячних променів). Після подачі крізь вхідний патрубок 8 потоку холодного повітря, останній нагрівається від абсорбера і, проходячи за задньою стороною абсорбера 2, потрапляє до гофр 4 задньої стінки корпуса 1 колектора. Завдяки наявності фігурних пелюсток 7, потік стає турбулентним, теплообмін посилюється. Отриманий таким чином потік гарячого повітря патрубком 9, відводяться з корпусу колектора до приміщення на потреби користувача. Для посилення енергоефективності сонячного колектора поряд з нижніми кріпильними елементами 5 встановлені пружні регулятори 6 зсуву корпусу 1 колектора для слідкування за положенням сонця у ранкові, денні та вечірні часи доби. Зсув корпусу здійснюється на невелику відстань (нахил вліво, вверх та вправо) нижніх пружних регуляторів 6 за допомогою блоку регулювання зсуву автоматично. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Сонячний колектор, що містить оснащений патрубками теплоізольований корпус з розташованим у його середині абсорбером та виконаним з вуглецевого волокна поглиначем сонячної енергії, а також розташовану над абсорбером світлопрозору ізоляцію, який відрізняється тим, що вуглецеві волокна поглинача сонячної енергії розташовані з можливістю утворення дрібних чарунок, а задня стінка корпусу оснащена розміщеними впоперек потоку теплоносія гофрами, при чому на гофрах у шаховому порядку розташовані фігурні пелюстки. 2. Сонячний колектор за п. 1, який відрізняється тим, що його корпус додатково оснащений регульованими кріпильними елементами, зв'язаними з блоком регулювання їх автоматичного зсуву. 3. Сонячний колектор за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що його корпус змонтовано вертикально або з можливістю нахилу під кутом до вертикалі, при цьому вхідний патрубок розміщено в нижній кутовій частині корпусу, а вихідний - у верхній кутовій частині корпусу. 2 UA 85820 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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