Геліоколектор

Реферат: UA 86821 U UA 86821 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до теплотехніки, а саме до сонячних низькотемпературних повітронагрівачів. В умовах надзвичайно очевидних змін у кліматі Землі необхідні революційні і економічно доступні рішення у всіх сферах альтернативної енергетики для повсюдного впровадження, як у промислових масштабах, так і для індивідуальних потреб населення. У сферах альтернативної енергетики для впровадження і інноваційного розвитку економіки АР Крим з використанням поновлюваних джерел енергії, підвищення енергоефективності виробництва, забезпечення ресурсо- та енергозбереження є первоступенево завдання для наукових розробок в галузі енергозабезпечення сільськогосподарського виробництва, а особливо фермерських господарств і агросадиб. Відомий "Сонячний повітронагрівач", який містить корпус з прозорою верхньою кришкою і плоский поглинач, розташований у корпусі, який утворює повітряний канал між кришкою і робочою поверхнею поглинача, при цьому верхня поверхня виконана у вигляді капілярної структури з тупиковими капілярами, орієнтованими перпендикулярно площині поглинача (A.С. CPCP №1495595, ΜΠΚ F 24 J 2/28, БИ 1989.-№27). Така конструкція нагрівання не дозволяє повітрю активно проникати в капіляри, тепловіддача від поверхні капілярів буде здійснюватися за рахунок конвективного теплообміну. Відомий "Сонячний повітронагрівальний колектор", який містить корпус з вхідним і вихідним патрубками і прозору кришку, у якому на теплоізоляційній основі розташований поглинач сонячних променів - абсорбер у вигляді хвилястого шиферу з поперечним розміщенням хвиль відносно повітряного потоку. Об'єм між шифером та прозорою кришкою заповнено великою зачорненою металевою стружкою (А. С. СРСР №1599627, МПК F24 J2/28. БИ 1990-№38). Відома конструкція не дозволяє використовувати тепловіддачу нижньої поверхні шиферу, що знищує його теплотехнічні якості. Таким чином, недоліком цих сонячних колекторів є низька ефективність тепловіддачі. Відомий також геліоколектор, який містить теплопоглинаючі пластини і патрубки для вводу і відводу води. Геліоколектор містить прозоре покриття (армоване скло), розташоване на теплоізольованому корпусі і абсорбер, виконаний з повздовжніх труб (Жилые дома с автономным солнечным теплохладоснабжением. С. Тонака, Р. Суда. М, Стройиздат. 1986.с.36-37). Абсорбер має різноманітні конфігурації, які виконані з металевих листів, герметично з'єднаних зі створеннями всередині каналів різної форми. Цей геліоколектор має низьку ефективність із-за низької тепловіддачі і труднощі виготовлення. В основу корисної моделі поставлена задача - створення такого геліоколектора, який дозволяє підвищити ККД і його потужність, підвищити тепловіддачу за рахунок підвищення площині контакту абсорберу з рідиною і зменшення об'єму нагрітої рідини і підвищення її швидкості циркуляції, знизити матеріалоємність, підвищити компактність, економічність і автономність, простоту виготовлення і зручність при його експлуатації. Поставлена задача вирішується тим, що в геліоколекторі, який містить теплоізольований корпус з прозорим покриттям, абсорбером і патрубками, для вводу і відводу води, згідно з корисною моделлю абсорбер виконаний з двох металевих листів, укладених один на одний, герметично скріплених між собою по периметру, зі створенням каналів всередині між ними за допомогою з'єднання будь-яким відомим способом для циркуляції води, при цьому верхній лист абсорберу покритий чорним електрографічним порошком, який міцно спікається з металевим листом на сонці, що створює краще поглинання сонячних променів і тепловіддачу. Крім того, геліоколектор, згідно з корисною моделлю, містить канали всередині між листами які створені шириною, наприклад 10 см і на відстані від країв листів, а отвори для патрубків виконані в протилежних кутах одного з листів абсорберу. Саме те, що абсорбер виконаний з двох металевих листів, укладених один на одний, герметично скріплених між собою по периметру зі створенням каналів всередині між листами за допомогою з'єднання будь-яким відомим способом для циркуляції води, дозволяє підвищити матеріалоємність і простоту виготовлення, а те, що верхній лист абсорберу покритий чорним електрографічним порошком, який міцно спікається з металевим листом на сонці, створює краще поглинання сонячних промінів і тепловіддачу, що в свою чергу дозволяє підвищити ККД колектора та його потужність за рахунок підвищення площині контакту метала абсорбера з рідиною, зі зменшенням об'єму нагрітої рідини і підвищення швидкості її циркуляції. Саме те, що канали для проходу води, створені на відстані від країв листів і шириною, наприклад 10 см, дозволяє рівномірне розповсюдження води між листами, щоб не було роздування як подушка, а виконання отворів для патрубків для вводу і відводу води в протилежних кутах одного з листів, також створює рівномірну подачу холодної води і відводу гарячої води. 1 UA 86821 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Таким чином, наявність відмітних ознак у сукупності ознак і сама сукупність суттєвих ознак знаходяться у причинно-наслідковому зв'язку з досягнутим технічним результатом, а саме за рахунок наявності названих вище відмітних ознак підвищення ККД і потужність геліоколектора, і його тепловіддачу, що дозволяє збільшення використання теплової енергії Сонця. Геліоколектор - вигляд збоку в розрізі схематично представлений на кресленні. Геліоколектор складається з корпуса 1, виконаного із теплоізоляційного матеріалу, світлопрониклого прозорого покриття 2, наприклад із полікарбонату чарункової структури, абсорбера 3, виконаного з двох металевих листів, укладених один на одний, герметично скріплених між собою по периметру, на відстані від країв листів всередині між листами виконані канали 4 за допомогою з'єднання будь-яким відомим способом для циркуляції води. Верхній лист абсорберу 3 покритий чорним електрографічним порошком, який міцно спікається з металевим листом на сонці. Це дає краще поглинання сонячних промінів і тепловіддачу, що в свою чергу підвищує ККД і потужність колектору. Канали 4 створені шириною наприклад 10 см. В протилежних кутах одного з листів абсорберу виконані отвори для патрубків 5 і 6 для вводу холодної води і відводу гарячої води. На дні корпуса 1 вкладений теплоізоляційний матеріал 7, наприклад скловата або пінопласт. Між абсорбером 3 та теплоізоляційним матеріалом 7 бути наявним зазор 8, який охороняє від конденсату на абсорбері 3 (нижній металевий лист), що запобігає виникненню ржі. Геліоколектор виготовляють таким чином. Спочатку виготовляють корпус 1 з теплоізольованого матеріалу, вставляють на дно теплоізольований матеріал 7 з скловати або пінопласту. Беруть два металевих листа, накладають один на одний і з'єднують будь-яким відомим способом по всьому периметру. Потім наприклад, зваренням або склеюванням на відстані від країв листів виконують канали 4 шириною наприклад 10 см для циркуляції води. Верхній лист абсорберу покривають електрографічним порошком, який міцно спікається на сонці з металом. Таким чином виконують абсорбер 3, який має підвищену площину контакту метала з рідиною, яка циркулює по каналам, але використовується менший об'єм води, що нагрівається, і швидка її циркуляція. Потім цей абсорбер 3 вставляють в корпус 3, з зазором 8 від теплоізольованого матеріалу 7, який знаходиться на дні корпусу 1, щоб на ньому не утворювався конденсат і тим самим запобігає прояву ржі нижнього залізного листа. В протилежних кутах одного з листів абсорберу 3 виконані отвори для патрубків 5 і 6 для вводу холодної води і відводу гарячої води. Зверху корпус 1 закривається щільно світлопроникним прозорим покриттям 2, наприклад з полікарбонату чарункової структури тому, що він має на 20-30 % вищі теплоізоляційні властивості. Геліоколектор працює таким чином. Корпус 1 установлюють в зручному місці і через патрубок 5 заповняють простір між листами абсорбера 3 водою, яка рівномірно розподіляється в міжлистовому просторі, швидко нагрівається сонячними променями і відводиться через отвір і патрубок 6 назовні. Висота каналів 4 при нагнітанні води рівна наприклад 1-2 мм. Цей геліоколектор компактний, займає мало місця, зручний в експлуатації. А головне, використовує мало води, яка швидко нагрівається, швидко циркулює по каналам 4 до споживачів вже нагрітою. Таким чином, геліоколектор, який пропонується має підвищену потужність, ККД, підвищену тепловіддачу, малу матеріалоємність, простоту, економічність і автономність. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Геліоколектор, який містить теплоізольований корпус з прозорим покриттям, абсорбером і патрубками для вводу і відводу води, який відрізняється тим, що абсорбер виконаний з двох металевих листів, укладених один на одний, герметично скріплених між собою по периметру зі створенням каналів всередині між ними за допомогою з'єднання будь-яким відомим способом для циркуляції води, при цьому верхній лист абсорберу покритий чорним електрографічним порошком, який міцно спікається з металевим листом на сонці, що створює краще поглинання сонячних променів і тепловіддачу. 2. Геліоколектор за п. 1, який відрізняється тим, що канали всередині між листами створені шириною наприклад 10 см і на відстані від країв листів, а отвори для патрубків виконані в протилежних кутах одного з листів абсорберу. 2 UA 86821 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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