Солнечный коллектор

 

1. СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР, содержащий, по меньшей мере две тепловые трубы, испарительные зоны которых выполнены в виде поглотителей солнечной энергии, теплообменник с размещенными в нем конденсационными зонами тепловых труб и тепловой насос, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих температур, теплообменник имеет по меньшей мере по одной высокотемпературной и низкотемпературной секции, причем последняя выполнена в виде испарителя теплового насоса, а размещенные в нем и высокотемпературной зоне трубы заполнены соответственно низкокипящйм и высококипящим теплоносителями. 2.Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что тепловая труба, конденсационная зона которой размещена в высокотемпературной секции, выполнена газорегулируемой . 3.Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что конденсационная зона тепловой трубы, размещенная в испарителе, снаружи снаб (Л жена капиллярно-пористым покрытием. tc 00 о О5 ot

СОКИ СОВЕТСКИХ ,СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1128066 з(д ) F 24 J 3/00; F 28 D 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3632454/24-06 (22) 09.08.83 (46) 07.12.84. Бюл. № 45 (72) Л. Л. Васильев; Л. П. Гракович, В. А. Моргун, В. М. Богданов, Ю. В. Авакян и Т. Н. Дабагян (71) Ордена Т(.удового Красного Знамени институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова и Армянское отделение

Всесоюзного научно-исследовательского проектно-конструкторского института источников тока (53) 662.997.536.27 (088.8) (56) 1. Патент США № 4267825, кл. F 24 ) 3/02, опублик. 1981. (54) (57) 1. СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР, содержащий, по меньшей мере две тепловые трубы, испарительные зоны которых выполнены в виде поглотителей солнечной энергии, теплообменник с размещенными в нем конденсационными зонами тепловых труб и тепловой насос, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих температур, теплообменник имеет по меньшей мере по одной высокотемпературной и низкотемпературной секции, причем последняя выполнена в виде испарителя теплового насоса, а размещенные в нем и высокотемпературной зоне трубы заполнены соответственно низкокипящим и высококипящим теплоносителями.

2. Коллектор по п. 1, отличающий ся тем, что тепловая труба, конденсационная зона которой размещена в высокотемпературной секции, выполнена газорегулируемой.

3. Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что конденсационная зона тепловой трубы, размещенная в испарителе, снаружи снабжена капиллярно-пористым покрытием.

1128066

Изобретение относится к гелиотехнике и применимо, главным образом, для систем солнечного отопления и теплоснабжения.

Известен солнечный коллектор, содержащий по меньшей мере две тепловые трубы, испарительные зоны которых выполнены в виде поглотителей солнечной энергии, теплообменник с размещенными в нем конденсационными зонам и тепловых труб и тепловой насос 11).

Недостатком известного коллектора является то, что коллектор солнечной энергии на тепловых трубах рассчитан на работу в относительно узком температурном диапазоне, и его эффективность уменьшается при высоких температурах, когда необходимость в работе теплового насоса отпадает.

Целью изобретения является расширение диапазона рабочих температур.

Поставленная цель достигается тем, что в коллекторе, содержещем по меньшей мере две тепловые трубы, испарительные зоны которых выполнены в виде поглотителей солнечной энергии, теплообменник с размещенными в нем конденсационными зонами тепловых труб и тепловой насос, теплообменник имеет по меньшей мере по одной высокотемпературной и низкотемпературной секции, причем последняя выполнена в виде испарителй теплового насоса, а размещенные в нем и высокотемпературной зоне трубы заполнены соответственно низкокипящим и высококипящим теплоносителями.

При этом тепловая труба, конденсационная зона которой размещена в высокотемпературной секции, может быть выполнена газорегулируемой.

Кроме того, конденсационная зона тепловой трубы, размещенная в испарителе, снаружи снабжена капиллярно-пористым покрытием.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — вариант жидкостного теплообменника с газорегулируемыми тепловыми трубами; на фиг. 4 — вариант испарителя теплового насоса конденсаторов тепловых труб с капиллярно-пористым покрытием.

Коллектор содержит две группы тепловых труб 1 и 2, испарительные зоны которых выполнены в виде поглотителей 3 солнечной энергии, теплообменник 4 с размещенными в нем конденсационными зонами 5 и 6 и тепловой насос (не показан). Теплообменник 4 имеет высокотемпературную секцию

7 и низкотемпературную секцию в виде испарителя 8 теплового насоса. Размещенные в испарителе 8 трубы 2 заполнены низкокипящим теплоносителем, а размещенные в секции 7 трубы 1 — высококипящим. Конденсационные зоны 6 труб 2 снабжены снаружи капиллярно-пористым покрытием 9.

Трубы, показанные на фиг. 3, выполнены газорегулируемыми. В этом случае тепловые трубы 1 оборудуются дополнительными объемами 10, а внутрь труб 1 вводят некоторое количество неконденсирующегося газа, например, азота. Поглотители 3 солнечной энергии размещены на приемном ребре 11 и покрыты стеклом 12.

В качестве покрытия могут быть использованы, например, сетки, канавки, спеченное металлокерамическое покрытие.

Солнечный коллектор энергии работает следующим образом.

Солнечное излучение через стекло 12 поглощается приемным ребром 11 и его энергия передается тепловым трубам 2 и I, заправленным, например, аммиаком и метанолом, соответственно. Если падающего излучения недостаточно для нагрева поверхности до уровня температур, требуемых для отопления или горячего водоснабжения, то включается в работу тепловой насос, тепло к испарителю 8 которого подводится тепловыми трубами 2. При повышении интенсивности излучения и увеличения уровня температур приемной поверхности тепловой насос отключается, а тепло передается тепловыми трубами 1 непосредственно в теплообменник 4.

Тепловые трубы 1 с высококипящим теплоносителем могут быть выполнены газореЗО гулируемыми (фиг. 3). В этом случае до достижения требуемого уровня температур их конденсационные зоны 5 заполнены неконденсирующимся газом и теплопередача не происходит. При повышении температуры. газ скапливается в дополнительном объеме 10 и тепло передается протекающему по секции 7 жидкому или газообразному теплоносителю.

На фиг. 4 приведен вариант исполнения испарителя 8 теплового насоса. Необходимо

40 учитывать, что площади поверхности конденсационной зоны 6 у тепловых труб 2, работающих в составе коллекторов солнечной энергии, намного меньше, чем испарительной зоны, поэтому в них могут сущест45 вовать заметные температурные потери и повышение коэффициентов теплопередачи имеет первостепенное значение. Покрытие 9 на внешней поверхности конденсационной зоны 6 тепловых труб 2, размещенных в испарителе 8 теплового насоса, существенно интенсифицирует процессы переноса при испарении теплонрсителя теплового насоса.

Предлагаемая конструкция . солнечного коллектора позволяет расширить диапазон рабочих температур за счет: повышения эф55 фективности работы при высоких температурах.

1128066

Составитель К. Заграничная

Редактор Н. Пушненкова Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 8866/27 Тираж 710,Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 I 3035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4