Солнечный коллектор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

< 11 4 Е 24 1 2/1О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3781396/24-06 (22) 20.06.84 (46) 07.05.86. Бюл. № !7 (71) Одесский инженерно-строительный институт (72) В. Д. Петраш, M. M. Кочкин и В. А. Камша (53) 662.997 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 851013, кл. F 24 1 3/02, 1979. (54) (57) СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР, содержащий концентратор с конической поверхностью, имеющей острый угол раскрытия конуса, и соосный ему приемник солнечной

„„Я0„„1229526 А i энергии с подводящим и отводящим трубопроводами и наружной и внутренней коаксиальными стенками, в зазоре между которыми на последней укреплен спиральный турбулизатор, отличающийся тем, что, с целью интенсификации нагрева, стенки выполнены с коническими поверхностями с углом наклона их образующей к основанию, равным углу раскрытия конуса концентратора, подводящий и отводящий патрубки подключены к зазору соответственно в области основания и вершины конуса, а турбулизатор выполнен в виде спирального многозаходного выступа с переменным шагом, уменьшающимся от основания к вершине конуса.

1229526

Составитель К. Заграничная

Редактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор А. Обручар

За каз 2221/37 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Изобретение относится к гелиотехнике, к области солнечных коллекторов со средствами концентрации излучения.

Цель изобретения — интенсификация нагрева теплоносителя с учетом неравномерности поступления излучения на приемник при конической, с острым углом раскрытия, форме концентратора и поверхности приемника, нормальной к отраженным концентратором лучам.

На чертеже показан коллектор, разрез. 10

Солнечный коллектор содержит концентратор 1 с конической поверхностью, имеющей острый угол а раскрытия конуса и соосный ему приемник 2 солнечной энергии с подводящим и отводящим трубопроводами 3 и 4 и наружной и внутренней коаксиальными стенками 5 и 6, в зазоре 7 между которыми на последней укреплен спиральный турбулизатор в виде многозаходного спирального выступа 8. Стенки 5 и 6 имеют коническую поверхность с углом Р наклона образующей к основанию, равным углу а. Подводящий патрубок 3 посредством кольцевого трубного питателя 9 и внешней ступени 10 коллектора, образованной концентратором 1 и наружным кожухом 11, подключен к зазору 7 в области основания конуса, а отводящий патрубок 4 подключен к зазору 7 в области вершины конуса. Шаг выступа 8 уменьшается от основания к вершине конуса.

Наружная часть кожуха 11 снабжена слоем тепловой изоляции 12, а со стороны поступления солнечнои энергии — стеклом 13.

Внешняя ступень 10 может иметь высоту меньше высоты концентратора 1 и располагаться в его нижней части, либо отсутствовать, будучи замененной соответствующей формы слоем тепловой изоляции 12.

Гелиоустановка работает следующим образом.

Параллельные оси концентратора 1 прямые лучи солнечного излучения после прохождения через стекло 13 попадают на конический концентратор 1, отражаясь от которо- 40 го падают на стенку 5 нормально к ее поверхности с селективным покрытием, где происходит превращение лучистой энергии в тепловую. После прохождения через стекло 13 энергия части прямых лучей, падающих на селективную поверхность внутренней ступени 10, претерпевает многократное отражение от поверхности концентратора 1 и селективной поверхности стенки 5 и также превращается в тепловую энергию.

На поверхности стенки 5 степень концентрации отраженных лучей возрастает в направлении расширения концентратора 1.

Жидкий теплоноситель первоначально подается в патрубок 3 и, пройдя через кольцевой питатель 9„ равномерно распределяется в кольцевой полости внешней ступени 10.

При этом теплоноситель воспринимает тепло с поверхности концентратора 1 и часть тепла, которую передает конвекцией возду шная среда под стеклом 13. Таким образом все теплопотери через наружные поверхности приемника 2 воспринимаются теплоносителем, движущимся во внешней ступени 10.

Затем подогретый теплоноситель поступает в зазор 7, где одна его часть, проходя между поверхностями выступа 8, движется по спиральной траектории, а другая часть потока движется вдоль образующей конуса, в результате чего весь поток претерпевает вынужденную объемную турбулизацию, величина которой возрастает благодаря уменьшающемуся шагу спирального выступа 8 в направлении повышения степени концентрации лучистой энергии на внешней поверхности стенки 5. Теплоноситель отводится из зазора 7 в месте наибольшего нагрева через патрубок 4.

Интенсификация движения теплоносителя с возрастанием величины турбулизации жидкости в направлении повышения степени концентрации лучистой энергии на внешней поверхности источника увеличивает полезный теплосъем с приемника 2, что повышает эффективность установки.