Солнечный тепловой коллектор

 

Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет повысить эффективность использования солнечной энергии путем увеличения точности ориентации коллектора. Установленный на основании 8 и связанный с корпусом (К) 1 механизм поворота выполнен в виде попарно размещенных по периметру К 1 гидроцилиндров 6 и емкостей 7, заполненных легкокипящей жидкостью. Гидроцилиндры 6 шарнирно закреплены на дне 5 К 1 и .сообщены с противоположно размещенными емкостями 7. Упругие элементы 9 поглотителя 3 связаны с основанием. 8. Такое выполнение механизма поворота позволяет осуществлять поворот емкостей 7 по направлению к солнцу и изменять живое сечение каналов 2 для прохода теплоносителя. 3 ил. i (Л С 73 3 13 00 со to б о 0„./ Щ у/ у////////// 8

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩ4АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (Ю4Р 24 J 204 „Гr.i °

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(21) 4052224/24-06 (22) 09.04.86 (46) 23.08,87. Бюл. 1 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (72) А.С.Бейвель, С.Ф,Евланов, В.П.Величко, А,P.Ñîëîâüÿí÷èê и С.Ю.Хазанов (53) 662.997 (088,8) (56) Патент США У 3595216, кл. F 24 J 3/02, 1971, (54) СОЛНЕЧНЫЙ ТЕПЛОВОЙ КОЛЛЕКТОР (57) Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет повысить эффективность использования солнечной энергии путем увеличения точности ориентации коллектора. Установленный на основании 8 и связанный с корпусом (К) 1 механизм поворота выполнен в виде попарно размещенных по периметру К 1 гидроцилиндров 6 и емкостей 7, заполненных легкокипящей жидкостью. Гидроцилиндры 6 шарнирно закреплены на дне 5 К 1 и сообщены с противоположно размещенными емкостями 7. Упругие элементы

9 поглотителя 3 связаны с основанием, 8. Такое выполнение механизма поворота позволяет осуществлять поворот емкостей 7 по направлению к солнцу и изменять живое сечение каналов 2 для прохода теплоносителя. 3 ил.

13

Изобретение относится к устройсФвам для нагрева теплоносителя с использованием солнечной энергии.

Цель изобретения — повышение эффективности использования солнечной энергии путем увеличения точности ориентации коллектора.

На фиг. 1 изображен солнечный тепловой коллектор (солнце всходит), общий вид; на фиг, 2 — то же, солнце в зените; на фиг- 3 — сечение А-А на фиг. 2.

Солнечный тепловой коллектор содержит корпус 1, размещенные в нем с образованием каналов 2 для прохода теплоносителя поглотитель 3, перегородки 4, дно 5 и механизм поворота, связанный с корпусом 1 и выполненный в виде попарно размещенных по периметру корпуса 1 гидроцилиндров 6 и емкостей 7, заполненных легкокипящей жидкостью и установленных на основании 8. Гидроцилиндры 6 сообщены с противоположно размещенными емкостями 7 и шарнирно закреплены на дне 5 корпуса 1, а поглотитель 3 снабжен упругими элементами 9, связанными с основанием 8. Емкости 7 зачернены и наклонены к горизонту и заполнены жидкостью (например, полисилоксановая) с большим коэффициентом объемного расширения и сообщены с гидроцилиндрами 6 трубопроводами 10. Дно 5 корпуса 1 снабжено упорами 11. Над поглотителем 3 установлено прозрачное покрытие 12, закрепленное в теплоизолирующей муфте 13. В качестве упругих элементов 9 могут быть использованы пружины. Гидроцилиндры 6 имею подвижные штоки 14.

Коллектор работает следующим образом.

В утренние часы перед восходом солнца солнечный коллектор находится в горизонтальном положении в связи с тем, что температура и объем расширяющейся жидкости внутри эачерненных емкостей 7 и гидроцилиндров б одинаковы. Из-эа пониженных ночных температур штоки гидроцилиндров 6 имеют минимальный выход-,упругие элементы 9 находятся в сжатом состоянии, а каналы 2 имеют максимальное живое сечение, которое необходимо для циркуляции теплоносителя, например масла,, в первые часы работы солнечного кол32111

2 лектора при увеличенной вязкости масла.

С восходом солнца масло разогревается, вязкость его снижается, а давление в сети, в которую подключен солнечный коллектор, падает.

Лучи солнца прогревают емкости 7, обращенные к солнцу, Заполняющая емкости 7 жидкость расширяется, по трубопроводу 1О подается в соответствующий гидроцилиндр 6, шток которого выдвигается и приподнимает противоположную от солнца сторону дна 5

15 навстречу лучам солнца. Шток 14 гидроцилиндра 6 движется по дну 5 до взаимодействия с упорами 11. При этом легкокипящая жидкость внутри эачерненных емкостей: 7, расположенных в

2р тени солнечного коллектора, не разогревается и не увеличивается в объеме и, следовательно, не приводит в действие гидроцилиндры 6, обращенные к солнцу. В ходе поворота корпуса 1

25 происходит растяжение соответствую. щего упругого элемента 9, который через поглотитель 3 сжимает живое сечение каналов 2, увеличивается скорость движения по ним масла, а следоЗО вательно, интенсифицируется теплообмен, Прозрачное покрытие 12„ закрепленное в теплоизолирующей муфте 13, препятствует обратному теплообмену

З5 с поверхности поглотителя 3 в окружающую среду При поцъеме солнца начинает прогреваться все большее количество эачерненных емкостей 7, которые до этого находились в тени кол4О лектора. К полудню давление во всех т парах емкость 7 — гидроцилиндр 6 становится примерно одинаковым, и солнечный коллектор переходит в горизонтальное положение, в котором

45 поглотитель 3 перпендикулярен направлению солнечных лучей.

В дальнейшем при переходе солнца на другую сторону небосвоца эачерненные емкости 7, ранее находившиеся в тени, прогреты, а емкости 7 с противоположной стороны попадают в тень. Полисилоксановая жидкость в них начинает охлаждаться. Штоки

14 гидроцилиндров 6, соединенных с

-55, этими емкостями, перемещаются вниз, и поглотитель 3 вновь поворачивается по направлению к лучам солнца.

После захода солнца полисилоксановая жидкость в парах емкость 7

1332111 гидроцилиндр 6 остывает, и коллектор возвращается в горизонтальное положение с максимальным живым сечением каналов 2. городки и механизм поворота, установленный на основании и связанный с корпусом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования солнечной

Фиа3

Составитель M.Âàëîâ Редактор И.Горная Техред Л.Сердюкова Корректор А.Тяско

Заказ 3790/34 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Использование предлагаемого коллектора позволит повысить надежность

его работы и эффективность использования солнечного тепла на 10-15%. 10

Формула изобретения

Солнечный тепловой коллектор, со. держащий корпус, размещенные в нем 15 с образованием каналов для прохода теплоносителя поглотитель и переэнергии путем увеличения точности ориентации коллектора, механизм поворота выполнен в виде попарно размещенных по периметру корпуса гидроцилиндров и емкостей, заполненных легкокипящей жидкостью, причем гидроцилиндры сообщены с противоположно размещенными емкостями и шарнирно закреплены на дне корпуса, а поглотитель снабжен упругими элементами, связанными с основанием.