Солнечный коллектор

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано для нагрева воды в системах отопления и горячего водоснабжения в условиях возможного периодического снижения температуры наружного воздуха до отрицательных температур. Солнечный коллектор состоит из двух гофрированных листов, образующих совместно проточные каналы, которые имеют компенсационные участки, расположенные в местах сопряжения гофрированных участков с плоскими, при этом гофрированные листы соединены посередине плоских участков. Изобретение должно обеспечить компенсацию расширений в пределах упругости материала при замерзании теплоносителя и выдерживание избыточных напряжений, что повышает стойкость солнечного коллектора к разрушению. 2 ил.

 

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано для нагрева воды в системах отопления и горячего водоснабжения в условиях возможного периодического снижения температуры наружного воздуха до отрицательных температур.

Известен коллектор солнечной энергии, содержащий проточные каналы, внутри которых проходит полая трубка из полимерного материала или поролоновая трубка. При замерзании воды в солнечном коллекторе происходит расширение, которое приводит к деформации внутренней трубки [1].

Недостатком известного коллектора является недолговечность внутренней трубки из органических материалов, постоянно подверженной деформации и воздействию воды.

Наиболее близким к заявленному изобретению является солнечный коллектор фирмы «ЯДЗАКИ СОГЕ», теплоприемная панель которого состоит из двух гофрированных листов нержавеющей стали, образующих совместно проточные каналы, по которым циркулирует теплоноситель; листы соединены при помощи сплошной шовной и точечной сварки по всей длине [2].

Недостатком данного солнечного коллектора является его подверженность разрушению при замерзании теплоносителя.

Задачей изобретения является создание конструкции солнечного коллектора с повышенной стойкостью к разрушению при замерзании теплоносителя.

Поставленная задача решается благодаря тому, что солнечный коллектор, состоящий из двух гофрированных листов, образующих совместно проточные каналы, имеет компенсационные участки, расположенные в местах сопряжения гофрированных участков с плоскими, при этом гофрированные листы соединены посередине плоских участков.

На фиг.1 показан разрез солнечного коллектора, который состоит из двух гофрированных листов 1, образующих совместно проточные каналы 2, листы 1 соединены посередине плоских участков, проточные каналы 2 имеют в поперечном сечении компенсационные участки 3, которые расположены в местах сопряжения гофрированного участка и плоского участка листа и рассчитаны из условий полной компенсации расширений при замерзании в пределах упругости материала.

При замерзании теплоносителя происходит расширение, и форма проточных каналов 2 стремится к окружности с частичным расширением выпуклой поверхности, образованной компенсационными участками 3, двух, соединенных посередине, плоских участков гофрированных листов 1, за счет избыточных кольцевых (растягивающих в поперечном сечении) напряжений. При этом увеличивается объем внутренней полости проточных каналов 2 и такое состояние сохраняется до размораживания теплоносителя (см. фиг.2). После размораживания теплоносителя форма проточных каналов 2 благодаря компенсационным участкам 3 восстанавливается до выпуклой первоначальной формы.

Доказательством решения поставленной задачи является следующее: проточные каналы, имеющие компенсационные участки, расположенные в местах сопряжения гофрированных участков с плоскими и рассчитанные из условий полной компенсации расширений в пределах упругости материала, при замерзании теплоносителя полностью выдерживают избыточные напряжения, что повышает стойкость солнечного коллектора к разрушению.

Использованные источники

1. Дж.А.Даффи, У.А.Бекман «Тепловые процессы с использованием солнечной энергии». Издательство «МИР», Москва, 1977.

2. С.Танака, Р.Суда «Жилые дома с автономным солнечным теплохладоснабжением». Москва, Стройиздат, 1989.

3. Р.Р.Авезов, М.А.Барский-Зорин, И.М.Васильева «Системы солнечного тепло- и хладоснабжения». Москва, Стройиздат, 1990.

Солнечный коллектор, состоящий из двух соединенных гофрированных листов, образующих совместно проточные каналы для теплоносителя, отличающийся тем, что проточные каналы имеют компенсационные участки, расположенные в местах сопряжения гофрированных участков с плоскими, при этом гофрированные листы соединены посередине плоских участков.