Солнечный нагреватель

 

Союз Советскик

Социапистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>937917 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 24.12.80(21) 3219318/24-06 с присоелинением заявки № (2д) Приоритет (5! }М. Кл.

F 24 J 3/02 Ьауиратаенны11 камитет

СССР аа делам нзоаретеннй и аткрытнй .

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень № 23 (53} УДК 662.997 (088.8) Дата опубликования описания 23.06.82 (72) Автор изобретения

3. Ш. Дабрундашвили (7l ) Заявитель (54) СОЛНЕЧНЫЙ НАГРЕВАТЕЛ6

Изобретение относится к гелиотех-" нике, в частности к солнечным нагревателям.

Известен солнечный нагреватель, сосодержащий конический отражатель с коаксиально расположенной в нем линзой, установленную вдоль оптической оси отражателя вращающуюся тепловую трубу, испарительная часть которой расположена на освещенной стороне отражателя и на обращенной к ней поверхности имеет поглощающее излучение покрытие, и теплообменник с патрубка-, ми, расположенный коаксиально конденсационной части тепловой трубы.

В этом солнечном нагревателе внутренняя стенка тепловой трубы имеет винтовой паз прямоугольного сечения, а ограниченный этой стенкой центральный канал .подключен к патрубкам вво- 20 да и вывода нагреваемой среды (1).

Однако конический отражатель и цилиндрической формы тепловая труба не обеспечивают равномерного распределе. ния солнечного излучения по поглощающей поверхности, теплопередающая поверхность недостаточно развита, а поглощающая - не теплоизолирована.

Цель изобретения — повышение степени использования солнечной энергии и КПД нагревателя.

Поставленная цель достигается тем, что солнечный нагреватель, содержащий конический отражатель с коаксиально расположенной в нем линзой, установленную вдоль оптической оси отражателя вращающуюся тепловую трубу, испарительная часть которой расположена на освещенной стороне отражателя и на обращенной к ней поверхности имеет поглощающее излучейие покрытие, и теплообменник с патрубками, расположенный коаксиально конденсационной части тепловой трубы, снабжен соосно установленным над торцовой поверхностью испарительной части тепловой трубы дополнительным коническим отражателем с наружной ра937917

6oчей поверхностью, а конденсационная часть тепловой трубы расположена на теневой стороне первого отражателя и обе части выполнены расширяющимися в направлении к дополнительному отражателю, причем торцовая поверхность испарительной части снабжена. по периферии поглощающим излучение покрытием, конденсационная— расположенными снаружи перфорированными лопастями, а линза имеет конусообразную форму.

Кроме того, испарительная часть тепловой трубы снабжена прозрачной теплоизоляцией, расположенной с зазором относительно поглощающего излучение покрытия.

На чертеже представлен продольный разрез солнечный нагреватель, продольный разрез.

Нагреватель содержит конический отражатель 1 с коаксиально расположенной s нем линзой 2, установленную вдоль оптической оси отражателя 1 вращающуюся тепловую трубу 3, испарительная часть 4 которой расположена на освещенной стороне отражателя 1 и на обращенной к ней поверхности имеет поглощающее излучение покрытие

5, и теплообменник 6 с патрубками 7, расположенный коаксиально конденсационной части 8 тепловой трубы 3.

Нагреватель снабжен соосно установленным над торцовой поверхностью

9 испарительной части 4 тепловой трубы 3 дополнительным коническим отражателем 10 с наружной рабочей поверхностью, а конденсационная часть 8 тепловой трубы 3 расположена на теневой стороне первого отражателя 1 и обе части 4 и 8 выполнены расширяющимися в направлении к дополнительному отражателю 10, причем торцовая поверх ность 9 испарительной части 4 снабжена по периферии поглощающим излучение покрытием 11, конденсационная часть 8 снабжена расположенными снаружи перфорированными гопастями 12, а линза 2 имеет конусообразую форму.

Испарительная часть 4 тепловой трубы 3 снабжена прозрачной теплоизоляцией 13, расположенной с зазором

I4 относительно поглощающего излучения покрытия 5, обращенного к освещенной стороне отражателя 1, и покрытие 11 на торцовой поверхности 9.

Поглощающие излучение покрытия 5 и !1 выполнены селективными и зазор !

4 ваку,.мирован,.

Вращающаяся тепловая труба по валу 15 и в местах контакта с тепл жбменником 6 герметизирована лабиринтными уплотнениями 16.

Вал 15 тепловой трубы 3 установлен в подшипниках 17 и вращение на вал !5 передается от шкива 18 с помощью клиноременной передачи !9, Тепловая труба 3 в своей средней !

6 части, вне зоны воздействия солнечного излучения. снабжена теплоизоляцией 20.

Теплообменник 6 также выполнен теплоизолированным. Полость тепловой !

5 трубы заполнена жидкой и паровой фазами рабочего вещества.

Конический отражатель 1 может быть изготовлен из трапециевидных фацет.

Вращение тепловой трубы может быть щ осуществлено от ветродвигателей или комбинированным применением ветродвигателя и электродвигателя с регулируемой скоростью вращения.

Солнечный нагреватель работает 5 следующим образом.

От привода (не показан) вращение передается тепловой трубе 3. Под действием центробежных сил жидкая фаза рабочего вещества перемещается от зо конденсационной части 8 к испарительной части 4 по внутренней конической поверхности корпуса тепловой трубы

3. Здесь за счет поглощенной покрытиями 5 и II солнечной энергии, поступающей в виде прямых и отраженных

35 отражателями u 10 лучей, постоянно обновляемая жидкая фаза непрерывно испаряется. Первая фаза рабочего вещества занимает центральную часть

40 полости, тепловой трубы 3 и конденсируется в конденсационной части 8, отдавая тепло нагреваемой в теплообменнике 6 среде, -Последняя тангенциально вводится в теплообменник 6 через патрубок 7, интенсивно закручи45 вается и приобретает спиральную траекторию движения под действием перфорированных лопастей 12, вращающихся вместе с тепловой трубой 3, тангенциально выводится из теплообмен5О ника 6, а затем подается потребителю.

Придание тепловой трубе конической формы и снабжение ее торцовой поверхности 9 поглощающим излучение покрытием ll в сочетании с установ55 ленным над этой поверхностью 9 дополнительным коническим отражате. лем 10 перераспределяет поступающую солнечную .энергию по тепловой в и.—

93)q принимающей поверхности тепловой трубы 3 и увеличивает площадь тепловоспринимающей поверхности, что в свою очередь, повышает степень использования солнечной энергии. 5

Снабжение тепловой трубы 3 в конденсационной части 8 перфорированными лопастями 12 улучшает теплопередачу и уменьшает теплопотери, что увеличивает КПД нагревателя. К этому 16 эффекту приводит наличие вакуумированного зазора 14 в испарительной части тепловой трубы 3.

Формула изобретения

1. Солнечный нагреватель, содержащий конический отражатель с коаксиально расположенной в нем линзой, 20 установленную вдоль оптической оси отражателя вращающуюся тепловую трубу, испарительная часть которой расположена на освещенной стороне отражателя и на обращенной к ней по- 25 верхности имеет поглощающее излучеI ние покрытие, и теплообменник с пат.рубками, расположенный коаксиально конденсационной части тепловой трубы, 17 6

О т Jl и -I B ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения степени использования солнечной энергии и КПД, нагреватель снабжен соосно установленным над торцовой поверхностью испарительной части тепловой трубы дополнительным коническим отражателем с наружной рабочей поверхностью, а конденсационная часть тепловой трубы расположена на теневой стороне первого отражателя и обе части выполнены расширяющимися в направлении к дополнительному отражателю, причем торцовая поверхность испарительной части снабжена по периферии поглощающим излучение покрытием, конденсационная — расположенными снаружи перфорированными лопастями, а линза имеет конусообразную форму.

2. Нагреватель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что испарительная часть тепловой трубы снабжена прозрачной теплоизоляцией, расположенной с зазором относительно поглощающего излучение покрытия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2839948/24-06, кл. F 24 3 3/02, 1979

937917

I Заказ 4430/55

Тираж 799 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель П. Шендерович

Редактор Т. Кугрышева Техред Д. Дц Корректор M. Шароши