ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2183801
СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР
Имя изобретателя: Исачкин Анатолий Федорович
Имя патентообладателя: Исачкин Анатолий Федорович
Адрес для переписки: 188650, Ленинградская обл., Сертолово-1, ул. Школьная, 1, кв.29, А.Ф.Исачкину
Дата начала действия патента: 2000.12.25
Изобретение используется в теплотехнике, преобразующей солнечную энергию.
Используется как элемент кровли крыши, состоит из корпуса и тепловоспринимающего
элемента - металлического листа с развитой поверхностью, или в виде гофр, или в виде
ребер, или игольчатых выступов с одной стороны, обращенной к теплоносителю, или с обеих
сторон. На корпусе имеются крепления для соединения коллекторов между собой и для
прикрепления их к каркасу крыши. Места соединения коллекторов загерметизированы
герметиком. Изобретение должно обеспечить экономию энергии путем использования тепла
солнечной энергии.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплообменной аппаратуре,
преобразующей солнечную энергию.
Известен "Солнечный коллектор", содержащий корпус, выполненный из
теплоизоляционного материала на основе пенополиуретана, теплопоглощающую пластину,
установленную на дне корпуса, и прозрачную изоляцию, при этом теплоизоляционный
материал выполнен анизотропным, в виде трех слоев с гидрозащитными мембранами из
полиуретана между слоями, при этом наружный слой имеет пористость ниже пористости двух
других слоев (см. А.С. СССР 1815525, F 24 J 2/02, 05.02.91 г.).
Такие коллекторы очень распространены, но они достаточно сложны, а соответственно и
дороги, сам тепловоспринимающий элемент, по сравнению со всем объемом коллектора,
составляет несколько процентов, конструкция довольно непрочная, а при использовании
стекла еще и хрупкая. При установке на место требует дополнительного устройства для
закрепления.
Известно "Солнцеприемное устройство, совмещенное с кровлей здания", содержащее
плоский участок теплоизолированной кровли здания с нанесенным на ее поверхность
гидроизоляционным битумным слоем и размещенные в последнем трубы теплообменника, на
поверхности труб уложена металлическая сетка (см. А.С. СССР 1746155, F 24 J 2/24, 12.07.90 г.).
Здесь используется довольно простое и дешевое устройство, тепловоспринимающий
элемент занимает почти весь объем теплообменника, однако тепловоспринимающий элемент
(трубы) занимает только часть поверхности крыши, а значит, используется только часть
солнечной энергии, падающей на крышу, да и для закрепления такого коллектора на крыше
также необходимо какое-то дополнительное устройство.
Поставленная задача - более эффективно использовать поверхность, на которую падают
солнечные лучи, упростить и удешевить преобразование солнечной энергии в тепло.
Для этого используется, как элемент кровли, солнечный коллектор, состоящий из корпуса,
предпочтительно изготовленного из пластического материала, тепловоспринимающего
элемента - металлического листа, имеющего развитую поверхность, например, или
гофрированную, или оребренную, или игольчатую с одной стороны, обращенной к
теплоносителю, или с обоих, поверхность листа также должна быть как можно более черной
и матовой, как минимум с одной стороны, обращенной к Солнцу, или с обеих, коллектор имеет
приспособления для входа и выхода теплоносителя, корпус имеет дополнительную
теплоизоляцию для предотвращения теплопотерь, на корпусе имеются крепления для
соединения солнечных коллекторов между собой и для крепления их к каркасу крыши.
Подобная конструкция солнечного коллектора довольно простая и дешевая. Такие
коллекторы, соединяя их между собой, можно использовать вместо кровли крыши, что
позволит полностью использовать энергию солнечных лучей, падающих на поверхность
крыши.
На фиг. 1 и 2 показан солнечный коллектор, некоторые варианты.
Солнечный коллектор поз. 1 состоит из корпуса поз.2, тепловоспринимающего элемента поз.3
с развитой поверхностью в виде гофр, или в виде игольчатых выступов, или в виде ребер с
одной стороны, обращенной к теплоносителю, или с обоих сторон, с матовой поверхностью,
как можно более черного цвета, как минимум на стороне, куда падают солнечные лучи, или с
обоих сторон, тепловоспринимающий элемент поз.3 соединяется с корпусом поз.2 способом(ами)
и материалом(ами), обеспечивающими герметичное соединение, например клеевым
соединением, приспособления поз.4 для входа и выхода теплоносителя, крепления поз. 5 для
соединения коллекторов между собой и закрепления их к каркасу крыши, теплоизоляции поз.6,
препятствующей потерям тепла в окружающую среду, герметика поз.7, обеспечивающего
герметизацию крыши в местах соединения коллекторов между собой.
Работает солнечный коллектор поз.1 следующим образом. В установленные на каркас крыши и
закрепленные креплением поз.5 между собой и к каркасу крыши коллекторы поз. 1 подается
теплоноситель, через приспособления поз.4 тепловоспринимающий элемент поз.3, на который
падают солнечные лучи, нагревается ими (черная поверхность солнечными лучами может
нагреваться до 100oС и более), тепло передается на обратную сторону листа и
воспринимается теплоносителем. После достижения теплоносителем определенной
температуры, что можно обеспечить регулированием подачи теплоносителя, теплоноситель
поступает к потребителю или в накопительную емкость. При этом коллекторы поз.1
установлены по всей поверхности крыши, на которую падают солнечные лучи, закреплены
между собой и прикреплены к каркасу крыши креплением поз.5, в местах соединения между
собой коллекторы поз. 1 загерметизированы герметиком поз.7, корпуса поз. 2 с наружной
стороны теплоизолированны теплоизоляцией поз.6. В результате вся крыша покрыта, вместо
какой-то кровли, коллекторами поз.1, которые могут быть не намного дороже самой кровли,
при этом почти все тепло солнечных лучей, падающих на крышу, воспринимается
тепловоспринимающим элементом поз. 3 и передается теплоносителю, проходящему в
коллекторе поз. 1. В случае, когда солнечные лучи длительное время падают на крышу под
небольшим углом, можно применить тепловоспринимающий элемент поз. 3 с развитой
поверхностью с обеих сторон.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Солнечный коллектор, содержащий тепловоспринимающий элемент и
приспособления для входа и выхода теплоносителя и являющийся элементом кровли крыши,
отличающийся тем, что он содержит корпус, герметично соединенный с
тепловоспринимающим элементом, последний из которых имеет развитую поверхность или
в виде гофр, или в виде ребер, или в виде игольчатых выступов с одной стороны, которая
обращена к теплоносителю, или с обеих сторон, при этом на корпусе имеются крепления
для соединения коллекторов между собой и для прикрепления их к каркасу крыши, а места
соединения коллекторов герметично заделываются герметиком.
Версия для печати
Дата публикации 30.01.2007гг
вверх
|
