Солнечный тепловой коллектор

(51)7 24 2/34 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Стояк Вячеслав Владимирович Кирпичев Денис Александрович Шифнер Виктор Георгиевич(73) Учреждение Алматинский институт энергетики и связи(57) Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано для автономного теплоснабжения и горячего водоснабжения. В предлагаемом солнечном тепловом коллекторе предлагается увеличить эффективность использования солнечной энергии. Для этого используются два теплоносителя, а также гофры для увеличения эффективной степени черноты поверхности нагревательного элемента,которая представляет собой интегральный коэффи циент теплового излучения, отнесенный к тепловому излучению абсолютно черного тела при этой же температуре. Солнечный тепловой коллектор представляет собой плоскую конструкцию в виде корпуса с прозрачным ограждением, внутри которого помещены аккумулирующий бак с водой, нагревательный элемент и теплообменник, в последние два залит жидкий теплоноситель - антифриз. Между нагревательным элементом и прозрачным ограждением выполнен зазор, а между составными частями выполнены проходы для воздуха, вместе образующие воздушный канал для циркуляции второго теплоносителя воздуха. Нагревательный элемент состоит из двух гофрированных пластин, что позволяет увеличить эффективную степень черноты, а также компенсировать температурное расширение находящегося в элементе жидкого теплоносителя. Оба теплоносителя циркулируют под действием естественной конвекции. 10814 Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано для автономного теплоснабжения и горячего водоснабжения. Известен солнечный тепловой коллектор, описанный в литературе (Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии пер. с англ. - М Энергоиздат 1990, 392 с), он представляет собой конструкцию в виде соединенных в одном корпусе нагревательного элемента и аккумулирующего бака, в которых циркулирует жидкая среда (теплоноситель), нагреваемая за счет солнечной энергии. Теплоноситель поступает непосредственно в систему теплоснабжения или же через теплообменное устройство передат тепло нагреваемой среде. Недостатком известной конструкции является недостаточная эффективность использования солнечной энергии. Технический результат изобретения заключается в том, чтобы увеличить долю используемой солнечной энергии. Для этого предлагается использовать в солнечном коллекторе два теплоносителя, а также гофры для увеличения эффективной степени черноты поверхности нагревательного элемента, которая представляет собой интегральный коэффициент теплового излучения, отнесенный к тепловому излучению абсолютно черного тела при этой же температуре. Требуемый технический результат достигается следующим образом. Предлагаемый солнечный тепловой коллектор так же, как известный, представляет собой корпус с прозрачным ограждением, содержащий аккумулирующий бак с водой, нагревательный элемент и теплообменник, в которые залит с возможностью циркуляции жидкий теплоноситель - антифриз. Однако, в отличие от известного солнечного коллектора, в предлагаемом коллекторе между нагревательным элементом и прозрачным ограждением выполнен зазор, а между составными частями выполнены проходы для воздуха, вместе образующие воздушный канал для циркуляции второго теплоносителя - воздуха. При этом нагревательный элемент выполнен в виде гофрированных пластин. На фиг. 1 а представлен солнечный тепловой коллектор, вид сбоку на фиг. 16 изображн узел 1 на фиг. 1 а. Устройство содержит корпус 1 с прозрачным ограждением 2, нагревательный элемент 3 выполнен в виде двух гофрированных пластин и заполнен теплоносителемантифризом. Нагревательный элемент соединен с рекуперативным теплообмен ником 4, верхняя стенка которого служит днищем аккумулирующему баку 5, заполненному водой. Опускные трубы 6 проходят внутри воздушного канала 7. Зазор 8 между нагревательным элементом и прозрачным ограждением предназначен для движения воздуха. Дно нагревательного элемента и бак наджно теплоизолированы 9. В теплоизоляции верхней части аккумулирующего бака находятся специальные проходы 10 для воздуха, соединнные с воздушным каналом 7. Коллектор функционирует следующим образом. Солнечные лучи, проходя через прозрачное ограждение, нагревают верхнюю гофрированную стенку нагревательного элемента и антифриз, содержащийся в нм. При этом температурное расширение антифриза компенсируется тем, что расстояние между гофрированными стенками увеличивается, при этом благодаря гофрированной верхней части нагревательного элемента увеличивается его эффективная степень черноты. Нагреваясь, антифриз под действием естественной конвекции движется и омываетднище аккумулирующей емкости, отдавая тепло. Остывший антифриз спускается по опускным трубам и попадает в нагревательный элемент. Подобную циркуляцию совершает и воздух. Нагреваясь от внешней поверхности элемента, он проходит через специальные проходы в изоляции бака. отдавая тепло, и по воздушному каналу попадает в зазор между прозрачным ограждением и нагревательным элементом. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. олнечный тепловой коллектор, содержащий корпус с прозрачным ограждением и расположенными в нем нагревательным элементом, теплоизолированным аккумулирующим баком и теплообменником, в которые залит с возможностью циркуляции теплоноситель - антифриз, отличающийся тем, что нагревательный элемент и прозрачное ограждение, а также части коллектора установлены с зазорами, при этом в теплоизоляции верхней части аккумулирующего бака выполнены каналы для прохода воздуха, образующие вместе с зазорами единый воздушный тракт для циркуляции второго теплоносителя - воздуха. 2. Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что нагревательный элемент выполнен в виде гофрированных пластин.