Солнечный коллектор для получения пара и электроэнергии

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ фокусирования солнечных лучей, направленных на поверхности выпуклых ячеек в виде усеченного цилиндрического конуса плавающей в емкости металлической пластины, подогреваемую за счет концентрации и фокусирования прямой и рассеянной солнечной радиации с помощью вогнутых линз, вмонтированных в светопрозрачную и термостойкую крышку овальной формы, плотно перекрывающую емкость с водой таким образом,чтобы водяной пар скапливался в промежутке между крышкой и металлической пластиной и по достижении определенной температуры и давления подавался потребителю через перепускной клапан в крышке.(72) Ахмеджанов Тлевхан Куромжанович Ахмеджанов Алмасхан Тлевханович Нуранбаева Булбул Молдашевна Исмагилова Лаура Тлевхановна(54) СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРА И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ(57) Солнечный коллектор, состоящий из рабочей испарительной теплоизолированной емкости,заполняемой водой, до уровня максимального Изобретение относится к гелиотехнике, а именно к солнечным коллекторам, предназначенным для получения пара и электроэнергии. Технической задачей предполагаемого изобретения является повышение эффективности прогрева воды, получения пара и электроэнергии путем увеличения площади и степени воздействия на воду тепловой энергией солнца в солнечном коллекторе. Известен солнечный коллектор, содержащий корпус из теплоизолированного элемента, при этом внутренняя часть корпуса окрашена в черный цвет и в верхней части корпуса на металлическом каркасе установлена светопроницаемая оболочка в виде цилиндрической формы из пластиковых линз,заполненная на половину нефтяным маслом, что обеспечивает максимальное поглощение и фокусирование прямой и рассеянной солнечной радиации (Инновационный патент 22305 Кл. 24 2/00, 24 2/48, 24 2/50, 15.02.2010, бюл.2). Недостатком данного устройства является невозможность его использования для подогрева воды, получения пара и выработки электроэнергии. Известен солнечный коллектор, состоящий из рабочей испарительной теплоизолированной емкости (котла) с овальным дном, окрашенной с внешней стороны коррозионостойкими черной, а с внутренней теплоотражающей серебристой красками и заполняемой подогреваемой и опресняемой водой (морской или очищенной от нефти пластовой или технической), до уровня максимального фокусирования солнечных лучей,направленных на плавающую на этом уровне в емкости металлическую пластину черного цвета,подогреваемую за счет концентрации и фокусирования прямой и рассеянной солнечной радиации с помощью вогнутых линз,вмонтированных в светопрозрачную и термостойкую крышку овальной формы, плотно перекрывающую емкость с водой таким образом,чтобы конденсирующиеся пары, на внутренней части крышки стекали в желоба и затем в емкость для сбора опресненной воды (Инновационный патент 28369 Кл. 24 2/00(2006.01),24 2/50(2006.01), 15.04.2014, 4). Недостатком данного устройства является невозможность его применения для получения высокотемпературного пара, вследствие малого нагрева плавающей плоской металлической пластины, так как она заливается водой и нет прямого попадания и фокусирования солнечных лучей на плоскую пластину всеми линзами. Вследствие этого нагрев и испарение воды происходит медленно и не по всей поверхности плавающей пластины, а полученный пар не используется для выработки электроэнергии. Задачей изобретения является разработка конструкции солнечного коллектора,обеспечивающего возможность получения пресной воды, водяного пара и электроэнергии с помощью солнечного излучения, за счет увеличения поверхности плавающей в емкости металлической пластины и температуры нагрева воды. 2 Технический результат - создание конструкции,обеспечивающей возможность интенсивного нагрева воды и получения пара с высокой температурой и давлением за счет увеличения площади воздействия солнечного излучением на поверхность плавающей металлической пластины и температуры прогрева воды, которые достигаются тем, что солнечный коллектор выполнен в виде устройства, состоящем из рабочей испарительной теплоизолированной емкости с вмонтированным в ее стенки электронагревательным элементом,плавающей в емкости металлической пластины с ячейками в виде формы усеченного цилиндрического конуса черного цвета, поверхность которого подогревается за счет концентрации и фокусирования прямой и рассеянной солнечной радиации с помощью вогнутых линз,вмонтированных в крышку из светопроницаемого и термостойкого материала,которая плотно перекрывает емкость овальной формы с водой и имеет клапан для выпуска пара и его использования при выработке пресной воды и электроэнергии. Сущность изобретения поясняется чертежом, как показано на фиг.1 устройство, общий вид. Солнечный коллектор имеет корпус, состоящий из рабочей испарительной теплоизолированной емкости(котла) с овальным дном и вмонтированным в ее стенки электронагревательным элементом 4, окрашенной с внешней стороны коррозионностойкими черной, а с внутренней теплоотражающей серебристой красками и заполняемой водой 5, до уровня максимального фокусирования солнечных лучей,направленных на плавающую, на этом уровне в емкости металлическую пластину черного цвета с выпуклыми ячейками в виде формы усеченного цилиндрического конуса 3,наклонная и горизонтальная поверхности которого подогреваются за счет концентрации и фокусирования на них прямой и рассеянной солнечной радиации с помощью вогнутых линз 1,вмонтированных в светопроницаемую и термостойкую крышку овальной формы,перекрывающей котел с водой и имеющей клапан 2,выпускающий избытки пара для выработки электроэнергии в паротурбинной установке 7 и пресной воды. Устройство работает следующим образом. В целях подогрева вода подается в испарительную емкость до уровня максимального фокусирования солнечных лучей, направленных с помощью линз 1,вмонтированных в крышке на боковые и горизонтальные поверхности плавающей пластины 3 с ячейками в виде выпуклого усеченного конуса. За счет увеличения площади нагрева плавающей металлической пластины, имеющей ячейки в виде выпуклого усеченного цилиндрического конуса,повышается степень прогрева пластины, а следовательно, интенсивность прогрева и испарения воды, объем и температура получаемого пара, часть которого конденсируется и стекает в желоб 6 для сбора опресненной воды. При достижении максимальной температуры и соответствующего давления пара срабатывает перепускной клапан 2 в крышке и пар подается на паротурбину 7 для выработки электроэнергии, которая подается в нагревательный элемент 4 в стенках испарительной емкости. По мере испарения воды котел непрерывно заполняется водой до требуемого уровня. Получаемые пар, опресненная вода в коллекторе и в паротурбинной установке, а также электроэнергия могут быть использованы потребителями, например,для закачки в нефтяной пласт или в отопительную систему, для бытовых нужд и т.д. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Солнечный коллектор,включающий испарительную емкость, плотно закрывающуюся выпуклой свето-прозрачной термостойкой крышкой с вмонтированными в нее вогнутыми линзами для фокусирования солнечных лучей, отличающийся тем, что фокусированные солнечные лучи направляются на боковые и горизонтальные поверхности выпуклых ячеек формы усеченного цилиндрического конуса плавающей металлической пластины, а в стенки теплоизолированной емкости установлены электронагревательные элементы и дополнительно введен желоб для сбора опресненной воды.