Коллектор солнечной энергии для нагрева жидкостей

(51) 24 2/46 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ продольными кромками через клеевое соединение, а теплоноситель подводится и отводится от поглощающей панели через патрубки присоединенные к верхнему и нижнему коллекторным трубам. Солнечный коллектор включает поглощающую панель, состоящую из плоской полой пластины с продольными внутренними каналами для теплоносителя, верхних и нижних коллекторных труб, внутрь которых выходят торцы и каналы поглощающей пластины, где каждая труба состоит из двух продольных частей, клеевого соединения по всей длине стыка между частями и частей труб с плоской пластиной, с креплением их между собой при помощи стяжных элементов. Коллекторные трубы снабжены патрубками для подвода и выхода теплоносителя. Сверху поглощающей панели уложена светопрозрачное покрытие, а снизу теплоизоляция. При этом их края совместно с краем поглощающей пластины скреплены по бокам при помощи продольных П-образных штапиков.(72) Омаров Рашит Абдыгаравович Байболов Асан Ерболатович Ахметов Талгат Дуйсеналиевич Султангазиев Танирназар Кутжанович(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Казахский научноисследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства(54) КОЛЛЕКТОР СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ НАГРЕВА ЖИДКОСТЕЙ(57) Изобретение относится к конструкциям коллекторов солнечной энергии и может быть использовано в промышленности, в сельском хозяйстве и коммунально-бытовой сфере для горячего водоснабжения и отопления. Технический результат,создаваемый изобретением достигается тем, что коллекторные трубы изготавливаются из двух продольных частей,которые соединяются друг с другом и одновременно герметично охватывают поглощающую панель 23565 Изобретение относится к конструкциям коллекторов солнечной энергии и может быть использовано в промышленности, в сельском хозяйстве и коммунально-бытовой сфере для горячего водоснабжения и отопления. Известен солнечный коллектор, в котором поглощающая панель изготовлена в виде стеклянной оболочки, внутри которой находится нагреваемый теплоноситель,подводимый и отводимый от поглощающей панели через присоединенные трубы. В данном устройстве солнечные лучи проникают через прозрачную оболочку и нагревают теплоноситель непосредственно (Заявка РФ на изобретение 2003128547/06,242/24, 2003 г). Недостатком данного устройства является низкая надежность из-за отсутствия внутренних перегородок,механически стягивающих противоположные стенки поглощающей панели,находящиеся под внутренним давлением теплоносителя и хрупкость стеклянной оболочки поглощающей панели. Известен солнечный коллектор, содержащий корпус, поглощающую панель, размещенную внутри корпуса, прозрачную теплоизоляцию,уложенную над светоприемной верхней поверхностью поглощающей панели,теплоизоляцию уложенную под поглощающей панелью, где поглощающая панель состоит из плоской полой пластины с продольными внутренними каналами для теплоносителя,коллекторных труб, герметично состыкованных с противоположными сторонами панели так, чтобы каналы панели выходили внутрь коллекторных труб.(Патент РФ на полезную модель 2003128547/06,242/24, 2003 г). Недостатком данного устройства является то, что нет обоснования формы сечения продольных внутренних каналов поглощающей панели, что снижает эксплуатационные характеристики солнечного коллектора. Наиболее близким по технической сущности является солнечный коллектор, содержащий корпус,размещенную внутри корпуса поглощающую панель, прозрачную теплоизоляцию, уложенную над светоприемной поверхностью поглощающей панели, непрозрачную теплоизоляцию, уложенную под нижней поверхностью поглощающей панели,штапики, охватывающие продольные кромки поглощающей панели, прозрачной и непрозрачной теплоизоляции и закрепляющие их между собой, где поглощающая пластина панели содержит продольные внутренние каналы, по которым циркулирует теплоноситель и они имеют квадратную форму, а противоположные стороны пластины соединены с коллекторными трубами через продольные щели в трубах через клеевое или сварное соединение так, чтобы каналы панели выходили внутрь труб. Недостатком данного устройства является то, что соединение торцов поглощающей панели с коллекторными трубами посредством продольных щелей в трубах и клеевого соединении не 2 обеспечивает требуемой герметичности клеевого слоя против внутреннего гидравлического давления теплоносителя из-за неравномерно распределения клеевого слоя по всей площади контакта поглощающей пластины с коллекторными трубами и не полного заполнения неровностей контактирующих поверхностей. Связано это с тем,что конструкция коллекторных труб в процессе сборки не позволяет создать на контактирующие друг с другом поверхности поглощающей пластины и коллекторных труб требуемое давление, для обеспечения равномерного распределения клеевого слоя и полного заполнения неровностей и микропустот. Задачей изобретения является повышение эксплуатационной эффективности солнечного коллектора обеспечением устойчивости клеевого соединения между коллекторными трубами и поглощающей панелью против внутреннего гидравлического давления. Основной технический результат, создаваемый изобретением достигается тем, что коллекторные трубы изготавливаются из двух продольных частей,которые соединяются друг с другом и одновременно герметично охватывают поглощающую панель продольными кромками через клеевое соединение, а теплоноситель подводится и отводится от поглощающей панели через патрубки присоединенные к верхнему и нижнему коллекторным трубам. Такое конструктивное исполнение коллектора солнечной энергии повышает его эксплуатационную эффективность, так как изготовление коллекторных труб из двух продольных частей позволяет при сборке создать требуемый прижим контактных поверхностей коллекторных труб и поглощающей пластины на клеевое соединение между ними и одновременный плотный контакт частей труб друг с другом с заданным давлением по всем контактирующим поверхностям,чем обеспечивается выдавливание излишков клея,равномерное его распределение по площади контакта, минимальная толщина клеевого слоя, с заполнением клеевой массой микропустот. На фиг. 1 изображен общий вид (вид в плане) коллектора солнечной энергии для нагрева жидкостей и сечение зоны стыка коллекторной трубы с поглощающей пластиной. Солнечный коллектор включает поглощающую панель 1, состоящую из плоской полой пластины 2 с продольными внутренними каналами 3 для теплоносителя, верхних и нижних коллекторных труб 4 и 5, внутрь которых выходят торцы и каналы поглощающей пластины 2, где каждая труба состоит из двух продольных частей 6 и 7, клеевого соединения 8 по всей длине стыка между частями и 9 частей труб с плоской пластиной, с креплением их между собой при помощи стяжных элементов 10. Коллекторные трубы снабжены патрубками 11 для подвода и выхода теплоносителя. Сверху поглощающей панели уложена светопрозрачное покрытие 12, а снизу теплоизоляция 13. При этом их края совместно с краем поглощающей пластины 23565 скреплены по бокам при помощи продольных Побразных штапиков 14. Устройство работает следующим образом. Коллектор солнечной энергии для нагрева жидкостей устанавливается на открытой площадке и ориентируется на юг так, чтобы солнечные лучи падали на световоспринимающую поверхность перпендикулярно. Подключается через патрубки 11 нижней коллекторной трубы 4 к системе подачи холодного теплоносителя, а через патрубки верхней коллекторной трубы 5 к системе подачи горячего теплоносителя. При этом солнечные лучи проникают через светопрозрачную теплоизоляцию 12, прозрачную стенку поглощающей панели 1,поглощаются теплоносителем, находящимся в продольных каналах 3 и нагревают его. В результате нагретый теплоноситель перемещается принудительно (или естественно) по каналам 3 в верхнюю коллекторную трубу 5, далее через патрубки 11 в бак-аккумулятор или в систему горячего водоснабжения. В процессе работы возникает давление теплоносителя в полости поглощающей панели и коллекторных труб, которое распирает их, создает расклинивающее давление на клеевое соединение, стремясь проникнуть через него в наружу. Однако, благодаря тому, что трубы 4 и 5 изготовлены из двух продольных частей, а в процессе сборки поглощающей панели создается давление на клеевую массу при прижиме частей к плоской пластине и обеспечивается гарантированное заполнение микропустот, с образованием тонкого клеевого слоя в плоскости контакта, то обеспечивается повышение его устойчивости против расклинивающего давления теплоносителя. Также в процессе нагрева, под воздействием нагрева солнечными лучами,температура теплоносителя в каналах поглощающей панели и воздуха в полости между корпусом и поглощающей панелью становится выше температуры окружающей среды, что приводит к теплопотерям части поглощенной солнечной энергии в окружающую среду. При этом,светопрозрачное покрытие 12, теплоизоляция 13,штапики 14 препятствуют теплопотерям. Таким образом, предлагаемое конструктивное решение коллектора солнечной энергии для нагрева жидкостей решает задачу улучшения эксплуатационной эффективности солнечного коллектора за счет повышения устойчивости клеевого соединения между коллекторными трубами и поглощающей панелью против внутреннего гидравлического давления. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Коллектор солнечной энергии для нагрева жидкостей, содержащий корпус, размещенную внутри корпуса поглощающую панель, прозрачную теплоизоляцию, уложенную над верхней и непрозрачную теплоизоляцию под нижней поверхностью поглощающей панели, штапики,охватывающие продольные кромки поглощающей панели, прозрачной и непрозрачной теплоизоляции и закрепляющие их между собой, где поглощающая панель состоит из плоской пластины изготовленную из прозрачного материала с продольными внутренними каналами квадратной формы для протекания нагреваемой жидкости, верхней и нижней коллекторных труб, имеющих щели, в которые входят противоположные стороны поглощающей пластины и герметично стыкуются с коллекторными трубами посредством клеевого соединения так, что продольные каналы пластины выходят внутрь труб, отличающийся тем, что верхняя и нижняя коллекторные трубы изготавливаются из двух продольных частей,которые стыкуются друг с другом продольными кромками и одновременно герметично соединяются с противоположными концами поглощающей пластины посредством герметизирующего клеевого соединения, а теплоноситель подводится и отводится от поглощающей панели через патрубки присоединенные к частям верхней и нижней коллекторных труб.