RU133909U1

RU133909U1 - SUNNY WATER HEATING PANEL

Info

Publication number: RU133909U1
Application number: RU2013107292/06U
Authority: RU
Inventors: Дарья Андреевна Асанина; Владлен Михайлович Голощапов; Андрей Александрович Баклин; Сергей Петрович Рябихин; Евгений Владимирович Вострокнутов; Евгений Александрович Терехин; Вадим Романович Силаков
Priority date: 2013-02-19
Filing date: 2013-02-19
Publication date: 2013-10-27

Abstract

Солнечная водонагревательная панель (СВНП) относится к возобновляемым источникам энергии и может быть использована в системах горячего водоснабжения жилых домов, коттеджей, гостиниц, больниц, спортивных комплексов, школ, помещений сельскохозяйственного назначения и других социально-бытовых объектов.Solar water heating panel (SVNP) refers to renewable energy sources and can be used in hot water supply systems for houses, cottages, hotels, hospitals, sports complexes, schools, agricultural facilities and other social facilities.

Цель полезной модели: упростить технологию изготовления, повысить надежность, уменьшить стоимость, вес и толщину, а также увеличить КПД преобразования солнечной радиации в тепловую энергию.The purpose of the utility model: to simplify manufacturing technology, increase reliability, reduce cost, weight and thickness, as well as increase the efficiency of conversion of solar radiation into thermal energy.

СВНП содержит: алюминиевый корпус L-образной формы; прозрачную теплоизолирующую переднюю стенку, выполненную из сотового поликарбоната; боковые зеркала с отражающей поверхностью параболического профиля, установленные по периметру солнечного коллектора под углом 110-120° к плоскости солнечной водонагревательной панели, расположенные между прозрачной теплоизолирующей передней стенкой и размещенной внутри корпуса алюминиевой теплопоглощающей панелью; алюминиевую теплопоглощающую панель, выполненную с впадинами и выпуклостями, имеющими форму трапеции, внешняя поверхность которой имеет высокоселективное покрытие, поглощательная способность которого должна быть не менее 90%-95%; квадратные алюминиевые трубы, установленные сверху и снизу алюминиевой теплопоглощающей панели; нижнюю и верхнюю квадратные прямоугольные алюминиевые коллекторные трубы; заднюю алюминиевую стенку, внутренняя и наружная стороны которой покрыты теплоизолирующей краской, причем внутренняя сторона задней алюминиевой стенки поверх теплоизолирующей краски покрыта светоотражающей фольгой; втулки-фланцы, с помощью которых соединяются квадратные алюминиевые трубы с нижней и верхней квадратными прямоугольными алюминиевыми коллекторными трубами; входные и выходные патрубки, закрепленные в торцах заглушек нижней и верхней прямоугольных алюминиевых коллекторных трубах с помощью резьбовых соединений; заднюю теплоизолирующую панель, выполненную из сотового поликарбоната толщиной 4 мм; теплоносящую жидкость (вода или незамерзающая жидкость на основе этиленгликоля), которой заполняются квадратные алюминиевые трубы, установленные сверху и снизу алюминиевой теплопоглощающей панели, а также прямоугольные алюминиевые коллекторные трубы; алюминиевую стружку, которой заполняется все свободное пространство под алюминиевой теплоприемной панелью, что повышает теплоемкость и КПД СВНП; нижние полки алюминиевого корпуса L-образной формы, которые на стыках имеют специальные фигурные пазы, улучшающие технологичность сборки этого корпуса; алюминиевые треугольники, которые накладываются на стыки нижних полок алюминиевого корпуса L-образной формы в целях придания ему жесткости.SNP contains: aluminum L-shaped body; transparent heat-insulating front wall made of cellular polycarbonate; side mirrors with a reflective surface of a parabolic profile, installed around the perimeter of the solar collector at an angle of 110-120 ° to the plane of the solar water heating panel, located between the transparent heat-insulating front wall and the aluminum heat-absorbing panel located inside the case; aluminum heat-absorbing panel made with hollows and bulges having the shape of a trapezoid, the outer surface of which has a highly selective coating, the absorption capacity of which should be at least 90% -95%; square aluminum pipes mounted on top and bottom of the aluminum heat-absorbing panel; lower and upper square rectangular aluminum manifold pipes; a rear aluminum wall, the inner and outer sides of which are coated with heat-insulating paint, and the inner side of the rear aluminum wall over the heat-insulating paint is coated with reflective foil; flange bushings with which square aluminum pipes are connected to the lower and upper square rectangular aluminum manifold pipes; inlet and outlet pipes fixed at the ends of the caps of the lower and upper rectangular aluminum manifold pipes using threaded connections; rear heat-insulating panel made of cellular polycarbonate 4 mm thick; heat transfer fluid (water or ethylene glycol-based non-freezing fluid) that fills square aluminum pipes installed on top and bottom of the aluminum heat-absorbing panel, as well as rectangular aluminum manifold pipes; aluminum shavings, which fill all the free space under the aluminum heat-receiving panel, which increases the heat capacity and efficiency of the air heaters; lower shelves of an aluminum L-shaped case, which at the joints have special curly grooves that improve the manufacturability of the assembly of this case; aluminum triangles, which are superimposed on the joints of the lower shelves of the aluminum housing of the L-shape in order to give it rigidity.

Предлагаемая форма профилей теплоприемной панели, каналов для теплоносящей жидкости и боковые зеркала с параболической формой отражающей поверхности, расположенные по периметру СВНП, позволяют улучшить КПД преобразования солнечной радиации в тепловую энергию теплоносящей жидкости. Следует учесть, что в предлагаемой конструкции СВНП боковые зеркала, горизонтальные плоскости прямоугольных алюминиевых труб воспринимают максимум солнечных лучей при утреннем, дневном и вечернем освещении. The proposed shape of the profiles of the heat-receiving panel, channels for the heat-transfer fluid and side mirrors with a parabolic shape of the reflecting surface located along the perimeter of the UHF allow to improve the efficiency of conversion of solar radiation into thermal energy of the heat-transfer fluid. It should be noted that in the proposed design of the AISS, side mirrors, horizontal planes of rectangular aluminum pipes perceive a maximum of sunlight in the morning, afternoon and evening lighting.

Description

Известен солнечный коллектор патент США №3395614, кл. F24J 3/02 1976 г. [1], содержащий: корпус с прозрачной передней стенкой и поглощающей панелью и установленный в корпусе поглотитель в виде продольной пластины с отверстиями и размещенными под каждым из них камерами, открытыми со стороны пластины, причем стенки каждой камеры выполнены в форме усеченного конуса, обращенного меньшим основанием к камере, а стенки последней выполнены в форме неполной сферы. Этот коллектор конструктивно сложен, требует длительного времени изготовления и специального технологического оборудования для двустенной вакуумированной трубки, что ведет к усложнению конструкции коллектора и повышению стоимости поглотителя. Кроме того, вакуумные трубки имеют низкую прочность к ударным нагрузкам, например ударам крупного града и других предметов, а также затруднительно долгое время удерживать вакуум, очевидно, что и ремонт такого солнечного коллектора нецелесообразен с экономической точки зрения.Known solar collector US patent No. 3395614, class. F24J 3/02, 1976 [1], comprising: a housing with a transparent front wall and an absorbing panel and an absorber installed in the housing in the form of a longitudinal plate with holes and chambers open under each of them open on the side of the plate, the walls of each chamber being made in the form of a truncated cone, facing a smaller base to the camera, and the walls of the latter are made in the form of an incomplete sphere. This collector is structurally complex, requires a long manufacturing time and special technological equipment for a double-walled evacuated tube, which complicates the design of the collector and increases the cost of the absorber. In addition, vacuum tubes have low resistance to shock loads, for example, impacts of large hail and other objects, as well as it is difficult to keep a vacuum for a long time, it is obvious that repairing such a solar collector is not advisable from an economic point of view.

Известен солнечный тепловой коллектор патент RU №233021 от 20.07.2008 г. [2], содержащий: рабочую панель со встроенным в нее трубчатым коллектором; подводящие и отводящие патрубки для теплоносителя; эластичную камеру, причем рабочая панель и встроенный в нее трубчатый коллектор изготовлены из пластичных полимерных материалов с высокими светотеплопоглощающими свойствами; рабочую сменную гофрированную теплопоглощающую эластичную пленку, а в качестве теплоносителя используется газ CO или CO₂ или комбинация газа CO или CO₂ с незамерзающей жидкостью (газированная жидкость); рабочую прозрачную пленку; принудительную систему развертывания коллектора. Недостатком данного изобретения является наличие опасного газа CO или CO₂, технически невозможность использования коллектора в отдельных жилых зданиях, а в мобильном варианте использования необходим запас газа, кроме того, трудно обеспечить герметичность конструкции при длительной эксплуатации.Known solar thermal collector patent RU No. 233021 from 07/20/2008 [2], comprising: a working panel with a tubular collector built into it; inlet and outlet pipes for the coolant; an elastic chamber, and the working panel and the tubular manifold built into it are made of plastic polymeric materials with high light-heat-absorbing properties; working replaceable corrugated heat-absorbing elastic film, and CO or CO ₂ gas or a combination of CO or CO ₂ gas with non-freezing liquid (carbonated liquid) is used as a heat carrier; working transparent film; forced collector deployment system. The disadvantage of this invention is the presence of hazardous gas CO or CO ₂ , it is technically impossible to use the collector in individual residential buildings, and in the mobile version of the use, a supply of gas is required, in addition, it is difficult to ensure the integrity of the structure during long-term operation.

Известна теплоприемная панель патент RU №2450217 от 27.11.2011 г. [3], которая относится к устройствам, предназначенным для использования в народном хозяйстве лучистой энергии, преимущественно излучения Солнца, и может быть применена в любой отрасли народного хозяйства. Теплоприемная панель солнечного коллектора содержит, по меньшей мере, два аналогичных соединенных между собой фрагмента, выполненных с профилированной поверхностью, имеющей гофры, и соединенных между собой с возможностью сопряжения и герметичного жесткого соединения между собой по внешнему периметру и внутри него, на внешнюю сторону одного из которых нанесено селективное поглощающее покрытие, входной и выходной коллектор со штуцерами. Согласно описанию изобретения, профилированная поверхность образована в результате пластической деформации под действием внутреннего давления изначально плоских листовых фрагментов, предварительно герметично соединенных между собой, на концах жестких соединений между гофрами образованы широкие треугольные, круглые или каплеобразные законцовки, между ними и коллекторами расположены прерывистые швы жесткого соединения, причем расстояние между законцовками и перпендикулярным им прерывистым швом составляет не менее пяти сотых и не более одного расстояния между соседними гофрами. Недостатком данного изобретения являются: потребность в специальном технологическом оборудовании для изготовления теплоприемной панели; весьма большая вероятность потери герметичности при пластической деформации под действием внутреннего давления для образования гофр из листов предварительно герметично соединенных между собой, а металлоемкость теплоприемной панели практически не изменится по сравнению с аналогами.Known heat-receiving panel patent RU No. 2450217 from 11/27/2011 [3], which relates to devices intended for use in the national economy of radiant energy, mainly solar radiation, and can be used in any industry. The heat collector panel of the solar collector contains at least two similar interconnected fragments, made with a profiled surface having corrugations, and interconnected with the possibility of pairing and tight tight connection between each other on the outer perimeter and inside it, on the outside of one of which are coated with a selective absorbing coating, an input and output collector with fittings. According to the description of the invention, the profiled surface is formed as a result of plastic deformation under the influence of the initially flat sheet fragments pre-hermetically connected to each other, wide triangular, round or drop-shaped ends are formed at the ends of the rigid joints, intermittent joints of the rigid joint are located between them and the collectors and the distance between the tips and the intermittent seam perpendicular to them is at least five hundredths and not olee a distance between adjacent corrugations. The disadvantage of this invention are: the need for special technological equipment for the manufacture of heat-receiving panels; there is a very high probability of loss of tightness during plastic deformation under the influence of internal pressure for the formation of corrugations from sheets previously hermetically connected to each other, and the metal consumption of the heat-receiving panel will not change in comparison with analogues.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является солнечный коллектор патент RU №96637 от 10.08.2010 г. [4], который выбран в качестве прототипа. Коллектор включает корпус с верхней рамкой, выполненной из Г-образного профиля, прозрачную переднюю стенку (стекло), поглощающую панель, состоящую из двух отштампованных пластин из листовой коррозионно-стойкой стали, боковые зеркала, установленные под углом 125-130° к плоскости солнечного коллектора, теплоизоляцию и входные и выходные штуцера, вваренные в поглощающую панель, при этом для движения теплоносителя в поглощающей панели применен канал шестиугольного профиля. Основными недостатками прототипа являются: большой вес и толщина конструкции солнечного коллектора; теплоприемная панель, изготовленная из нержавеющей стали, имеет низкую теплоемкость и высокий удельный вес по сравнению с алюминиевой панелью; плоские зеркала в утреннее и вечернее время часть солнечной радиации через стекло будут отражать обратно; сварка нержавеющей стали и цветного металла требует специальной аппаратуры и навыков; применяемый в качестве теплоизоляции полистирол увеличивает габаритные размеры конструкции прототипа; изготовление корпуса солнечного коллектора требует сварочных работ.The closest in technical essence to the claimed utility model is a solar collector patent RU No. 96637 from 08/10/2010 [4], which is selected as a prototype. The collector includes a housing with an upper frame made of an L-shaped profile, a transparent front wall (glass), an absorbing panel consisting of two stamped plates made of corrosion-resistant steel sheet, side mirrors installed at an angle of 125-130 ° to the plane of the solar collector , thermal insulation and inlet and outlet fittings welded into the absorbing panel, and a hexagonal profile channel is used to move the coolant in the absorbing panel. The main disadvantages of the prototype are: large weight and thickness of the solar collector; a heat-receiving panel made of stainless steel has a low heat capacity and high specific gravity compared to an aluminum panel; flat mirrors in the morning and evening, part of the solar radiation through the glass will reflect back; welding of stainless steel and non-ferrous metal requires special equipment and skills; used as thermal insulation polystyrene increases the overall dimensions of the prototype; manufacturing a solar collector body requires welding.

Задачами, на решение которых направлена заявляемая полезная модель, являются: упрощение технологии изготовления устройства, повышение надежности устройства, уменьшение стоимости на 25%, веса на 30% и толщины на 50%, а также увеличение КПД преобразования солнечной радиации в тепловую энергию на 7%-10%.The tasks to be solved by the claimed utility model are: simplification of the manufacturing technology of the device, increasing the reliability of the device, reducing the cost by 25%, weight by 30% and thickness by 50%, and also increasing the efficiency of conversion of solar radiation into thermal energy by 7% -10%.

Указанные недостатки прототипа и цитированных аналогов в предлагаемой полезной модели устраняются следующим образом. Нижние полки алюминиевого корпуса L-образной формы, имеющие в районе стыка специальные фигурные пазы, с помощью которых происходит соединение полок между собой без применения сварочных работ, что снижает стоимость и повышает технологичность сборки корпуса. Для увеличения жесткости районов стыков нижних полок алюминиевого корпуса L-образной формы применяются алюминиевые треугольники, которые с помощью анаэробных клеев приклеиваются на эти стыки. Вертикальный стыковочный шов алюминиевого корпуса L-образной формы соединяется с помощью алюминиевого уголка и анаэробного клея-герметика. Теплоизолирующая панель выполнена из прозрачного сотового поликарбоната толщиной 4 мм, которая значительно легче и во много раз прочнее закаленного стекла. Алюминиевая профильная теплопоглощающая панель, выполненная с впадинами и выпуклостями, имеющими форму трапеции, легче коррозионно-стойкой стали из которой выполнена поглощающая панель прототипа. Применение параболических зеркальных поверхностей позволяет использовать отраженную солнечную радиацию от ее криволинейной поверхности в утренние и вечерние часы. Использование специальных втулок-фланцев для соединения квадратных алюминиевых труб с нижней и верхней квадратными прямоугольными алюминиевыми коллекторными трубами с помощью теплопроводящих анаэробных клеев-герметиков и резьбовых соединений позволяет избавиться от сварочных работ. Применение задней алюминиевой стенки совместно с теплоизолирующей сотовой поликарбонатной панелью толщиной 4 мм и теплоизолирующей краски уменьшает вес и толщину предлагаемого солнечного коллектора, причем его толщина в этом случае составит не более 70 мм., что в 1,5 раза меньше толщины у принятого прототипа Для движения теплоносящей жидкости применены стандартные квадратные алюминиевые трубы с каналами прямоугольного профиля, которые способствуют образованию турбулентного движения потока теплоносящей жидкости, позволяющей повысить КПД съема тепла с нагретых поверхностей. Свободное пространство под теплоприемной панелью заполняется алюминиевой стружкой с целью увеличения теплоемкости, что позволяет нагревать теплоносящую жидкость и после захода солнца. Указанные отличия принятых технических решений по сравнению с прототипом и аналогами определяют их новизну и обеспечивают достижение поставленной цели по созданию конструкции СВНП. Следует также отметить, что изготовление комплектующих солнечного коллектора не требует сложного технологического оборудования, сварочных работ и высокой квалификации работников, что позволяет организовать их сборку непосредственно на месте эксплуатации.These disadvantages of the prototype and the cited analogues in the proposed utility model are eliminated as follows. The lower shelves of the aluminum body are L-shaped, having special shaped grooves in the joint area, with the help of which the shelves are joined together without the use of welding, which reduces the cost and increases the manufacturability of the case assembly. To increase the rigidity of the joints of the lower shelves of the aluminum L-shaped case, aluminum triangles are used, which are glued to these joints using anaerobic adhesives. The vertical joint of the L-shaped aluminum body is connected using an aluminum corner and anaerobic adhesive sealant. The heat-insulating panel is made of transparent honeycomb polycarbonate 4 mm thick, which is much lighter and many times stronger than tempered glass. The aluminum profile heat-absorbing panel made with hollows and bulges having the shape of a trapezoid is lighter than the corrosion-resistant steel of which the prototype absorbing panel is made. The use of parabolic mirror surfaces allows the use of reflected solar radiation from its curved surface in the morning and evening hours. The use of special flange sleeves for connecting square aluminum pipes to the lower and upper square rectangular aluminum manifold pipes using heat-conducting anaerobic adhesive sealants and threaded joints eliminates welding work. The use of a rear aluminum wall together with a heat-insulating honeycomb polycarbonate panel with a thickness of 4 mm and heat-insulating paint reduces the weight and thickness of the proposed solar collector, and its thickness in this case will be no more than 70 mm, which is 1.5 times less than the thickness of the adopted prototype For movement heat transfer fluid standard square aluminum pipes with rectangular channels are used, which contribute to the formation of turbulent flow of heat transfer fluid, which allows to increase PD removal of heat from the heated surfaces. The free space under the heat-receiving panel is filled with aluminum shavings in order to increase the heat capacity, which allows heating the heat-transfer fluid even after sunset. The indicated differences of the adopted technical solutions in comparison with the prototype and analogues determine their novelty and ensure the achievement of the goal of creating the design of the air conditioning system. It should also be noted that the manufacture of components for the solar collector does not require sophisticated technological equipment, welding and highly skilled workers, which allows them to be assembled directly at the place of operation.

Сущность полезной модели поясняется на рисунках. На фиг.1 показан поперечный разрез СВНП. На фиг.2 изображен общий вид солнечной водонагревательной панели, частично в разрезе и частично без прозрачной теплоизоляции. На фиг.3 показано фигурное соединение нижних полок корпуса L-образного профиля СВНП. На фиг.4 изображен L-образный корпус, вид снизу. На фиг.5 показана принципиальная схема сборки СВНП.The essence of the utility model is illustrated in the figures. In Fig.1 shows a cross section of the SNP. Figure 2 shows a General view of a solar water heating panel, partially in section and partially without transparent thermal insulation. Figure 3 shows the figured connection of the lower shelves of the housing of the L-shaped profile of the UHF Figure 4 shows the L-shaped body, bottom view. Figure 5 shows a schematic diagram of the assembly of the SIC.

Конструкция СВНП включает: корпус 1, выполненный из L-образного алюминиевого профиля; верхнюю рамку 2; прозрачную теплоизолирующую переднюю стенку 3 из сотового поликарбоната; боковые зеркала 4, имеющие параболические отражательные поверхности, установленные под углом 110°-120° к плоскости СВНП, величина этого угла рассчитана для северной широты 50°-55°; верхнюю квадратную алюминиевую коллекторную трубу 5; нижние втулки-фланцы 24 с винтовыми креплениями (не обозначены); внутреннюю поверхность верхней втулки-фланца 6, выполненную в виде конфузора-диффузора 7; квадратные алюминиевые трубы 8 для теплоносящей жидкости; алюминиевую профильную теплопоглощающую панель 9, выполненную с впадинами и выпуклостями, имеющими форму трапеции; светоотражающую фольгу 10; нижнюю алюминиевую стенку 11; крепление 12 верхней рамки 2; алюминиевую стружку 13; нижнюю теплоизолирующую панель 14, выполненную из сотового поликарбоната толщиной 4 мм; выходящий патрубок 15 для горячего теплоносителя; гайки 16 для крепления выходящего патрубка 15 (фиг. 1); заглушку 17 с отверстием для патрубка 15; заглушку 18 с отверстием и гайками 19 (не показаны) для крепления входного патрубка 23 подачи охлажденного теплоносителя; заглушки 20, 21 соответственно для верхней 5 и нижней 22 квадратных алюминиевых коллекторных труб; нижние втулки-фланцы 24 с винтовыми креплениями (не обозначены); внутреннюю поверхность нижних втулок-фланцев 24, выполненную в виде конфузора-диффузора 25; алюминиевый уголок 26 для придания жесткости вертикальному стыку корпуса 1 (фиг.2, 3); фигурные пазы-стыки 27 нижних полок корпуса 1 (фиг.3), выполненного из L-образного алюминиевого профиля; треугольники 28 для фиксации и придания жесткости фигурным пазам-стыкам 27; резьбовые крепления 29 алюминиевых треугольников 28; резьбовые крепления 30 алюминиевого уголка 26; отверстие 31 в корпусе 1 для выходящего патрубка 15; отверстие 32 в корпусе 1 для входящего патрубка 23.The design of the SIC includes: a housing 1 made of an L-shaped aluminum profile; top frame 2; transparent heat-insulating front wall 3 of cellular polycarbonate; side mirrors 4 having parabolic reflective surfaces mounted at an angle of 110 ° -120 ° to the plane of the airborne air traffic; the magnitude of this angle is calculated for a northern latitude of 50 ° -55 °; top square aluminum manifold pipe 5; bottom flange bushings 24 with screw fasteners (not indicated); the inner surface of the upper sleeve-flange 6, made in the form of a confuser-diffuser 7; square aluminum tubes 8 for the coolant; aluminum profile heat-absorbing panel 9, made with hollows and bulges having the shape of a trapezoid; reflective foil 10; bottom aluminum wall 11; fastening 12 of the upper frame 2; aluminum chips 13; a lower heat-insulating panel 14 made of cellular polycarbonate with a thickness of 4 mm; the outlet pipe 15 for hot coolant; nuts 16 for fastening the outlet pipe 15 (Fig. 1); a plug 17 with an opening for the pipe 15; a plug 18 with a hole and nuts 19 (not shown) for fastening the inlet pipe 23 for supplying a cooled coolant; plugs 20, 21, respectively, for the upper 5 and lower 22 square aluminum manifold pipes; bottom flange bushings 24 with screw fasteners (not indicated); the inner surface of the lower bushings-flanges 24, made in the form of a confuser-diffuser 25; aluminum corner 26 for stiffening the vertical joint of the housing 1 (Fig.2, 3); curly grooves-joints 27 of the lower shelves of the housing 1 (figure 3), made of an L-shaped aluminum profile; triangles 28 for fixing and stiffening curly grooves-joints 27; threaded fastenings 29 aluminum triangles 28; threaded fasteners 30 of aluminum corner 26; hole 31 in the housing 1 for the outlet pipe 15; hole 32 in the housing 1 for the inlet pipe 23.

Работа СВНП осуществляется следующим образом. СВНП устанавливается, например, на крыше дома, на специальной опоре с ориентацией на солнце под углом к горизонту, равным географической широте местности. К СВНП подсоединяются трубопроводы для подачи охлажденного теплоносителя к входному патрубку 23 и забора подогретого теплоносителя от выходного патрубка 15. Солнечная энергия, падающая на поверхность квадратных алюминиевых труб 8, находящихся над теплопоглощающей панелью 9, и на свободную внешнюю поверхность теплопоглощающей панели 9, выполненную с впадинами и выпуклостями, имеющими форму трапеции, нагревает эти поверхности, которые передают тепло солнечной радиации теплоносящей жидкости. Теплопоглощающая панель 9, нагретая солнечной радиацией, также передает тепло на соприкасающуюся поверхность квадратным алюминиевым трубам 8, находящимся под поверхностью теплопоглощающей панели 9, которые также передают это тепло теплоносящей жидкости. Нагретая теплоносящая жидкость по закону тепловой конвекции поступает через выходной патрубок 15 к потребителю. Повышению КПД теплопередачи солнечной радиации теплоносящей жидкости способствует использование внутренних поверхностей верхней втулки-фланца 6 и нижней втулки-фланца 24, выполненных в виде конфузора-диффузора 7 и 25 соответственно которые увеличивают скорость конвекционного потока теплоносящей жидкости. Алюминиевая стружка 13, которой заполнено все свободное пространство под теплоприемной панелью, увеличивает теплоемкость СВНП, что положительно сказывается на качестве использования солнечной радиации. Использование светоотражающей фольги 10, которая, отражая тепловые лучи, увеличивает подогрев теплоносящей жидкости. Применение в качестве теплоизоляции теплоизолирующей краски, которой покрыты поверхности алюминиевой задней стенки 13, а также нижней панели 14, выполненной из сотового поликарбоната толщиной 4 мм, обеспечивают уменьшение потерь тепла, снижение веса и уменьшение толщины СВНП.The work of the SNP is as follows. SNP is installed, for example, on the roof of a house, on a special support with orientation to the sun at an angle to the horizon, equal to the geographical latitude of the area. Pipelines are connected to the CWP to supply the cooled coolant to the inlet 23 and to take the heated coolant from the outlet 15. The solar energy incident on the surface of square aluminum pipes 8 located above the heat-absorbing panel 9 and on the free external surface of the heat-absorbing panel 9 made with cavities and trapezium-shaped bulges heats these surfaces, which transmit the heat of solar radiation from the heat-transfer fluid. The heat-absorbing panel 9, heated by solar radiation, also transfers heat to the contacting surface of the square aluminum pipes 8, located under the surface of the heat-absorbing panel 9, which also transfer this heat to the heat transfer fluid. Heated heat-transfer fluid according to the law of thermal convection enters through the outlet pipe 15 to the consumer. The use of the inner surfaces of the upper sleeve-flange 6 and the lower sleeve-flange 24, made in the form of a confuser-diffuser 7 and 25, respectively, which increase the convection flow rate of the heat-transfer fluid, increases the efficiency of heat transfer of solar radiation from the heat-transfer fluid. Aluminum shavings 13, which fill all the free space under the heat-receiving panel, increase the heat capacity of the UHF, which positively affects the quality of use of solar radiation. The use of reflective foil 10, which, reflecting thermal rays, increases the heating of the heat-transfer fluid. The use of heat-insulating paint as thermal insulation, which covers the surfaces of the aluminum rear wall 13, as well as the bottom panel 14 made of honeycomb polycarbonate with a thickness of 4 mm, reduce heat loss, reduce weight and reduce the thickness of the SNP.

Предварительная сборка СВНП осуществляется следующим образом. К верхней квадратной алюминиевой коллекторной трубе 5 на клее-герметике (в качестве клеев-герметиков могут использоваться анаэробные материалы) присоединяются втулки-фланцы 6 и закрепляются с помощью винтовых креплений. Верхняя коллекторная труба 5 с торцов закрывается на клее-герметике заглушкой 20 и заглушкой верхней 17 с отверстием, куда предварительно с помощью гаек 16 крепится входной патрубок 15. Аналогично собирается нижняя коллекторная труба 22, к которой присоединяются на клее-герметике нижние втулки-фланцы 24 и закрепляются с помощью винтовых креплений, с торцов нижняя коллекторная труба 22 закрывается заглушкой 21 на клее-герметике и заглушкой нижней 18 с отверстием, куда предварительно с помощью гаек 18 крепится входной патрубок 23. Верхняя и нижняя коллекторные трубы 5, 22 соединяются на анаэробном клее-герметике с квадратными трубами 8 с помощью втулок-фланцев верхней 6 и нижней 24. Причем сначала собираются квадратные трубы 8, расположенные сверху теплопоглощающей панели 9, затем с помощью теплопроводящего клея к этим квадратным трубам приклеивается теплопоглощающая панель 9, затем присоединяют квадратные трубы 8, которые расположены снизу теплопоглощающей панели 9 при этом сопрягаемые поверхности также приклеиваются с помощью теплопроводящих клеев. Светоотражающая фольга 10 приклеивается к нижним поверхностям квадратных труб 8, которые расположены снизу теплопоглощающей панели 9, и к ее нижней горизонтальной плоскости. Свободное пространство между светоотражающей фольгой 10 и нижней поверхности теплопоглощающей панели 9 заполняется алюминиевой стружкой 13. При сборке L-образного корпуса 1, в первую очередь, совмещаются фигурные пазы-стыки 27 нижних полок корпуса 1 (фиг.3), затем уголок 26 с помощью резьбовых креплений 30 закрепляется снаружи корпуса 1 на вертикальном стыке корпуса 1 (фиг.2, 3). Для придания жесткости L-образному корпусу 1 в местах фигурных пазов-стыков 27 нижних полок L-образного корпуса 1 с помощью резьбовых креплений 29 устанавливаются алюминиевые треугольники 28 (фиг.3).Pre-assembly of the SIC is as follows. On the upper square aluminum collector pipe 5 on the adhesive sealant (anaerobic materials can be used as sealant adhesives), flange sleeves 6 are attached and fixed with screw fasteners. The upper collector pipe 5 from the ends is closed on the adhesive-sealant with a plug 20 and the plug of the upper 17 with an opening, where the inlet pipe 15 is pre-mounted using nuts 16. The lower collector pipe 22 is similarly assembled, to which the lower sleeve-flanges 24 are attached on the adhesive-sealant and fixed with screw fasteners, from the ends the lower manifold pipe 22 is closed by a plug 21 on the adhesive-sealant and the bottom plug 18 with an opening, where the inlet pipe 23 is pre-mounted with nuts 18 lecture pipes 5, 22 are connected on anaerobic adhesive-sealant with square pipes 8 using flange bushings of the upper 6 and lower 24. Moreover, first, square pipes 8 are assembled, located on top of the heat-absorbing panel 9, then heat-absorbing adhesive is glued to these square pipes by means of heat-conducting adhesive panel 9, then connect square pipes 8, which are located below the heat-absorbing panel 9, while the mating surfaces are also glued using heat-conducting adhesives. Reflective foil 10 is glued to the lower surfaces of square pipes 8, which are located below the heat-absorbing panel 9, and to its lower horizontal plane. The free space between the reflective foil 10 and the lower surface of the heat-absorbing panel 9 is filled with aluminum chips 13. When assembling the L-shaped body 1, first of all, the shaped grooves-joints 27 of the lower shelves of the body 1 are combined (Fig. 3), then the corner 26 with threaded fasteners 30 are fixed on the outside of the housing 1 at the vertical junction of the housing 1 (Fig.2, 3). To give rigidity to the L-shaped body 1 in the places of the curly grooves-joints 27 of the lower shelves of the L-shaped body 1 with the help of threaded fasteners 29 aluminum triangles 28 are installed (Fig. 3).

Окончательная сборка СВИЛ производится следующим образом. На нижние полки L-образного корпуса 1 укладываются нижняя теплоизолирующая панель 14, выполненная из сотового поликарбоната толщиной 4 мм и окрашенная с двух сторон теплоизолирующей краской, на нее помещается нижняя алюминиевая стенка 11 также окрашенная с двух сторон теплоизолирующей краской. Сверху алюминиевой стенки 11 укладывается сборка: верхняя квадратная коллекторная труба 5, нижняя квадратная коллекторная труба 22, квадратные алюминиевые трубы 8, верхние втулки-фланцы 6, нижние втулки-фланцы 24, теплопоглощающая панель 9, входные и выходные патрубки 23, 15 пропускают через отверстия 31, 32. Устанавливаются боковые зеркала 4, имеющие параболическую отражающую поверхность, затем устанавливается прозрачная теплоизолирующая передняя стенка 3, выполненная из сотового поликарбоната. Сверху прозрачной теплоизолирующей передней стенки 3 из сотового поликарбоната устанавливается верхняя рамка 2 на клее-герметике. Принципиальная схема сборки СВНП показана на фиг.5.The final assembly of SVIL is as follows. The lower heat-insulating panel 14, made of honeycomb polycarbonate 4 mm thick and painted on both sides with heat-insulating paint, is placed on the lower shelves of the L-shaped body 1, and the lower aluminum wall 11 is also painted on both sides with heat-insulating paint. The assembly is placed on top of the aluminum wall 11: the upper square collector pipe 5, the lower square collector pipe 22, the square aluminum pipes 8, the upper flange sleeves 6, the lower flange sleeves 24, the heat-absorbing panel 9, the inlet and outlet pipes 23, 15 are passed through holes 31, 32. Side mirrors 4 are installed having a parabolic reflective surface, then a transparent heat-insulating front wall 3 made of cellular polycarbonate is installed. On top of the transparent heat-insulating front wall 3 of cellular polycarbonate, the upper frame 2 is installed on the adhesive-sealant. A schematic diagram of the assembly of the SIC is shown in Fig.5.

Предлагаемая полезная модель СВНП разработана, прошла испытания на реальном объекте и запущена в производство. СВНП рассчитана на рабочее давление до 0,5 МПа. Один солнечный коллектор (S=1 м²), например для средней полосы России, за теплый летний день производит около 80 литров воды с температурой более 55°C. Габаритные размеры 1450×770×90 мм, масса коллектора 10-12 кг, расчетный срок службы 12-15 лет. Конструкция СВНП является пригодной к ремонту, что позволяет продлить срок ее эксплуатации еще на 12-15 лет.The proposed utility model of the SIC is developed, tested at a real facility and put into production. SNP is designed for operating pressure up to 0.5 MPa. One solar collector (S = 1 m ² ), for example for central Russia, produces about 80 liters of water with a temperature of more than 55 ° C during a warm summer day. Overall dimensions 1450 × 770 × 90 mm, the mass of the collector is 10-12 kg, the estimated service life is 12-15 years. The design of the SIC is suitable for repair, which allows to extend its life by another 12-15 years.

Список цитируемой литературыList of references

1. Солнечный коллектор. Патент США №3395614, кл. F24J 3/02 1976 г.1. The solar collector. US patent No. 3395614, CL. F24J 3/02 1976

2. Солнечный тепловой коллектор. Патент RU №233021 от 20.07.2008 г.2. Solar thermal collector. Patent RU No. 233021 of July 20, 2008.

3. Теплоприемная панель. Патент RU №2450217 от 27.11.2011 г.3. Heat receiving panel. Patent RU No. 2450217 of 11/27/2011

4. Солнечный коллектор. Патент RU №9663 7 от 10.08.2010 г.4. Solar collector. Patent RU No. 9663 7 of 08/10/2010

Claims

1. Solar water heating panel (CWP), comprising a L-shaped body with a transparent front wall, an upper frame, side mirrors, a heat-absorbing panel located inside the body, inlet and outlet pipes, reflective foil, thermal insulation, characterized in that the body is made of L-shaped aluminum profile; transparent heat-insulating front wall made of cellular polycarbonate; side mirrors have a parabolic surface and are installed at an angle of 110-120 ° to the plane of the airspace; contains upper and lower square aluminum manifold pipes; upper and lower flange bushings with screw fasteners, used to connect square aluminum pipes with square aluminum manifold pipes; aluminum profile heat-absorbing panel is made with hollows and bulges having the shape of a trapezoid; the inner surfaces of the upper and lower bushings-flanges are made in the form of a confuser-diffuser; contains bottom aluminum wall; aluminum chips fill all the free space under the heat-absorbing panel; contains a lower heat-insulating panel made of cellular polycarbonate with a thickness of 4 mm; an aluminum corner is used to give rigidity to the vertical joint of the body; as thermal insulation, heat-insulating paint was used, which covers the surface of the aluminum rear wall, as well as the lower heat-insulating panel made of cellular polycarbonate; blind plugs are used for installation in the upper and lower square aluminum manifold pipes; plugs with holes are used to secure the inlet and outlet pipes and are installed in square collector pipes; the lower shelves of the L-shaped aluminum case have curly grooves-joints providing assembly of this case, and the presence of aluminum triangles provide reliability and rigidity of fastening of curly grooves-joints; The connection of flange sleeves with square pipes and square collector pipes, plugs and caps with holes with square collector pipes, an aluminum corner and aluminum triangles for assembling the L-shaped body is carried out using anaerobic adhesive sealants.

2. SNP according to claim 1, characterized in that the inlet and outlet nozzles are attached to plugs with holes using nuts and anaerobic sealants.

3. SNP according to claim 1, characterized in that the aluminum corner, aluminum triangles and flange bushings are additionally fastened with threaded connections.