RU2650993C2

RU2650993C2 - Solar collector

Info

Publication number: RU2650993C2
Application number: RU2013100393A
Authority: RU
Inventors: Николай Васильевич Евграфов
Original assignee: Николай Васильевич Евграфов
Priority date: 2013-01-09
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2018-04-18
Also published as: RU2013100393A

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: solar collector contains a body thermally insulated from all sides, one side of which is made of transparent double glass pane, inside the body there is a metallic sheet of black colour on the plane of which there is a snake-curved water pipe and two branch pipes for water inlet and outlet. The metal sheet is made in one piece with the curved water pipe, the sheet and the pipe are arranged in the same plane and are painted with black heat-resistant paint, while the metal sheet is located in the middle of the chamber between the double glass pane and the rear wall of the body and two air branch pipes are arranged on the body of the solar collector, one for air input into the solar collector, and the second for output of the heated air from the solar collector and the air branch pipe centres are located in one plane with the metal sheet.

EFFECT: invention should increase the effective area of the solar collector by simultaneous or separate heating of air and water.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области удовлетворения человеческих потребностей, а именно: для промышленных и бытовых целей, в различных областях человеческой деятельности, преимущественно в сельском хозяйстве.The invention relates to the field of satisfying human needs, namely: for industrial and domestic purposes, in various fields of human activity, mainly in agriculture.

Известен концентратор солнечной энергии с поглощающей поверхностью треугольной формы для морских и береговых энергетических комплексов, для поддержания автономной работы судовых и береговых энергетических установок, работающих от энергии солнечной радиации, а именно для отопления, горячего водоснабжения, для систем кондиционирования помещений, охлаждения и замораживания рыбной продукции, фотомодули для выработки электрической энергии, которой могут питаться радиостанции, телевизоры, компьютеры и многие другие приборы, устанавливаемые на малых и крупнотоннажных судах, морских паромах, портовых терминалах, плавучих буровых установках и т.п. (см. Ю.В. Шипулина, М.Ф. Руденко, М.Ш. Каримов. «Аналитические исследования концентраторов солнечной энергии с поглощающей поверхностью треугольной формы для морских и береговых энергетических комплексов», (http://vestnik.astu.org/Content/UserImages/file/sea_2012_1/20.pdf).A well-known solar energy concentrator with an absorbing surface of a triangular shape for marine and coastal energy complexes, to maintain the autonomous operation of ship and coastal energy installations powered by solar radiation, namely for heating, hot water, for air conditioning, cooling and freezing fish products , photomodules for generating electrical energy, which can be powered by radio stations, televisions, computers and many other devices, installing used on small and large vessels, sea ferries, port terminals, floating drilling rigs, etc. (see Yu.V. Shipulina, MF Rudenko, M.Sh. Karimov. “Analytical studies of solar energy concentrators with an absorbing surface of a triangular shape for marine and coastal energy complexes”, (http://vestnik.astu.org /Content/UserImages/file/sea_2012_1/20.pdf).

Основным недостатком концентратора треугольной формы является ограниченная площадь перехвата солнечных лучей, так как при ее увеличении увеличивается и высота концентратора.The main disadvantage of a triangular-shaped concentrator is the limited area for interception of sunlight, since with its increase the height of the concentrator also increases.

Задача изобретения: одновременный и раздельный подогрев воздуха и воды.Object of the invention: simultaneous and separate heating of air and water.

Технический результат - повышение эффективной площади солнечного коллектора.The technical result is an increase in the effective area of the solar collector.

Технический результат достигается тем, что в солнечном коллекторе, содержащем теплоизолированный со всех сторон корпус, одна сторона которого выполнена из прозрачного стеклопакета, внутри располагается металлический лист черного цвета, на плоскости которого находится изогнутая змейкой водопроводная труба и два патрубка для входа и выхода воды. Согласно изобретению, металлический лист выполнен за одно целое с изогнутой водопроводной трубой, лист и труба расположены в одной плоскости и выкрашены черной термостойкой краской, при этом металлический лист расположен в середине камеры между стеклопакетом и задней стенкой корпуса, а на корпусе солнечного коллектора располагаются два воздушных патрубка, один для входа атмосферного воздуха в солнечный коллектор, а второй для выхода разогретого воздуха из солнечного коллектора.The technical result is achieved by the fact that in a solar collector that contains a body insulated on all sides, one side of which is made of transparent glass, there is a black metal sheet inside, on the plane of which there is a water pipe curved by a snake and two pipes for water inlet and outlet. According to the invention, the metal sheet is made in one piece with a curved water pipe, the sheet and pipe are located in the same plane and painted with heat-resistant black paint, while the metal sheet is located in the middle of the chamber between the double-glazed window and the rear wall of the casing, and two air a nozzle, one for entering atmospheric air into the solar collector, and the second for the exit of heated air from the solar collector.

Солнечный коллектор содержит корпус, теплоизолированный со всех сторон 1 (см. чертеж : вид в плане и разрез по А-А), одна сторона которого выполнена из прозрачного стеклопакета 4, металлический лист 3 и изогнутую водопроводную трубу 2, которые выполнены за одно целое и находятся в одной плоскости, а концы водопроводной трубы выведены за пределы корпуса солнечного коллектора, при этом металлический лист расположен по середине камеры между стеклопакетом 4 и задней стенкой корпуса, а на корпусе солнечного коллектора располагаются два воздушных патрубка, один для входа атмосферного воздуха в солнечный коллектор, а второй для выхода разогретого воздуха из солнечного коллектора 5, причем центры воздушных патрубков расположены в одной плоскости с металлическим листом.The solar collector contains a housing thermally insulated from all sides 1 (see drawing: plan view and section along A-A), one side of which is made of transparent glass packet 4, metal sheet 3 and curved water pipe 2, which are made in one piece and are in the same plane, and the ends of the water pipe are outside the solar collector’s casing, while the metal sheet is located in the middle of the chamber between the double-glazed window 4 and the rear wall of the casing, and two air atrubka, one for air entry into the solar collector, and the second exit of heated air from the solar collector 5, the air nozzle centers are located in one plane with the metal sheet.

Солнечный коллектор работает следующим образом: солнечные лучи, проникая через стеклопакет 4 в солнечный коллектор, разогревают металлический лист 3, который выкрашен термостойкой краской черного цвета, а от него начинает разогреваться окружающий его с обеих сторон воздух, который находится внутри солнечного коллектора. Учитывая, что металлический лист находится внутри и по середине камеры теплоизолированного со всех сторон солнечного коллектора, происходит разогрев всей системы и накопление тепловой энергии. При достижении необходимой температуры воздуха внутри солнечного коллектора открывают входной и выходной патрубок 5, после чего начинается конвективное движение воздуха снизу вверх, то есть холодный атмосферный воздух, затекая в воздушный патрубок, начинает вытеснять более легкий разогретый воздух к его потребителю через выпускной патрубок и далее по теплоизолированной трубе. Аналогично происходит нагрев воды, которая затекает через патрубок для входа воды и, нагреваясь в изогнутой трубе, которая выполнена за одно целое с металлическим листом и находится с ним в одной плоскости, вода по теплоизолированному трубопроводу подается потребителю.The solar collector works as follows: the sun's rays, penetrating through the double-glazed window 4 into the solar collector, heat the metal sheet 3, which is painted with heat-resistant black paint, and the air surrounding it on both sides, which is inside the solar collector, begins to warm up. Considering that the metal sheet is located inside and in the middle of the chamber of the solar collector insulated on all sides, the whole system heats up and thermal energy is accumulated. Upon reaching the required air temperature inside the solar collector, the inlet and outlet pipes 5 are opened, after which the convective movement of air begins from the bottom up, that is, cold atmospheric air flowing into the air pipe begins to displace the lighter heated air to its consumer through the exhaust pipe and then insulated pipe. Similarly, water is heated, which flows through a pipe for water inlet and, being heated in a bent pipe, which is integral with the metal sheet and is in the same plane with it, water is supplied to the consumer through a heat-insulated pipe.

Таким образом, используя предлагаемый солнечный коллектор, можно преобразовать солнечную лучистую энергию в тепловую и одновременно и/или раздельно разогревать воздух и воду для промышленных и бытовых целей.Thus, using the proposed solar collector, it is possible to convert solar radiant energy into heat and simultaneously and / or separately heat the air and water for industrial and domestic purposes.

Claims

A solar collector containing a housing insulated from all sides, one side of which is made of transparent glass, inside the housing there is a black metal sheet, on the plane of which there is a water pipe curved by a snake and two pipes for water inlet and outlet, characterized in that the metal sheet made in one piece with a curved water pipe, and the pipe are located in the same plane and painted with black heat-resistant paint, while the metal sheet is located in the middle chamber between the glazing and the rear wall of the housing and two air nozzle arranged on the housing of the solar collector, one for entry of air into the solar collector, and the second exit of heated air from the solar collector.