RU53417U1

RU53417U1 - SOLAR COLLECTOR

Info

Publication number: RU53417U1
Application number: RU2006100683/22U
Authority: RU
Inventors: Алексей Борисович Кириллов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "А-1"
Priority date: 2006-01-10
Filing date: 2006-01-10
Publication date: 2006-05-10

Abstract

Полезная модель относится к гелиотехнике, в частности к устройствам для отбора тепла из солнечного потока и отвода его в тепловой аккумулятор.The utility model relates to solar technology, in particular to devices for collecting heat from the solar stream and removing it to a heat accumulator.

Задачей решения является повышение эффективности работы за счет увеличения площади теплопоглощающего элемента при упрощении конструкции.The objective of the solution is to increase work efficiency by increasing the area of the heat-absorbing element while simplifying the design.

Поставленная задача решается тем, что солнечный коллектор, содержащий корпус с теплоизолированным днищем и верхней прозрачной изоляцией, теплопоглощающий элемент внутри корпуса в виде труб для жидкого теплоносителя, с металлическими ребрами, каждое из которых состоит из верхнего и нижнего элементов, жестко соединенных между собой, с входным и выходным патрубками, согласно решению, верхний и нижний элементы для центральных труб выполнены одинаковыми, имеют по два углубления для охвата двух соседних труб, а верхний и нижний элементы для крайних труб представляют собой половину элемента для центральных труб.The problem is solved in that a solar collector comprising a housing with a heat-insulated bottom and upper transparent insulation, a heat-absorbing element inside the housing in the form of pipes for a heat transfer fluid, with metal fins, each of which consists of upper and lower elements, rigidly interconnected, with the inlet and outlet pipes, according to the solution, the upper and lower elements for the central pipes are made identical, have two recesses to cover two adjacent pipes, and the upper and lower elements for The middle pipes represent half the element for the central pipes.

Теплопоглощающий элемент выполнен из меди с нанесенным на его внешнюю поверхность селективным покрытием.The heat-absorbing element is made of copper with a selective coating deposited on its outer surface.

Description

Известен жидкостный солнечный коллектор, содержащий теплоизоляцию, лучепоглощающую панель и теплообменник с жидким энергоносителем между ними. Теплообменник выполнен из двух частей, одна из которых выполнена в виде углублений в теплоизоляции, а другая расположена на внутренней поверхности лучепоглощающей панели, при этом панель и теплоизоляция соединены между собой герметично между углублениями (см. патент на изобретение РФ №.2134846, МПК F 24 J 2/04).Known liquid solar collector containing thermal insulation, a radiation absorbing panel and a heat exchanger with a liquid energy carrier between them. The heat exchanger is made of two parts, one of which is made in the form of recesses in the thermal insulation, and the other is located on the inner surface of the beam-absorbing panel, while the panel and thermal insulation are interconnected tightly between the recesses (see RF patent No. 2134846, IPC F 24 J 2/04).

Однако такой коллектор сложен в изготовлении.However, such a collector is difficult to manufacture.

Известен солнечный коллектор, содержащий корпус с теплоизолированными днищем и боковыми стенками и установленный в корпусе тепловоспринимающий элемент, причем в стенках корпуса выполнены полости в виде заполненных жидкостью проточных каналов, объединенных в один или два замкнутых по периметру корпуса контура, снабженных отверстиями для входа и выхода жидкости, при этом при объединении каналов в два контура каналы одного из контуров расположены выше теплопоглощающего элемента, а другого - ниже (см. патент на изобретение РФ №.2053459, МПК F 24 J 2/04).A known solar collector comprising a housing with a heat-insulated bottom and side walls and a heat-sensing element installed in the housing, the cavities in the walls of the housing made in the form of fluid-filled flow channels combined into one or two circuits closed around the perimeter of the housing, provided with openings for fluid inlet and outlet at the same time, when combining the channels into two circuits, the channels of one of the circuits are located above the heat-absorbing element, and the other is lower (see RF patent No. 2053459, IPC F 24 J 2/04).

Недостатком является возможность разгерметизации, а также большой расход материала на изготовление теплопоглощающего элемента.The disadvantage is the possibility of depressurization, as well as the high consumption of material for the manufacture of a heat-absorbing element.

Известен солнечный абсорбер, содержащий, по меньшей мере, одну жидкостную трубу, оба конца которой соединены с коллекторными трубами, по крайней мере одну теплоприемную панель и одну дополнительную панель, перекрывающую зазор между коллекторной трубой и торцем теплоприемной панели. Каждая жидкостная труба выполнена из теплопроводящего материала зацело с теплоприемной панелью, а каждая коллекторная труба снабжена плоской наклонной площадкой, выполненной зацело с коллекторной трубой из теплопроводящего материала по всей длине коллекторной трубы для крепления дополнительной панели, см. патент на изобретение РФ №.2197687, МПК F 24 J 2/04)Known solar absorber containing at least one liquid pipe, both ends of which are connected to the collector pipes, at least one heat-receiving panel and one additional panel covering the gap between the collector pipe and the end of the heat-receiving panel. Each liquid pipe is made of heat-conducting material integrally with a heat-receiving panel, and each collector pipe is equipped with a flat inclined platform made integrally with a collector pipe of heat-conducting material along the entire length of the collector pipe for attaching an additional panel, see RF patent for invention No. 21197687, IPC F 24 J 2/04)

Конструкция является достаточно герметичной, однако сложной в изготовлении, что увеличивает себестоимость изделия.The design is quite tight, but difficult to manufacture, which increases the cost of the product.

Наиболее близким к предлагаемому решению является солнечный коллектор KSC фирмы APAREL, Польша, содержащий корпус с теплоизолированным днищем и Closest to the proposed solution is a solar collector KSC from APAREL, Poland, comprising a housing with a heat-insulated bottom and

верхней прозрачной изоляцией, теплопоглощающий элемент внутри корпуса в виде труб для жидкого теплоносителя, с металлическими ребрами, каждое из которых состоит из верхнего и нижнего элементов, соединенных между собой, с входным и выходным патрубками. Верхний и нижний элементы имеют разный профиль. Верхний элемент выполнен протяженным в виде металлической пластины с углублением в центре для охвата трубы сверху, а нижний элемент имеет ответное углубление для охвата трубы снизу и выполнен значительно короче верхнего. Элементы жестко соединены между собой. Элементы соседних труб расположены с зазором (см. рекламный проспект фирмы APAREL «Kolektory stoneczue» Wydanie/2002, http://www.aparel.com.pl).upper transparent insulation, a heat-absorbing element inside the body in the form of pipes for a liquid coolant, with metal ribs, each of which consists of upper and lower elements connected to each other, with inlet and outlet pipes. The upper and lower elements have a different profile. The upper element is made extended in the form of a metal plate with a recess in the center for covering the pipe from above, and the lower element has a counter recess for covering the pipe from below and is much shorter than the upper. Elements are rigidly interconnected. Elements of adjacent pipes are gaped (see the APAREL brochure Kolektory stoneczue Wydanie / 2002, http://www.aparel.com.pl).

Устройство недостаточно эффективно, т.к. разрыва между ребрами уменьшает площадь теплопоглощающего элемента, разная конструкция верхнего и нижнего элемента оребрения усложняет изготовление, т.к требует изготовления двух штампов.The device is not effective enough, because the gap between the ribs reduces the area of the heat-absorbing element, the different design of the upper and lower fin elements complicates the manufacture, because it requires the manufacture of two dies.

Поставленная задача решается тем, что в солнечном коллекторе, содержащем корпус с теплоизолированным днищем и верхней прозрачной изоляцией, теплопоглощающий элемент внутри корпуса в виде труб для жидкого теплоносителя, с металлическими ребрами, каждое из которых состоит из верхнего и нижнего элементов, жестко соединенных между собой, с входным и выходным патрубками, согласно решению, верхний и нижний элементы для центральных труб выполнены одинаковыми, имеют по два углубления для охвата двух соседних труб, а верхний и нижний элементы для крайних труб представляют собой половину элемента для центральных труб.The problem is solved in that in a solar collector containing a body with a heat-insulated bottom and upper transparent insulation, a heat-absorbing element inside the body in the form of pipes for a liquid coolant, with metal ribs, each of which consists of upper and lower elements, rigidly interconnected, with inlet and outlet nozzles, according to the solution, the upper and lower elements for the central pipes are made identical, have two recesses to cover two adjacent pipes, and the upper and lower elements for The outermost pipes represent half the element for the central pipes.

Решение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан солнечный коллектор в разрезе, на фиг.2 теплопоглощающий элемент, гдеThe solution is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a solar collector in section, in Fig.2 a heat-absorbing element, where

1. верхняя прозрачная изоляция (стекло);1. top transparent insulation (glass);

2. элемент крепления прозрачной изоляции;2. fastening element of transparent insulation;

3. резиновое уплотнение;3. rubber seal;

4. теплопоглощающий элемент;4. heat absorbing element;

5. корпус;5. housing;

6. днище корпуса;6. the bottom of the body;

7. теплоизоляция;7. thermal insulation;

8. теплоизоляция;8. thermal insulation;

9. трубы теплопоглощающего элемента;9. pipes of a heat-absorbing element;

10. верхний и нижний элементы для центральных труб;10. upper and lower elements for central pipes;

11. верхний и нижний элементы для крайних труб.11. upper and lower elements for extreme pipes.

Предлагаемое устройство состоит из корпуса 5, который выполнен из прессованного алюминиевого профиля и имеет защитное покрытие порошковой эмалью.The proposed device consists of a housing 5, which is made of extruded aluminum profile and has a protective coating with powder enamel.

На корпусе сверху закреплена с помощью элемента крепления 2 прозрачная изоляция 1 из листового стекла. Корпус закрыт снизу днищем 6. Коллектор имеет нижнюю теплоизоляцию 7 из экструдированного пенополистирола и 8 - из минеральной ваты и боковую теплоизоляцию 8. Внутри корпуса расположен теплопоглощающий элемент 4, содержащий ряд медных труб 9 для жидкого теплоносителя, например антифриза. Трубы имеют оребрение, состоящее для центральных труб из верхнего и нижнего элементов 10, а для крайних труб - из элементов 11. Верхний и нижний элементы 10 выполнены одинаковыми и изготовлены в виде профилированной медной пластины с двумя углублениями для охвата двух соседних труб. Элементы 11 представляют собой половину элемента 10. Элементы жестко соединены между собой, например, точечной сваркой. Трубы соединены с входным и выходным патрубками (на чертеже не показаны). Теплопоглощающий элемент может иметь селективное покрытие для увеличения коэффициента поглощения тепла.A transparent insulation 1 made of sheet glass is fixed on the casing from above with a fastening element 2. The housing is closed from the bottom by a bottom 6. The collector has a lower thermal insulation 7 of extruded polystyrene foam and 8 of mineral wool and side thermal insulation 8. Inside the housing there is a heat-absorbing element 4 containing a number of copper pipes 9 for a liquid coolant, for example antifreeze. The pipes have ribbing, consisting of the upper and lower elements 10 for the central pipes, and the elements 11 for the extreme pipes. The upper and lower elements 10 are made identical and are made in the form of a profiled copper plate with two recesses to cover two adjacent pipes. Elements 11 represent half of element 10. Elements are rigidly interconnected, for example, by spot welding. The pipes are connected to the inlet and outlet nozzles (not shown in the drawing). The heat absorbing element may have a selective coating to increase the heat absorption coefficient.

Солнечные лучи, попадая на теплопоглощающий элемент 4, нагревают его и протекающий внутри жидкий теплоноситель. Далее нагретый теплоноситель поступает в систему отбора тепла (конструктивно зависит от типа установки, в которой применяется солнечный коллектор), где отдает полученную от солнца тепловую энергию. Тепловая изоляция коллектора предотвращает рассеивание тепла в окружающую среду. Герметично закрепленная прозрачная изоляция и герметизация всего коллектора в целом позволяет исключить попадание атмосферных осадков и проникновение пыли внутрь.The sun's rays, falling on the heat-absorbing element 4, heat it and the liquid coolant flowing inside. Next, the heated coolant enters the heat extraction system (structurally depends on the type of installation in which the solar collector is used), where it gives off the thermal energy received from the sun. Thermal insulation of the collector prevents heat dissipation into the environment. Hermetically sealed transparent insulation and sealing of the entire collector as a whole eliminates the ingress of atmospheric precipitation and the ingress of dust inside.

Предлагаемая конструкция позволяет увеличить площадь теплопоглощающего элемента, вследствие чего увеличивается его эффективность. Кроме того, повышается его конструктивная жесткость, что важно при транспортировке. Выполнение ребер из идентичных элементов упрощает процесс изготовления. Для изготовления требуется меньше технологической оснастки, что снижает себестоимость изделия.The proposed design allows to increase the area of the heat-absorbing element, thereby increasing its efficiency. In addition, its structural rigidity is increased, which is important during transportation. The implementation of the ribs of identical elements simplifies the manufacturing process. For manufacturing, less technological equipment is required, which reduces the cost of the product.

Claims

1. A solar collector comprising a housing with a thermally insulated bottom and upper transparent insulation, a heat-absorbing element inside the housing in the form of pipes for a heat transfer fluid, with metal fins, each of which consists of an upper and lower element, rigidly interconnected, with input and output nozzles, characterized in that the upper and lower elements for the central pipes are made the same and have two recesses to cover two adjacent pipes, and the upper and lower elements for the outer pipes are half element for central pipes.

2. The solar collector according to claim 1, characterized in that the heat-absorbing element is made of copper with a selective coating deposited on its outer surface.