SK842007A3 - Absorbér solárnej vákuovej trubice - Google Patents

Description

Technické riešenie patri do oblasti strojárstva. Ide o zariadenie na zachytávanie slnečného žiarenia a jeho následnú premenu na tepelnú energiu. Absorbér je súčasťou sklenenej solárnej vákuovej trubice, ktorá je jednotkou solárneho kolektora. Solárny kolektor je súčasťou solárneho systému na výrobu tepla.

Doterajší stav techniky

Jedným z druhov prevodníkov slnečného žiarenia na teplo sú sklenené trubice, obvykle kruhového prierezu, so zberačom tepla vo vnútri. Známe je súosé usporiadanie dvoch sklenených trubíc, utesnených na čelách. V priestore medzi trubicami je vytvorené vákuum. Absorbérom je vnútorná trubica, ktorá má na vonkajšej strane nanesený absorpčný náter, obvykle vo viacerých vrstvách. Teplo sa odoberá priamym stykom teplonosnej kvapaliny, ktorou býva napr. voda, s vnútornou sklenenou trubicou. Nevýhodou takého riešenia je praskanie najmä vnútornej trubice vplyvom termických šokov alebo mrazu. Inou formou odberu tepla je vyhotovenie so zberačom v podobe jednej alebo viacerých rúrok z materiálu dobre vodivého teplo, napr. z medi alebo z hliníka, ktoré sú zasunuté do vnútra sklenenej trubice spolu s tvarovanými lamelami, väčšinou tiež z medi alebo hliníka. Lamely slúžia na prenos tepla zo sklenenej vnútornej trubicoe na rúrky. Rúrky môžu byť vyhotovené ako prietočné, ked sú cez čelné zátky vedené do trubice a von z nej a prechádza cez ne teplonosné médium, alebo tepelné (uzavreté), ktoré fungujú na princípe odparovania a kolobehu kvapaliny v ich vnútri po nahriatí od absorbéra a následnom odovzdaní tepla na chladnejšej strane. Tepelná zberná rúrka je vyvedená cez zátku na jednm čele trubice. Nevýhodou tohto riešenia je, že vákuum, využité ako izolant, sa nachádza len medzi dvoma sklenenými trubicami. V priestore, z ktorého je teplo odoberané, sa vákuum ako izolácia nenachádza. Tým dochádza k únikom tepla, kondenzácii pár vo vnútri trubice s následným poškodením celej sklenenej trubice. Ďalšou nevýhodou je nedokonalý styk tepelných rúrok vo vnútri trubice s absorbérom prostredníctvom tvarovaných lamiel.

Iný typ solárnej trubice pozostáva z jednej sklenenej trubice, ktorej konce sú zatavené a absorbér aj tepelná zberná rúrka (rúrky) sa nachádza v jej vnútri, kde je vytvorené vákuum ako izolácia. Zberná rúrka je zalisovaná do ab2 sorbéra. Absorbér má rovinný alebo mierne zakrivený tvar, ktorý je po dĺžke trubice zvlnený. Absorbér je vyrobený zo zliatin medi alebo hliníka, alebo iného materiálu dobre vodiaceho teplo. Tento druh solárnej sklenenej trubice má nevýhodu v tom, že vyrábané tvary absorbéra nedokážu efektívne zachytiť slnečné žiarenie počas celého dňa a ročného obdobia.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje predložené riešenie, ktorého podstata spočíva v tom, že adsorbér je vytvorený z tepelne dobre vodivého materiálu, napríklad z plechu, s nánosom absorpčného povlaku na povrchu. Absorbér je po dĺžke rovný alebo zvlnený. V priereze má tvar otvoreného alebo uzavretého obrazca alebo viacerých obrazcov, ktoré jednotlivo alebo spoločne vypĺňajú zväčša alebo celkom kruh rezu ohraničený stenou sklenenaj trubice. Každý diel absorbéra je spojený aspoň s jednou zbernou rúrkou. Absorbér a zberná rúrka (zberné rúrky) sú umiestnené vo vnútri sklenenej solárnej trubice, v ktorej je vytvorené vákuum. Výhodou tohto absorbéra je schopnosť dobre zachytávať slnečné žiarenie počas dňa v každom ročnom období

Prehľad obrázkov na výkresoch

Riešenie je bližšie vysvetlené za pomoci obrázkov, kde obr. 1 predstavuje priečny rez solárnou vákuovou trubicou s absorbérom v tvare dvoch uzavretých polkruhov a jednou zbernou rúrkou; obr. 2 znázorňuje priečny rez solárnou vákuovoú trubicou v tvare dvoch otvorených polkruhov spojených svorkami a jednou zbernou rúrkou; obr. 3 znázorňuje priečny rez solárnou vákuovoú trubicou s kruhovým absorbérom a dvoma zbernými rúrkami.

Príklady uskutočnenia vynálezu

V príklade uskutočnenia podľa obr. 1 je solárna vákuová trubica vytvorená z jednej sklenenej trubice 1, utesnenej na čelách zátkami (neznázornenými). Do trubice 1_ je vložený kovový absorbér 2, ktorého povrch je v celej dĺžke potiahnutý absorpčným nánosom a zvlnený. Absorbér 2 má v reze tvar dvoch polkruhov s polomermi blízkymi vnútornému polomeru trubice 1, priložených k sebe rovinnými úsekmi a v nich spolu spojených. V strede rovinných úsekov je do absorbéra 2 nalisovaná kovová zberná rúrka 3. Toto riešenie je rovnaké bez ohľadu na vyhotovenie zbernej rúrky 3. Tá môže byť uzavretá a vyvedená jedným čelom trubice 1_, alebo prietočná a priebežná cez zátky na oboch čelách trubice 1_, prípadne prietočná a zavedená i vyvedená tým istým čelom trubice £

V príklade uskutočnenia podľa obr. 2 je usporiadanie prvkov rovnaké ako v predchádzajúcom príklade. Absorbér 2 má v reze tvar dvoch otvorených polkruhov, ktorých otvorené konce sú spolu spojené svorkami 4.

V príklade uskutočnenia podľa obr. 3 má absorbér 2 kruhový prierez. Jeho povrch je zvlnený. Absorbér 2 je vložený do sklenenaj slolárnej trubice 1 a má priemer blízky vnútornému priemeru trubice 1_. Dve zberné rúrky 3 sú vlisované do absorbéra 2 oproti sebe vo vzdialenosti jeho priemeru. Zberné rúrky 3. sú prietočné cez obe čelá solárnej trubice 1. Môžu to byť aj rúrky prietočné, zavedené i vyvedené cez jedno čelo solárnej trubice k Po zostavení zariadenia je v trubici 1_vytvorené vákuum.

Slnečné žiarenie dopadá cez sklo trubice 1_na obvodovú plochu absorbéra 2 a premieňa sa na teplo. To sa v kove, z ktorého je absorbér 2 vyrobený, šíri a zohrieva teplonosné médium v prietočnej zbernej rúrke 3..

V zohrievanej uzavretej zbernej rúrke 3 nastáva odparovanie uzavretej kvapaliny a kolobeh jej pár v tejto zbernej rúrke 3, ktoré odovzdávajú teplo v kondenzátore (neznázornenom), umiestnenom na vonkajše strane trubice 1.

Claims (1)

1. Absorbér solárnej vákuovej trubice, vložený do sklenenej trubice po jej celej dĺžke spolu s aspoň jednou zbernou rúrkou vyvedenou cez utesnené čelo trubice, vyznačujúci sa tým, že je vytvorený ako jednodielny alebo ako viacdielny z tepelne dobre vodivého materiálu, výhodne z plechu, s nánosom absorpčného povlaku na povrchu a je po dĺžke rovný alebo zvlnený, pričom v priereze má jeho každý diel tvar otvoreného alebo uzavretého obrazca, pričom jednotlivo alebo v spojení s iným dielom je týmto obrazcom alebo obrazcami z väčšej časti alebo celkom vyplnený kruh priečneho rezu trubicou (1), limitovaný jej vnútorným priemerom a každý diel absorbéra (2) je spojený aspoň s jednou zbernou rúrkou (3).