Гелиоустановка

 

ГЕЛИОУСТАНОВКА, содержащая следящий за Солнцем коллектор солнечной энергии, корпус которого выполнен в виде трехгранной призмы с прямым двухгранным углом, имеющей лежащую напротив последнего оптически прозрачную больщую грань и отражающую солнечное излучение внутрь одну из составляющих прямой двухгранный угол малых граней, а тепло25 }5 / хЩПШЩЩ I у/. 26 ///////// ///////////7 ФигЛ обменник имеет поглощающую солнечное излучение наружную поверхность и расположен параллельно оптически прозрачной больщой грани, и аккумулятор тепла, гидравлически связанный с теплообменником, отличающаяся тем, что, с целью повышения рабочей температуры гелиоустановки, надежности ее в работе и удобства эксплуатации, вторая малая грань призмы выполнена отражающей солнечное излучение внутрь, а теплообменник установлен с возможностью поворота к горизонтальному положению и его тыльная поверхность выполнена поглощающей солнечное излучение, причем коллектор солнечной энергии расположен над аккумулятором. & (Л оо г ел L V/ /////

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) F 24 J 302

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3533586/24-06 (22) 29.11.82 (46) 07.02.84. Бюл. № 5 (72) А. О. Коломийцев (53) 662.997 (088.8) (56) I. Патент США № 4306544, кл. 126-438, опублик. 1981. (54) (57) ГЕЛИОУСТАНОВКА, содержащая следящий за Солнцем коллектор солнечной энергии, корпус которого выполнен в виде трехгранной призмы с прямым двухгранным углом, имеющей лежащую напротив последнего оптически прозрачную большую грань и отражающую солнечное излучение внутрь одну из составляющих прямой двухгранный угол малых граней, а тепло„„Я0„„1071895 A обменник имеет поглощающую солнечное излучение наружную поверхность и расположен параллельно оптически прозрачной большой грани, и аккумулятор тепла, гидравлически связанный с теплообменником, отличаюи аяся тем, что, с целью повышения рабочей температуры гелиоустановки, надежности ее в работе и удобства эксплуатации, вторая малая грань призмы выполнена отражающей солнечное излучение внутрь, а теплообменник установлен с возможностью поворота к горизонтальному положению и его тыльная поверхность выполнена поглощающей солнечное излучение, причем коллектор солнечной энергии расположен над аккумулятором.

1071895

Изобретение относится к гелиоустановке, в частности к гелиоустановкам для нагрева жидкостей.

Известна гелиоустановка, содержащая следящий за Солнцем коллектор солнечной энергии, корпус которого выполнен в виде трехгранной призмы с прямым двухгранным углом, имеющей лежащую напротив последнего оптически прозрачную большую грань и отражающую солнечное излучение внутрь одну из составляющих прямой двухгранный угол малых граней, а теплообменник имеет поглощающую солнечное излучение нару>кную поверхность и расположен параллельно оптически прозрачной большой грани, и аккумулятор тепла, гидравлически связанный с теплообменником !1).

В известной гелиоустановке отраженное малой гранью корпуса коллектора излучение падает на аккумулятор тепла, расположенный над теплообменником внутри корпуса коллектора, а прямое солнечное излучение воспринимается наружной поверхностью теплообменника. Рабочая температура гелиоустановки ограничена площадью наружной поверхности теплообменника, а для обеспечения надежности ее в работе должна быть предусмотрена система, предотвращающая замерзание нагреваемой жидкости.

Кроме того, в известной гелиоустановке затруднено обслуживание ее элементов, в частности очистка оптически прозрачных поверхностей теплообменника.

Цель изобретения — повышение рабочей температуры гелиоустановки, надежности ее в работе и удобства эксплуатации.

Для достижения поставлен Hой цели l3 гслиоустановке, содержащей следящий за

Солнцем коллектор солнечной энергии, корпус которого выполнен в виде трехгранной призмы с прямым двухгранным углом. имеющей лежащую напротив последнего оптически прозрачную большую грань и отражающую солнечное излучение внутрь

0;1Hv из составляющих прямой двухгранный угол малых граней, а теплообменник имеет поглощающую солнечное излучение наружную поверхность и расположен параллельно оптически прозрачной большой грани, и аккумулятор тепла, гидравлически связанный с теплообменником, вторая малая грань призмы выполнена отражающей солнечное излучение внутрь, а теплообменник уcl ановлен с возможностью поворота к горизонтальному положению и его тыльная поверхность выполнена поглощающей солнечное излучение, причем коллектор солнечной энергии расположен над аккумулятором.

На фиг. показана гелиоустановка, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, вид в плане; на фиг. 3 — узел крепления коллектора солнечной энергии гелиоустановки, разрез по теплообменнику; на фиг. 4

55 фрагмент разреза теплообменника в зоне распределения нагреваемой жидкости; на фиг. 5 — — фрагмент разреза теплообменника с выявлением деталей его конструкции; на фиг. 6 - — узел крепления теплообменника; на фиг. 7 — — гидравлическая схема соединения аккумулятора тепла с коллектором в гелиоустановке; на фиг. 8 — схема ориентации гелиоустановки.

Гелиоустановка содержит следящий за

Солнцем коллектор 1 солнечной энергии, корпус 2 которого выполнен в виде трехгранной призмы с прямым двухгранным углом, имеющей лежащую напротив последнего оптически прозрачную большую грань 3 и отражающую солнечное излучение внутрь одну из составляющих прямой двухгранный угол малых граней 4 и 5, а теплообменник 6 имеет поглощающую солнечное излучение наружную поверхность 7 и расположен параллельно оптически прозрачной большой грани 3, и аккумулятор 8 тепла, гидравлически связанный с теплообменником 6. Вторая малая грань 5 призмы выполнена отражающей солнечное излучение внутрь, а теплообменник 6 установлен с возможностью поворота к горизонтальному положению и его тыльная поверхность 9 выполнена поглощающей солнечное излучение, причем коллектор 1 солнечной энергии расположен над аккумулятором 8.

Обьем полости корпуса 2 (фиг. 1) обеспечивает свободный доступ в нее обслуживающего персонала (входные двери не показаны) .

Теплообменнику 6 придана форма односторонне оребренной плиты 10 (фиг. 5), покрытой с обеих поверхностей 7 и 9 «черным слоем». Сверху теплообменник 6 имеет опти чески прозрач ное съемное покрытие 11.

Гелиоустановка имеет узел 12 азимутального и узел 13 зенитального поворотов коллектора 1 солнечной энергии, установленного на опорном стояке 14 над тепло- и пароизоляционным покрытием !5 аккумулятора 8 и снабжена механизмом 16 слежения,сцепленным с рельсом 17.

Плита 10 теплообменника 6 имеет петли !

8 и защелку 19. Теплообменник снабжен распределительным кана 7ом 20 запитки с щелевымп прорезями 21. Аккумулятор 8 плиты имеет узел 22 питания теплообменника 6 водой, узел 23 слива нагретой воды и клапан 24 уровня воды. Внутри аккумулятора 8 размещена мембрана 25 с малой теплопроводностью, обеспечивающая стратификацию. Аккумулятор 8 снабжен монтажными деталями 26.

Гелиоустановка ориентируется первоначально в направлении «Юг — Север» (фиг. 8)

Гелиоустановка работает следующим образом.

С помощью механизма 16 слежения гелиоустановка ориентируется оптически про1071895

12 з зрачной гранью 3 коллектора 1 на Солнце и его излучение падает непосредственно на наружную поверхность 7 теплообменника 6 и, переотразившись от граней 4 и 5, на тыльную поверхность 9 теплообменника 6, Указанные потоки солнечного излучения нагревают оребренную плиту 10 с протекающей в ее лотках водой, подаваемой из аккумулятора 8 узлом 22 питания и распределительным каналом 20 с прорезями 21. Нагретая в теплообменнике 6 вода самотеком

1О поступает через узел 23 слива в аккумулятор 8 над мембраной 25.

При профилактических осмотрах гелиоустановки теплообменник 6 с помощью защелки 19 и петли 18 устанавливают в горизонтальное положение, с него снимают покрытие 11 и производят необходимый ремонт и очистку.

Выполнение второй грани 5 отражающей солнечное излучение внутрь корпуса 2 коллектора 1 солнечной энергии обеспечивает переотражение солнечного излучения на поглощающую излучение тыльную поверхность 9 теплообменника 6, что увеличивает плошадь нагреваемой поверхности при тех же габаритах теплообменника 6, и, в свою очередь, повышает рабочую температуру гелиоустановки и ее КПД. Возможность поворота теплообменника 6 к горизонтальному положению обеспечивает легкий доступ к его элементам для осмотра, ремонта и очистки, что облегчает эксплуатацию гелиоустановки и повышает надежность ее в работе.

Размещение коллектора 1 солнечной энергии над аккумулятором 8 тепла со свободным сливом нагретой в теплообменнике 6 воды обеспечивает функционирование гелиоустановки без замерзания в ней воды, что, в свою очередь, дополн ительно повышает надежность гелиоустановки в работе.

3 л

lд

Фиг. 7 б

Фиг. 8

Составитель П. Шендерович

Редактор А. Козориз Техред И. Верес Корректор А. Дзятко

Заказ 11575/33 Тираж 715 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4