Абсорбер гелиосистемы плоского солнечного коллектора для системы отопления дома
Полезная модель относится к гелиотехнике и может быть использована в гелиосистемах отопления и горячего водоснабжения, использующих плоские солнечные коллекторы, а именно, полезная модель относится к конструкции элемента, поглощающего солнечное излучение (абсорберу солнечного коллектора). Техническим результатом патентуемого абсорбера является исключение термической блокировки абсорбера при высоких рабочих температурах, выше 100°C, увеличение объема циркулирующего теплоносителя, обеспечение плавного нагрева теплоносителя, что приведет к стабильности КПД, бесперебойность работы абсорбера, а следовательно, повышение КПД. Заявленный технический результат достигается за счет патентуемой конструкции абсорбера солнечного коллектора, выполненного в виде соединенных друг с другом верхнего и нижнего листов и содержит, по меньшей мере, один патрубок для подвода теплоносителя, соединенный с желобом для подвода теплоносителя и, по меньшей мере, один патрубок для отвода теплоносителя, соединенный с желобом для отвода теплоносителя, при этом нижний лист выполнен в виде плоской пластины с выполненными на ее двух противоположных концах отверстиями, под которыми с одного конца расположен желоб для подвода теплоносителя, а с другого — желоб для отвода теплоносителя, верхний лист выполнен гофрированным, каждая гофра которого образует канал для прохода теплоносителя.
Полезная модель относится к гелиотехнике и может быть использована в гелиосистемах отопления и горячего водоснабжения, использующих плоские солнечные коллекторы, а именно, полезная модель относится к конструкции элемента, поглощающего солнечное излучение (абсорберу солнечного коллектора).
Плоские солнечные коллекторы используются для нагрева воды для бытовых нужд, подогрева воды в бассейне или поддержания низкотемпературного отопления в доме. При благоприятных условиях коллекторы позволяют использовать солнечную энергию даже осенью и зимой.
Некоторые модели плоских солнечных коллекторов могут встраиваться в крышу дома, создавая единую конструкцию с кровельным покрытием.
В настоящее время из уровня техники известны различные виды конструкций абсорберов, используемых в солнечных коллекторах.
Так, из описания к патенту РФ 95809 (опубликован 10.07.2010) известен теплообменник, который включает абсорбер с пластинообразной поглощающей поверхностью, образованный герметично скрепленными между собой тыльной поверхностью абсорбера и ограждающими элементами, два средства ввода-вывода теплоносителя в полость, образованную между абсорбером и ограждающими внутреннюю полость элементами, причем одна из поверхностей, ограждающих внутреннюю полость элементов, обладает свойством повышенного поглощения солнечной энергии, а ограждающие элементы снабжены поперечными скреплениями.
Кроме этого, из патента РФ 2197687 (опубликован 27.01.2003) солнечный абсорбер, который содержит не менее одной жидкостной трубы, оба конца которой соединены с коллекторными трубами, по крайней мере одну теплоприемную панель и одну дополнительную панель, перекрывающую зазор между коллекторной трубой и торцом панели.
Недостатком данного абсорбера являются снижение КПД за счет теплопередачи металл-металл-теплоноситель (от металлической поверхности абсорбера металлическим трубам и от металлических труб теплоносителю), повышенная материалоемкость конструкции, малый, вмещаемый в абсорбер, объем теплоносителя (1,5-2,4 л).
Кроме этого, при высоких температурах из-за низкой скорости теплообмена возможна термическая блокировка циркуляции теплоносителя, что также приводит к снижению КПД абсорбера.
Наиболее близким аналогом к проверяемому решению является абсорбер солнечного коллектора, известный из заявки США 2010/0147289 (опубликована 17.06.2010), который содержит две скрепленные алюминиевые пластины с образованием между ними полости для циркуляции воды, по меньшей мере, один входной патрубок и один выходной патрубок для теплоносителя (воды).
Недостатками известного абсорбера является низкая скорость нагрева в зимний период времени, за счет большого объема теплоносителя находящегося в абсорбере, а, следовательно, понижение КПД нагрева, а также неравномерность нагрева.
В известных абсорберах солнечных коллекторов тепло переходит от металла абсорбера к металлу трубки и только после этого к теплоносителю и при этом по одной линии контакта трубки с абсорбером. При такой теплопередаче много тепла рассеивается в атмосферу и КПД, соответсвенно, понижается.
Техническим результатом патентуемого абсорбера является исключение термической блокировки абсорбера при высоких рабочих температурах, выше 100°C, увеличение объема циркулирующего теплоносителя, обеспечение плавного нагрева теплоносителя, что приведет к стабильности КПД, бесперебойность работы абсорбера, а следовательно, повышение КПД.
Патентуемая конструкция, по сравнению с конструкцией вакуумных коллекторов, позволяет добиться высоких эксплуатационных качеств за счет защищенности от внешних воздействий (атмосферные осадки, перепады температур).
Как показывает практика, выпавшие осадки (град и снег) часто приводят к поломке вакуумных трубок.
Исключение вакуума в патентуемой конструкции приведет к упрощению сервисного обслуживания и повышению КПД, поскольку нет необходимости периодически проверять их на вакуум и проверять плотность прилегания трубок к корпусу.
Кроме этого, защитное стекло коллектора имеет самоочищающееся покрытие, что позволит не очищать стекло от пыли и грязи.
Как показали испытания, скорость отвода тепла от абсорбера патентуемой конструкции выше на 15-25% по сравнению с конструкцией плоского абсорбера.
Заявленный технический результат достигается за счет патентуемой конструкции абсорбера солнечного коллектора, выполненного в виде соединенных друг с другом верхнего и нижнего листов и содержит, по меньшей мере, один патрубок для подвода теплоносителя, соединенный с желобом для подвода теплоносителя и, по меньшей мере, один патрубок для отвода теплоносителя, соединенный с желобом для отвода теплоносителя, при этом нижний лист выполнен в виде плоской пластины с выполненными на ее двух противоположных концах отверстиями, под которыми с одного конца расположен желоб для подвода теплоносителя, а с другого — желоб для отвода теплоносителя, верхний лист выполнен гофрированным, каждая гофра которого образует канал для прохода теплоносителя.
В предложенной конструкции абсорбера нагрев теплоносителя происходит равномерно, так как абсорбер коллектора полностью попадает под солнечные лучи, при этом скорость нагрева одинаковая, так как солнечное тепло переходит от металла к жидкости, даже при условии большого объема теплоносителя в абсорбере.
Абсорбер соединяется через патрубок отвода теплоносителя с баком-накопителем, содержащим теплообменник.
За счет непосредственной передачи солнечного тепла от металлического верхнего листа к циркулирующей в каналах абсорбера жидкости и за счет ее большего объема, по отношению к другим плоским солнечным коллекторам, исключается термическая блокировка коллектора при высоких рабочих температурах.
Термическая блокировка в абсорбере известной конструкции, состоящего из листа и закрепленных на нем трубок (с объемом теплоносителя в трубках абсорбера 1,5-1,7 литров) происходит из-за того, что абсорбер нагревается быстрее, чем происходит теплообмен в теплообменнике бака-накопителя, даже при максимальных оборотах циркуляционного насоса.
При высокой атмосферной температуре в южных регионах это может привести к термической блокировке циркуляционной жидкости. Циркуляционная жидкость-антифриз может нагреться до 160°С.Температура кипения антифриза 125°C.
Абсорбер патентуемой конструкции, изготовленный из двух скрепленных между собой листов алюминия, один из которых выполнен гофрированным и имеющем каналы для циркуляции теплоносителя в объеме 4,2-5,0 литров, нагревается медленнее, чем происходит теплообмен в теплообменнике бака-накопителя, и поэтому термическая блокировка жидкости теплоносителя практически исключается, за счет этого КПД нагрева стабильно.
Дополнительное оборудование абсорбера термодатчиком, соединенным с электронным блоком управления, связанным с циркуляционным насосом и выполненным с возможностью его управления, позволит регулировать, скорость циркуляции насоса через электронный блок управления, оптимальный процесс теплообмена.
При нагреве абсорбера солнечного коллектора выше температуры воды в баке-накопителе (нагретую воду из бака-накопителя можно использовать для бытовых нужд), термодатчик, представляющий из себя термопару, закрепленный на одном из коллекторов, подает команду на электронный блок управления системой нагрева воды, о включении циркуляционного насоса.
Интенсивность работы насоса зависит от степени нагрева абсорбера коллектора. Процесс контролируется термодатчиком и электронным блоком управления. Когда включается в работу циркуляционный насос, начинается циркуляция теплоносителя по системе и происходит теплообмен через змеевик в баке накопителе (бойлере).
Количество коллекторов и объем бака накопителя рассчитывается таким образом, чтобы за световой летний солнечный день можно было нагреть воду примерно до 65-70°C, при этом учитывается среднесуточное потребление горячей воды.
Таким образом, теплоносиситель в абсорбере за счет большего объема, по отношению к другим коллекторам, не успевает нагреться до температуры 125°C (температура кипения теплоносителя) даже в режиме стагнации, который наступает, когда вода в баке-накопителе нагрета до заданной температуры и циркуляция теплоносителя при этом прекращается. Если нет суточного водоразбора (к примеру уехали летом в отпуск, а система работает) в электронном блоке может быть предусмотрена функция ночного охлаждения воды в баке накопителе через коллекторы, то есть система ночью будет работать в обратную сторону.
Происходит частичное охлаждение нагретой воды в баке накопителе через коллекторы, а тепло от коллекторов рассеивается в атмосферу.
За счет выполнения каналов в виде гофр верхнего листа приводит к возможности увеличения объема теплоносителя в абсорбере. При сохранении его размеров, площади абсорбера 2 м2 в нем может помещаться 4,8-5 л теплоносителя.
Увеличение объема теплоносителя и непосредственный переход солнечного тепла от металла абсорбера к жидкости теплоносителя приведет, в свою очередь, к плавности нагрева.
Плавность нагрева происходит за счет непосредственного перехода солнечного тепла от металла абсорбера к жидкости теплоносителя и за счет объема теплоносителя в количестве 4,8-5 литров.
Кроме этого, за счет выполнения каналов, в которых теплоноситель будет равномерно нагреваться, увеличивается удельный энергосъем с 1 м2 абсорбера в 2-3 раза по сравнению с другими плоскими солнечными коллекторами.
Как показали проведенные исследования, для эффективной работы патентуемого абсорбера, количество каналов предпочтительно должно быть выбрано равным от 38 до 40.
Поперечное сечение гофр верхнего листа может быть выполнено в виде равнобедренных треугольников. Это позволит обеспечить пространственную жесткость абсорбера и понизить обратное отражение солнечных лучей от поверхности абсорбера.
При этом верхний лист может быть соединен с нижним посредством роликовой или контактной сварки.
Диаметр отверстий, выполненных в нижнем листе составляет 15 мм.
Выбор такого диаметра обусловлен одинаковой площадью с поперечным сечением каналов в виде равнобедренных треугольников, верхнего гофрированного листа абсорбера для равномерной циркуляции теплоносителя.
Желоба расположены перпендикулярно относительно направления гофр верхнего листа и сообщены с каналами посредством отверстий, выполненный на концах нижнего листа.
В частности, верхний и нижний листы могут быть выполнены из алюминиевого сплава.
Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых приведено следующее.
На фигуре 1 — общий вид двух параллельно расположенных абсорберов солнечного коллектора;
На фигуре 2 — вид А-А фигуры 1.
Каждый из абсорберов состоит из верхнего гофрированного листа 1, нижнего листа 2 в виде пластины, на двух противоположных концах которых выполнены отверстия 3 для подвода теплоносителя и 4 — для отвода теплоносителя. Гофры верхнего листа 1 и поверхность нижнего листа 2 образуют каналы 5. Под отверстиями 3 нижнего листа 2, расположенными на одном конце, закреплен желоб 6 для подвода теплоносителя, а под отверстиями 4, расположенными на противоположном конце листа, закреплен желоб 7 для отвода нагретого теплоносителя. Желоб 6 соединен с патрубком 8 для подвода теплоносителя, а желоб 7, соответственно, — с патрубком 9 для отвода теплоносителя. Между патрубками 8, 9 и желобами 6, 7 может стоять заглушка 10, предназначенная для отключения абсорбера.
Абсорбер вставляется в корпус солнечного коллектора (не показан), который может быть выполнен любой известной конструкции из любого подходящего материала.
Обычно корпус изготавливают из алюминиевых профилей, далее закрепляют днище, которое обычно изготавливают из листового алюминия.
На днище укладывают утеплитель (например, минеральную вату), размещают абсорбер, который после монтажа опирается вершинами гофр на боковые планки корпуса коллектора. Сверху корпус коллектора закрывают градостойким закаленным стеклом толщиной 4 мм. Стекло монтируется на герметик. Абсорбер изготавливается из алюминиевых листов, которые свариваются между собой роликовой и/или аргонной сваркой. Нижний лист — ровный (прокат) с отверстиями по 15 мм в двух противоположных концах. При этом количество отверстий предпочтительно должно соответствовать количеств гофр (каналов) верхнего листа. Поперечное сечение гофры может представлять равнобедренный треугольник с основанием 20 мм и высотой 5 мм, шаг между гофрами составляет 5 мм. Верхний лист накладывается на нижний и проваривается роликовой сваркой. На нижний лист абсорбера, со стороны отверстий, приваривается магистральные желобы, так же роликовой сваркой. В торцы желобов аргонной сваркой, ввариваются алюминиевые патрубки для последующего магистрального соединения коллекторов между собой и подсоединения магистральных трубопроводов.
В качестве теплоносителя возможно использовать любой известный теплоноситель, в частности, воду питьевую, воду дистиллированную, воду для хозяйственно-питьевого обеспечения судов или низкозамерзающие жидкости ОЖ-65, ОЖ-40 с содержанием взвешенных веществ не более 5 мг/л.
Абсорбер работает следующим образом.
Теплоноситель входит в патрубок 8 для подвода теплоносителя, проходит по желобу 6 и распределяется по каналам 5, нагревается солнечной энергией, поступающей через стекло солнечного коллектора и нагревающей верхний гофрированный лист 1, затем через патрубок отвода 4 отводится нагретый теплоноситель, который может затем применяться как в термосифонных системах с естественной циркуляцией теплоносителя первого (коллекторного) контура, так и в системах с принудительной (насосной) циркуляцией теплоносителя
Далее работа абсорбера солнечного коллектора рассмотрена на примере одноконтурной термосифонной системы солнечного горячего водоснабжения.
Абсорбер солнечного коллектора, бак-аккумулятор и соединительные трубопроводы системы заполняются холодной водой.
Солнечное излучение, проходя через прозрачное покрытие (остекление) солнечного коллектора нагревает воду в каналах абсорбера. При нагреве плотность воды уменьшается и нагретая вода начинает перемещаться в верхнюю точку абсорбера и далее через патрубок для отвода — в бак-аккумулятор. В баке нагретая вода перемещается в верхнюю часть бака, а более холодная вода размещается в нижней части бака, т.е. наблюдается расслоение воды в зависимости от температуры. Более холодная вода из нижней части бака по трубопроводу через патрубок для подвода теплоносителя поступает в нижнюю часть абсорбера солнечного коллектора. Таким образом, при наличии достаточной солнечной радиации, в коллекторном контуре устанавливается постоянная циркуляция, скорость и интенсивность которой зависят от плотности потока солнечного излучения. Постепенно, в течение светового дня, происходит полный прогрев всего бака, при этом отбор воды для использования должен производиться из наиболее горячих слоев воды, располагающихся в верхней части бака.
Обычно это делается подачей холодной воды в бак снизу под давлением, которая вытесняет нагретую воду из бака.
Патентуемый абсорбер солнечного коллектора предназначен для эффективного обеспечения зданий и сооружений горячим водоснабжением и отоплением, а также может использоваться для подогрева воды в бассейнах. Кроме этого солнечный коллектор с патентуемым абсорбером возможно будет использовать в комплексе с тепловыми насосами.
1. Абсорбер солнечного коллектора, характеризующийся тем, что выполнен в виде соединенных друг с другом верхнего и нижнего листов и содержит, по меньшей мере, один патрубок для подвода теплоносителя, соединенный с желобом для подвода теплоносителя, и, по меньшей мере, один патрубок для отвода теплоносителя, соединенный с желобом для отвода теплоносителя, при этом нижний лист выполнен в виде плоской пластины с выполненными на ее двух противоположных концах отверстиями, под которыми с одного конца расположен желоб для подвода теплоносителя, а с другого — желоб для отвода теплоносителя, верхний лист выполнен гофрированным, каждая гофра которого образует канал для прохода теплоносителя.
2. Абсорбер по п.1, характеризующийся тем, что листы выполнены из алюминиевого сплава.
3. Абсорбер по п.1, характеризующийся тем, что поперечное сечение гофр верхнего листа выполнено в виде равнобедренных треугольников.
4. Абсорбер по п.1, характеризующийся тем, что верхний лист соединен с нижним посредством роликовой сварки.
5. Абсорбер по п.1, характеризующийся тем, что верхний лист соединен с нижним посредством аргонной сварки.
6. Абсорбер по п.1, характеризующийся тем, что диаметр отверстий нижнего листа составляет 15 мм.
7. Абсорбер по п.1, характеризующийся тем, что желоба расположены перпендикулярно относительно направления гофр верхнего листа.
8. Абсорбер по п.1, характеризующийся тем, что соединен с баком-накопителем, содержащим теплообменник.
9. Абсорбер по п.8, характеризующийся тем, что дополнительного снабжен термодатчиком, соединенным с электронным блоком управления, связанным с циркуляционным насосом и выполненным с возможностью его управления.
10. Абсорбер по п.9, характеризующийся тем, что термодатчик представляет собой термопару.
Абсорбер солнечного коллектора
Изобретение относится к гелиоэнергетике и может быть использовано в гелиосистемах отопления и горячего водоснабжения, использующих плоские солнечные коллекторы. Изобретение относится к конструкции абсорбера солнечного коллектора. Солнечный абсорбер содержит магистральные жидкостные трубы, концы которых соединены с коллекторными трубами, абсорбционный лист. Каждая жидкостная труба и абсорбционные листы выполнены из одного теплопроводящего материала. Каждая магистральная жидкостная труба выполнена в виде профиля, имеющего боковые бортики вдоль всей длины, высота профиля меньше 1/3 ширины торцевой части профиля. Внутри профиль разделен перегородками, причем на боковые бортики профиля уложены и приварены сварным соединением по всей длине абсорбционные листы. Изобретение должно обеспечить высокую эффективность теплопередачи, снизить теплопотери в окружающую среду.
2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к гелиоэнергетике и может быть использовано в гелиосистемах отопления и горячего водоснабжения, использующих плоские солнечные коллекторы, а именно относится к конструкции элемента, поглощающего солнечное излучение (абсорберу солнечного коллектора).
Известен абсорбер солнечного коллектора (патент RU 112363 U, опубл. 10.01.2012), характеризующийся тем, что выполнен в виде соединенных друг с другом верхнего и нижнего листов и содержит, по меньшей мере, один патрубок для подвода теплоносителя, соединенный с желобом для подвода теплоносителя, и, по меньшей мере, один патрубок для отвода теплоносителя, соединенный с желобом для отвода теплоносителя, при этом нижний лист выполнен в виде плоской пластины с выполненными на ее двух противоположных концах отверстиями, под которыми с одного конца расположен желоб для подвода теплоносителя, а с другого — желоб для отвода теплоносителя, верхний лист выполнен гофрированным, каждая гофра которого образует канал для прохода теплоносителя.
Недостатком решения является необходимость изготовить специальную производственную линию для производства. Специальный монтажный стол, кондуктор с прижимами и прочую технологическую оснастку.
Также в данном устройстве присутствует высокая энергоёмкость при изготовлении, так как нужно сразу несколько стержней для точечной сварки.
Наиболее близким решением является солнечный абсорбер (патент RU 2197687, опубл. 27.01.2003), 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, отличающийся тем, что 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.
Недостатками прототипа являются:
— высокая металлоёмкость всех суммарных элементов абсорбера и как следствие снижение эффективности нагрева (теплопередачи солнечного тепла теплоносителю солнечного коллектора) в осенне-весенний период, из за низкой солнечной инсоляции; при такой металлоёмкости, эффективно использовать для изготовления абсорбера серебро, для более высокой теплопередачи, но это очень дорого;
— сложность изготовления фасонных коллекторных труб и как следствие удорожание в их изготовлении;
— сложности в стыковке, подгонке и монтаже всех элементов абсорбера солнечного коллектора;
— увеличенный диаметр жидкостных труб и как следствие увеличение по времени теплопередачи жидкости-теплоносителю, так как их всего четыре, а в обычных плоских солнечных коллекторах используется от семи до девяти.
В целом недостатки известных и иных абсорберов заключаются в том, что к алюминиевому или медному листу с внутренней стороны приваривается или припаивается медная трубка по типу «лира» или «меандр» и солнечное тепло передаётся от листа абсорбера к трубке по одной тонкой линии в месте сварки или пайки и только потом, от трубки абсорбера, тепло передаётся теплоносителю.
При такой компоновке, часть солнечного тепла передаётся (рассеивается) в окружающую среду. Это происходит через элементы корпуса коллектора, часть тепла передаётся воздушным путём, главным образом в воздушной полости, между стеклом корпуса коллектора и листом абсорбера, что существенно снижает теплопередачу теплоносителю.
Задачей изобретения является устранение недостатков, присущих известным решениям.
Техническим результатом являются:
— более высокая эффективность в теплопередаче и снижение теплопотерь в окружающую среду;
— простота элементов конструкции и изготовления;
— повышение её надёжности;
— увеличение ёмкости коллектора для теплоносителя, без потери энергоэффективности и теплопроизводительности;
— низкая металлоёмкость элементов абсорбера.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен солнечный абсорбер, содержащий магистральные жидкостные трубы, концы которой соединены с коллекторными трубами, абсорбционный лист, причем каждая жидкостная труба и абсорбционные листы выполнены из одного теплопроводящего материала, отличающийся тем, что каждая магистральная жидкостная труба выполнена в виде профиля, имеющего боковые бортики вдоль всей длины, а высота профиля меньше 1/3 ширины торцевой части профиля, внутри профиль разделен перегородками, причем на боковые бортики профиля уложены и приварены сварным соединением по всей длине абсорбционные листы.
Предпочтительно, все элементы конструкции изготовлены из алюминиевых сплавов и проварены аргонной сваркой таким образом, что образуют единую цельную конструкцию.
Предпочтительно, перегородки внутри профиля выполнены таким образом, что каждый канал профиля, образованный перегородками, с торца имеет форму овала или прямоугольника с закругленными краями.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показаны составные элементы солнечного абсорбера.
На Фиг.2 показано устройство абсорбера (а — вид с торца в разрезе, б – вид края абсорбера с торца в разрезе, в – вид сверху).
На Фиг.3 показан пример выполнения профиля магистральной трубы.
Осуществление изобретения
Заявленное решение может быть реализовано посредством изготовления конструкции солнечного абсорбера. Абсорбер содержит магистральные жидкостные трубы 2. Их концы соединены с коллекторными трубами 1. Соединение может быть выполнено через отверстия 4 в магистральных трубах 2, которые изготавливают по форме профиля коллекторных труб 1.
Каждая жидкостная труба 1 и абсорбционные листы 3 выполнены из одного теплопроводящего материала.
Новизной является то, что каждая магистральная жидкостная труба 1 выполнена в виде профиля, имеющего боковые бортики 7 вдоль всей длины. Также высота профиля h меньше 1/3 ширины d торцевой части профиля. Внутри профиль разделен перегородками 5, причем на боковые бортики 7 профиля 1 уложены и приварены сварным соединением по всей длине абсорбционные листы 3. Перегородки 5 внутри профиля могут быть выполнены таким образом, что каждый канал 6 профиля, образованный перегородками 5, с торца имеет форму овала или прямоугольника с закругленными краями.
Все элементы конструкции могут быть изготовлены из алюминиевых сплавов и проварены аргонной сваркой таким образом, что образуют единую цельную конструкцию.
Описанная конструкция обеспечивает низкую металлоёмкость и, соответственно, более высокую эффективность в теплопередаче, которая дает снижение теплопотерь в окружающую среду.
Простота элементов конструкции абсорбера достигается наличием всего 3 основных элементов, а для производства абсорбера достаточными условиями являются обычный слесарный верстак и монтажный стол.
Меньшее количество сварных швов в конструкции повышает её надёжность.
За счёт оптимально разработанного профиля коллекторной трубы 1, высота которой h меньше 1/3 ширины d торцевой части, а внутри профиль разделен перегородками 5, увеличивается ёмкость коллектора для теплоносителя, без потери эффективности теплопроизводительности. Это очень важно, так как при меньшем объёме теплоносителя в абсорбере солнечного коллектора вырастает разница в температуре между теплоносителем и окружающей средой, так называемая температурная дельта. Это приводит к тому, что часть тепла от абсорбера солнечного коллектора рассеивается в окружающую среду. В заявленной конструкции эта проблема решена.
За счет особой конструкции профиля коллекторной трубы 1 происходит достаточно быстрая теплопередача солнечного тепла к теплоносителю, непосредственно от металлической поверхности жидкостной трубы абсорбера к жидкости-теплоносителю.
Перегородки 5 необходимы для того, чтобы увеличить теплопередачу жидкости-теплоносителю, сдерживать давление на верхние и нижние стенки профиля, а так же нагрузку на них как каркаса абсорбера, поскольку ширина d торцевой части трубы как минимум на 2/3 больше высоты самого профиля. Именно такие пропорции или еще большая ширина d позволяют достичь максимальной теплопередачи солнечного тепла от абсорбционных листов 3 через каналы 6 внутри коллекторной трубы 1 к теплоносителю, в сравнении с обычной круглой трубой.
Количество жидкостных коллекторных труб рассчитано так, что между двумя такими трубами 1 установлен один абсорбционный лист 3, причем установлен на бортики 7 профиля простой укладкой, с последующей пайкой или проваркой по всей длине коллекторной трубы. Это повышает степень надёжности абсорбера из-за малого количества соединений и как следствие достигается простота в изготовлении, по отношению к существующим аналогам.
Сам профиль коллекторной трубы 1 прост в изготовлении.
Его можно выполнить заранее требуемой формы с уже выполненными внутри каналами 6, образованными перегородками 5.
Это существенно снижает затраты на изготовление изделия, затраты на расходные материалы и аргонную сварку, при условии, если вваривать по 4 трубки по отдельности, вместо одной. Один профиль в заявленном решении заменяет как минимум четыре трубки своими четырьмя каналами.
При таком техническом решении энергоэффективность абсорбера не снижается, так как солнечная инсоляция передаётся на всю поверхность плоскоовальной трубки, а не по одной тонкой линии, в месте сопряжения трубок и листа абсорбера, в традиционных абсорберах солнечных коллекторов.
Излучаемое солнечное тепло, сразу, непосредственно полностью, по всей поверхности каналов 6 передаётся жидкости теплоносителя, циркулирующей внутри каналов 6 коллекторной трубы 1. Дополнительное усиление теплопередачи происходит за счёт того, что между коллекторными трубами 1 уложены и проварены по всей длине (для лучшей теплопередачи) абсорбционные листы 3, которые также абсорбируют солнечное излучение и передают его на каналы 6 через стенки корпуса коллекторной трубы 1.
Таким образом, солнечная теплопередача происходит по всей поверхности коллекторной трубы 1 и передаётся непосредственно сразу к жидкости-теплоносителю, без промежуточных слоёв металла и воздуха. Усиление нагрева жидкости-теплоносителя обеспечивается за счёт абсорбционных листов 3. Конструкция абсорбера, представляет собой единую сварную конструкцию из отдельно изготовленных элементов.
1. Солнечный абсорбер, содержащий магистральные жидкостные трубы, концы которых соединены с коллекторными трубами, абсорбционный лист, причем каждая жидкостная труба и абсорбционные листы выполнены из одного теплопроводящего материала, отличающийся тем, что каждая магистральная жидкостная труба выполнена в виде профиля, имеющего боковые бортики вдоль всей длины, а высота профиля меньше 1/3 ширины торцевой части профиля, внутри профиль разделен перегородками, причем на боковые бортики профиля уложены и приварены сварным соединением по всей длине абсорбционные листы.
2. Солнечный абсорбер по п.
1, отличающийся тем, что все элементы конструкции изготовлены из алюминиевых сплавов и проварены аргонной сваркой таким образом, что образуют единую цельную конструкцию.
3. Солнечный абсорбер по п.1 или 2, отличающийся тем, что перегородки внутри профиля выполнены таким образом, что каждый канал профиля, образованный перегородками, с торца имеет форму овала или прямоугольника с закругленными краями.
Плоские солнечные коллекторы, Плоский солнечный коллектор
Принцип работы плоского солнечного коллектора:
Плоский солнечный коллектор представляет собой металлическую коробку со стеклянной крышкой сверху и цветной поглотительной пластиной посередине. Боковые стороны и дно коллектора изолированы для минимизации потерь тепла. Солнечный свет проходит через стеклянную крышку и поглощается пластиной поглотителя, преобразуя солнечную энергию в тепловую энергию. Тепловая энергия передается теплоносителю, проходящему через медные трубы, прикрепленные к пластине абсорбера.
Характеристики плоских солнечных коллекторов:
● Сертификация Solar Keymark (EN12975). Нажмите здесь.
● Доступны площади 1,5, 2 и 2,5 квадратных метра, гибкая комбинация.
● Синее титановое покрытие абсорбера.
● Идеально сочетается со зданием, идеально подходит для установки на наклонной или плоской крыше.
● Низкие эксплуатационные расходы.
Ключевые компоненты плоского солнечного коллектора
Спецификация плоских солнечных коллекторов:
1. Закаленное стекло: закаленное стекло с низким содержанием железа, 3,2 мм
2. Коллектор: красная медь.
3. Задний лист: оцинкованная сталь
4. Слой изоляции: стекловата
5. Подъемная труба: красная медь.
6. Абсорбирующая пластина: синее титановое покрытие, коэффициент поглощения ≥9.5%±2%, эмиттанс: ≤5%±2%
7. Рама: алюминиевый сплав
8.
Рабочее давление: 0,6 МПа.
Применение плоского солнечного коллектора:
1) Нагрев воды для бытовых нужд, например душ, кухонная мойка и т. д.
2) Обогрев помещения, например, пол и радиаторное отопление.
3) Модернизация старого отопительного оборудования/системы.
4) Крупномасштабная коммерческая солнечная система нагрева воды, такая как гостиница, квартира, школа, больница и т. д.
Таблица параметров:
| Модель | Размеры | Общая площадь | Размер упаковки | Загрузка Кол-во. (комплект) | ||
| (мм) | (м 2 ) | (мм) | 20ГП | 40ГП | 40ХК | |
| JFC-2/2 | 2000 х 1045 х 80 | 2 | 2030 х 1100 х 90 | 153 | 324 | 357 |
JFC-2/2. 5 | 2000 х 1295 х 80 | 2030 х 1350 х 90 | 122 | 254 | 288 | |
Солнечное селективное поглощающее покрытие для плоских коллекторов
Выберите страницу Руководство по установке плоских пластинSOLKOTE Технические характеристикиSOLKOTE Press | Брошюры | РесурсыSOLKOTE Flat Plate Gallery
SOLKOTE HI/SORB-II — это оптическое покрытие, специально разработанное для использования в солнечных тепловых системах. Его устойчивость к высоким температурам, устойчивость к влаге и ультрафиолетовому излучению, а также превосходные оптические свойства делают его идеальной недорогой заменой электро- или вакуумно-осажденным селективным поверхностям. Его высокая поглощающая способность и сильная адгезия делают его идеальным покрытием для всех материалов поверхности абсорбера плоского коллектора. С доказанной историей надежности и долговечности SOLKOTE питает коллекторы многих крупнейших в мире производителей солнечного тепла с 1980.
Плоский солнечный коллектор Rayosol Instalaciones
SOLKOTE предлагает следующие уникальные характеристики:
- Низкая стоимость (на 50–75 % дешевле, чем у конкурирующих селективных поверхностей)
- Простое нанесение распылением (требует очень низких капиталовложений)
- Отличная устойчивость к высоким температурам (1000°F/538°C)
- Превосходная стойкость к ультрафиолетовому излучению и влаге
- Отличная долговечность (не теряет впитывающую способность со временем)
- Превосходные оптические характеристики
- Отсутствие газовыделения при правильном отверждении
- Может использоваться в низкотемпературных и высокотемпературных остеклениях
- Поставляется предварительно смешанным, готовым к нанесению
- Отличный срок годности (один год с даты производства)
- Не рекомендуется для наружных и неглазурованных работ
SOLKOTE HI/SORB-II — это поглощающая поверхность, которую выбирают многие ведущие мировые производители солнечных батарей.
SOLKOTE может обеспечить превосходные оптические свойства для систем с плоскими пластинами за небольшую часть стоимости электро- или вакуумного осаждения и является одной из немногих селективных поверхностей в мире с более чем 30-летней историей использования в полевых условиях. SOLKOTE — идеальная селективная поверхность для плоских солнечных тепловых систем. Его силиконовые полимеры позволяют наносить покрытие на широкий спектр низкоэмиссионных подложек, таких как медь, алюминий, нержавеющая сталь, никелированные поверхности и многое другое. SOLKOTE обеспечивает чрезвычайно прочную поверхность плоских панелей, устойчивую к ультрафиолетовому излучению и влаге, а также термостойкость до 1000F (538C). Он не разлагается при суровых стагнационных температурах.
solkote на гофрированном медном абсорбере
SOLKOTE — идеальная технология для запуска солнечной энергии, поскольку она требует минимальных капиталовложений, простого краскораспылителя. Это позволяет получить очень недорогую селективную поверхность, которую можно равномерно наносить для получения гладкого, однородного покрытия на складчатых и прокатанных поглотителях (должно наноситься после процесса прокатки).