×
10.01.2015
216.013.1a44

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к гелиотехнике и предназначено для преобразования солнечного излучения в тепловую и электрическую энергию. Оно может быть использовано для альтернативного энергообеспечения зданий и сооружений. Многофункциональный солнечный коллектор состоит из корпуса 1 с теплоизоляционным материалом 2, расположенного в нем под прозрачным ограждением 3 абсорбера 4 с продольными металлическими трубками 5, и установленными над абсорбером 4 металлическими сетками 6 с продольными полимерными трубками 8. Полимерные трубки 8 состоят из продольных сегментов 10, соединенных между собой посредством термической сварки, и поэтому они содержат участки металлических сеток 9. На внешней поверхности продольных полимерных трубок 8, обращенной к прозрачному ограждению 3, закреплены фотоэлектрические элементы 11. Продольные трубки, полимерные 8 и металлические 5, расположены в шахматном порядке и сообщаются между собой посредством промежуточной камеры. Такая конструкция устройства позволяет более полно улавливать солнечную радиацию, нагревая теплоноситель до высоких температур, и получать электроэнергию, продлевая срок службы фотоэлектрических элементов за счет их своевременного охлаждения. 3 ил.
Основные результаты: Многофункциональный солнечный коллектор, содержащий корпус с теплоизоляционным материалом, впускную и выпускную камеры, расположенные в корпусе под прозрачным ограждением абсорбер с продольными трубками и фотоэлектрические элементы, отличающийся тем, что над абсорбером под прозрачным ограждением размещены один или несколько слоев металлических сеток, имеющих продольные полимерные трубки, включающие участки металлических сеток и сообщенные с продольными трубками абсорбера посредством промежуточной камеры, а фотоэлектрические элементы расположены на передней поверхности продольных полимерных трубок, обращенной к прозрачному ограждению.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к гелиотехнике и предназначено для преобразования солнечного излучения в тепловую и электрическую энергию. Оно может быть использовано для альтернативного энергообеспечения зданий и сооружений.

Известен солнечный коллектор (1), имеющий прозрачное ограждение и камеру, образованную гофрированной стенкой и днищем корпуса и соединенную с трубками трубчатого абсорбера. Трубки формы трехгранной призмы обращены ребрами к вершинам гофр, на которых установлены опорные элементы для трубчатого абсорбера. Выполнение поглотителя солнечной радиации трубчатым не позволяет нагреть теплоноситель до высокой температуры, так как трубки трубчатого абсорбера не имеют дополнительных поверхностей, которые бы улавливали излучение любого типа, в том числе и отраженное, преобразовывали и передавали полученную тепловую энергию нагреваемой среде. В зонах гофрированной стенки, расположенных возле вершин гофр, угол между направлениями падения и отражения солнечной радиации будет небольшим, поэтому отраженное излучение беспрепятственно пройдет к прозрачному ограждению, минуя поверхность трубок, тем самым снижая их облученность и увеличивая потери в окружающую среду.

Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков является многофункциональный солнечный коллектор (2), содержащий корпус из теплоизоляционного материала, прозрачное ограждение, абсорбер с продольными трубками, расположенный в корпусе, впускную и выпускную камеры и фотоэлектрические элементы, установленные на передней стороне абсорбера, обращенной к прозрачному ограждению. Для увеличения поглощающей способности абсорбера такая конструкция устройства предусматривает дорогое и технически сложное в исполнении селективное покрытие. Селективное покрытие, увеличивая поглощающую способность абсорбера, не уменьшает его собственное излучение, которое возрастает с повышением температуры поверхности, что приводит к росту потерь коллектора в окружающую среду. Так как для эффективной передачи уловленной тепловой энергии абсорберы в основном выполняются металлическими, то размещение фотоэлектрических элементов на их поверхности снижает безопасность устройства. Применение только впускной и выпускной камер для теплоносителя не повлияет на аккумулирующую способность коллектора, которую при нестабильных климатических условиях следует увеличивать.

Задачей изобретения является повышение эффективности преобразования солнечного излучения в тепловую и электрическую энергии при увеличении срока службы устройства за счет интенсивного охлаждения применяемых фотоэлектрических элементов в процессе нагревания теплоносителя.

Эта задача решается тем, что в многофункциональном солнечном коллекторе, содержащем корпус с теплоизоляционным материалом, впускную и выпускную камеры, расположенные в корпусе под прозрачным ограждением абсорбер с продольными трубками и фотоэлектрические элементы, отличительными от прототипа признаками являются размещение над абсорбером одного или нескольких слоев металлических сеток, имеющих продольные полимерные трубки, включающие участки металлических сеток и сообщенные с продольными трубками абсорбера посредством промежуточной камеры, а фотоэлектрические элементы расположены на передней поверхности продольных полимерных трубок, обращенной к прозрачному ограждению.

Предлагаемая конструкция многофункционального солнечного коллектора при применении металлических сеток позволяет достичь более высокой облученности поглощающих элементов с одновременным снижением отражения в окружающую среду. Последовательный теплосъем теплоносителем уловленной энергии с металлических сеток и фотоэлектрических элементов, в процессе охлаждения последних, а затем в абсорбере, обеспечивает более высокую температуру на выходе из устройства. Указанное охлаждение фотоэлектрических элементов значительно продлевает срок безотказной эксплуатации. Дополнительное использование продольных полимерных трубок и промежуточной камеры повышает аккумулирующую способность многофункционального солнечного коллектора.

На фиг.1 изображен вид сверху.

На фиг.2 показан разрез 1-1.

На фиг.3 представлен фрагмент поперечного разреза многофункционального солнечного коллектора.

Многофункциональный солнечный коллектор содержит корпус 1 с теплоизоляционным материалом 2, прозрачное ограждение 3 и абсорбер 4, расположенный в корпусе под прозрачным ограждением 3. Абсорбер 4 имеет продольные трубки 5 для теплоносителя, которые так же как и абсорбер 4 выполнены металлическими. Над абсорбером 4 под прозрачным ограждением 3 расположены на небольшом расстоянии друг от друга один или несколько слоев металлических сеток 6. Металлические сетки 6 выполнены из элементов протяженной длины и площадью поперечного сечения не более 2 мм2 с образованием ячеек 7 незначительного размера. Длина и ширина самих сеток соответствуют габаритным размерам абсорбера, и они также снабжены продольными трубками 8 для теплоносителя, выполненными из полимерного материала. Продольные полимерные трубки 8 содержат участки сеток 9, так как они собраны из отдельных продольных сегментов 10 посредством термической сварки. Сварка может быть осуществлена предварительным нагреванием металлических сеток 6 с последующим их остыванием при соприкосновении и фиксации положения на них продольных сегментов 10 полимерных трубок 8. На внешней поверхности продольных полимерных трубок 8 со стороны прозрачного ограждения 3 закреплены фотоэлектрические элементы 11. Продольные полимерные трубки 8 соединены с впускной камерой 12, имеющей входной парубок 13 для теплоносителя, а продольные металлические трубки 5 с выпускной камерой 14, снабженной выходным патрубком 15. Продольные трубки 5 абсорбера 4 и полимерные 8 трубки расположены по отношению друг к другу в шахматном порядке и сообщаются между собой посредством промежуточной камеры 16 для теплоносителя.

Устройство работает следующим образом.

Теплоноситель по входному патрубку 13 поступает во впускную камеру 12 многофункционального солнечного коллектора, а затем в продольные полимерные трубки 8. Перемещаясь по полимерным трубкам 8, теплоноситель нагревается за счет передачи теплоты от металлических сеток 6, подвергаемых интенсивному воздействию солнечной радиации, прошедшей через прозрачное ограждение 3. Участки металлических сеток 9, расположенные в продольных полимерных трубках 8, турбулизируют теплоноситель, что интенсифицирует теплообмен, тем самым вызывая рост его температуры. После продольных полимерных трубок 8 теплоноситель поступает через промежуточную камеру 16 в продольные металлические трубки 5 абсорбера 4. Часть солнечной радиации, не поглощенная элементами металлических сеток 6, попадает через ячейки 7 последних на абсорбер 4, где переходит в теплоту. Высокая теплопроводность металла абсорбера 4 обеспечивает беспрепятственную передачу полученной энергии к продольным металлическим трубкам 5 и к перемещающемуся в них теплоносителю. После чего нагретый теплоноситель поступает в выпускную камеру 14 и по выходному патрубку 15 направляется потребителю.

Солнечная радиация, пройдя через прозрачное ограждение 3, попадает не только на металлические сетки 6 и абсорбер 4, но и на фотоэлектрические элементы 11, закрепленные на продольных полимерных трубках 8. Под воздействием солнечного излучения фотоэлектрические элементы 11, нагреваясь, вырабатывают электроэнергию. Длительная эксплуатация фотоэлектрических элементов 11 при высокой температуре приводит к сокращению их срока службы. Размещение на поверхности продольных полимерных трубок 8 обеспечивает их охлаждение за счет своевременного теплосъема с передачей избыточной энергии нагреваемому теплоносителю. При применении полимерных материалов для продольных трубок 8 с расположенными на них фотоэлектрическими элементами 11 достигается изоляция теплоносителя от вырабатываемой электроэнергии, что востребовано условиями безопасной эксплуатации многофункционального солнечного коллектора.

В устройстве прошедшее через прозрачное ограждение 3 солнечное излучение поглощается как элементами металлических сеток 6, так и абсорбером 4. Но при попадании радиации на абсорбер 4 его поверхность не только частично отражает, но и вызывает собственное излучение из-за высокой температуры. Излучение, направленное от абсорбера 4, вновь попадает на металлические сетки 6, где происходит его поглощение элементами последних. Расположение нескольких слоев металлических сеток 6 и незначительный размер их ячеек 7 обеспечивает наиболее полное улавливание солнечной радиации и сокращает потери теплоты в окружающую среду. Такая эффективная утилизация солнечной энергии позволяет отказаться от дорогостоящих и технологически сложно исполняемых селективных покрытий для поглощающих поверхностей.

Дополнительное снабжение коллектора продольными полимерными трубками 8 и их последовательное соединение с продольными трубками 5 абсорбера 4 посредством промежуточной камеры 16 приводит к более длительному пребыванию теплоносителя в устройстве, тем самым создавая условия для увеличения времени контактирования с преобразованной солнечной энергией, что неизбежно приводит к его прогреву до более высоких температур. Заполнение теплоносителем продольных трубок 5, 8 и камер 12, 14, 16 повышает аккумулирующую способность многофункционального солнечного коллектора.

Источники информации

1. Патент 1578418, МКИ F24J 2/14.

2. Патент 2388974, МКИ F24J 2/04, F24J 2/46.

Многофункциональный солнечный коллектор, содержащий корпус с теплоизоляционным материалом, впускную и выпускную камеры, расположенные в корпусе под прозрачным ограждением абсорбер с продольными трубками и фотоэлектрические элементы, отличающийся тем, что над абсорбером под прозрачным ограждением размещены один или несколько слоев металлических сеток, имеющих продольные полимерные трубки, включающие участки металлических сеток и сообщенные с продольными трубками абсорбера посредством промежуточной камеры, а фотоэлектрические элементы расположены на передней поверхности продольных полимерных трубок, обращенной к прозрачному ограждению.
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 27 items.
10.11.2013
№216.012.7db8

Соль цинка или меди (ii) и ее применение в качестве биоцида

Изобретение относится к новым химическим соединениям - солям цинка и меди с органическими кислотами, которые могут найти применение в качестве биоцидов, предназначенных, например, для введения в состав полимерных материалов, дезинфекционных и антисептических составов, обработки древесины,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497857
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.06.2014
№216.012.d492

Сырьевая композиция для изготовления керамических изделий

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении керамических изделий различного назначения - клинкерного и кислотоупорного кирпичей, керамической плитки для полов и др. Техническим результатом изобретения является повышение прочности на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520189
Дата охранного документа: 20.06.2014
20.08.2014
№216.012.e99a

Способ возделывания овощных культур при капельном орошении

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к мелиорации. Способ включает предпосадочную обработку почвы, раскладку и фиксацию гибких поливных трубопроводов со встроенными в их полостях капельницами, высадку рассады овощных культур, подавление сорной растительности,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525610
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.09.2014
№216.012.f7f4

Шихта для изготовления гранитокерамических изделий

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности, к технологии гранитокерамических изделий, и может быть использовано для изготовления лицевого керамического кирпича, элементов отделки зданий, плитки для полов, кровельных материалов и т.д. Техническим результатом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529313
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.10.2014
№216.012.fb51

Мотор-колесо

Изобретение относится к электротрансмиссиям подвижных объектов и может использоваться в электроприводе мобильных агрегатов, например электроробокаров, электропогрузчиков и электротягачей. Изобретение направлено на уменьшение массы неподрессорных частей, повышение надежности. Это достигается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530183
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.04.2015
№216.013.3cbb

Узловое сопряжение колонны с монолитным перекрытием

Изобретение относится к строительству, в частности к узловому сопряжению колонны с монолитным перекрытием. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности. Узловое сопряжение состоит из сходящихся балок, выполненных с преднапряженной арматурой, полки плиты и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547035
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3eab

Опорная часть моста

Изобретение относится к области мостостроения. Верхний балансир опорной части моста оборудован системой подачи смазочного материала с внешней стороны опорной части моста через выполненные механической обработкой, взаимно перпендикулярные вертикальные короткие каналы круглого сечения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547531
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.06.2015
№216.013.54c3

Способ получения этанола

Способ предусматривает получение этанола путём вываривания этилового спирта из бражки в бражной колонне, очистки бражного дистиллята от головных и промежуточных примесей в эпюрационной колонне, работающей по методу глубокой гидроселекции, ректификации эпюрата в спиртовой колонне, выделения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553220
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.552b

Способ подогрева бражки теплом барды посредством промежуточного теплоносителя

Изобретение относится к спиртовой промышленности, в частности к способу подогрева бражки теплом барды. Способ включает подачу бражки в трубное пространство одного кожухотрубного теплообменника, при этом барда направляется в трубные пучки другого теплообменника, а межтрубное пространство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553324
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.07.2015
№216.013.5d92

Способ измерения плавающего потенциала в плазме

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ измерения плавающего потенциала в плазме и может использоваться для диагностики параметров плазмы газового разряда. При реализации способа два зонда размещают внутри соленоида, размеры которого много меньше размеров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555495
Дата охранного документа: 10.07.2015
Showing 1-10 of 37 items.
10.11.2013
№216.012.7db8

Соль цинка или меди (ii) и ее применение в качестве биоцида

Изобретение относится к новым химическим соединениям - солям цинка и меди с органическими кислотами, которые могут найти применение в качестве биоцидов, предназначенных, например, для введения в состав полимерных материалов, дезинфекционных и антисептических составов, обработки древесины,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497857
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7e5d

Составной отвал автогрейдера

Изобретение относится к землеройно-транспортным машинам, в частности к автогрейдерам. Отвал автогрейдера включает отвал и выдвижные секции, симметрично расположенные относительно его вертикальной оси. Выдвижные секции установлены сзади отвала, выполнены в форме секторов и шарнирно соединены с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498022
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7eb3

Ветроэлектрогенераторная установка

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэлектрогенераторная установка содержит башню, поворотное устройство, несущую конструкцию, вертикальные валы с вращающимися в разные стороны ветроколесами с лопастями, хвостовую плоскость, статорные и роторные элементы. Несущая конструкция выполнена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498108
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.03.2014
№216.012.a96e

Способ управления процессом полимеризации при производстве бутилкаучука

Изобретение относится к способу управления процессом получения бутилкаучука. Способ осуществляют путем сополимеризации в реакторе изопрена и изобутилена в инертном растворителе в присутствии катализатора. Способ включает контуры регулирования расходов шихты, катализатора, стоппера, жидкого и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509089
Дата охранного документа: 10.03.2014
10.05.2014
№216.012.c29c

Безредукторный ветроэлектроагрегат

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии. Безредукторный ветроэлектроагрегат содержит башню с поворотным основанием, ветроколесо, роторные элементы, статор, направляющее устройство, полюсные наконечники, катушки двух типов: рабочие и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515569
Дата охранного документа: 10.05.2014
20.06.2014
№216.012.d492

Сырьевая композиция для изготовления керамических изделий

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении керамических изделий различного назначения - клинкерного и кислотоупорного кирпичей, керамической плитки для полов и др. Техническим результатом изобретения является повышение прочности на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520189
Дата охранного документа: 20.06.2014
20.07.2014
№216.012.e189

Статор ветроэлектроагрегата

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэлектрогенераторам с преимущественно тихоходными ветроколесами. Статор ветроэлектроагрегата содержит катушку, источник возбуждения и магнитопроводы, причем согласно изобретению статор содержит нижний ферромагнитный уголок и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523523
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.08.2014
№216.012.e99a

Способ возделывания овощных культур при капельном орошении

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к мелиорации. Способ включает предпосадочную обработку почвы, раскладку и фиксацию гибких поливных трубопроводов со встроенными в их полостях капельницами, высадку рассады овощных культур, подавление сорной растительности,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525610
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.09.2014
№216.012.f7f4

Шихта для изготовления гранитокерамических изделий

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности, к технологии гранитокерамических изделий, и может быть использовано для изготовления лицевого керамического кирпича, элементов отделки зданий, плитки для полов, кровельных материалов и т.д. Техническим результатом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529313
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.10.2014
№216.012.fb51

Мотор-колесо

Изобретение относится к электротрансмиссиям подвижных объектов и может использоваться в электроприводе мобильных агрегатов, например электроробокаров, электропогрузчиков и электротягачей. Изобретение направлено на уменьшение массы неподрессорных частей, повышение надежности. Это достигается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530183
Дата охранного документа: 10.10.2014
+ добавить свой РИД