Dynamický vákuový izolačný systém transparentných solárnych kolektorov

Číslo patentu: U 5267

Dátum: 05.11.2009

Autori: Pokorná Katarína, Rotheneder Heinz Leopold

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

m) SK ÚŽITKOVÝ VZOR 5 2(22) Dátum podania prihlášky 1. 12. 2008 (13) Druh dokumentu yl(24) Dátum nadobudnutia účinkov úžitkového vzoru 16. 9. 2009 (5 l) Int. CI. (2009)(32) Dátum podania prioritnej prihlášky F 24 J 2/ 04(33) Krajina alebo regionálna organizácia priority ÚRAD (43) Dátum zverejnenia prihlášky 7. 5. 2009 PRIEMYSELNÉHO Vestmk UPV SR c. 5/2009 VLASTNICTVA (45) Dátum oznámenia o zápise SLOVENSKEJ REPUBLIKY úžitkového vzoru 5. 11. 2009Vestník ÚPV SR č. 11/2009(47) Dátum zápisu a spristupnenia úžitkového vzoru verejnosti 16. 9. 2009(62) Číslo pôvodnej prihlášky v pripade vylúčenej prihlášky(67) Číslo pôvodnej patentovej prihlášky v prípade odbočenia(86) Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCT(87) Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCT(96) Číslo podania európskej patentovej prihlášky(72) Pôvodca Pokorná Katarína, Mgr., Lučenec, SK Rotheneder Heinz Leopold, Lučenec, SK(54) Názov Dynamický vákuový izolačný systém transparentuých solárnych kolektorovOpísaný je dynamický vákuový izolačný systém transparentnýeh solárnych kolektorov, ktorý slúži na zabezpečenie stáleho vákua V izolačných vrstvách (l). Transparentné soláme kolektory pozostávajú z dvoch izolačných vrstiev (1),medzi ktorými sa nachádza nepriehľadná pigmentovaná kvapalina (2). Izolačné vrstvy sú tvorené dvomi priehľadnýmí plastickými alebo sklenenýmí tabuľami a dutými rúrkami (3) valcového tvaru, ktoré slúžia na vymedzenie rozstupu izolačných vrstiev (l). Izolačné vrstvy (l) sú pripojené na vákuové čerpadlo (6) vybavené manometrom (4) a riadiacou jednotkou (5). Vákuum je udržiavané pomocou vákuového čerpadla (6), pričom adekvátne vákuum je monitorovane manometrom (4),Technické riešenie sa týka dynamického vákuového izolačného systému transparentných solámych kolektorov.Doteraj ší stav technikyPoužívajú sa tri hlavné typy termálnych solámych kolektorov. V poradí stúpajúcej ceny sú to tieto tvarové plastické, ploché a vákuované tubuláme kolektory. Ich účinnosť je priamo závislá na tepelných stratách z povrchu kolektorov (účinnosť je definovaná ako pomer tepelnej energie, ktorá môže byť zúžitkovaná z izolácie). Tepelné straty sú prevažne spôsobené tepelným gradientom medzi teplotou kolektora a teplotou okolia. Učinnosť klesá ked teplota okolia klesá alebo ked teplota kolektora stúpa. Tento pokles účinnosti môže byť zmiemený zlepšenou izoláciou pomocou uzavretia jednotky do skla napr. pri plochých kolektoroch, alebo zabezpečením vákua pri tubulámych kolektoroch, Výber kolektora závisí od požiadaviek na vykurovanie a na environmentálnych podmienkach.Pre danú absorpčnú plochu môžu vákuové tubuláme kolektory udržať ich účinnosť pre veľký rozsah teplôt okolitého prostredia a požiadaviek na vykurovanie. Avšak kvôli ich konštrukcii absorpčná plocha zaberá len okolo 50 solámeho panela. Pre väčšinu klimatických pásiem a pre väčšinu prevádzok s teplou úžitkovou vodou v domácnostiach sú kolektory s plochými panelmi vo všeobecnosti ekonomickejším riešením. Ak nie sú zapojené vo veľkých zoskupeniach, účinné ale drahé tubuláme kolektory ponúkajú len okrajovú výhodu v zime a ponúkajú len zanedbateľnú výhodu v letných mesiacoch. Navyše, kvôli vákuovej izolácii nárnraza alebo sneh sa neroztopia cez deň. Sú najvhodnejšie do extrémne nízkych teplôt okolitého prostredia alebo tam, kde je trvalo nízka intenzita slnečného žiarenia. Taktiež sa využívajú v priemyselných aplikáeiách, kde sú potrebné vysoké teploty alebo na výrobu pary.Vákuové tubuláme kolektory majú väčšiu výhrevnosť, pričom niektoré modely majú výrazne väčšiu solámu výťažnosť na meter štvorcový ako ploché panely. Sú však drahšie a krehkejšie ako kolektory s plochými panelmi.Ďalším problémom vákuových termálnych kolektorov je únik vákua. Elastické tesnenie týchto kolektorov je nevyhnutné kvôli veľkému tepelnému gradientu medzi vonkajšou teplotou a teplotou vnútri kolektora. Avšak takáto izolácia (napr. silikónový izolant) starne a tým pádom stráca vzduchotesnosť.Následne vákuum unikne a taktiež vlhkosť prenikajúca do manifoldu okolo kovového plášťa je napokon absorbovaná izoláciou zo skleneného vlákna a potom si nájde cestu dovnútra trubice. Dôsledkom toho je korózia na rozhraní absorbent/vyhrievacie potrubie a zmrazené trhliny trubice ak sa trubice naplnia dostatočne vodou. Preto je systém s permanentnou evakuáciou potrebný na predchádzanie týchto problémov. Navyše,keďže ploché panely majú väčšiu absorpčnú plochu ako tubuláme, kombinácia termálnych solárnych kolektorov s plochými panelmi, ktoré majú dynamický vákuový izolačný systém, sa javí byť výhodná.Tento systém môže byť výhodne použitý pre transparentné termálne solárne kolektory, ktorých špecifikom je absorpcia solámej energie nepriehľadnou kvapalinou kolorovanou čiernym pigmentom. Ich princip je opísaný v rakúskom patente AT 411 708 B.Toto technické riešenie rieši problém dynamického pemianentného vákuového izolačného systému, ktoré je navrhnuté pre transparentné termálne solárne kolektory. Duté rúrky sú vsunuté medzi transparentné dosky izolačných vrstiev týchto kolektorov na vymedzenie ich rozostupu. Tieto duté rúrky sú prilepené k priehľadným doskám pomocou elastického tesnenia. Duté rúrky bránia potenciálnemu poškodeniu dosiek vákuom. Z každej izolačnej vrstvy vedie potrubie, ktoré je napojené na vákuové čerpadlo.V prípade, že sa používa viac ako jeden solámy kolektor, kolektory sú napojené na vákuové čerpadlo paralelne.Aktivácia vákuového čerpadla je zabezpečená aktívne kontrolovaným ventilom namiesto typického kontrolného ventilu. Účel takéhoto ventilu spočíva v eliminácii akéhokoľvek úniku vákua, keď je systém vákuovan .Vákuum v systéme je monitorované manometrom. V prípade, že vákuum poklesne na nastavená hodnotu,vákuové čerpadlo je aktivované. Čerpadlo pracuje dovtedy, kým vákuum dosiahne nastavenú hodnotu. Potom sa vypne. Čerpadlo sa opäť zapne v prípade, že je opätovne zistený pokles vákua manometrom. Tento systém umožňuje udržiavanie vákua dokonca aj po mnohých rokoch, ked izolácia kolektora už nie je tak účinná ako nová, vďaka čomu tento systém zlepšuje celkovú účinnosť absorpcie solárnej energie.Prehľad obrázkov na výkreseNa pripojenom výkrese je na obrázku schematicky znázornený dynamický vákuový izolačný systém pre transparentné termálne solárne kolektory.Vákuované transparentne termálne solárne kolektory obsahujú dve izolačné vrstvy 1. Tieto izolačné vrstVy sa nachádzajú nad a pod vrstvou, ktorou preteká pigmentovaná kvapalina 2. Pigmentovaná kvapalina 2 slúži na absorbciu slnečnej energie ako aj transport tepla. Izolačné vrstvy pozostávajú z dvoch priehľadných plastických alebo sklenených tabúľ. Medzera medzi každým párom tabúľ je zabezpečená vložením dutých rúrok 3 valcového tvaru. Rúrky 3 taktiež podopierajú tabule a zamedzujú ich mechanickému poškodeniu vákuom, ktorým je vyplnený priestor medzi oboma párrni plastických/sklenených tabúľ. Vákuum je monitorované manometrom 4. V prípade zaznamenania poklesu vákua riadiaca jednotka 5 vyšle signál vákuovému čerpadlu 6. Vákuové čerpadlo 6, pripojené ku kolektorom, začne pracovať na znovuziskaní pôvodného vákua. Keď sa dosiahne požadované Vákuum, čerpadlo 6 sa vypne a je opäť aktivované, keď je zaznamenaný ďalší pokles Vákua manometrom 4.l. Dynamický vákuový izolačný systém transparentných solámych kolektorov, v y z n a č u j ú c i s at ý m , že pozostáva z dvoch izolačných vrstiev (1), medzi ktorými sa nachádza nepriehľadná pigmentovaná kvapalina (2), ktorá je určená na absorpciu slnečnej energie ako aj transport tepla, pričom izolačné vrstvy (l) pozostávajú z dvoch priehľadnýeh plastických alebo sklenených tabúľ a dutých rúrok (3) valcového tvaru slúžiacích na vymedzenie rozostupu tabúľ, izolačné vrstvy (l) sú pripojené na vákuové čerpadlo (6) opatrené manometrom (4) a riadiacou jednotkou (5).

MPK / Značky

MPK: F24J 2/04

Značky: transparentných, kolektorov, izolačný, systém, solárnych, dynamický, vakuový

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-u5267-dynamicky-vakuovy-izolacny-system-transparentnych-solarnych-kolektorov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Dynamický vákuový izolačný systém transparentných solárnych kolektorov</a>

Podobne patenty