Spôsob regulácie teploty pigmentovanými kvapalinami s variabilnou priehľadnosťou a/alebo farbou v transparentných solárnych kolektoroch

Číslo patentu: U 5380

Dátum: 08.03.2010

Autori: Pokorná Katarína, Rotheneder Heinz Leopold

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Technické riešenie sa týka spôsobu regulácie teploty teplonosnej kvapaliny V transparentých solámych kolektoroch, pri ktorých solárna energia je premenená na termálnu pomocou nepriehľadnej pigmentovanej kvapaliny, ktorá zabezpečuje aj transport tepla do tepelného Výmenníka pomocou meniteľnej priehľadnosti a farby nosnej kvapaliny. Toto technické riešenie je V spojitosti s existujúcim rakúskym patentom AT 411 708 B. Systém pigmentácie a reverzibilného odstránenia pigmentu je podstatou tohto technického riešenia. Poskytuje niekoľko spôsobov kontroly pigmentácie magnetickým poľom, ñltráciou, centrifugáciou, hydrocyklónom alebo koalescenciou.Je známy celý rad konštrukcií termálnych solárnych kolektorov. Prevažná Väčšina pracuje na princípe absorbcie krátkovlnného slnečného žiarenia (viditeľné a ultrafialové spektrum) pomocou tmavej plochy. Na tmavej ploche sa toto žiarenie premieňa na teplo. Teplo je potom odovzdávané kondukciou kvapalíne, ktorá je odvádzaná do vykurovacieho systému.Iný systém termálnych solárnych kolektorov spočíva V inovatívnych transparentných paneloch, ktoré sú zhotovené zo skla, plastov alebo iných priehľadných materiálov (AT 411 708 B). Solámy panel obsahuje štyri takéto panely. Medzi vrchným párom a spodným párom týchto panelov je vytvorená bud vzduchová alebo vákuové medzera slúžiaca ako tepelná izolácia. Teplo prenášajúca pigmentovaná kvapalina, pretekajúca pomedzi vnútomý pár transparentných panelov, priamo pôsobí ako absorbent tepelnej energie s vysokou efektívnosťou.Patent AT 41 l 708 B Však neuvádza spôsob regulácie teploty V transparentných solárnych kolektoroch.Spôsob regulácie teploty pomocou Variabilnej pigmentácie teplo-nosnej kvapaliny alebo zmenou jej farby V transparentných termálnych solámych kolektoroch je podstatou tohto vynálezu. Táto kvapalina je samotný absorbent tepla. Tá istá kvapalina zároveň slúži aj na prenos tepla do vykurovacieho systému.Tým, že je absorbentom zafarbená kvapalina, je možné regulovanie miery pigmentácie tejto kvapaliny. Požadovaná priehľadnost sa dosiahne zaradením regulovateľného bajpasu. Bajpas slúži na odstránenie pigmentu z kvapaliny. Odstránenie pigmentu z nosnej kvapaliny je podľa tohto technického riešenia zabezpečené bud elektromagnetom, flitrom, centrifúgou, hydrocyklónorn, alebo koalátorom. Výber spôsobu odstraňovania závisí na type použitého pigmentu. Elektromagnetické odstránenie pigmentu je vhodné pre feromagnetické pigmenty. Ostatné spôsoby sú vhodné pre nemagnetické pigmenty.Technicke riešenie ponúka inovatívnu kontrolu pracovnej teploty nosného média. Kontrola teploty je uskutočnená pomocou nastavenia miery pigmentácie. Adekvátny podiel kvapaliny prejde cez bajpas, kde je pigment odstránený pomocou vyššie uvedených metód. Pigment môže byt opätovne privedený do nosnej kvapaliny tak, že sa bud vypne elektromagnetické pole pre feromagnetický pigment, alebo pomocou reverzného prietoku cez bajpas V pripade ostatných metód. Tento spôsob kontroly miery pigmentácie a tým aj teploty nosnej kvapaliny robí predstavený systém solárneho kolektora výhodný oproti konvenčným kolektorom.Ďalšou možnosťou kontroly pracovnej teploty solámych panelov je nahradenie čierneho pigmentu svetlejším, ktorý odráža dostatok slnečného žiarenia späť do atmosféry tak, aby nebola prekročené pracovná teplota. V tomto prípade je nainštalovaný ešte jeden bajpas, ktorý slúži na odstránenie a opätovný prívod svetlejšieho pigmentu do nosnej kvapaliny.Pridanou hodnotou variabilnej priehľadnosti a farby nosnej kvapaliny V transparentných solárnych kolektoroch je estetické hľadisko. Ľnbovoľná miera priehľadnosti a farba môže byt vybraná podľa tohto technického riešenia.Inovativny systém termálnych kolektorov je vhodný pre všetky typy osadenia kolektorov, ako sú voľne stojace, osadené V alebo na streche, alebo osadené na fasáde.Prehľad obrázkov na výkresochNa obr. l a 2 je schematicky znázomený spôsob využitia pigmentovaných kvapalín s variabilnou priehľadnosťou a farbou V transparentných solárnych kolektoroch.Príklady uskutočnenia technického riešeniaKeď intenzita slnečného žiarenia je vysoká, teplota solárneho systému rastie a blíži sa ku kritickej úrovni. Termometer 1, kontinuálne moniturujúci teplom v zásobníku teplej vody s integrovaným tepelným výmenníkom 4 a teplom zohriatej kvapaliny opúšťajúcu solamy panel 5, sú prepojené s riadiacim panelom 2. Riadiaci panel 2 vyšle signál na otvorenie bajpasu, v ktorom je umiestnený separátor A 3. Týmto sa pomocou čerpadla 6 odoberie toľko pigmentu z nosnej kvapaliny, koľko je potrebné na udržanie optimálnej pracovnej teploty. Keď intenzita slnečného žiarenia poklesne, pigment naakumulovaný v bajpase je postupne uvoľnený späť do systému. Privedenie pigmentu späť do nosnej kvapaliny je zabezpečené presmerovaním adekvátneho množstva kvapaliny cez bajpas. Ked je pigment privádzaný späť do nosnej kvapaliny, elektromagnetické pole je vypnuté v prípade feromagnetického pigmentu. V prípade ostatných pigmentov je opätovný prívod pigmentu zabezpečený pomocou reverzného toku kvapaliny cez separátor A 3.Ked intenzita slnečného žiarenia je vysoká, teplota solámeho systému rastie a blíži sa ku kritickej úrovni. Termometer 1, kontinuálne moniturujúci teplotu v zásobníku teplej vody s integrovaným tepelným výmenníkom 4 a teplotu zohriatej kvapaliny opúšťajúcu solámy panel 5, sú prepojené s riadiacim panelom 2. Riadiaci panel 2 vyšle signál na otvorenie bajpasu, v ktorom je umiestnený separátor A 3. Týmto sa čierny pigment úplne odstráni z nosnej kvapaliny v separátore A 3 pomocou čerpadla 6 spôsobmi opísanými v príklade l. Potom sa otvorí druhý bajpas, v ktorom je umiestnený separátor B 7 a privedie sa do systému svetlejší pigment. Keď sa následne zníži intenzita slnečného žiarenia, svetlejší pigment sa odstráni zo systému v separátor B 7 opäť pomocou metód opísaných v príklade l a čierny pigment je uvoľnený do systému.Farba pigmentu môže byť jednoducho zmenená alebo úplne odstránená pomocou tohto vynálezu z čisto estetických dôvodov. Na požiadanie je možné adaptovať niekoľko bajpasov tak, že sa požadovaná farba solámych kolektorov dá rýchlo a pohodlne zmeniť. Odstránenie a nasadenie iného pigmentu do systému ako aj znovu uvedenie pôvodného pigmentu boli opísané v príkladoch 1 a 2.Transparentné termálne solárne kolektory s pigmentovanou kvapalinou môžu byť použité vo všetkých typoch osadenia kolektorov, akými sú voľne stojace, osadené V alebo na streche, osadené na fasáde, atď. Pomocou tohto vynálezu je možné nastaviť magnitúdu pigmentácie pomocou navrhnutého systému na kontrolu stupňa absorpcie tepla. Vynález tiež umožňuje aplikáciu pigmentov s rôznymi farbami za tým istým účelom alebo z estetických dôvodov.1. Spôsob regmlácie teploty pigmentovanými kvapalinami s varíabilnou priehľadnosťou a/alebo farbou v transparentných solárnych kolektoroch, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že soláme panely (5), ktoré sú vyhotovené zo štyroch buď sklenených, transparenmých umelohmotných alebo iných priehľadných dosiek,vytvárajú tri vrstvy - strednou preteká pigmentovaná teplo-nosná kvapalina a lcrajné sú izolačné, pričom zohriata pigmentovaná kvapalina je odvádzaná z kolektora do tepelného výmenníka (4) a ochladená kvapalina je následne privádzaná späť do solárneho kolektora čerpadlom (6), zatiaľ čo prietok teplo-nosnej pigmentovanej kvapaliny je riadený termometrami (1) a regulácia pracovnej teploty tejto kvapaliny je zabezpečená odstránením a opätovným privedením pigmentu späť do systému v separátore A (3) taktiež na základe meranie termometra (l) umiestneného vo výstupnej vetve solárneho kolektora.2. Spôsob regulácie teploty pigmentovanýrni kvapalinami s varíabilnou priehľadnosťou a/alebo farbou v transparentných solámych kolektoroch podľa nároku l, v y z n a č u j ú c i s a tý m, že vrchná a spodná izolačné vrstva je vyplnená vzduchom a/alebo iným plynom a/alebo vákuom.3. Spôsob regulácie teploty pigmentovanýmí kvapalinami s varíabilnou priehľadnosťou a/alebo farbou v transparentných solámych kolektoroch podľa nároku 1 a 2, V y z n a č u j ú c i s a t ý m , že odstránenie a opätovné privedenie pigmentu späť do systému v separátore (3) je zabezpečené pre feromagnetické pigmenty pomocou elektromagnetického poľa a pre ostatné pigmenty pomocou filtrácie, centrifugácie, hydrocyklónu, koalescencie, atď.4. Spôsob regulácie teploty pigmentovanými kvapalinami s variabilnou priehľadnosťou a/alebo farbou V transparentných solárnych kolektoroch podľa nároku 1, 2 a 3, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že regulácia pracovncj teploty pigmentovanej kvapaliny môže byť dosiahnutá zámenou farby pígmcntu v separátoroch A (3) a separátoroch B (7).

MPK / Značky

MPK: F24J 2/04, H01L 31/024, F25D 19/00

Značky: spôsob, teploty, priehľadnosťou, kvapalinami, transparentných, farbou, variabilnou, solárnych, kolektoroch, regulácie, pigmentovanými

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-u5380-sposob-regulacie-teploty-pigmentovanymi-kvapalinami-s-variabilnou-priehladnostou-a-alebo-farbou-v-transparentnych-solarnych-kolektoroch.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob regulácie teploty pigmentovanými kvapalinami s variabilnou priehľadnosťou a/alebo farbou v transparentných solárnych kolektoroch</a>

Podobne patenty