Kompaktná samonosná konštrukcia slnečného kolektora

Číslo patentu: U 2701

Dátum: 07.11.2000

Autor: Kišš Tibor

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Kompaktní samonosná konštrukcia slnečného kolektoraTechnické riešenie sa tka konštrukcie slnečného kolektora určené na ohrev Yprúdiaceho média tvorenej z pozdĺžnej vane s najmenej jednou sústavou uubiek uzavretáz homej strany priehľadnou sklenenou doskou s antireflexnou vrstvou a upevňovacímiprvkami so zabudovaným doskovým absorbérom - prevodníkom tepla.Slnečné kolektory odovzdávajú teplo vzniknuté absorbciou slnečnej energie obiehajúcemu prevažne kvapalnému teplonosnému médiu.Účinnosť slnečného kolektora je parameter kvalitatívneho charakteru vyžadovaný hlavne v oblastiach s menším počtom slnečných dní a.pri požiadavke celoročného využívania slnečnej energie.Sú známe viaceré konštrukcie slnečných kolektorov. Najjednoduchším typom súplastové resp. textilné poplastované články prípadne vaky, ktorými ako teplonosné médiumpreteká priamo kvapalina, ktorá má byť ohriata. Nevýhodou je málo účinná absorbčná vrstva,ktorou je len samotné farbivo dávkované do plastu, nízka tepelná vodivosť materiálu, ktorý vlastne tepelne izoluje absorbčnú vrstvu od teplonosného média a veľké spätné vyžarovanie tepla do okolia je charakteristické pre všetky typy nepresklených slnečných kolektorov.Použitie úžitkovej vody ako teplonosného média vynucuje včasné posezónne vypustenie a odstavenie systému ako prevenciu proti zamrznutiu teplonosného média a prípadnému poškodeniu systému.Ďalším typom slnečného kolektora je zasklený typ. Konštrukčne je riešený ako celohliníková lisovaná vaňa, ktorá je zasklená sklom s antiretlexnou vrstvou. Absorbér je zostavený z profilov z hliníkových kompozitov a má povrchovú úpravu vysokoabsorbčnou vrstvou. Profily absorbéra sú zo spodnej strany opatrené lôžkami pre osadenie zvyčajne medenej nírky vytvarovanej do hadovitého tvaru písmena S tak, že celým telesom slnečného kolektora prechádza jediná rúrka. V tejto rúrke prúdi nemrznúce teplonosné kvapalné médium. Izolácia kolektora je riešená pevnými izolačnými hmotarni alebo vákuom. Nevýhodou obdobných typov je vysoká finančná náročnosť vzhľadom k materiálu a technológii výroby telesa konštrukcie, ñnančná a technologická náročnosť výroby absorbéra amedenej rúrky. Konštrukcia absorbéra zapríčiňuje relatívne dlhý tepelný most medziabsorbčnou vrstvou a teplonosným médiom (orientačné 20 až 50 mm) a zároveň vzniká tepelný prechodový odpor na spojí medzi lôžkom absorbéra a medenou rúrkou. Pre tieto konštrukcie je charakteristický aj relatívne veľký pomer medzi plochou teplonosného média,ktorou preberá teplo a medzi plochou absorbčnej vrstvy absorbéra (orientačne 0,3 až 0,5). Vyššie uvedený nevýhodný pomer eliminuje technické riešenie, kde je absorbér riešený ako uzatvorený profil, vo vnútri ktorého prúdi teplonosné médium. Toto riešenie zároveň eliminuje nevýhody dlhého tepelného mosta, avšak na úkor zvýšeného množstva a teda aj ceny materiálu na zhotovenie absorbéra. Ďalšou nevýhodou sú zvýšené technologické,materiálové a cenové nároky na utesnenie týchto proñlov v spojoch hlavného prívodu a odvodu teplonosného média. Podstata technického riešeniaUvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje kompaktná samonosná konštrukcia slnečného kolektora určená na ohrev prúdiaceho média tvorená z pozdĺžnej vane s najmenej jednou sústavou trubiek uzavretá zhomej strany priehľadnou sklenenou doskou s antireflexnou vrstvou a upevňovacími prvkami, ktorej podstata technického riešenia spočíva vtom, že tvarované teleso má zo spodnej strany vytvorené spodné osadenie, do ktorého je po stranách vyhotovený aspoň jeden otvor, pričom zopačnej strany spodného osadenia sú z hora vo vnútomej časti telesa vytvorené kanáliky, ústiace z jednej strany do vtokového otvoru a z druhej strany do výtokového otvoru a zároveň sú predelené priehradkami. Na priehradky je osadený prevodník tepla, nad ktorým je do homého osadenia umiestnená absorbčná vrstva. Medzi ňou a prevodníkom tepla je dutina. Z vonkajšej strany na bočných stenách telesa je vytvorený odvodňovací kanálik kopírujúci tvar krytiny.Celá napríklad plastová kompaktná samonosná konštrukcia slnečného kolektora je zhotoviteľná jediným technologickým úkonom a je prispôsobená na osadenie veľkoplošného absorbéra, doskového prevodníka tepla tak, že medzi žľabmi v plastovej konštrukcii a absorbérom, doskovým prevodníkom tepla, preteká teplonosné médium.Absorbér z tepelne dobre vodivého materiálu môže byť opatrený vysoko účinnou absorbčnou vrstvou. Absorbér je zároveň veľkoplošným doskovým prevodníkom tepla,pričom dĺžka tepelného mosta nepresahuje l mm, teda hrúbku materiálu absorbéra, a pomer medzi plochou absorbčnej vrstvy a plochou kvapaliny preberajúcou teplo je blízky hodnote l.Plastová kompaktná samonosná konštrukcia slnečného kolektora vytvorením osadeniaz homej strany je prispôsobená na jej zasklenie. Takáto konštrukcia kompaktnej samonosnejkonštrukcie slnečného kolektora zabezpečuje minimalizáciu tepelného mosta od absorbčnej vrstvy ku kvapalnému médiu na hrúbku dosky prevodníka tepla a jeho dosková konštrukcia zabezpečuje výhodný pomer plochy absorbčnej vrstvy a plochy, z ktorej kvapalné teplonosné médium teplo preberá. Tým je dosiahnutá vysoká účinnosť slnečného kolektora. Ohriate teplonosné médium odteká výtokovým otvorom.Je výhodné teleso slnečného kolektora opatriť po obvode odvodňovacími žľabmidažďovej vody pre jeho zabudovanie do šikmých napr. škridlicových striech bez akýchkoľvek ďalších špeciálnych konštrukčných úprav.l Ďalšou výhodou kompaktnej samonosnej konštrukcie slnečného kolektora je, že jehoteleso je zo spodnej strany opatrené otvormi pre osadenie kotviacich prvkov pre montáž.Prehľad obrázkov na głkresochKompaktné samonosná konštrukcia slnečného kolektora podľa technického riešenia sa bližšie vysvetľuje pomocou obrázka, na ktorom obr. 1 znázorňuje konštrukčné usporiadanieprvkov tvoriace kompaktnú samonosnú konštrukciu slnečného kolektora v bočnom reze. Príklad uskutočnenia technického riešeniaKompaktné samonosná konštrukcia slnečného kolektora podľa obr. 1 pozostáva z tvarovaného telesa l, ktoré má zo spodnej strany vytvorené spodné osadenie JL Do spodného osadenia m je vyhotovený aspoň jeden otvor 2, pričom z opačnej strany spúodného osadenia 19 sú z hora vo vnútomej časti telesa lvytvorené kanáliky á, ústiace z jednej strany do vtokového otvoru 6 a z druhej strany do výtokového otvoru Z a zároveň sú predelené priehradkami 5. Na vytvorené kanáliky Q s priehradkami A je osadený prevodník tepla 2 ,nad ktorým do homého osadenia i je umiestnená absorbčná vrstva l 2. Medzi absorbčnou vrstvou l 2 a prevodníkom tepla g je vytvorená dutina 11.Z vonkajšej strany na bočných stenách telesa 1 je vytvorený odvodňovací kanálik § kopírujúci tvar napr. strešnej krytiny.Tvarované teleso 1 má vytvorené kanáliky j s priehradkami 3 .pre usmemenie tokukvapalného teplonosného média vkanálikoch i Priehradky i tvoria zároveň lôžko preuloženie dosky prevodníka tepla 2, pričom táto doska je zo slnečnej strany opatrenáKvapalné teplonosné médium priteká do kompaktnej samonosnej konštrukcie slnečného kolektora cez vtokový otvor Q a preteká kanálikom á tak, že rovnomeme odoberá teplo z celého povrchu doskového prevodníka tepla 2 a je odvádzané cez výtokový otvor Z do ohrievacieho alebo vyhrievacieho systému.Obvodové Odvodňovacie kanáliky § riešia umiestnenie a inštaláciu slnečného kolektora do konštrukcie šikmej strechy a jeho náväznosť na strešnú krytinu bez nutnosti použitia ďalších pomocných konštrukčných prvkov resp. izolácií.Kompaktne teleso 1 kolektora je opatrené otvormi 2 pre umiestnenie kotviacich prvkov pn jeho inštalácii do konštrukcie krovy šikmej strechy, resp. do špeciálnej konštrukcie pri inom type inštalácie.Dolné osadenie LQ v spodnej časti telesa l kolektora je určené pre umiestnenie voliteľnej spodnej tepelnej izolácie.Kompaktná samonosná konštrukcia slnečného kolektora je výhodne zhotoviteľnà jedným technologickým krokom napriklad lisovaním alebo tlakovým odlievaním pri zvolení vhodného typu plastickej hmoty, resp. iného vhodného materiálu, čím sa dosiahnu priaznivé výrobné náklady a mimoriadne dlhá životnosť samotnej konštrukcie (napr. polypropylén až 90 rokov).Kompaktná samonosná konštrukcia slnečného kolektora podľa technického riešenia zabezpečuje vysokú účinnosť prevodu tepla z absorbčnej vrstvy na kvapalné teplonosnéTechnické riešenie je priemyselne využíteľné k získavaniu tepelnej energie z energieslnečnej a to pre priemyselné ako aj obytné objekty.

MPK / Značky

MPK: F24J 2/16, F24J 2/24

Značky: konštrukcia, slnečného, kompaktná, samonosná, kolektora

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-u2701-kompaktna-samonosna-konstrukcia-slnecneho-kolektora.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Kompaktná samonosná konštrukcia slnečného kolektora</a>

Podobne patenty