RU165800U1 - PLANE VACUUM SOLAR COLLECTOR - Google Patents

PLANE VACUUM SOLAR COLLECTOR Download PDF

Info

Publication number
RU165800U1
RU165800U1 RU2015140783/06U RU2015140783U RU165800U1 RU 165800 U1 RU165800 U1 RU 165800U1 RU 2015140783/06 U RU2015140783/06 U RU 2015140783/06U RU 2015140783 U RU2015140783 U RU 2015140783U RU 165800 U1 RU165800 U1 RU 165800U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vacuum
collector
coolant
panel
panels
Prior art date
Application number
RU2015140783/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Дмитриевич Хворостяный
Original Assignee
Андрей Дмитриевич Хворостяный
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андрей Дмитриевич Хворостяный filed Critical Андрей Дмитриевич Хворостяный
Application granted granted Critical
Publication of RU165800U1 publication Critical patent/RU165800U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/40Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/50Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S70/00Details of absorbing elements
    • F24S70/10Details of absorbing elements characterised by the absorbing material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44Heat exchange systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

1. Плоский вакуумный солнечный коллектор, содержащий герметичный корпус, внешнюю прозрачную панель, заднюю панель, абсорбер, теплоноситель, и в котором между панелями создан вакуум, отличающийся тем, что между внешней прозрачной панелью и задней панелью установлена внутренняя прозрачная панель, как абсорбер использован окрашенный в темный цвет теплоноситель, который находится между внутренней прозрачной панелью и задней панелью, вакуум создан в пространстве между внешней и внутренней прозрачными панелями, где содержится разреженный до 0,2-0,5 атм воздух, и между этими панелями установлены упоры, при этом в коллекторе установлены с возможностью перемещения через них теплоносителя при его нагревании впускной и выпускной патрубки.2. Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что между внешней и внутренней панелями вмонтирована система контроля разрежения.3. Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что количество упоров определено в зависимости от величины разрежения.4. Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что упоры изготовлены из прозрачного материала, коэффициент теплопроводности которого не более 0,5 Вт/(м·К), например из органического стекла.5. Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что корпус имеет теплоизоляционный слой, выполненный на задней панели и по периметру корпуса.1. A flat vacuum solar collector containing a sealed enclosure, an external transparent panel, a rear panel, an absorber, a coolant, and in which a vacuum is created between the panels, characterized in that an internal transparent panel is installed between the external transparent panel and the rear panel, like a colored absorber used in the dark color, the coolant, which is located between the inner transparent panel and the rear panel, the vacuum is created in the space between the outer and inner transparent panels, which contains the rarefied 0.2-0.5 atm air, and stops are installed between these panels, while the collector is installed with the ability to move coolant through them when it is heated inlet and outlet pipes. 2. The collector according to claim 1, characterized in that a vacuum control system is mounted between the external and internal panels. 3. The collector according to claim 1, characterized in that the number of stops is determined depending on the amount of vacuum. 4. The collector according to claim 1, characterized in that the stops are made of a transparent material, the thermal conductivity of which is not more than 0.5 W / (m · K), for example, of organic glass. The collector according to claim 1, characterized in that the housing has a heat-insulating layer made on the rear panel and around the perimeter of the housing.

Description

Полезная модель относится к теплотехнике и гелиотехнике, а именно к вакуумным плоским солнечным коллекторам, и может быть использована в устройствах для преобразования солнечной энергии в тепловую энергию теплоносителя в системах горячего водоснабжения и отопления.The utility model relates to heat engineering and solar engineering, namely to vacuum flat solar collectors, and can be used in devices for converting solar energy into thermal energy of a heat carrier in hot water supply and heating systems.

Известны плоские, вакуумные трубчатые и вакуумные плоские солнечные коллекторы. Последние имеют такую же апертуру (максимальная площадь, на которую попадает солнечное излучение) и площадь абсорбера (площадь слоя, поглощающего солнечное излучение), как и у плоского коллектора, которая равняется площади передней поверхности его корпуса (длина × ширину). Кроме этого, вакуумные плоские солнечные коллекторы имеют высокую степень вакуумной изоляции, как и вакуумные трубчатые коллекторы. Таким образом, существующие вакуумные плоские солнечные коллекторы имеют наиболее высокие технические и потребительские характеристики по сравнению с плоскими и вакуумными трубчатыми, однако они являются самыми сложными в техническом исполнении и, соответственно, самыми дорогими.Known flat, vacuum tubular and vacuum flat solar collectors. The latter have the same aperture (the maximum area onto which solar radiation enters) and the absorber area (the area of the layer absorbing solar radiation), as in a flat collector, which is equal to the area of the front surface of its body (length × width). In addition, vacuum flat solar collectors have a high degree of vacuum insulation, as are vacuum tube collectors. Thus, the existing vacuum flat solar collectors have the highest technical and consumer characteristics compared to flat and vacuum tubular ones, however, they are the most difficult in technical performance and, accordingly, the most expensive.

Например, известен плоский вакуумный солнечный коллектор, содержащий корпус с поддерживающей металлической конструкцией, верхнюю плоскую стеклянную панель, пластинчатый поглотитель, покрытый пленкой черного цвета, термически связанную с ним трубу с теплоносителем, нижнюю часть. Солнечное излучение, проходя сквозь стеклянную панель, нагревает поглотитель, а тот трубу с теплоносителем, при этом вакуумирование коллектора способствует предотвращению переноса тепла газом и, соответственно, теплоизоляции (RU 2348869 С2, МПК (2006.01) F24J 2/00, 2/05, 2/42, 2/46, оп. 10.03.2009).For example, a flat vacuum solar collector is known comprising a housing with a supporting metal structure, an upper flat glass panel, a plate absorber coated with a black film, a thermally connected pipe with a heat carrier, and a lower part. Solar radiation passing through a glass panel heats the absorber, and that pipe with a coolant, while evacuating the collector helps prevent heat transfer by gas and, accordingly, thermal insulation (RU 2348869 C2, IPC (2006.01) F24J 2/00, 2/05, 2 / 42, 2/46, op. 10.03.2009).

В известном солнечном коллекторе достигается высокая степень вакуума за счет надежного металло-стеклянного периметрического уплотнения.In the well-known solar collector, a high degree of vacuum is achieved due to the reliable metal-glass perimeter seal.

Основным недостатком известного солнечного коллектора является наличие трубы для транспортировки теплоносителя, которая вследствие своей формы, имеет наибольший объем при наименьшей площади поверхности, что отрицательно влияет на теплопередачу.The main disadvantage of the known solar collector is the presence of a pipe for transporting a coolant, which, due to its shape, has the largest volume with the smallest surface area, which negatively affects heat transfer.

Наиболее близким аналогом заявляемого устройства, выбранным как прототип, является плоский вакуумный солнечный коллектор, содержащий герметичный корпус с прозрачным защитным покрытием, теплоприемную панель, которая состоит из внешнего плоского элемента и внутреннего рельефного элемента в виде металлических гофр, образующих замкнутые каналы, которые сочетаются на входе и выходе с распределительным и сборным каналами. На внешнюю поверхность панели нанесено селективное покрытие, в пространстве между прозрачным защитным покрытием и теплоприемной панелью создан вакуум. В замкнутых каналах теплоприемной панели циркулирует теплоноситель, представляющий собой люминофор, который позволяет путем смещения спектра падающего излучения превращать его в инфракрасное, которое поглощается внутренним металлическим элементом и вызывает его разогрев, после чего внутренний элемент за счет теплопроводности разогревает теплоноситель. Коллектор защищен теплоизоляционным слоем по периметру и задней панели (RU 2350852 С2, МПК (2006.01) F24J 2/24, оп. 27.03.2009).The closest analogue of the claimed device, selected as a prototype, is a flat vacuum solar collector containing a sealed housing with a transparent protective coating, a heat-receiving panel, which consists of an external flat element and an internal relief element in the form of metal corrugations that form closed channels that are combined at the entrance and output with distribution and prefabricated channels. A selective coating is applied to the outer surface of the panel; a vacuum is created in the space between the transparent protective coating and the heat-receiving panel. The coolant, which is a phosphor, circulates in the closed channels of the heat-receiving panel, which, by shifting the spectrum of the incident radiation, turns it into infrared, which is absorbed by the internal metal element and causes it to heat up, after which the internal element heats the coolant due to heat conduction. The collector is protected by a heat-insulating layer around the perimeter and rear panel (RU 2350852 C2, IPC (2006.01) F24J 2/24, op. 03/27/2009).

В известном солнечном коллекторе увеличена площадь поверхности, контактирующей с теплоносителем, вследствие образования множества каналов для теплоносителя.In the known solar collector, the surface area in contact with the coolant is increased due to the formation of multiple channels for the coolant.

Недостатками известного солнечного коллектора, которые снижают его надежность, эффективность использования солнечной энергии, усложняют его конструкцию, являются:The disadvantages of the known solar collector, which reduce its reliability, the efficiency of use of solar energy, complicate its design, are:

- наличие каналов для теплоносителя, что обусловливает наличие мест без каналов, что приводит к перегреву этих мест, чрезмерного инфракрасного излучения в окружающую среду, дополнительных потерь при передаче тепла теплоносителю;- the presence of channels for the coolant, which causes the presence of places without channels, which leads to overheating of these places, excessive infrared radiation into the environment, additional losses during heat transfer to the coolant;

- выполнение абсорбера (поглотителя) в виде теплоприемной панели с внутренним металлическим элементом, что приводит к участию в передаче тепла теплоносителю дополнительного элемента;- the implementation of the absorber (absorber) in the form of a heat-receiving panel with an internal metal element, which leads to the participation in the transfer of heat to the coolant of the additional element;

- риск разрушения прозрачного элемента, вследствие воздействия внешнего давления при вакуумировании.- the risk of destruction of the transparent element due to external pressure during evacuation.

В основу полезной модели поставлена задача создания нового плоского вакуумного солнечного коллектора, в котором новые элементы, новое их выполнение и использование новых материалов позволяют улучшить теплоизоляционные свойства, что уменьшает потери и повышает коэффициент полезного действия, снизить общую температуру поверхностей, что приводит к уменьшению теплопотерь из-за чрезмерного инфракрасного излучения, упростить конструкцию и уменьшить ее металлоемкость, удешевить процесс изготовления, повысить эффективность использования солнечной энергии, а также надежность и безопасность работы коллектора.The utility model is based on the task of creating a new flat vacuum solar collector in which new elements, their new implementation and the use of new materials can improve thermal insulation properties, which reduces losses and increases the efficiency, lower the overall temperature of the surfaces, which leads to a decrease in heat loss from - due to excessive infrared radiation, simplify the design and reduce its metal consumption, reduce the cost of the manufacturing process, increase the efficiency of use solar energy, as well as the reliability and safety of the collector.

Поставленная задача решается тем, что в плоском вакуумном солнечном коллекторе, содержащем герметичный корпус, внешнюю прозрачную панель, заднюю панель, абсорбер, теплоноситель, и в котором между панелями создан вакуум, согласно полезной модели новым является то, что между внешней прозрачной панелью и задней панелью установлена внутренняя прозрачная панель, как абсорбер использован окрашенный в темный цвет теплоноситель, который находится между внутренней прозрачной панелью и задней панелью, вакуум создан в пространстве между внешней и внутренней прозрачными панелями, где содержится разреженный до 0,2-0,5 атм воздух, и между этими панелями установлены упоры, при этомThe problem is solved in that in a flat vacuum solar collector containing a sealed enclosure, an external transparent panel, a rear panel, an absorber, a coolant, and in which a vacuum is created between the panels, according to a utility model, the new thing is that between the external transparent panel and the rear panel an internal transparent panel is installed, as an absorber a coolant painted in dark color is used, which is located between the internal transparent panel and the rear panel, a vacuum is created in the space between the external and internal transparent panels, which contain rarefied up to 0.2-0.5 atm air, and stops are installed between these panels, while

в коллекторе установлены с возможностью перемещения через них теплоносителя при его нагревании впускной и выпускной патрубки.in the collector are installed with the possibility of moving through them the coolant when it is heated inlet and outlet pipes.

Новым также является то, что между внешней и внутренней панелями вмонтирована система контроля разрежения.Also new is the fact that a vacuum control system is mounted between the external and internal panels.

Новым также является то, что количество упоров определено в зависимости от величины разрежения.Also new is the fact that the number of stops is determined depending on the amount of vacuum.

Новым также является то, что упоры изготовлены из прозрачного материала, коэффициент теплопроводности которого не более 0,5 Вт/(м*К), например из органического стекла.Also new is that the stops are made of a transparent material, the thermal conductivity of which is not more than 0.5 W / (m * K), for example, of organic glass.

Новым также является то, что корпус имеет теплоизоляционный слой, выполненный на задней панели и по периметру корпуса.Also new is the fact that the case has a heat-insulating layer made on the rear panel and around the perimeter of the case.

Между совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели и достигаемым техническим результатом, существует следующая причинно-следственная связь.Between the totality of the essential features of the claimed utility model and the achieved technical result, there is the following causal relationship.

Установка между внешней прозрачной панелью и задней панелью внутренней прозрачной панели и использование в качестве абсорбера окрашенного в темный цвет теплоносителя, находящегося между внутренней прозрачной панелью и задней панелью, то есть совмещение теплоприемника и теплоносителя, обеспечивает возможность исключения использования металлических элементов в качестве посредника в передаче тепла к теплоносителю, что позволяет устранить потери тепла, которые происходят вследствие чрезмерного инфракрасного излучения разогретого металлического элемента, снижения общей температуры поверхностей. В заявленном солнечном коллекторе солнечное излучение проходит сквозь переднюю и среднюю прозрачные панели и поглощается непосредственно теплоносителем - темной жидкостью, преимущественно водой, которая имеет высокие теплопоглощающие свойства, усиленные темным цветом. Вода нагревается, начинает излучать в инфракрасном диапазоне спектра, однако теплоизоляция корпуса и слой разреженного воздуха достаточны для предотвращения выхода этого излучения наружу. В результате достигаетсяThe installation between the external transparent panel and the rear panel of the internal transparent panel and the use of a dark-colored heat carrier between the internal transparent panel and the rear panel as an absorber, that is, the combination of a heat receiver and a heat carrier, makes it possible to exclude the use of metal elements as an intermediary in heat transfer to the coolant, which eliminates the heat loss that occurs due to excessive infrared radiation of the heated thallic element, reducing the overall temperature of the surfaces. In the claimed solar collector, solar radiation passes through the front and middle transparent panels and is absorbed directly by the coolant - a dark liquid, mainly water, which has high heat-absorbing properties, enhanced by a dark color. Water heats up, begins to radiate in the infrared range of the spectrum, however, the thermal insulation of the body and a layer of rarefied air are sufficient to prevent this radiation from escaping. The result is achieved

улучшение теплоизоляционных свойств коллектора, уменьшение потерь тепла, повышение коэффициента полезного действия, упрощение и удешевление конструкции.improving the insulating properties of the collector, reducing heat loss, increasing the efficiency, simplifying and cheapening the design.

Создание вакуума в пространстве между внешней и внутренней прозрачными панелями, где содержится разреженный до 0,2-0,5 атм воздух, который имеет высокую прозрачность в видимом диапазоне и высокое поглощение в дальнем инфракрасном диапазоне, не позволяет инфракрасному излучению от нагретого теплоносителя, температура которого значительно выше температуры окружающей среды, выходить наружу, воздух служит как бы защитным экраном, препятствующим такому перемещению и экранирующим обратно тепло теплоносителя. Кроме этого, пониженное давление, созданное в пространстве между внешней и внутренней прозрачными панелями, препятствует возникновению значительных конвекционных потоков от нагретого теплоносителя, которые также служат переносчиками тепла. Это также приводит к улучшению теплоизоляционных свойств коллектора, повышению коэффициента полезного действия, уменьшению потерь тепла.Creating a vacuum in the space between the outer and inner transparent panels, which contain air diluted to 0.2-0.5 atm, which has high transparency in the visible range and high absorption in the far infrared range, does not allow infrared radiation from a heated coolant, the temperature of which much higher than the ambient temperature, to go outside, the air serves as a protective shield, preventing such movement and shielding the heat carrier back. In addition, the reduced pressure created in the space between the outer and inner transparent panels prevents the occurrence of significant convection flows from the heated coolant, which also serve as heat carriers. This also leads to an improvement in the insulating properties of the collector, an increase in the efficiency, and a decrease in heat loss.

Установка между внешней и внутренней прозрачными панелями упоров предотвращает разрушение указанных панелей внешним давлением при создании между ними необходимой степени разрежения, что также способствует повышению теплоизоляционных свойств коллектора, коэффициента полезного действия, уменьшению потерь тепла, повышению эффективности, надежности и безопасности работы коллектора.The installation between the outer and inner transparent panels of the stops prevents the destruction of these panels by external pressure when creating the necessary degree of vacuum between them, which also helps to increase the heat-insulating properties of the collector, efficiency, reduce heat loss, increase the efficiency, reliability and safety of the collector.

Установка в коллекторе с возможностью перемещения через них теплоносителя при его нагревании впускного и выпускного патрубков обеспечивает естественную циркуляцию теплоносителя между внутренней и задней панелями, что приводит к повышению эффективности работы коллектора.Installation in the collector with the ability to move the coolant through them when it is heated inlet and outlet nozzles provides a natural circulation of the coolant between the inner and rear panels, which leads to an increase in the efficiency of the collector.

Технический результат заключается в обеспечении экономичности, повышении эффективности, улучшении теплоизоляционных свойствThe technical result consists in ensuring efficiency, increasing efficiency, improving thermal insulation properties

коллектора, уменьшении потерь тепла, повышении коэффициента полезного действия, упрощении конструкции и уменьшении ее металлоемкости, удешевлении процесса изготовления, повышении эффективности * использования солнечной энергии, надежности и безопасности работы плоского вакуумного солнечного коллектора. Кроме того, вмонтирование в полость между внешней и внутренней панелями системы контроля разрежения с внешними средствами управления позволяет постоянно отслеживать и держать на требуемой величине уровень разрежения внутри коллектора в процессе его эксплуатации, что способствует сохранению максимально долго начальных характеристик коллектора, что также приводит к повышению надежности и безопасности.collector, reducing heat loss, increasing efficiency, simplifying the design and reducing its metal consumption, cheapening the manufacturing process, increasing the efficiency * of using solar energy, reliability and safety of a flat vacuum solar collector. In addition, mounting in the cavity between the external and internal panels of the rarefaction control system with external controls allows you to constantly monitor and maintain the required level of rarefaction inside the collector during its operation, which helps to preserve the initial characteristics of the collector for as long as possible, which also leads to increased reliability and security.

Определение количества упоров в зависимости от величины разрежения позволяет точно рассчитывать количество упоров, необходимое и достаточное для компенсации внешнего давления на прозрачные панели, что предотвращает их разрушение и повышает безопасность и надежность коллектора.Determining the number of stops depending on the amount of rarefaction allows you to accurately calculate the number of stops necessary and sufficient to compensate for the external pressure on the transparent panels, which prevents their destruction and increases the safety and reliability of the collector.

Изготовление упоров из прозрачного материала, коэффициент теплопроводности которого не более 0,5 Вт/(м*К), например, из органического стекла, позволяет солнечному излучению проходить сквозь упоры без значительного поглощения ими тепла, что также способствует повышению эффективности использования солнечной энергии.The manufacture of stops from a transparent material, the thermal conductivity of which is not more than 0.5 W / (m * K), for example, from organic glass, allows solar radiation to pass through the stops without significant absorption of heat, which also increases the efficiency of use of solar energy.

Наличие теплоизоляционного слоя, выполненного на или в корпусе, на задней панели и по периметру корпуса, предотвращает выход тепла наружу, что способствует повышению теплоизоляционных свойств коллектора.The presence of a heat-insulating layer, made on or in the housing, on the rear panel and around the perimeter of the housing, prevents heat from escaping to the outside, which helps to increase the thermal insulation properties of the collector.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено фронтальное сечение плоского вакуумного солнечного коллектора; на фиг. 2 - общий вид сверху коллектора; на фиг. 3 - общий вид снизу коллектора.The inventive utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a frontal section of a flat vacuum solar collector; in FIG. 2 is a general view from above of the collector; in FIG. 3 is a general view from below the collector.

Плоский вакуумный солнечный коллектор (фиг. 1-3) в одном из возможных исполнений заявляемой полезной модели, которое, однако, неFlat vacuum solar collector (Fig. 1-3) in one of the possible versions of the claimed utility model, which, however, is not

является единственно возможным, содержит герметичный корпус прямоугольной формы с двумя плоскими прозрачными, например стеклянными, панелями - внешней панелью 1, внутренней панелью 2, а также с третьей задней плоской панелью 3, которая может быть изготовлена из пластика. Расстояние между панелями рассчитывается в зависимости от географической широты, на которой установлен коллектор. Пространство между внешней панелью 1 и внутренней панелью 2 заполнено разреженным до 0,2-0,5 атм воздухом. Между этими панелями установлены дистанционные упоры 4 из прозрачного материала, коэффициент теплопроводности которого не более 0,5 Вт/(м*К), например из органического стекла с коэффициентом теплопроводности 0,18 Вт/(м*К). Количество упоров 4 определяется в зависимости от величины разрежения (фиг. 1).is the only possible one, it contains a sealed rectangular case with two flat transparent, for example glass, panels - an external panel 1, an internal panel 2, as well as with a third rear flat panel 3, which can be made of plastic. The distance between the panels is calculated depending on the geographical latitude at which the collector is installed. The space between the outer panel 1 and the inner panel 2 is filled with air diluted to 0.2-0.5 atm. Between these panels, distance stops 4 are made of transparent material, the thermal conductivity of which is not more than 0.5 W / (m * K), for example, of organic glass with a thermal conductivity of 0.18 W / (m * K). The number of stops 4 is determined depending on the amount of vacuum (Fig. 1).

В полость между внешней панелью 1 и внутренней панелью 2 может быть вмонтирована трубка 5 контроля разрежения (фиг. 2).In the cavity between the outer panel 1 and the inner panel 2 can be mounted tube 5 control vacuum (Fig. 2).

Между внутренней панелью 2 и задней панелью 3 находится теплоноситель 6, окрашенный в темный цвет, например в темно-коричневый. Это может быть окрашенная вода, антифриз или другая жидкость. При этом теплоноситель 6 выполняет также и функцию абсорбера. На задней стенке 3 установлены с возможностью перемещения через них теплоносителя при его нагревании впускной патрубок 7 и выпускной патрубок 8 (фиг. 3). Для обеспечения естественной циркуляции теплоносителя патрубки 7, 8 установлены таким образом, что при расположении коллектора под углом к горизонту в процессе эксплуатации выпускной патрубок 8 размещен выше впускного патрубка 7, причем с противоположной стороны. Возможно выполнение патрубков 7, 8 по бокам корпуса. Возможна также и принудительная циркуляция теплоносителя. Возможно использование заявляемого коллектора в комплексе с тепловым насосом для увеличения КПД солнечного коллектора, улучшения эксплуатационных характеристик. Тепловой насос, снижая температуру теплоносителя, повышает температуруBetween the inner panel 2 and the rear panel 3 is a coolant 6, painted in dark color, for example dark brown. It can be colored water, antifreeze or other liquid. When this coolant 6 also performs the function of an absorber. On the rear wall 3 are installed with the possibility of moving through them the coolant when it is heated inlet pipe 7 and exhaust pipe 8 (Fig. 3). To ensure natural circulation of the coolant, the nozzles 7, 8 are installed in such a way that, when the collector is located at an angle to the horizontal during operation, the outlet pipe 8 is placed above the inlet pipe 7, and from the opposite side. Perhaps the implementation of the nozzles 7, 8 on the sides of the housing. Forced circulation of the coolant is also possible. It is possible to use the inventive collector in combination with a heat pump to increase the efficiency of the solar collector, improve operational characteristics. The heat pump, reducing the temperature of the coolant, raises the temperature

в теплообменнике, что позволяет, хотя и с меньшей эффективностью, эксплуатировать солнечный коллектор в неблагоприятных условиях. Расстояние между внутренней панелью 2 и задней панелью 3 зависит от конкретных технических задач и в одном из возможных исполнений составляет 7-10 мм.in the heat exchanger, which allows, albeit with less efficiency, to operate the solar collector in adverse conditions. The distance between the inner panel 2 and the rear panel 3 depends on specific technical tasks and in one of the possible versions is 7-10 mm.

По периметру и задней стенке 3 корпус защищен теплоизоляционным слоем 9, например полистиролом, который может иметь антибликовое покрытие. Коллектор обеспечен рамой, предназначенной для установки коллектора в блоки и монтажа на месте эксплуатации (фиг. 2).Along the perimeter and rear wall 3, the housing is protected by a heat-insulating layer 9, for example, polystyrene, which may have an anti-reflective coating. The collector is provided with a frame designed for installation of the collector in blocks and installation at the place of operation (Fig. 2).

Плоский вакуумный солнечный коллектор работает следующим образом.Flat vacuum solar collector operates as follows.

Коллектор размещают в местах, подходящих для абсорбции солнечного излучения, под углом, оптимальным для данной широты. Коллектор подключают к системе циркуляции теплоносителя. Коллектор может быть выполнен с возможностью регуляции подачи теплоносителя. Холодный теплоноситель 6 попадает в пространство между внутренней панелью 2 и задней панелью 3 через впускной патрубок 7. Солнечное излучение проходит сквозь внешнюю прозрачную панель 1 и внутреннюю прозрачную панель 2 и нагревает окрашенный теплоноситель-абсорбер 6. Нагретый теплоноситель 6 излучает в инфракрасном диапазоне, однако при этом разреженный воздух экранирует тепло обратно в теплоноситель, а низкое давление препятствует образованию значительных конвекционных тепловых потоков. Нагретый теплоноситель поднимается вверх и без потерь тепла через выпускной патрубок 8 направляется для дальнейшего использования для нагрева воды в системы горячего водоснабжения, или отопления, или для иного использования, а его место занимает холодный теплоноситель, обеспечивая непрерывный процесс естественной циркуляции.The collector is placed in places suitable for the absorption of solar radiation, at an angle optimal for a given latitude. The collector is connected to the coolant circulation system. The collector may be configured to control the flow of coolant. Cold coolant 6 enters the space between the inner panel 2 and the rear panel 3 through the inlet 7. Solar radiation passes through the outer transparent panel 1 and the inner transparent panel 2 and heats the painted coolant absorber 6. The heated coolant 6 emits in the infrared range, however, when In this rarefied air shields the heat back to the coolant, and low pressure prevents the formation of significant convection heat fluxes. The heated coolant rises and without heat loss through the outlet pipe 8 is sent for further use for heating water in hot water systems, or heating, or for other uses, and its place is occupied by a coolant, providing a continuous process of natural circulation.

Таким образом заявленная полезная модель позволяет при упрощении конструкции коллектора добиться повышения его теплоизоляционныхThus, the claimed utility model allows to simplify the design of the collector to achieve an increase in its thermal insulation

свойств, уменьшения потерь тепла, что приводит к повышению КПД, эффективности, надежности и безопасности работы коллектора.properties, reduce heat loss, which leads to increased efficiency, efficiency, reliability and safety of the collector.

Claims (5)

1. Плоский вакуумный солнечный коллектор, содержащий герметичный корпус, внешнюю прозрачную панель, заднюю панель, абсорбер, теплоноситель, и в котором между панелями создан вакуум, отличающийся тем, что между внешней прозрачной панелью и задней панелью установлена внутренняя прозрачная панель, как абсорбер использован окрашенный в темный цвет теплоноситель, который находится между внутренней прозрачной панелью и задней панелью, вакуум создан в пространстве между внешней и внутренней прозрачными панелями, где содержится разреженный до 0,2-0,5 атм воздух, и между этими панелями установлены упоры, при этом в коллекторе установлены с возможностью перемещения через них теплоносителя при его нагревании впускной и выпускной патрубки.1. A flat vacuum solar collector containing a sealed enclosure, an external transparent panel, a rear panel, an absorber, a coolant, and in which a vacuum is created between the panels, characterized in that an internal transparent panel is installed between the external transparent panel and the rear panel, like a colored absorber used in the dark color, the coolant, which is located between the inner transparent panel and the rear panel, the vacuum is created in the space between the outer and inner transparent panels, which contains the rarefied 0.2-0.5 atm air, and stops are installed between these panels, while the collector is installed with the ability to move the coolant through them when it is heated inlet and outlet pipes. 2. Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что между внешней и внутренней панелями вмонтирована система контроля разрежения.2. The collector according to claim 1, characterized in that a vacuum control system is mounted between the external and internal panels. 3. Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что количество упоров определено в зависимости от величины разрежения.3. The collector according to claim 1, characterized in that the number of stops is determined depending on the amount of vacuum. 4. Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что упоры изготовлены из прозрачного материала, коэффициент теплопроводности которого не более 0,5 Вт/(м·К), например из органического стекла.4. The collector according to claim 1, characterized in that the stops are made of a transparent material, the thermal conductivity of which is not more than 0.5 W / (m · K), for example, of organic glass. 5. Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что корпус имеет теплоизоляционный слой, выполненный на задней панели и по периметру корпуса.
Figure 00000001
5. The collector according to claim 1, characterized in that the housing has a heat-insulating layer made on the rear panel and around the perimeter of the housing.
Figure 00000001
RU2015140783/06U 2014-10-24 2015-09-24 PLANE VACUUM SOLAR COLLECTOR RU165800U1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA201411564 2014-10-24
UAU201411564 2014-10-24

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016127386U Division RU174142U1 (en) 2014-10-24 2015-09-24 Flat vacuum solar collector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU165800U1 true RU165800U1 (en) 2016-11-10

Family

ID=57280389

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016127386U RU174142U1 (en) 2014-10-24 2015-09-24 Flat vacuum solar collector
RU2015140783/06U RU165800U1 (en) 2014-10-24 2015-09-24 PLANE VACUUM SOLAR COLLECTOR

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016127386U RU174142U1 (en) 2014-10-24 2015-09-24 Flat vacuum solar collector

Country Status (1)

Country Link
RU (2) RU174142U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108225085A (en) * 2018-03-08 2018-06-29 天津市天商冰源科技发展有限公司 A kind of novel jacketed type exchanger
RU226749U1 (en) * 2023-12-13 2024-06-19 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Vacuum solar collector

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2350852C2 (en) * 2007-05-15 2009-03-27 Антон Григорьевич Сербин Flat solar collector to be used under northern territory conditions based on heat-receiving panel made from corrosion-resistant materials
RU115451U1 (en) * 2010-08-10 2012-04-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" SOLAR DESCRIPTION COLLECTOR
CN102914059A (en) * 2012-11-03 2013-02-06 湖南兴业太阳能科技有限公司 Dual-cavity solar air collector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108225085A (en) * 2018-03-08 2018-06-29 天津市天商冰源科技发展有限公司 A kind of novel jacketed type exchanger
RU226749U1 (en) * 2023-12-13 2024-06-19 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Vacuum solar collector

Also Published As

Publication number Publication date
RU174142U1 (en) 2017-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4080957A (en) Solar panel
Souliotis et al. Heat retaining integrated collector storage solar water heater with asymmetric CPC reflector
US4290419A (en) Multi systems solar collector
MA20150069A1 (en) Tower solar power plant receiver
Memon et al. Modern eminence and concise critique of solar thermal energy and vacuum insulation technologies for sustainable low-carbon infrastructure
RU165800U1 (en) PLANE VACUUM SOLAR COLLECTOR
RU94316U1 (en) SOLAR PANEL
RU146885U1 (en) SOLAR COLLECTOR
KR101464869B1 (en) Solar energy collecting vacuum panel and solar energy collecting module using the same
CN201138082Y (en) Solar energy receiving apparatus
RU170464U1 (en) PLANE SUNNY COLLECTOR SANDWICH
KR101103591B1 (en) parabolic trough concentrator for keeping the refraction rate and reducing the heat loss
RU187433U1 (en) Solar water heater
RU217182U1 (en) solar water heater
TWM366659U (en) Energy storage-type solar water heater
US10215446B2 (en) Induced flow solar thermal collector and method
JPH06201197A (en) Solar heat collecting device
CN208588172U (en) A kind of solar environment friendly energy conservation bakery
CN103322700A (en) Efficient solar water heater
RU95080U1 (en) THERMAL SOLAR COLLECTOR
RU90884U1 (en) SOLAR COLLECTOR
CN202547120U (en) Novel flat plate solar heat collector
Külcü Design of Serial Connected Vacuum Tube Solar Air Collector
CN208312727U (en) A kind of solar air heating pipe
RU165753U1 (en) HEAT BATTERY

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200925