Тепловая труба

Тепловая труба

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение м.б. использовано для преобразования солнечной энергии в тепловую и позволяет повысить надежность работы трубы при использовании в качестве теплового потока солнечной энергии. Дозирующий конденсатопроБод 3 и парогеровод (ПП 4 сообщены с испарителем (И ) 1. Конденсатор 5 с теплообменником 6 снабжен сливной емкостью 7, сообщенной с ПП 4 и конденсатопроводом. Вдоль поглощающей поверхности 2 И 1 установлена перегородка с отверстиями, имеющая полуцилиндрическую форму и предотвращающая срыв пленки жидкости с поверхности 2 потоком пара. При резком снижении интенсивности солнечного излучения уменьшается количество испаренной в И 1 жидкости, следствием чего является уменьшение скорости течения пара в ПП 4. Теплоноситель через ПП 4 сливается в И I, полностью заполняя его объем. При резком увеличении интенсивности солнечного излучения осуществляется нормальный и надежный запуск тепловой трубы, обеспечивающий надежную рабо ту фотозлементов 12. 1 з.п, ф-лы, 8 ил. о

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ш4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4137019/24-06 (22) 29.07.86 (46) 15.02.88. Бюл. 9 6 (71) Институт тепло- и массообмена им.А.В.Лыкова (72) Л.Л.Васильев, Л,П.Гракович, В.М.Богданов, А.В.Вартанян, Ю.В.Авакян и Л.А.Гагиян (53) 662.997 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 994898, кл.F 28 D 15/00, 1 981. (54) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА (57) Изобретение м.б. использовано для преобразования солнечной энергии в тепловую и позволяет повысить надежность работы трубы при использовании в качестве теплового потока солнечной энергии. Доэирующий конденсатопровод 3 и пароировод (ПП ) 4 сообщены с испарителем (И ) 1. Конден„.ЯО„„1374026 А 1 сатор 5 с теплообменником б снабжен сливной емкостью 7, сообщенной с

ПП 4 и конденсатопроводом. Вдоль поглощающей поверхности 2 И i установлена перегородка с отверстиями, имеющая полуцилиндрическую форму и предотвращающая срыв пленки жидкости с поверхности 2 потоком пара. При резком снижении интенсивности солнечно-. го излучения уменьшается количество испаренной в И 1 жидкости, следствием чего является уменьшение скорости течения пара в ПП 4. Теплоноситель через ПП 4 сливается в И 1, полностью заполняя его объем. При резком увеличении интенсивности солнечного излучения осуществляется нормальный и надежный запуск тепловой трубы, обеспечивающий надежную рабо" ту фотоэлементов 12. 1 s.ï. ф-лы, С, 8 ил.

1374026

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано для преобразования солнечной энергии в тепловую.

Цель изобретения — повышение на5 дежности работы при использовании в качестве теплового потока солнечной

40 энергии.

На фиг.l изображена тепловая труба, общий вид; на фиг.2 - сечение

А-А на фиг.l (в увеличенном масшта— бе); на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг..l; на фиг.4 — испаритель и перегородка с отверстиями, продольный разрез; на фиг.5 — сечение В-В иа фиг.4; на фиг.6 — испаритель с плоской перегородкой, продольный разрез; на фиг.7 — сечение Г-Г на фиг.6; на фиг.8 — узел I на фиг.l. 20

Тепловая труба содержит испаритель 1 с поглощающей поверхностью 2, сообщенные с испарителем 1 дозирующий конденсатопровод 3 и паропровод 4 и конденсатор 5 с теплообменни- 25 ком 6. Конденсатор 5 снабжен сливной емкостью 7, сообщенной с паропроводом 4 и конденсатопроводом 3, а испаритель 1 — перегородкой 8 с отверстиями 9, размещенной вдоль поглощаю- 30 щей поверхности 2. Перегородка 8 имеет полуцилиндрическую или плоскую форму (фиг.4-7). Дозирующий конденсатопровод 3 может быть выполнен, например, в виде капилляра или с на- 35 конечником 10 заданного поперечного сечения, Возможны также другие известные варианты конструктивного исполнения дозирующего конденсато-. провода 3 (пережим, размещение вставки из капиллярно-пористого ма-териала и т.д. ). При этом конденсатопровод 3 выполняется изогнутым в сторону поглощающей поверхности 2 испарителя 1. Перегородка 8 имеет 45 окна 11. Элементы перегородки 8 скреплены один с другим стойками для придания последней достаточной жесткости. На поглощающей поверхности 2 испарителя 1 размещены фотоэлементы 12. В нерабочий период объем испарителя 1 полностью заполнен теплоносителем 13.

Тепловая труба работает следующим образом.

При подв оде с олнечной э не pr ии к фотоэлементам 12 последние преобразуют ее в электрическую. Основная часть энергии передается испарителю 1, который в момент запуска трубы полностью заполнен жидким теплоносителем 13. Теплоноситель 13 испаряется в испарителе 1, пар по паропроводу 4 попадает в емкость 7, а из него в конденсатор 5. От конденсатора 5, а также от верхней стенки емкости 7 тепло передается нагреваемой среде (воде или воздуху ), прокачиваемым через теплообменник. 6, а конденсат стекает и накапливается в емкости 7.

Поскольку площадь поперечного сечения f паропровода 4 подобрана по соотношению

G wn

f (2 ghy где G — объемный расход пара; — плотность пара;

g — ускорение силы тяжести;

h — высота столба жидкости в конденсатосборнике; у„- плотность жидкости, то поток пара в паропроводе 4 препятствует обратному сливу теплоносителя через паропровод 4 в испаритель 1. Через некоторое время основная часть теплоносителя 13 сосредоточивается в емкости 7. Минимальная площадь поперечного сечения паропровода определяется отсутствием капиллярного запирания теплоносителем паропровода при прекращении передачи тепла.

В испарителе 1 присутствует только пленка теплоносителя, стекающая по поверхности 2 испарителя 1. Упомнутая пленка теплоносителя формируется с помощью дозирующего конденсатопровода 3 с наконечником 1 0 и под действием веса столба теплоносителя Ь и столба теплоносителя в дозирующем конденсатопроводе 3 расчетное количество теплоносителя подается в испаритель 1, обеспечивая надежное охлаждение фотоэлементов 12.

Срыв пленки жидкости с поверхности 2 потоком пара предотвращает продольная перегородка 8 с окнами 11.

При этом отдельные паровые потоки от поверхности 2 проходят через окна

ll, сливаются с общим паровым потоком, движущимся в направлении паропровода 4, не взаимодействуя с противоположно движущейся (опускающейся ) пленкой жидкости.

Для более надежного предотвращения взаимодействия восходящего пото1374026

A-4

В-В иа

Г-Г

40 ка пара со стекающей пленкой жидкости перегородку 8 предложено выпол-. нять в виде перфорированного полу-, цилиндра с отверстиями 9 или перфорированной пластины (фиг.4-7), При резком снижении интенсивности солнечного излучения в дневное время (расфокусировка, облачность и т.д.), а также в вечернее время уменьшается количество испаренной в испарителе I жидкости, следствием чего является уменьшение скорости течения пара в паропроводе 4. Теплоноситель

13 быстро сливается через паропровод

4 в испаритель 1 о Но Т 9RIIosIHHH его объем. При резком увеличении интенсивности солнечного излучения (фокусировка, исчезновение облачности и т.д. ) осуществляется нормальный и надежный запуск тепловой трубы, обеспечивающий надежную работу фотоэлементов 12. .Формула изобретения

1.Тепловая труба, содержащая испаритель с поглощающей поверхностью, сообщенные с ним доэирующий конденсатопровод и паропровод, и конденсатор с теплообменником, о т л и ч а ю—

10 щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы при использовании в качестве теплового потока солнечной энергии, конденсатор снабжен сливной емкостью, сообщенной с паропроводом и конденсатопроводом, а испаритель — перегородкой с отверстиями, размещенной вдоль поглощающей поверхности.

2. Труба по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что перегородка име20 ет полуцилиндрическую форму.