Солнечный воздухонагреватель

Солнечный воздухонагреватель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii 937913 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 23, 10. 80 (21) 2997870/24-06 с присоединением заявки М— (23)Приоритет— (51)М. Кл.

F 24 J 3/02 тннударстааивй квинтет

CCCP аа данаи нзейретеннй

N отнритнй (53) УДК662.997 (088. 8) Опубликовано 23.06.82. Бюллетень .йт 23

Дата опубликования описания 23.06.82

3. Ill. Дабрундашвили, Н. В. Меладзе, Т. А.

3. Ш. Дабрундашвили и 3. ш . Вухрашвили (72) Авторы изобретения дэе, Ремонтно-наладочное управление по вентиляц кондиционированию воздуха и газоочистке "Груэвентремонт."

1 (71) Заявитель (54) СОЛНЕЧНЫЙ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ

Изобретение относится к гелиотех нике, в частности к солнечным воздухонагревателям.

Известен солнечный воздухонагреватель, содержащий вращающуюся теп5 ловую трубу с тепловоспринимающей поверхностью и теплообменник j 1).

Однако в этом воздухонагревателе неконцентрированный поток солнечного излучения падает на тепловоспринимающую поверхность вращающейся тепловой трубы, неравномерно распределяясь по ней и не соответствуя толщине слоя жидкой фазы теплоносителя тепловой трубы, что снижает

15 эффективность работы солнечного воз-. духонагревателя.

Цель изобретения — повышение степени использования солнечной энергии КПД и производительности солнеч- 20 ного воздухонагревателя.

Поставленная цель достигается тем, что воздухонагреватель дополнительно содержит конусообразные линзы, установленные радиально над тепловоспринимающей поверхностью тепловой трубы и обращенные узкой частью к оси ее вращения, и неподвижную кольцевую емкость с тангенциальным патрубком, расположенную под теплообменником и соединенную с ним при помощи лабиринтного уплат нения, причем тепловая труба и теплообменник имеют конусообразную фор му, а последний снабжен центральным патрубком.

Кроме того, внутри теплообменника установлена спиральная перегородка.

На фиг. 1 представлен продольный разрез солнечный воздухонагреватель, продольный разрез, на фиг.2то же, вид снизу.

Солнечный воздухонагреватель содержит вращающуюся тепловую трубу 1 с тепловоспринимающей поверхностью 2 и теплообменник 3.

3 9379

Воздухонагреватель дополнительно содержит конусообразные линзы

4, установленные радиально над теп" ловоспринимающей поверхностью 2 и обращенные узкой частью к оси 5 ее вращения, и неподвижную кольцевую емкость 6 с тангенциальным патрубком 7, расположенную под тенлообменником 3 и соединенную с ним при помощи .лабиринтного уплотнения 8, при- 16 чем тепловая труба 1 и теплообменник 3 имеют конусообразную форму, а последний снабжен центральным патрубком 9.

Внутри теплообменника 3 установ- 15 лена спиральная перегородка 10.

Линзы 4 могут быть выполнены сплошными или полыми, заполненными прозрачной жидкостью.

Тепловая труба 1 частично запол- 10 иена жидким рабочим веществом 11, а ее тепловоспринимаащая поверхность 2 обладает селективными свойствами.

Перегородка 10 может быть выпол- 25 нена цельной или перфорированной и разделяет внутренний объем тепЛообменника 3 на одно- или многоза" ходные каналы.

Воздухонагреватель снабжен тепло- рр изолирующим слоем 12.

С целью снижения конвективных теплопотерь, тепловоспринимающую поверхность 2 тепловой трубы 1 целесообразно теплоизолировать прозрачной изоляцией, а для того чтобы сни« эить затраты энергии, получаемой от внешних источников, вращение тепловой трубы 1 возможно осуществить комбинированным использованием электро- и ветродвигателей. Можно достичь более эффективного использования солнечной энергии, если предусмотреть механизм слежения устройства.за солнцем. Воэдухонагрева— тель может быть также использован и для нагрева жидкости. При этом перегородка 10 выполняется цельной.

Солнечный воздухонагреватель работает следующим образом.

Концентрирующие линзы 4 фокусируют лучи солнца на тепловоспринимающей поверхности 2 тепловой трубы

1 в виде радиальных линий или полос.

Причем степень концентрации,излучения постепенно возрастает по мере удаления от оси 5 вращения в сторону периферии тепловой трубы 1. Воэникшие при вращении тепловой трубы 1

ЪЮ центробежные силы отбрасывают жидкое рабочее вещество 11 к тепловоспринимающей поверхности 2 тепловой трубы и перераспределяют жидкостную пленку так, что толщина последней постепенно возрастает в радиальном направлении от оси 5 вращения к периферии тепловой трубы 1. Рабочее вещество ll покрывающее поверхность

2 тепловой трубы 1, испаряется эа счет поглощениФ излучения. Вращение тепловой трубы ), а вместе с ней и теплообменника 3 закручивает находящийся в теплообменнике 3 воздух.

Закрученный поток воздуха продувается вдоль спиральной перегородки 10 через весь теплообменник 3. Охлажда.ет общую для тепловой трубы 1 и теплообменника 3 стенку, а через нее и паровую фазу рабочего вещества 11 и, конденсивуя пары рабочего вещства 11, нагревается, затем нагнетается в неподвижную кольцевую емкость 6 и оттуда отводится через тангенциальный патрубок 7 к потребителю. Разрежение, создаваемое при этом в теплообменнике 3, обеспечивает непрерывный подсос атмосферного воздуха через центральный патрубок 9. Сконденсировавшиеся капли рабочего вещества ll вновь отбрасываются к тепловоспринимающей поверхности 2 тепловой трубы 1, образуя на ней непрерывно испаряющуюся жидкостную пленку.

Придание вращающейся тепловой: трубе 1 конусообразной формы увеличивает количество приходящей на единицу объема тепловой трубы 1 солнечной энергии, а сочетание этой формы с конусообразными линзами 4 перерарспределяет сконцентрированное солнечное излучение пропорционально толщине жидкостной пленки рабочего вещества 11, что в свою очередь повышает степень использования солнечной энергии и КПД воздухонагревателя.

Спиральная перегородка 10, воздействуя на воздух как оребрение .теплообменника 3, значительно увеличивает поверхность теплообмена, что повышает производительность воздухонагревателя. При этом увеличивается турбулизация нагреваемого воздуха, что также способуствует повышению эффективности воздухонэгревателя.

5 9379

Кроме того, завихрение воздушного потока позволяет осуществить его естественную циркуляцию через теплообменник 3 воздухонагревателя, что дополнительно повышает КПД. S формула изобретения

1. Солнечный воздухонагреватель, содержащий вращающуюся тепловую трубу с тепловоспринимающей поверхностью и теплообменник, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения степени использования солнечной энер. 15 гии, КПД и производительности, .воздухонагреватель дополнительно содержит конусообразные линзы, установленные радиально над тепловоспринимающей поверхностью тепловой 20

13 6 трубы и обращенные узкой частью к оси ее вращения, и неподвижную коль- цевую емкость с тангенциальным патрубком, расположенную под теплообменником и соединенную с ним при помощи лабиринтного уплотнения, причем тепловая труба и теплообменник имеют конусообразную форму, а последний снабжен центральным патрубком.

2. Воздухонагреватель по и.1, отличающийся тем, что внутри теплообменника установлена спиральная перегородка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Васильев Л. Л., Теплопередающие трубки. Минск. "Наука и техника,"

УИ2,, с. 137.

931913

Составитель П. Шендерович

Редактор Т. Кугрышева Техред Д, Вабинец Корректор H. Иуска

Заказ 4429/54 Тираж 799 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4