SU1101626A1

SU1101626A1 - Solar-heat collector

Info

Publication number: SU1101626A1
Application number: SU833573732A
Authority: SU
Inventors: Зураб Шотаевич Дабрундашвили; Гюли Давидовна Хетагури; Этери Семеновна Сетуридзе; Тенгиз Николаевич Гамкрелидзе; Зураб Константинович Тавберидзе; Арташ Григорьевич Казарян; Тамаз Ильич Кудухов; Заза Шотаевич Дабрундашвили
Original assignee: Ремонтно-Наладочное Управление По Вентиляции, Кондиционированию Воздуха И Газоочистке "Грузвентремонт"
Priority date: 1983-02-21
Filing date: 1983-02-21
Publication date: 1984-07-07

Abstract

СОЛНЕЧНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ, содержащий соосно установленные концентратор в виде тела вращени , коническую вращающуюс тепловую трубу и размещенный под ней конический воздуховод с центральным впускным и тангенциальным выпускным патрубками, отличающийс тем, что с целью повышени эффективности поглощени и передачи энергии, стенки тепловой трубы изнутри снабжены кольцевым оребрением, а концентратор выполнен с отражательной поверхностью с криволинейной образующей, выпуклой к оси концентратора . (ЛSUNNY HEATER, containing coaxially mounted concentrator in the form of a rotating body, a conical rotating heat pipe and a conical air duct placed under it with central inlet and tangential outlet pipes, characterized in that in order to increase the efficiency of energy absorption and transfer, the walls of the heat pipe are internally equipped with ring finning and the concentrator is made with a reflective surface with a curvilinear generator convex to the axis of the concentrator. (L

Description

Изобретение относится к гелиотехнике, преимущественно к солнечным воздухонагревателям.The invention relates to solar technology, mainly to solar air heaters.

Известен солнечный нагреватель, содержащий соосно установленные концентра- 5 тор в виде тела вращения,.коническую вращающуюся тепловую трубу и размещенный под ней конический воздуховод с центральным впускным и тангенциальным выпускным патрубками [1].A solar heater is known that contains a coaxially mounted concentrator 5 in the form of a body of revolution, a conical rotating heat pipe and a conical air duct located under it with a central inlet and tangential outlet pipes [1].

Однако известный нагреватель характеризуется недостаточно высокой эффективностью поглощения и передачи энергии за счет отсутствия концентрации и неравномерного распределения конденсата и солнечного излучения по поверхности тепловой 15 трубы.However, the known heater is characterized by insufficiently high efficiency of absorption and transmission of energy due to the lack of concentration and uneven distribution of condensate and solar radiation on the surface of heat pipe 15.

Цель изобретения — повышение эффективности поглощения и передачи энергии.The purpose of the invention is to increase the efficiency of absorption and transmission of energy.

Поставленная цель достигается тем, что в солнечном нагревателе, содержащем соосно установлейные концентратор в виде тела вращения, коническую вращающуюся тепловую трубу и размещенный под ней конический воздуховод с центральным впускным и тангенциальным выпускным патрубками, стенки тепловой трубы изнутри снабжены кольцевым оребрением, а .концентратор выполнен с отражательной поверхностью с криволинейной образующей, выпуклой к оси концентратора.This goal is achieved by the fact that in a solar heater containing a coaxially mounted concentrator in the form of a body of revolution, a conical rotating heat pipe and a conical air duct placed under it with a central inlet and tangential outlet pipes, the walls of the heat pipe are equipped with ring fins from the inside, and the concentrator is made with a reflective surface with a curvilinear generatrix convex to the axis of the concentrator.

На чертеже показан нагреватель, продольный разрез.The drawing shows a heater, a longitudinal section.

Нагреватель содержит соосно установленные концентратор 1 в виде тела вращения, коническую вращающуюся тепловую трубу 2 и размещенный под ней конический воздуховод 3 с центральным впускным 4 и тангенциальным выпускным 5 патрубками. Стенки 6 тепловой трубы 2 изнутри снабжены кольцевыми ребрами 7, а концентратор 1 выполнен с отражательной поверхностью с криволинейной образующей, выпуклой к оси концентратора 1. Тепловая труба 2 снабжена радиальными и концентрическими ребрами 8 и 9. Тепловоспринимающая поверхность снабжена прозрачной теплоизоляцией 10, образующей с ней вакуумированную рубашку 11. Тепловая труба 2 с тыльной стороны неподвижно насажена на вал 12 с электродвигателем 13 и коническим роликоподшипником 14. Нагреватель может быть снабжен следящей за Солнцем системой (не показана). Концентратор 1 закрыт прозрачным материалом, например пленкой (не показана).The heater contains a coaxially mounted concentrator 1 in the form of a body of revolution, a conical rotating heat pipe 2 and a conical air duct 3 located under it with a central inlet 4 and a tangential outlet 5 nozzles. The walls 6 of the heat pipe 2 are provided with annular ribs 7 from the inside, and the concentrator 1 is made with a reflective surface with a curved generatrix convex to the axis of the concentrator 1. The heat pipe 2 is provided with radial and concentric ribs 8 and 9. The heat-absorbing surface is equipped with transparent thermal insulation 10 forming with it evacuated jacket 11. The heat pipe 2 from the back is fixedly mounted on the shaft 12 with an electric motor 13 and a tapered roller bearing 14. The heater can be equipped with a solar-tracking system (Not shown). The hub 1 is covered with a transparent material, for example a film (not shown).

Герметичность соединения между вращающейся тепловой трубой 2 и тангенциальным патрубком 5 обеспечивается сальниковым лабиринтным уплотнением 15. Для придания устройству большей прочности в местах соединения вала 12 и тепловой трубы 2, а также центрального патрубка 4 и воздуховода 3 выполнены ребра 16 жесткости.The tightness of the connection between the rotating heat pipe 2 and the tangential pipe 5 is provided by the stuffing labyrinth seal 15. To give the device greater strength in the joints of the shaft 12 and the heat pipe 2, as well as the central pipe 4 and air duct 3, stiffeners 16 are made.

Солнечный нагреватель работает следующим образом.Solar heater works as follows.

Концентратор 1 направляет на тепловоспринимающую поверхность тепловой трубы 2 поток сконцентрированного солнечного излучения. За счет тепла солнечной радиации происходит испарение жидкой фазы (рабочего вещества) тепловой трубы 2. Через нижнюю коническую стенку 6 тепловой трубы 2 пары рабочего вещества отдают тепло нагреваемому воздуху, прогоняемому через воздуховод 3, и конденсируются. Центробежные силы отбрасывают конденсат рабочего вещества к верхней тепловоспринимающей стенке 6 тепловой трубы 2, которая нагревает конденсат и частично испаряет его.The concentrator 1 directs a stream of concentrated solar radiation to the heat-absorbing surface of the heat pipe 2. Due to the heat of solar radiation, the evaporation of the liquid phase (working substance) of the heat pipe 2 occurs. Through the lower conical wall 6 of the heat pipe 2, the pairs of the working substance give heat to the heated air, driven through the duct 3, and condense. Centrifugal forces reject the condensate of the working substance to the upper heat-absorbing wall 6 of the heat pipe 2, which heats the condensate and partially evaporates it.

Вращающаяся тепловая труба 2, благодаря действию сил трения, увлекает за собой воздух в воздуховоде 3, приводя его во вращательное движение. Воздух под действием центробежных сил вводится через тангенциальный патрубок 5, нагреваясь при этом за счет тепла конденсации паров рабочего вещества. Движение нагреваемого воздуха по воздуховоду 3 от центра к его периферии создает разрежение в центральном патрубке 4, через который в воздуховод 3 поступает холодный воздух. При этом ребра 7 интенсифицируют теплообмен в тепловой трубе 2 и способствуют формированию равномерности пленки конденсата, направляя центробежное движение конденсата и удерживая его пленку в верхней части тепловой трубы 2. Концентратор 1 распределяет излучение по поверхности тепловой трубы 2 таким образом, что наиболее концентрированное излучение попадает на участки, наиболее отдаленные от оси концентратора.Rotating heat pipe 2, due to the action of friction forces, entrains the air in the duct 3, leading it to rotational motion. Air under the action of centrifugal forces is introduced through the tangential pipe 5, heating up due to the heat of condensation of the vapor of the working substance. The movement of the heated air through the duct 3 from the center to its periphery creates a vacuum in the central pipe 4, through which cold air enters the duct 3. In this case, the ribs 7 intensify heat transfer in the heat pipe 2 and contribute to the formation of a uniformity of the condensate film, directing the centrifugal movement of the condensate and holding its film in the upper part of the heat pipe 2. The concentrator 1 distributes the radiation over the surface of the heat pipe 2 so that the most concentrated radiation enters areas farthest from the axis of the hub.

Таким образом, в результате концентрации солнечного излучения и равномерного распределения тепловой нагрузки на поверхности тепловой трубы повышается эффективность поглощения и передачи энергии.Thus, as a result of the concentration of solar radiation and the uniform distribution of the heat load on the surface of the heat pipe, the efficiency of energy absorption and transmission is increased.

Claims

A SUNNY HEATER containing a coaxially mounted concentrator in the form of a body of revolution, a conical rotating heat pipe and a conical air duct placed under it with a central inlet and tangential outlet pipes, characterized in that in order to increase the efficiency of absorption and transmission of energy, the walls of the heat pipe are equipped with ring fins from the inside and the hub is made with a reflective surface with a curved generatrix convex to the axis of the

Od □ d