Солнечный коллектор

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Автор Мазюк Виктор Васильевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Солнечный коллектор, включающий поглощающую солнечную энергию сферу и трубопровод для впуска внутрь сферы и выпуска рабочей жидкости, отличающийся тем, что сфера герметизирована от внешней среды и покрыта по внутренней поверхности капиллярно-пористым материалом, пропитанным жидким теплоносителем, а трубопровод выполнен в виде трубы, проходящей по диаметру сферы. Полезная модель относится к устройствам для утилизации солнечной энергии. Известен солнечный коллектор, включающий поглощающую солнечную энергию сферу и трубопровод из двух частей для впуска внутрь сферы и выпуска рабочей жидкости 1. Разбрызгиватель, размещенный на верхнем конце впускной части трубопровода, распределяет рабочую жидкость по внутренней поверхности сферы. Стекая по внутренней поверхности сферы, рабочая жидкость нагревается, собирается в нижней части сферы и выводится через выпускную часть трубопровода к месту потребления или хранения. Недостатком известного солнечного коллектора является низкая эффективность, обусловленная низкой интенсивностью конвективного теплообмена между стекающей пленкой рабочей жидкости и внутренней поверхностью сферы. Значительная часть рабочей 93822013.08.30 жидкости не участвует в процессе теплообмена, поскольку в виде капель срывается с внутренней поверхности сферы. Температура выводимой рабочей жидкости оказывается невелика, поэтому требуется ее повышенный расход. Другим недостатком известного солнечного коллектора является сложность конструкции, поскольку требуется использование разбрызгивателя. В качестве прототипа выбран солнечный коллектор, включающий поглощающую солнечную энергию сферу, трубопровод из двух частей для впуска внутрь сферы рабочей жидкости и для выпуска пара. 2. Разбрызгиватель, размещенный на верхнем конце впускной части трубопровода, распределяет рабочую жидкость по внутренней поверхности сферы. Стекая по внутренней поверхности сферы, рабочая жидкость нагревается и испаряется. Образующийся пар выводится через выпускную часть трубопровода к месту потребления. Недостатком известного солнечного коллектора также является низкая эффективность,обусловленная низкой интенсивностью испарительного теплообмена между стекающей пленкой рабочей жидкости и гладкой внутренней поверхностью сферы. Значительная часть рабочей жидкости и здесь не участвует в процессе теплообмена, поскольку в виде капель срывается с внутренней поверхности сферы. Температура выводимого пара оказывается невелика, поэтому требуется повышенный расход рабочей жидкости. Другим недостатком известного солнечного коллектора также является сложность конструкции, поскольку и здесь требуется использование разбрызгивателя. Задача, которую решает предлагаемая полезная модель, заключается в повышении эффективности работы солнечного коллектора и упрощении его конструкции. Поставленная задача реализуется тем, что в солнечном коллекторе, включающем поглощающую солнечную энергию сферу и трубопровод для впуска внутрь сферы и выпуска рабочей жидкости, сфера герметизирована от внешней среды и покрыта по внутренней поверхности капиллярно-пористым материалом, пропитанным жидким теплоносителем, а трубопровод выполнен в виде трубы, проходящей по диаметру сферы. Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой изображена конструкция солнечного коллектора. Солнечный коллектор состоит из поглощающей солнечную энергию сферы 1 и трубопровода 2, выполненного в виде трубы, проходящей по диаметру сферы 1. Поглощающая солнечную энергию сфера 1 покрыта по внутренней поверхности капиллярно-пористым материалом 3, который пропитан жидким теплоносителем 5. Солнечный коллектор работает следующим образом. Солнечная энергия 4 поглощается сферой 1. Нагретая сфера 1 передает тепловую энергию капиллярно-пористому материалу 3 и пропитывающему его жидкому теплоносителю 5. В результате нагрева жидкого теплоносителя 5 последний испаряется, передавая скрытую теплоту испарения пару 6. Пар 6 течет к наиболее холодному компоненту конструкции - трубе 2, в которую поступает холодная рабочая жидкость 7. Конденсируясь на поверхности трубы 2, пар 6 отдает скрытую теплоту испарения трубе 2 и рабочей жидкости,протекающей через трубу 2. В результате из трубы вытекает нагретая рабочая жидкость 8. Образующиеся капли 9 жидкого теплоносителя падают с поверхности трубы 2 вниз и впитываются в капиллярно-пористый материал 3. Под действием капиллярных сил жидкий теплоноситель 5 движется в осушенную часть капиллярно-пористого материала 3, заполняя поровое пространство последнего и замыкая испарительно-конденсационный цикл. Таким образом, благодаря интенсификации теплообмена на внутренней поверхности поглощающей солнечную энергию сферы 1 за счет интенсификации процесса испарения жидкого теплоносителя 5 из капиллярно-пористого материала 3, повышается эффективность работы солнечного коллектора при его упрощенной конструкции. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.