Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к устройствам, предназначенным для поглощения солнечной энергии с последующим преобразованием в тепловую энергию, в частности к солнечным коллекторам с принудительной циркуляцией и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения.The invention relates to solar energy, in particular to devices intended for the absorption of solar energy with subsequent conversion to thermal energy, in particular to solar collectors with forced circulation and can be used in heating and hot water systems.
Широко известны солнечные коллекторы с принудительной циркуляцией теплоносителя, выполненные в виде цельных металлических панелей, либо ряда теплособирающих трубок с приваренным к ним входному и выходному коллектору-распределителю. Недостатками указанных солнечных коллекторов являются сложность и трудоемкость сварки элементов конструкции выполненных преимущественно из цветных металлов, а также проблемы при транспортировке связанные с габаритами подобных устройств.Widely known are solar collectors with forced circulation of the coolant, made in the form of solid metal panels, or a series of heat-collecting tubes with an inlet and outlet collector-distributor welded to them. The disadvantages of these solar collectors are the complexity and complexity of welding structural elements made primarily of non-ferrous metals, as well as transportation problems associated with the dimensions of such devices.
Более близким по технической сущности к заявляемому изобретению является солнечный коллектор по патенту RU 2330217 С2, согласно которому соединение теплособирающих трубок к коллектору-распределителю, изготовленному литьем под давлением, производится клеевой пленкой. Данное устройство исключает операцию сварки, однако остается технологически сложной и трудоемкой операция получения литьем под давлением коллектора-распределителя имеющего значительную длину и ряд боковых отводов для крепления теплособирающих трубок.Closer in technical essence to the claimed invention is a solar collector according to patent RU 2330217 C2, according to which the connection of heat-collecting tubes to the manifold-distributor made by injection molding is made by adhesive film. This device eliminates the welding operation, however, it remains a technologically difficult and time-consuming operation to obtain by injection molding a manifold-distributor having a significant length and a number of side outlets for attaching heat-collecting tubes.
Задачей заявленного изобретения является устранение указанного недостатка, а именно получение технического результата, заключающегося в снижении себестоимости и трудоемкости изготовления, транспортировки и сборки солнечного коллектора и дополнительно появлении возможности изготовления коллектора-распределителя практически неограниченного по длине размера.The objective of the claimed invention is to remedy this drawback, namely obtaining a technical result, which consists in reducing the cost and complexity of manufacturing, transporting and assembling a solar collector and additionally making it possible to manufacture a distribution manifold that is practically unlimited in length.
Для решения перечисленных задач и получения указанного технического результата заявлен способ изготовления разъемного солнечного коллектора показанный на фиг. 1 и фиг. 2, где стрелками показано направление движения теплоносителя, на фиг. З показано герметичное соединение U-образной медной трубки с коллектором-распределителем 2 с помощью разъемного соединения с развальцовкой медной трубки и закреплением гайкой 3, на фиг. 4 показана пробивка медных труб элементами прессформы,To solve the above problems and obtain the specified technical result, a method for manufacturing a detachable solar collector shown in FIG. 1 and FIG. 2, where the arrows show the direction of movement of the coolant, in FIG. 3 shows a tight connection of a U-shaped copper tube with a manifold-distributor 2 using a detachable connection with the expansion of the copper tube and fixing it with a nut 3, in FIG. 4 shows the punching of copper pipes with mold elements,
Входной конец медных трубок соединяется с верхним каналом коллектора-распределителя, а выходной конец с нижним каналом. Данная конструкция обеспечивает возможность транспортировать коллектор в разобранном состоянии с окончательной сборкой при монтаже на объекте и может быть реализована при изготовлении следующим способом. Коллектор-распределитель 2 изготавливается из двух параллельно расположенных оцинкованных труб 4, на которых литьем под давлением из алюминиевого сплава, оформляются боковые отводы для соединения с U-образными трубками. В процессе литья, после установки в прессформу, как показано на фиг. 4, при смыкании, элементы прессформы, а именно знаки 5 пробивают трубы 4, образуя отверстия для прохода теплоносителя, затем происходит заливка алюминиевого сплава в формообразующую полость 6, прессформы 7 и формирование отводов для соединения с U-образными трубками, при этом шаг и количество одновременно заливаемых отводов определяется конструктивно, исходя из возможностей применяемого литейного оборудования. После выполнения операции литья оцинкованные трубы переставляются на один шаг и процесс литья повторяется до формирования требуемого количества отводов. После необходимой механической обработки и установки заглушек 8, коллектор-распределитель готов к сборке. Дополнительно к перечисленным преимуществам на заявленном солнечном коллекторе предусмотрена возможность установки каждой U-образной трубки внутрь вакуумной трубки. Вакуумная трубка 9 показана на фиг. 2 и являет собой цилиндрическую колбу из прозрачного стекла с двумя стенками, между которыми образован вакуум. На внутреннею стенку трубки нанесено тонким слоем покрытие, обеспечивающее максимальное поглощение тепла с минимальным отражением солнечной энергии. Вакуумная трубка не имеет прямого контакта с теплоносителем. Для уменьшения теплопотерь коллектор-распределитель имеет теплоизоляцию 10 и защитную обечайку 11 к которой закрепляется вакуумная трубка. Поглощенная вакуумной трубкой солнечная энергия нагревает теплопроводную медную трубку 1, встроенную внутрь вакуумной, теплоноситель нагревается во время прохождения по трубке за счет принудительной циркуляции.The input end of the copper tubes is connected to the upper channel of the manifold-distributor, and the output end to the lower channel. This design provides the ability to transport the collector in a disassembled state with final assembly during installation at the facility and can be implemented in the manufacture of the following method. The manifold-distributor 2 is made of two parallel-mounted galvanized pipes 4, on which lateral bends are formed by die-casting of aluminum alloy for connection with U-shaped tubes. During casting, after installation in the mold, as shown in FIG. 4, upon closing, the mold elements, namely signs 5 pierce the pipes 4, forming holes for the passage of the coolant, then the aluminum alloy is poured into the forming cavity 6, the mold 7 and the formation of bends for connection with U-shaped tubes, with the step and number at the same time poured bends are determined constructively, based on the capabilities of the used foundry equipment. After the casting operation, the galvanized pipes are moved one step and the casting process is repeated until the required number of bends are formed. After the necessary machining and installation of plugs 8, the manifold-distributor is ready for assembly. In addition to these advantages, the claimed solar collector provides the possibility of installing each U-shaped tube inside a vacuum tube. The vacuum tube 9 is shown in FIG. 2 and is a cylindrical flask of transparent glass with two walls between which a vacuum is formed. A thin layer is coated on the inner wall of the tube, providing maximum heat absorption with minimal reflection of solar energy. The vacuum tube does not have direct contact with the coolant. To reduce heat loss, the collector-distributor has thermal insulation 10 and a protective shell 11 to which a vacuum tube is fixed. The solar energy absorbed by the vacuum tube heats the heat-conducting copper tube 1, which is built inside the vacuum tube, the heat carrier is heated during passage through the tube due to forced circulation.
