солнечный коллектор (варианты) и способ изготовления оболочки солнечного коллектора

Формула изобретения

1. Солнечный коллектор, содержащий замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, состоящую из центральной цилиндрической поверхности радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и плоскости, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям, две торцевые крышки, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, выполненное в виде абсорбера с каналами для циркуляции жидкого теплоносителя, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция, отличающийся тем, что абсорбер образован цилиндрической поверхностью с осью, совпадающей с осью центральной цилиндрической поверхности оболочки, оси двух боковых цилиндрических поверхностей оболочки разнесены на расстояние L, а центральная цилиндрическая поверхность максимально удалена от плоскости на величину Н с соблюдением следующих соотношений:

8>L/H>3,5; 10>R/H>4,5; 4,2>H/r>3,8.

2. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что абсорбер состоит из тонкостенных модулей, соединенных между собой, на модулях с тыльной стороны сформированы утолщения, в которых выполнены каналы с прорезями, обращенными к тыльной стороне, каналы для циркуляции теплоносителя образованы трубками, запрессованными в каналах с прорезями.

3. Коллектор по п.1 или 2, отличающийся тем, что он снабжен стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи центральной цилиндрической поверхности.

4. Коллектор по п.3, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи плоскости.

5. Солнечный коллектор, содержащий замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, состоящую из центральной цилиндрической поверхности радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и плоскости, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям, две торцевые крышки, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, выполненное в виде абсорбера с каналами для циркуляции жидкого теплоносителя, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция толщиной , отличающийся тем, что абсорбер образован цилиндрической поверхностью с осью, совпадающей с осью центральной цилиндрической поверхности оболочки, и состоит из тонкостенных модулей, соединенных между собой, на модулях с тыльной стороны сформированы утолщения, в которых выполнены каналы с прорезями, обращенными к тыльной стороне, каналы для циркуляции теплоносителя образованы трубками, запрессованными в каналах с прорезями, оси двух боковых цилиндрических поверхностей оболочки разнесены на расстояние L, а центральная цилиндрическая поверхность максимально удалена от плоскости на величину Н с соблюдением следующих соотношений:

3>L/H>2; 3,5>R/H>1,1; 9>H/r>5; 2>r/ >0,4.

6. Коллектор по п.5, отличающийся тем, что он снабжен стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи центральной цилиндрической поверхности.

7. Коллектор по п.6, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи плоскости.

8. Коллектор по п.5 или 7, отличающийся тем, что он снабжен полой вставкой, размещенной между абсорбером и тепловой изоляцией.

9. Солнечный коллектор, содержащий замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, состоящую из центральной цилиндрической поверхности радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и плоскости, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям, две торцевые крышки, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, выполненное в виде плоского абсорбера с каналами для циркуляции жидкого теплоносителя, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция толщиной , отличающийся тем, что оси двух боковых цилиндрических поверхностей оболочки разнесены на расстояние L, а ее центральная цилиндрическая поверхность максимально удалена от плоскости на величину H с соблюдением следующих соотношений:

8>L/H>5; 18>R/H>6; 5>H/r>3; 2>r/ >0,4.

10. Коллектор по п.9, отличающийся тем, что абсорбер состоит из тонкостенных модулей, соединенных между собой, на модулях с тыльной стороны сформированы утолщения, в которых выполнены каналы с прорезями, обращенными к тыльной стороне, каналы для циркуляции теплоносителя образованы трубками, запрессованными в каналах с прорезями.

11. Коллектор по п.9 или 10, отличающийся тем, что он снабжен стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи центральной цилиндрической поверхности.

12. Коллектор по п.11, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи плоскости.

13. Солнечный коллектор, содержащий замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, состоящую из центральной цилиндрической поверхности радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и плоскости, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям, две торцевые крышки, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, выполненное в виде бака-аккумулятора, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция толщиной , отличающийся тем, что бак-аккумулятор образован цилиндрической поверхностью с осью, совпадающей с осью центральной цилиндрической поверхности оболочки, и плоскостью, параллельной плоскости оболочки, оси ее двух боковых цилиндрических поверхностей разнесены на расстояние L, а центральная цилиндрическая поверхность максимально удалена от плоскости на величину Н с соблюдением следующих соотношений:

3>L/H>2; 3,5>R/H>1,1; 9>H/r>5; 2>r/ >0,4.

14. Коллектор по п.13, отличающийся тем, что он снабжен стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи центральной цилиндрической поверхности.

15. Коллектор по п.14, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи плоскости.

16. Способ изготовления оболочки солнечного коллектора, заключающийся в том, что на поверхности листа из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала вдоль одной из его кромок устанавливают направляющий цилиндр радиуса r, вдоль цилиндра с помощью нагревателя повышают температуру полимерного материала до температуры размягчения, сгибают лист вокруг цилиндра с образованием одной боковой цилиндрической поверхности радиуса r, направляющий цилиндр устанавливают на поверхности листа вдоль противоположной его кромки на расстоянии L от первой установки цилиндра и симметрично ей, вдоль цилиндра с помощью нагревателя повышают температуру полимерного материала до температуры размягчения, сгибают лист вокруг цилиндра с образованием другой боковой цилиндрической поверхности радиуса r и зазора между кромками согнутого листа, стягивают и соединяют обе кромки согнутого листа с получением плоскости со стороны соединения кромок листа и образованием с противоположной стороны центральной цилиндрической поверхности радиуса R.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что используют дополнительный направляющий цилиндр радиуса r.

18. Способ по п.16 или 17, отличающийся тем, что при сгибании листа вокруг направляющего цилиндра плоскости листа фиксируют в горизонтальном положении.

19. Способ по п.16 или 17, отличающийся тем, что при сгибании листа вокруг направляющего цилиндра плоскости листа фиксируют в наклонном положении.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано, в частности, в устройствах, преобразующих электромагнитное излучение Солнца в тепловую энергию для нагрева теплоносителя.

Известен солнечный коллектор, содержащий замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала шириной L, состоящую из центральной цилиндрической поверхности радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и плоскости, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям, две торцевые крышки, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция. Теплоприемное устройство имеет ширину Н и толщину t. Ширина L оболочки и значения R и r связаны следующими зависимостями: 5Н>R>3Н; ; 1,1Н>L>1,05Н. Теплоприемное устройство может быть выполнено в виде плоского абсорбера с каналами для циркуляции жидкого теплоносителя или бака-аккумулятора (RU 2224188 С1).

Однако форма оболочки известного солнечного коллектора не оптимизирована с точки зрения получения максимальной эффективности работы с плоским и изогнутым теплоприемным устройством (абсорбером) при обеспечении его минимальной материалоемкости и себестоимости. В известном солнечном коллекторе конфигурация прозрачной оболочки связана с толщиной плоского абсорбера соотношением: . Такое соотношение размеров t и r оптимально для абсорбера, имеющего на боковых сторонах скосы, причем толщина t абсорбера определена как расстояние от края скоса до плоскости абсорбера. Для широко распространенных абсорберов без боковых скосов указанное соотношение r и t утрачивает смысл, так как у них указанные скосы отсутствуют и для оптимизации конфигурации оболочки нужны иные критерии. В известном солнечном коллекторе также не предусмотрено использование абсорберов криволинейной формы.

Известен способ изготовления оболочки солнечного коллектора, заключающийся в том, что на поверхности листа вдоль его обеих кромок вырубают под соответствующим углом по четыре треугольных паза, расстояния между которыми соответствуют величинам боковых сторон коллектора, с обеих кромок листа сгибают полки с треугольными пазами, сгибают лист по линиям, соединяющим вершины углов соответствующих треугольных пазов, вокруг боковых сторон коллектора и свободные кромки листа скрепляют между собой (WO 00/03185 A1).

Однако при использовании известного способа изготовления оболочки треугольные пазы нужно вырубать с обеих кромок листа с высокой точностью друг против друга, иначе угол сгиба листа будет перекошенным, для чего требуется прецизионное оборудование. При сгибании листа, учитывая толщину его стенки, прямой угол не получается, а наличие радиуса приводит к тому, что на лицевой стороне там, где стороны должны сходиться под углом 45°, образуется трудноустранимая щель, приводящая к потере товарного вида.

Задачей настоящего изобретения является разработка оптимальной конфигурации оболочки применительно к конкретным видам абсорберов, а также способа изготовления оболочки из полимерного однослойного или многослойного материала в качестве прозрачного ограждения абсорберов различной конструкции, которые используются или могут быть использованы в солнечных коллекторах.

Указанная задача в части первого варианта коллектора решается тем, что в солнечном коллекторе, содержащем замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, состоящую из центральной цилиндрической поверхности радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и плоскости, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям, две торцевые крышки, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, выполненное в виде абсорбера с каналами для циркуляции жидкого теплоносителя, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция, согласно изобретению абсорбер образован цилиндрической поверхностью с осью, совпадающей с осью центральной цилиндрической поверхности оболочки, оси двух боковых цилиндрических поверхностей оболочки разнесены на расстояние L, а центральная цилиндрическая поверхность максимально удалена от плоскости на величину Н с соблюдением следующих соотношений:

8>L/H>3,5; 10>R/H>4,5; 4,2>Н/r>3,8.

Указанная задача в части первого варианта коллектора решается также тем, что абсорбер состоит из тонкостенных модулей, соединенных между собой, на модулях с тыльной стороны сформированы утолщения, в которых выполнены каналы с прорезями, обращенными к тыльной стороне, каналы для циркуляции теплоносителя образованы трубками, запрессованными в каналах с прорезями.

Указанная задача в части первого варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи центральной цилиндрической поверхности.

Указанная задача в части первого варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен дополнительным стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи плоскости.

Указанная задача в части второго варианта коллектора решается тем, что в солнечном коллекторе, содержащем замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, состоящую из центральной цилиндрической поверхности радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и плоскости, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям, две торцевые крышки, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, выполненное в виде абсорбера с каналами для циркуляции жидкого теплоносителя, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция толщиной , согласно изобретению абсорбер образован цилиндрической поверхностью с осью, совпадающей с осью центральной цилиндрической поверхности оболочки, и состоит из тонкостенных модулей, соединенных между собой, на модулях с тыльной стороны сформированы утолщения, в которых выполнены каналы с прорезями, обращенными к тыльной стороне, каналы для циркуляции теплоносителя образованы трубками, запрессованными в каналах с прорезями, оси двух боковых цилиндрических поверхностей оболочки разнесены на расстояние L, а центральная цилиндрическая поверхность максимально удалена от плоскости на величину Н с соблюдением следующих соотношений:

3>L/H>2; 3,5>R/H>1,1; 9>H/r>5; 2>r/ >0,4.

Указанная задача в части второго варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи центральной цилиндрической поверхности.

Указанная задача в части второго варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен дополнительным стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи плоскости.

Указанная задача в части второго варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен полой вставкой, размещенной между абсорбером и тепловой изоляцией.

Указанная задача в части третьего варианта коллектора решается тем, что в солнечном коллекторе, содержащем замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, состоящую из центральной цилиндрической поверхности радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и плоскости, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям, две торцевые крышки, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, выполненное в виде плоского абсорбера с каналами для циркуляции жидкого теплоносителя, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция толщиной , согласно изобретению оси двух боковых цилиндрических поверхностей оболочки разнесены на расстояние L, а ее центральная цилиндрическая поверхность максимально удалена от плоскости на величину Н с соблюдением следующих соотношений:

8>L/H>5; 18>R/H>6; 5>Н/r>3; 2>r/ >0,4.

Указанная задача в части третьего варианта коллектора решается также тем, что абсорбер состоит из тонкостенных модулей, соединенных между собой, на модулях с тыльной стороны сформированы утолщения, в которых выполнены каналы с прорезями, обращенными к тыльной стороне, каналы для циркуляции теплоносителя образованы трубками, запрессованными в каналах с прорезями.

Указанная задача в части третьего варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи центральной цилиндрической поверхности.

Указанная задача в части третьего варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен дополнительным стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи плоскости.

Указанная задача в части четвертого варианта коллектора решается тем, что в солнечном коллекторе, содержащем замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, состоящую из центральной цилиндрической поверхности радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и плоскости, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям, две торцевые крышки, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, выполненное в виде бака-аккумулятора, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция толщиной , согласно изобретению бак-аккумулятор образован цилиндрической поверхностью с осью, совпадающей с осью центральной цилиндрической поверхности оболочки, и плоскостью, параллельной плоскости оболочки, оси ее двух боковых цилиндрических поверхностей разнесены на расстояние L, а центральная цилиндрическая поверхность максимально удалена от плоскости на величину Н с соблюдением следующих соотношений:

3>L/H>2; 3,5>R/H>1,1; 9>Н/r>5; 2>r/ >0,4.

Указанная задача в части четвертого варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи центральной цилиндрической поверхности.

Указанная задача в части четвертого варианта коллектора решается также тем, что он может быть снабжен дополнительным стержнем жесткости, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи плоскости.

Указанная задача в части способа решается тем, что способ изготовления оболочки солнечного коллектора заключается в том, что на поверхности листа из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала вдоль одной из его кромок устанавливают направляющий цилиндр радиуса r, вдоль цилиндра с помощью нагревателя повышают температуру полимерного материала до температуры размягчения, сгибают лист вокруг цилиндра с образованием одной боковой цилиндрической поверхности радиуса r, направляющий цилиндр устанавливают на поверхности листа вдоль противоположной его кромки на расстоянии L от первой установки цилиндра и симметрично ей, вдоль цилиндра с помощью нагревателя повышают температуру полимерного материала до температуры размягчения, сгибают лист вокруг цилиндра с образованием другой боковой цилиндрической поверхности радиуса r и зазора между кромками согнутого листа, стягивают и соединяют обе кромки согнутого листа с получением плоскости со стороны соединения кромок листа и образованием с противоположной стороны центральной цилиндрической поверхности радиуса R.

Указанная задача в части способа решается также тем, что используют дополнительный направляющий цилиндр радиуса r.

Указанная задача в части способа решается также тем, что при сгибании листа вокруг направляющего цилиндра плоскости листа фиксируют в горизонтальном положении.

Указанная задача в части способа решается также тем, что при сгибании листа вокруг направляющего цилиндра плоскости листа фиксируют в наклонном положении.

На фиг.1 представлен первый вариант предлагаемого солнечного коллектора с теплоприемным устройством в виде абсорбера, образованного цилиндрической поверхностью.

На фиг.2 - тонкостенный модуль, из которых состоит абсорбер.

На фиг.3 - предлагаемый солнечный коллектор со стержнями жесткости.

На фиг.4 - второй вариант предлагаемого солнечного коллектора с теплоприемным устройством в виде абсорбера, образованного цилиндрической поверхностью и снабженного полой вставкой.

На фиг.5 - третий вариант предлагаемого солнечного коллектора с теплоприемным устройством в виде плоского абсорбера.

На фиг.6 - четвертый вариант предлагаемого солнечного коллектора с теплоприемным устройством в виде бака-аккумулятора.

На фиг.7 - исходное положение листа оболочки, направляющих цилиндров и зон размягчения.

На фиг.8 - то же, что и на фиг.7, вид сверху.

На фиг.9 - согнутый лист с образованием одной боковой цилиндрической поверхности радиуса r.

На фиг.10 - согнутый лист с образованием двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и зазора между его кромками (плоскости листа фиксируют в горизонтальном положении).

На фиг.11 - согнутый лист с образованием двух боковых цилиндрических поверхностей радиуса r и зазора между его кромками (плоскости листа фиксируют в наклонном положении).

На фиг.12 - оболочка предлагаемого солнечного коллектора.

Предлагаемый солнечный коллектор по первому варианту (фиг.1) содержит замкнутую оболочку из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, выполненную, например, из ячеистого поликарбоната с поперечным расположением каналов и состоящую из центральной цилиндрической поверхности 1 радиуса R, сопряженных с ней на ее крайних кромках двух боковых цилиндрических поверхностей 2 радиуса r и плоскости 3, касательной к боковым цилиндрическим поверхностям 2, две торцевые крышки 4, установленные на торцах оболочки, и размещенное в оболочке теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю, выполненное в виде абсорбера 5 с каналами для циркуляции жидкого теплоносителя, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, поглощающее солнечную радиацию, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция 6. Абсорбер 5 образован цилиндрической поверхностью радиуса R ₁ с осью, совпадающей с осью центральной цилиндрической поверхности 1, отстоящей от последней на величину . Величина =R-R₁ определяется из условия минимума коэффициента конвективной теплоотдачи в воздушном зазоре между этими обменивающимися теплом поверхностями и является функцией наклона коллектора. Окончательная величина выбирается из условий наклона коллектора, планируемых для установки на определенной широте местности. Рекомендуемая величина наклона коллектора соответствует широте местности. Изгиб абсорбера 5 по радиусу R₁ при некотором усложнении технологии изготовления коллектора позволяет оптимизировать расстояние между поверхностью абсорбера 5 и центральной цилиндрической поверхностью 1 оболочки и одновременно увеличивает количество солнечной энергии, которое может быть получено коллектором. Оси двух боковых цилиндрических поверхностей 2 оболочки разнесены на расстояние L, а центральная цилиндрическая поверхность 1 максимально удалена от плоскости 3 на величину Н с соблюдением следующих соотношений:

8>L/H>3,5; 10>R/H>4,5; 4,2>H/r>3,8.

Абсорбер 5 может состоять из тонкостенных модулей 7 (фиг.2), соединенных между собой встык или с помощью замков на концах. На модулях 7 с тыльной стороны сформированы утолщения 8, в которых выполнены каналы 9 с прорезями 10, обращенными к тыльной стороне. Каналы для циркуляции теплоносителя образованы трубками 11, запрессованными в каналах 9. Абсорбер 5 помещается внутрь оболочки, после чего внутренний объем коллектора герметизируется торцевыми крышками 4, имеющими профиль поперечного сечения оболочки. Трубы (не показаны), подводящие теплоноситель к абсорберу 5 и отводящие теплоноситель от него, проходят через торцевые крышки 4. Для предотвращения чрезмерного прогиба центральной цилиндрической поверхности 1 оболочки коллектора за счет снеговой нагрузки он может быть снабжен стержнем жесткости 12 (фиг.3), расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи центральной цилиндрической поверхности 1 и выходящим наружу через торцевые крышки 4. Для обеспечения симметричности нагрузки на торцевые крышки 4 коллектор может быть снабжен дополнительным стержнем жесткости 13, расположенным внутри и вдоль оболочки вблизи плоскости 3. Стержни жесткости 12, 13 закрепляются внешними крепежными элементами (не показаны), что одновременно обеспечивает дополнительное поджатие торцевых крышек 4 к торцам оболочки и повышает надежность герметизации внутреннего объема коллектора.

Во избежание конденсации влаги на внутренних поверхностях коллектора и для выравнивания давления внутри и снаружи коллектора в его торцевых крышках 4 предусмотрены вентиляционные отверстия, защищенные от попадания в них воды во время дождя.

У солнечного коллектора по второму варианту (фиг.4) объем тыльной стороны коллектора между абсорбером 5 и плоскостью 3 оболочки слишком велик для заполнения его сплошной тепловой изоляцией 6, что могло бы привести к неоправданному перерасходу теплоизоляционного материала и увеличению массы коллектора. Для коллектора по второму варианту соблюдаются следующие соотношения:

3>L/H>2; 3,5>R/H>1,1; 9>H/r>5; 2>r/ >0,4,

где - толщина тепловой изоляции.

При этом коллектор может быть снабжен полой вставкой 14, размещенной между абсорбером 5 и тепловой изоляцией 6.

У солнечного коллектора по третьему варианту (фиг.5) абсорбер 5 выполнен плоским и соблюдаются следующие соотношения:

8>L/H>5; 18>R/H>6; 5>H/r>3; 2>r/8>0,4.

У солнечного коллектора по четвертому варианту (фиг.6) теплоприемное устройство для передачи тепла теплоносителю выполнено в виде бака-аккумулятора 15, на переднюю сторону которого нанесено селективное покрытие, а с тыльной стороны размещена тепловая изоляция 6 толщиной . Бак-аккумулятор 15 образован цилиндрической поверхностью радиуса R₁ с осью, совпадающей с осью центральной цилиндрической поверхности 1, отстоящей от последней на величину , и плоскостью, параллельной плоскости 3 оболочки, и имеет высоту H₁=H- - . Такая форма бака-аккумулятора 15 наряду с увеличением отношения площади тепловоспринимающей поверхности к площади апертуры, обеспечивает оптимальное соотношение объема бака-аккумулятора 15 к его поверхности, что уменьшает потери тепла в окружающую среду.

Для коллектора по четвертому варианту соблюдаются следующие соотношения:

3>L/H>2; 3,5>R/H>1,1; 9>Н/r>5; 2>r/ >0,4.

Предлагаемый солнечный коллектор работает следующим образом.

Солнечные лучи, проходя через прозрачную оболочку коллектора, попадают на поверхность абсорбера 5, имеющую селективное покрытие, и поглощаются ею, в результате чего поверхность абсорбера 5 нагревается. Тепло с поверхности абсорбера 5 передается теплоносителю (вода или антифриз), циркулирующему по трубкам 11. С помощью теплоносителя тепло отводится в емкость-аккумулятор (не показана), расположенную за пределами коллектора.

В коллекторе со встроенным баком-аккумулятором 15 его теплоприемная поверхность, нагреваясь от солнца, передает тепло непосредственно теплоносителю, находящемуся в баке-аккумуляторе 15. Нагретый теплоноситель из бака-аккумулятора 15 по мере надобности направляется потребителям. Бак-аккумулятор 15 соединен с водопроводной системой или другой емкостью (не показаны), откуда поступает холодный теплоноситель взамен расходуемого нагретого. Важным условием эффективной работы коллектора со встроенным баком-аккумулятором 15 является максимальное уменьшение потерь тепла в окружающую среду, которое обеспечивает медленное остывание теплоносителя в баке-аккумуляторе 15 в периоды отсутствия солнечной радиации. Это условие достигается за счет использования селективного покрытия на тепловоспринимающей поверхности бака-аккумулятора 15, обеспечивающего малые потери тепла за счет излучения, а также за счет использования многослойной оболочки из ячеистого прозрачного полимера, например поликарбоната, уменьшающего потери от теплопроводности и конвекции, и оптимального соотношения между объемом бака-аккумулятора 15 и его поверхностью.

Предлагаемый способ изготовления оболочки солнечного коллектора осуществляют следующим образом.

На поверхности листа 16 шириной А (фиг.7) из прозрачного однослойного или многослойного полимерного материала, например из ячеистого поликарбоната с поперечным расположением каналов, вдоль его кромки 17 устанавливают направляющий цилиндр 18 радиуса r. Вдоль цилиндра 18 с помощью нагревателя (на показан) повышают температуру полимерного материала до температуры размягчения. Ширина полосы размягчения «В» находится в пределах 3 r>В> r (фиг.8). Сгибают лист 16 вокруг цилиндра 18 с образованием одной боковой цилиндрической поверхности 2 радиуса r (фиг.9). Затем направляющий цилиндр 18 устанавливают на поверхности листа 16 вдоль противоположной его кромки 19 на расстоянии L>(А/2- r) от первой установки цилиндра 18 и симметрично ей. Вдоль цилиндра 18 с помощью нагревателя снова повышают температуру полимерного материала до температуры размягчения. Сгибают лист 16 вокруг цилиндра 18 с образованием другой боковой цилиндрической поверхности 2 радиуса r и зазора 20 между кромками 17, 19 согнутого листа 16 (фиг.10, 11). Стягивают и соединяют обе кромки 17, 19 согнутого листа 16 с получением плоскости 3 со стороны соединения кромок 17, 19 листа 16 и образованием с противоположной стороны центральной цилиндрической поверхности 1 радиуса R (фиг.12).

Изменяя расстояние L между осями цилиндров 18 и тем самым изменяя величину зазора 20, можно изменять радиус R центральной цилиндрической поверхности 1 прозрачной оболочки в пределах от бесконечности (в этом случае лицевая и тыльная стороны оболочки параллельны) до R>R_доп, где R _доп - допустимый радиус кривизны применяемого полимерного материала при его сгибании в твердом состоянии.

При осуществлении описываемого способа возможно использование дополнительного направляющего цилиндра 18 радиуса r, который устанавливают на поверхности листа 16 вдоль противоположной его кромки 19 на расстоянии L>(А/2- r) от первого цилиндра 18 и симметрично ему.

При сгибании листа 16 вокруг направляющего цилиндра 18 плоскости листа 16 могут фиксировать как в горизонтальном положении (фиг.10), так и в наклонном положении под углом (фиг.11). Изменяя угол , в сочетании с изменением зазора 20 можно изменять радиус R центральной цилиндрической поверхности 1 прозрачной оболочки в пределах, требуемых для размещения абсорберов 5 различной конфигурации.

Все перечисленные конструктивные приемы, обеспечивающие решение поставленных задач в данном изобретении, легко поддаются изготовлению и контролю. Предложенная технология позволяет изготавливать прозрачные однослойные и многослойные полимерные оболочки для солнечных коллекторов, имеющих различную конфигурацию абсорберов, оптимизируя при этом тепловые, оптические и стоимостные характеристики коллекторов. Это, в свою очередь, обеспечивает широкое промышленное внедрение изобретения в солнечной энергетике.