184740. lajstromszámú szabadalom • Hőkollektor
1 184 740 2 A 3.987.784 lajstromszámú „napenergia abszorber panel” című USA szabadalmi leírásban gyűjtőcsöves kialakítású csőhálózattal rendelkező abszorber található, amely megfelelő hötechnikai kapcsolatok útján van az abszorber lemezzel összecrősílve. Kedvezőtlen, hogy a csőhálózat és az abszorber lemez nem ugyanazon anyagból készül, és ezért gyártása bonyolult, hatásfoka pedig vitatható. Ezúttal is hátrány, hogy a peremeknél höhidak keletkeznek, amelyek a hatásfokot befolyásolják kedvezőtlenül. Napenergiával működő olyan fűtöpanelt ismertet a 3.987.783 lajstromszámú USA szabadalmi leírás is, amelynél a hőhordozó közeg áramlására szolgáló csővezeték és az abszorber lemez ugyancsak különböző anyagból készül. Az abszorber lemez többé-kevésbé körülveszi a kollektor egyetlen csövet tartalmazó hőhordozó járatát. Itt is kedvezőtlen a szerkezeti elemek különböző anyagból való kialakítása. Hátrány továbbá, hogy csak egyetlen csővel rendelkezik, amely korlátozza az abszorber-lemez szélességét. A szélesség növelése ugyanis rohamosan rontja a kollektor hatásfokát. Ugyanezen szerkezeti adottság az oka annak is, hogy a szerkezet aránylag nagy fajlagos anyagmennyiséget kíván meg. A napkollektorok legfontosabb szerkezeti elemének, az abszorbernek a kialakítására vonatkozóan tartalmaz javaslatot a 4.023.557 lajstromszámú USA szabadalmi leírás. Ezen belül is az. abszorber lemez és a csöjárat összeköttetésére kínál megoldást. Az alapgondolat ezúttal is helyénvaló, a gyártási technológia azonban drága és nem eléggé termelékeny. Emellett az egész szerkezet hőtechnikai megoldása sem egészen célszerű. Ennek legfőbb oka az, hogy a csőjárat és az abszorbert alkotó sík lemez egymással való molekuláris kapcsolata - amelyre a szabadalom a ragasztást javasolja - a csővezeték keskeny zónájára korlátozódik. Emiatt a hőátadás hatásfoka csekély. Többé-kevésbé hasonló módon, de nagyobb felület mentén érintkezik az abszorber-lemez a csővezetékekkel abban a „napenergia kollektor” megoldásban, amelyet a 4.055.162 lajstromszámú USA szabadalmi leírás ismertet. Az elvileg nagyobb felületű hőátadás hatásfokát lerontja azonban, hogy a csőjáratok és az abszorber-lemez különböző anyagból készülnek. Számottevő hatásfokveszleségekkel kell számolni amiatt is, hogy az abszorberlemezek szélei nincsenek hövédelemmel ellátva. „Szerkezet napenergiának folyékony közegre való átvitelére” a címe a 4.066.063 lajstromszámú USA szabadalmi leírásnak. Az elgondolás abból a törekvésből táplálkozik, hogy a szerkezetet műanyagból egyszerűbb technológiával lehessen előállítani, mint a szokványos napkollektorokat. A műanyagok azonban igen rossz hővezető képességűek, és ezért a szükséges hatásfok elérése csak bonyolult intézkedésekkel és vitatható eredménnyel valósítható meg. Kedvezőtlen az is, hogy az abszorber-lemez nem vesz részt a mechanikai igénybevételek viselésében, és ez az anyagfelhasználásban többletet, az egész szerkezet szempontjából pedig gazdaságtalanságot eredményez. A találmány célja az eddig ismert napkollektorok fogyatékosságainak kiküszöbölése. Ezen belül elsősorban a hatásfok javítása, az ismert megoldásokénál kedvezőbb hővédelem és az egyszerűbb előállíthatóság. Kívánalom az is, hogy a szerkezet általános hökollektorként a napsugárzás hőenergiájának hasznosításán kívül másra is, pl. a környező levegő hőtartalmának hasznosítására is alkalmas legyen, csőhálózata és abszorbere között pedig az eddigieknél tökéletesebb hőátadás valósuljon meg. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy az eddig ismert megoldások hátrányai meglepő módon kiküszöbölhetők azáltal, ha az abszorbert merev önhordó szerkezetként alakítjuk ki, az áramló közeg számára szolgáló csőjárat pedig az abszorbcrrel egyugyanazon anyagból készül. így közöltük szigetelő hatást kifejtő semmiféle közbenső réteg nem helyezkedik el, és célszerűen maga az abszorber tartalmazhatja a hőhordozó közeg áramlási útját kijelölő járatokat. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti hőkollektor főleg napsugárzás hőenergiájának fölfogására és hasznosítására - amely alumíniumból készült hőcserélő testet, ún. abszorbert tartalmaz, az abszorberhez hőhordozó közeg áramoltatására alkalmas csőrendszer van hozzárendelve, a csőrendszernek a hőhordozó közeg belépésére és eltávolítására szolgáló csatlakozási helyei vannak, az abszorbernek a hőenergia érkezési oldalával ellentett hátsó oldalán hőveszteséget csökkentő hőszigetelés, a hőenergia érkezési oldalán pedig adott esetben fényáteresztő lefedés van elhelyezve - oly módon van kialakítva, hogy az abszorber hajlító merevséggel rendelkező, a hőkollektor teherhordó részét képező tartóváz, amely önmagában ismert technológiával egymásra helyezeti és a folyási határt meghaladó erőhatással célszerűen hengerlés útján egyesíleit egymással azonos anyagú lemezekből van kialakítva, csőrendszerét pedig túlnyomás alatt álló légnemű vagy folyékony közeg, előnyösen sűrített levegő segítségével fölfúvott csőjárat alkotja. A találmány szerinti napkollektor további ismérve, hogy az abszorber szélei merevséget fokozó perembordává vannak visszagörbítve, a peremborda közegében pedig célszerűen hővezelésgátló áttörések vannak kialakítva. Az abszorbernak a napfény felé eső oldalán egyvagy többrétegű fényáteresztő lefedés, hátoldalán pedig célszerűen habanyagból készült hőszigetelő párna van elhelyezve. A hőszigetelő párna ragasztással és/vagy mechanikus úton, pl. karmok segítségével van az abszorberhoz hozzáerösitve. A napkollektor egy célszerű kiviteli alakjánál az abszorber perembordája és a hőszigetelő párna széle kerettől mentesen csupán takaró léccel van lefedve. A takaró léc az abszorber perembordájához van erősítve, és adott esetben a fényáteresztö lefedés rögzítésére alkalmas nyúlvánnyal és/vagy a hőszigetelő párna szélére ráhajló nyúlvánnyal van ellátva. A napkollektor célszerű kiviteli alakjánál a hőhordozó közeg belépésére és eltávozására szolgáló csatlakozási helyek az abszorbernak a napfénnyel 5 10 15 20 25 30 '35 40 45 50 55 60 65 3
