190176. lajstromszámú szabadalom • Tökéletesített csőjáratos lamellás folyadék síkkollektor
1 190 176 2 A találmány tárgya tökéletesített csőjáratos lamellás folyadék síkkollektor, amely a napenergia épülethőkondicionálási hatásfokának növelésére szolgál. Ismeretes, hogy a gazdasági fejlődéssel párhuzamosan növekvő energiaigény kielégítése mind nagyobb problémákat okoz, különösen amióta az energiahordozók ára rendkívüli módon megnövekedett. Általános törekvés az energia hiányának megszüntetése, illetőleg újabb energiaforrások 0 hasznosítására, és a meglévő energetikai rendszerek hatásfokának növelésére vonatkozó új műszaki megoldások kifejlesztése. A szakemberek elsősorban a természetben meglévő energiakincsek olcsó és tökéletes hasznosítására, az ismert berendezések 5 tökéletesítésére törekszenek. A fejlesztési és kutatási törekvések, mint ismeretes, különösen a vízienergia, az óceáni apály-dagály erőműtelepek, a szélenergia és a napenergia gazdaságosabb és hatékonyabb felhasználására irányulnak. 2u Találmányunk tárgyköre a napenergia hasznosításának egyik módjára vonatkozik. Mint ismeretes, a napenergia hasznosítására különböző elvek alapján működő módszereket dolgoztak ki. Elterjedten alkalmazzák a félvezetős 25 (például szelén vagy szilícium) hőtermelő kollektorokat, továbbá olyan szolár hőhasznosító kollektorokat, amelyek az érkező elektromágneses sugárzást hőenergiává alakítják, és a keletkező hőt valamely hőhordozó közeggel közlik. 30 A szolártechnikai hőtermelés szerkezeteit alkotó kollektorok egyik feladata tehát a szolárenergia elnyelése, és hővé való átalakítása, további feladata pedig a hő leadása hőcsere útján. Ismeretes, hogy a szolár kollektorok hatásfoka 35 több tényezőtől függ:- az érkező sugárzás-intenzitástól;- a hőenergiává való átalakítás jóságától ;- a hőhordozóval történő hőcsere hatásfokától;- a kollektorszerkezet saját hő veszteségétől. 40 Ismeretes továbbá, hogy a szolár kollektorok nemcsak hőtechnikai szerkezetet alkotnak, hanem adott esetben valamely (épület) szerkezeti részeként is kialakíthatók. Azon hőtermelő kollektorok, amely a napsugár- 45 zásból nyert hőmennyiséget hőhordozó közegnek adják át, két fő csoportba sorolhatók : 1. sugárzást koncentráló kollektorok 2. a sugárzást nem koncentráló síkkollektorok. A sugárzást koncentráló kollektorok működése 50 és szerkezete nagyban különbözik a síkkollektoroktól. Az előbbiek költséges beruházást igényelnek, minthogy lineáris és parabolikus koncentrálóeszközök alkalmazását igénylik. Lényegesen olcsóbb, könnyebben gyártható és 55 kis üzemeltetési gondot igénylő megoldásokat a síkkollektorok alkotják, amelyek földrészünk meteorológiai adottságainak jobban felelnek meg. A síkkollektorokat a hőhordozó közegük szempontjából két csoportba sorolhatjuk : gg a) levegővel működő síkkollektorok ; b) folyadék-hőhordozóval működő síkkollektorok. A levegővel működő síkkollektor hőhordozójának kis fajhője miatt nagyobb az üzemi és üresjárati 65 hőmérséklete, ezért kevésbé előnyösek. A folyadék-hőhordozóval működő síkkollektorok, amelyek igen elteijedtek, általában két csoportra oszthatók,- hővédelem nélküli kialakítással és- hővédelemmel ellátott megoldások. A hővédelem nélküli megoldások egyik példája a feketére festett tartályok vagy lapok, esetleg csövek. Ezekre jellemző, hogy hatásfokuk viszonylag kicsi, és üzemi biztonságot nem szavatolnak. A hővédelemmel ellátott síkkollektorok lényegében jó hőszigeteléssel ellátott jó hatásfokú hőcserélők, amelyek átlátszó anyagú felület alatt vannak összeépítve. Ismeretes továbbá az is, hogy a síkkollektorokkal szembeni hőtechnikai követelmény az, hogy a sugárzás útján végbemenő hőátvitellel nyerhető legnagyobb hőnyereség biztosítása érdekében- a kollektorban a legnagyobb hőmérsékletkülönbséget kell létrehozni a sugárzó és a sugárzott felület között;- a hőelnyelő réteg saját sugárzását maximális módon meg kell akadályozni. A technika állása szerint ismeretes legolcsóbb és legjobb hatásfokú síkkollektorok ismert típusai a következők : A napenergia hasznosítására vonatkozó szakirodalomból első helyen hivatkozunk Dr. Gyurkovics Lajos „Napenergia hasznosítása az épületgépészetben” című könyv (Budapest, Műszaki Könyvkiadó, 1982.) 6. 2. 1 „Kollektorszerkezetek” (153-167. oldalak) című fejezetére, továbbá PR. Sabadi „A napenergia építészeti hasznosítása” című könyvére (Budapest, Műszaki Könyvkiadó, 1980.), amely irodalmak mind a technika állásával kapcsolatban fentebb elmondottakat, mind találmányunk által kitűzött új feladatok szükségességét megfelelően alátámasztják. További irodalmi források: 1. E. Hungelbühler : Energie, Ranensburger, 1975; 2. HW. Schnell: Sonnenenergie, Bild der Wissenschaft, 1974. - Lerhezjáratos kollektorok; - Lapkollektorok; - Egyszerű csőkollektorok ;- Csőjáratos kollektorok. A felsorolt kollektortípusok közül a találmány tárgyát képező csőjáratos lamellás folyadék síkkollektor azért a legelőnyösebb, mert gyártástechnológiája egyszerű, kevés célgépmunkát igényel. Üzemszerű működtetése körkeresztmetszetű csőjáratai miatt a leggazdaságosabb és legjobb hatásfokú. További előnye, hogy szennyeződés, lerakódás a kollektorban szinte lehetetlen, míg ezek a hátrányok általában a felsorolt többi kollektortípusokban gyakran hátrányként jelentkeznek. Lényegében a csőjáratos kollektorok egy gyűjtőlapra szerelt csőjárat regiszterből állnak, spirál vagy csőkígyó formájában. A csőjárat és a gyűjtőlap összeköttetése egyben folyamatos hőátadást biztosit. Az ismert csőjáratos síkkollektoroknál a csőjárat és a gyűjtőlap között folyamatos, fémes vagy szakaszos rögzítési megoldásokat alkalmaznak. A csőjáratokat gyűjtőcsőhöz csatlakoztatják, amelyeket úgy kell kialakítani, hogy elszennyező-2
