190217. lajstromszámú szabadalom • Sugárzó energiát hasznosító, hőcsöves folyadékmelegítő berendezés
1 2 .190 217 . kaszának, így annak teljes felületére érkező napenergia akkor is jól kihasználható, ha a belső tér nincs legnagyobb részében a munkafolyadékkal kitöltve, hanem belső felületének el nem árasztott részét kapilláris rendszer látja el elpárologtatandó 5 folyadékkal. A kollektornak ez az el nem árasztott része cseppleválasztóként is működik, a fütőcsőbe ily módon csak a hőt szállító, itt kondenzálódó gőz révén jut folyadék, amely a keresztmetszet helyes megválasztásával ugyanazon összekötő csövön 10 vissza képes folyni, amelyen a gőz feljut, ha mind a fűtőcső, mind az összekötőcső és a kollektor járatai a kollektor legmélyebb pontjáig folyamatosan lejtenek. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt berende- 15 zéssel úgy értük el, hogy a sugárzáskollektor összefüggő belső tere, adott esetben csőjáratai lejtősre van(nak) kialakítva, csőjáratok esetében ezek legalább a legmélyebb pontjaikon egymással össze vannak kötve, a sugárzáskollektor belső terének, 20 vagy a csőjáratoknak belső felületén, vagy annak egy részén kapilláris rendszer van kialakítva, a belső tér, vagy csőjáratok legmagasabb pontján (pontjain) van(nak) a belső tér, vagy csőjárat kivezetése(-i) elhelyezve, amely(-ek) az összekötő csővel (cső- 25 vekkel) folyamatosan emelkedő módon csatlakozik (csatlakoznak) a tárolótartályba nyúló, célszerűen bordázott külsejű és/vagy elágazó fűtőcsőhöz (fütőcsövekhez), amely fütőcső(-vek) is a sugárzáskollektortól távolodó irányban folyamatosan emelke- 30 dő módon vannak elrendezve, továbbá a sugárzáskollektor, illetve csőjáratok az összekötőcső és fűtőcső(-vek) összefüggő, légmentesen lezárt belső tere a munkafolyadékkal, annak gőzével és esetleg semleges gázzal van kitöltve. A találmány szerinti 35 berendezés egy előnyös kiviteli módja szerint a folyadékmelegítő fütőcsövének a gőz útját tekintve legtávolabbi pontjáról a tárolótartály hőszigetelésén túlnyúló szakasza van, amely a tárolótartály irányában lejtősen van elhelyezve, továbbá, hogy a 40 sugárzáskollektornak, vagy csőjáratoknak, az öszszekötőcsőnek, a fütőcsőnek és annak túlnyúló szakaszának összefüggő, légmentesen lezárt belső tere a munkafolyadékon és annak gőzein kívül v technikai normál liter semleges gázt tartalmaz, amit a 45 fűtőcső túlnyúló szakaszának V [1] térfogatából, és a melegítepdő folyadék T [K] kívánt hőmérsékletéhez tartozó p[MPa] munkafolyadék gőznyomásból a v[l] = V[l] 293,15[K]-p[MPa] 0,098[MPa]-Tk[K] 50 egyenlettel számítunk ki. p értékét az adott munkafolyadékra Tk-hoz tartózóan gőznyomástáblázatokból vehetjük (pl. víz esetén Tk = 95 °C-on p = 0,0845 MPa). További előnyös kiviteli mód szerint a találmány szerinti folyadékmelegítő sugárzáskollektorának belső tere, függőleges irányban lépcsős, vagy meg- „ tört vonalvezetésű, illetve csőjáratok esetében ezek vízszintes irányban több helyen is összeköttetéssel rendelkeznek és/vagy függőleges irányban lépcsős, vagy megtört vonalvezetésüek. Más előnyös kiviteli mód szerint a találmány szerinti folyadékmelegítő fütőcsövének legmélyebb pontján a kondenzátum visszafolyását akadályozó folyadékgát van beépítve, amelynek nyílásából gyűjtőér vezet az összekötőcső és célszerűen a sugárzáskollektor, vagy annak valamelyik csőjárata belsejében legalább a kivezetésig, de célszerűen a sugárzáskollektor aljáig. Ismét más, előnyös kiviteli mód szerint a találmány szerinti folyadékmelegítő összekötőcsöve olyan gőzvezetőcsőbe csatlakozik, amely a fűtőcső belső terében annak legmagasabb pontjáig vezet, a fütőcső legalacsonyabb pontján pedig gyűjtőérbe vezető nyílás van kialakítva. További előnyös kiviteli mód esetében a találmány szerinti folyadékmelegítő tárolótartálya és fűtőcsöve függőleges elrendezésű, tárolótartályába pedig a melegítendő folyadék terét vízszintesen osztólemezek tagolják, amelyeken célszerűen a melegítendő folyadék bevezetésére szolgáló alsó csatlakozással, illetve a meleg folyadék elvezetésére szolgáló felső csatlakozással megegyező keresztmetszetű nyílások vannak. A találmány szerinti folyadékmelegítő felépítését és működését néhány kiviteli példa kapcsán rajzok alapján ismertetjük részletesebben. A mellékelt rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti folyadékmelegítő egy lehetséges kiviteli alakjának vázlatos hosszmetszete, a 2. ábra a napkollektorok jelleggörbéjét mutatja, a 3. ábra a találmány egy másik lehetséges kiviteli alakjának vázlatos hosszmetszete, a 4. ábra egy - a találmány szerinti folyadékmelegítőhöz előnyösen kialakított - kollektorcsőjárat nézeti rajza sarkán metszetben, az 5. ábra egy harmadik lehetséges kiviteli alak, ugyancsak vázlatos hosszmetszetben, a 6. abra egy további lehetséges kiviteli alak vázlatos hosszmetszete. A célszerűen csőjáratos sugárzáskollektor az ismert módon épül fel; egy célszerűen feketített fém 1 alaplaphoz (az I. ábra síkjára merőlegesen tetszés szerinti számú) lejtős 2 csőjárat kapcsolódik jó hővezető módon. Az ábra síkjára merőlegesen elhelyezkedő 2 csőjáratokat legmélyebb pontjukon 3 alsó nyílássor, legmagasabb pontjukon 4 felső nyílássor köti össze. Az 1 alaplapot 5 hőszigetelés veszi köríti, míg a beeső napsugár felől a 6 üveglap zárja le a kollektort. A 2 csőjárat belsős felét (például kémiai maratással létrehozott) 7 kapilláris rendszer fedi. A kollektor 4 felső nyílássorából 8 összekötő cső vezet a 12 fűtőcsőbe, amely kívülről bordázott és lejtősen 9 tárolótartályba nyúlik. A 9 tárolótartályba 10 alsó csatlakozáson fut be a melegítendő folyadék, míg a 11 felső csatlakozáson távozhat a felmelegített folyadék. A 2 csőjáratok, 8 összekötő esc és 12 fütőcső összefüggő belső terében a 2 csőjáratok egy részét (hogy ez mekkora, az erősen függ a csőjáratok magassági és átmérő viszonyaitól, a kapilláris rendszer és a munkafolyadék tulajdonságaitól) a 13 munkafolyadék tölti ki, míg a többi teret 13 munkafolyadék gőze tölti meg a hőmérséklettől függő gőznyomással. Mivel a belső tér- egyébként légmentesített, ez a gőznyomás a 13 3
