197429. lajstromszámú szabadalom • Gumi alapanyagú napkollektor
3 197429 4 A találmány tárgya gumi alapanyagú napkollektor. Ismeretes, hogy a rugalmas, gumi alapanyagú napkollektorok vizzel vagy különféle folyadék-közegekkel üzemeltetve több szem- 5 pontból előnyösebb használati tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a merev anyagokból, például fémekből - többnyire alumíniumból, rézből vagy acélból - készült napkollektorok, mivel ezeknél hajlékonyabbak, fagy hatására 10 nem károsodnak, nagy felületű egységekben sem okoznak dilatációs problémákat, nem korrodeálódnak, és gazdaságosak. A jó hatásfok érdekében azonban - a gumi viszonylag rossz hövezetőképessége miatt - a nap- 15 kollektort úgy kell kialakítani, hogy felületegységére számitva viszonylag sok párhuzamos folyadékcsatorna jusson. Nem lehet tehát lemezekkel összekötött, egymástól távoleső és szélesebb csatornákat alkalmazni, mint példa- 20 ul a fém anyagú napkollektorok esetében. így sűrűn egymás mellé helyezett, és ezáltal viszonylag kis keresztmetszetű, 1-5 mm átmérőjű kör, 1-5 mm élhosszúságú pai-alelogramma, vagy egyéb hasonló méretű 25 idomnak megfelelő alakú csatornákat kell kialakítani, mégpedig oly módon, hogy az egész napkollektor jó hatásfokkal működjön a szükséges nyomástartományokban. A szükséges nyomástartomány rendszerint vagy égé- 30 szén kicsi nyomásértéket jelent, vagyis legfeljebb néhány tized atmoszférát, vagy lényegesen nagyobb, 3-10 atmoszféra nyomásértékeket kell érteni alatta. Az említett kisebb nyomástartománnyal a közvetett műkő- 35 désű napkollektorok esetében kell számolni, ahol a nyomásnak csupán a folyadék keringtetését kell biztosítania. A nagyobb, 3-10 atmoszféráé nyomástartomány a közvetlen működésű napkollektorok esetében van, amikor 40 is a napkollektorokat nyomáscsökkentés nélkül kapcsolják rá a vízhálózatra. A probléma megoldásának nehézségére vezethető vissza, hogy a gumi alapanyagú napkollektorok - előnyös tulajdonságaik ellenére - ez ideig 45 kevéssé terjedtek el a gyakorlatban. Az ismert megoldásoknak ugyanis két fő hiányossága van. Az egyik az, hogy a nyomásbirás érdekében a csatornák viszonylag vastag fallal készülnek, emiatt csökken a 50 csatornák sűrűsége és kisebb lesz a hatásfok, a másik pedig az, hogy a csatornák megbizható összekötése a bevezető főcsatornával, illetve a kivezető főcsatornával általában csak azon az áron valósítható meg, hogy 55 a csatornák viszonylag távol esnek egymástól, ami tovább rontja a hatásfokot. A találmány célkitűzése ezért olyan, gumi alapanyagú napkollektor megoldás létrehozása, amely a fentiekben vázolt hátrányoktól 60 mentes. A találmány szerinti napkollektorok kialakítása során abból a felismerésből indultunk ki, hogy a napkollektorokkal kapcsolatban célkitűzésünk megvalósításához egyide- 65 jült g két, az alábbiakban részletezett feltételnek kell teljesülnie. Az egyik feltétel az, hogy a csatornák fale heterogén tulajdonságú legyen, nevezetesen, egy csatornán belül három különböző funkciónak kell teljesülnie. Először is, a felső (a nap felé eső) rétegnek jó fényelnyelőnek, nagy hővezetőképességűnek, tehát adott anyagi összetétel mellett viszonylag vékonynak (0,3-1,0 mm) kell lennie. Másodszor, a csatornákat egymástól elválasztó rétegnek - vagyis a csatornák falának - a jó tapadóképesség mellett nagyszilárdságúnak kell lennie (100 kp/cm2 fölött), harmadszor, az alsó rétegnek jó hőszigetelőnek, tehát viszonylag vastagnak kell lennie. A másik feltétel az, hogy a csatornák biztonságosan kapcsolódjanak a bevezető és kivezető főcsatornákhoz, anélkül, hogy a csatornák sűrűségét csökkenteni kellene. A találmány szerinti napkollektor lényege, hogy hőelnyelő csatornáinak felső része külső felületén önmagéban ismert hőelnyelő és időjárásálló gumibevonattal, belső felületén gumiborítással ellátott szintetikus-, üveg- vagy fémszálból készült textília, csatornáinak oldalfala önálló csíkokból van kialakítva vagy a csatornák az alsó réteggel egy egységet képező oldalfalakkal vannak ellátva, és főcsatornáit a felső rétegnek az alsó réteg vagy a hőszigetelő réteg alá hurokszerűen visszavezetett része képezi. A következőkben a találmány szerinti megoldást részletesebben az ábrák kapcsán ismertetjük, ahol a? 1. ábra a találmány szerinti napkollektorok szerkezetét, a 2. ábra egy főcsatorna kialakítását, a 3. ábra egy kompressziós eljárással, a 4. ábra egy vákuumformézással előállított terméket, az 5. és 6. ábra a kompressziós préselési eljárást szemlélteti. A találmány szerinti napkollektor csatornázata tehát - példaként az 1. ábra kapcsán ismertetve - a következő elemekből áll. A hőelnyelő csatornák 1 felső rétege külső felületén hóelnyelő és idő járásálló gumibevonattal, belső felén pedig az alkalmazott hőtároló folyadékkal szemben ellenálló és közömbös gurairéteggel ellátott szintetikus szálból, üveg- vagy fémszálból készült, a napkollektor üzemnyomása által meghatározott szilárdságú szövet. A külső réteg készülhet például korom-tartalmú, időjárásálló kaucsuk, vagy butilkaucsuk, etilén-pi'opilén-dién terpolimer, polikloropén vagy klór-szulfonált polietilén alapú keverékből. A belső gumiréteg a közvetlenül a vízhálózatra kapcsolt napkollektoroknál a legtöbb esetben élelmiszer minőségű, .ivóvíz minőségű" gumikeverék, amelynek jó a tapadása az oldalfalhoz. A csatornák 2 oldalfala kétféle változatban készíthető: 2a önálló csíkok alakjában, vagy az alsó réteggel összefüggő 2b oldalfal-3
