Прозрачная изоляция плоского солнечного коллектора

Прозрачная изоляция плоского солнечного коллектора
Прозрачная изоляция плоских солнечных коллекторов применяется в гелиотехнике в составе плоских солнечных коллекторов, преобразующих солнечную радиацию в тепло для нагрева циркулирующего в коллекторе теплоносителя (жидкости или воздуха), используемого для теплоснабжения различных объектов.
Известны плоские солнечные коллекторы с корпусами из листового металла с расположенными по периметру, направленными наружу и лежащими в одной плоскости отгибами, на которых симметрично лежит прозрачный изолятор в виде прямоугольной пластины из листового стекла, зафиксированный по периметру относительно корпуса четырьмя металлическими уголками, закрепленными на корпусе 20 винтами, равномерно расположенными по периметру корпуса, каждый из винтов проходит через соответствующее отверстие в горизонтальных полках уголков и завернут в соответствующее резьбовое отверстие на отгибе корпуса до упора, уплотнитель прозрачной изоляции в виде герметика введен в зазоры между контактирующими поверхностями изолятора, металлических уголков и отгибов корпуса (см., например, Н.В.Харченко «Индивидуальные.солнечные установки, М.Энергоиздат, 1991, рис.14а, стр. 36).
Данная конструкция содержит: корпус из листового металла с отгибами по периметру, лежащими в одной плоскости, прозрачный изолятор в виде прямоугольной пластины из листового стекла, четыре металлических уголка, фиксирующих изолятор по периметру и закрепленных на корпусе винтами, и уплотнитель стыков, совпадает таким образом с заявляемой моделью по основному признаку и поэтому принимается за прототип.
Прозрачная изоляция солнечного коллектора должна обеспечить следующий технический результат:
-ограничить отвод тепла из полости между прозрачным изолятором и поглощающей панелью коллектора;
-противостоять воздействию транспортировочных, монтажных и эксплуатационных нагрузок;
-обеспечить быструю и удобную замену стекла в случае его повреждения;
-отвечать требованиям организации массового производства коллекторов на машиностроительных предприятиях обычного уровня;
-иметь стоимость, отвечающую удовлетворительному соотношению «цена-качество.
Получению в достаточной мере от прототипа требуемого технического результата препятствуют:
-низкая надежность уплотнителя стыков в виде герметика, качество которого зависит от субъективного фактора, приводит к нарушению целостности уплотнителя, появлению в нем пустот, через которые происходит отвод тепла из полости между изолятором и поглощающей панелью, что снижает эффективность коллектора; МПК5 : F24 J 2/24 р -обеспечить быструю и удобную замену стекла в случае его повреждения не представляется возможным, т.к. для замены нужно отвернуть большое количество винтов (20 шт.), удалить (соскрести) герметик с корпуса голков, подготовить (обезжирить) поверхности, нанести герметик вновь, установить уголки и завернуть 20 винтов. Следует учесть, что коллекторы как правило, расположены на крышах или навесах, поэтому все указанные работы по замене стекла придется вести на высоте в сложных условиях, что еще больше затруднит замену; -наличие ручных операций по нанесению герметика и большое количество винтов усложнят массовое производство и затрудняет получение удовлетворительного соотношения «цена-качество. аявляемая модель обеспечивает получение требуемого технического ата, сущность модели определяется следующей совокупностью признаков: -в качестве уплотнителя использован П-образный резиновый профиль, установленный по периметру прозрачного изолятора. Изготовление Побразного профиля осуществляется на механизированном оборудовании, установка профиля не зависит от субъективных факторов, под действием веса стекла уплотнитель равномерно сжимается и обеспечивает уплотнение по всему периметру, что исключает отвод через стык, обеспечивая тем самым высокую, эффективность коллектора; -длина и ширина изолятора с установленными на нем уплотнителем соответственно меньше длины и ширины корпуса на величину, равную, например, двойной толщине стекла изолятора, что дает изолятору возможность перемещаться («дышать) в плоскости отгибов и не воспринимать возникающие на корпусе в этом направлении нагрузки, исключая тем самым поломки стекла; -установленные по углам корпуса на двух его параллельных друг другу сторонах четыре ограничителя в виде пластин с наружными отгибами, поверхности которых расположены выше поверхности П-образного уплотнителя и резьбовые отверстия в отгибах позволяют закрепить металлические уголки минимальным количеством (4 шт.) винтов и обеспечить возможность изолятору перемещаться («дышать) в вертикальном направлении и не воспринимать возникающие на корпусе вертикальные нагрузки, исключая тем самым поломки стекла; -малое количество винтов и постановка изолятора без какой-либо подготовки контактирующих поверхностей обеспечивает быструю и удобную замену стекла в случае его повреждения; -поскольку при изготовлении заявляемой прозрачной изоляции используются производительные технологические процессы и оборудование, уменьшено количество деталей и исключены субъективные факторы, заявляемая модель отвечает требованиям массового производства на машиностроительных предприятиях обычного уровня при удовлетворительном соотношении«цена-качество.
На чертеже, иллюстрирующем описание полезной модели,изображ§ны:
корпус коллектора 1 с расположенными по периметру, направленными внутрь и лежащими в одной плоскости отгибами 2, на отгибах симметрично лежит прозрачный изолятор 3 в виде прямоугольной пластины из листового стекла, по периметру прозрачного изолятора установлен уплотнитель 4 в виде резинового П-образного просриля. По углам корпуса на двух его параллельных друг другу сторонах 5 установлено четыре ограничителя б, каждый из которых имеет наружный отгиб с резьбовым отверстием, при этом поверхность отгиба расположена выше поверхности уплотнителя. Уголки 7 со стороны стенок 8, не имеющих ограничителей, длиннее этих стенок на величину двух отгибов ограничителя и своими концами лежат на отгибах ограничителей, при этом горизонтальные полки уголков имеют по два отверстия, оси которых совпадают с осями резьбовых отверстий в отгибах ограничителей. Два других уголка 9 короче соответствующих стенок на две ширины пластины ограничителя, лежат между ними, имеют по концам переходники 10 в виде пластин, один конец которых прикреплен к горизонтальной полке уголка, например, приварен, а другой лежит на горизонтальной полке соседнего к нему уголка, при этом каждый переходник имеет отверстие, ось которого совпадает с осью резьбового отверстия отгиба соответствующего ограничителя. По углам коллектора установлено четыре винта 11, каждый из которых проходит через соответствующие отверстия в переходнике и уголке и завернут в резьбовое отверстие отгиба ограничителя до упора. Вертикальные полки всех уголков касаются поверхности соответствующих стенок корпуса. Поскольку длина и ширина изолятора с установленным на нем уплотнителем соответственно меньше длины и ширины корпуса, а поверхности отгибов ограничителей лежат выше поверхности П-образного уплотнителя, изолятор с уплотнителем имеет возможность перемещаться («дышать) во всех направлениях и не воспринимать поэтому нагрузки, возникающие на корпусе коллектора, исключая тем самым поломки стекла.
Практическое осуществление заявляемой модели достигается обычными методами листовой штамповки и слесарной сборки.