<EMI ID=1.1> Deze uitvinding heeft betrekking op een zonnekollektor van
<EMI ID=2.1>
een gasvormig medium, in het algemeen lucht.
Meer speciaal nog heeft deze uitvinding betrekking op een zonnekollektor van het voornoemd type waarbij het warmte absorberend gedeelte gevormd wordt door een poreus materiaal of een poreuze struktuur die toelaat een efficiënte warmte overdracht te verkrijgen.
Inderdaad heeft men ondervonden dat met deze poreuze absorbers, in vergelijking met analoge niet-poreuze absorbers, door de verbeterde wármteoverdracht, een gevoelige rendementsverbetering kan verkregen worden dit met dezelfde optische eigenschappen, stralingsintensiteiten. en warmteverliescoëfficiënten.
Dit wordt onder andere verkregen doordat volgens de huidige uitvinding één der grote nadelen van luchtkollektoren, namelijk
<EMI ID=3.1>
absorber een zeer groot kontaktoppervlak bezit.
Als werkfluïdum gebruikt de zonnekollektor volgens de uitvinding bij voorkeur lucht, waarbij in een voorkeurdragende uitvoering de warmteabsorber gevormd wordt door een poreuze laag, zoals een mat in bij voorkeur metaalvezels of -draad waarvan de maasbreedte, de vezeldikte, de porositeit en de matdikte in funktie zijn van de gewenste resultaten. Eveneens kan zulke laag
<EMI ID=4.1>
te tonen zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, twee voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen waarin :
figuur 1 een schematische langsdoorsnede weergeeft van een zonnekollektor van het langsdoorstroomtype volgens de uitvinding; <EMI ID=5.1> figuur l; figuur 3 op groter schaal en met meer bijzonderheden het gedeelte weergeeft dat in figuur 1 door F3 is aangeduid; figuur 4 een doorsnede volgens lijn IV-IV in figuur 5 weer- <EMI ID=6.1>
lektor van het dwarsdoorstroomtype; figuur 5 een doorsnede weergeeft volgens lijn V-V in figuur 4; .' / / figuur 6 met meer bijzonderheden en op groter schaal het gedeelte weergeeft dat in figuur 5 door F6 is aangeduid.
De zonnekollektor volgens de uitvinding zoals weergegeven in de figuren 1 en 2 bestaat in hoofdzaak uit een hol geraamte
<EMI ID=7.1>
voorbeeld rotswol of dergelijke, waarbij dit geraamte zodanig verwezenlijkt is dat, naar ieder uiteinde ervan, een dwars ge-
<EMI ID=8.1>
<EMI ID=9.1>
terwijl het tweede kanaal in verbinding staat met een afvoer 6 voor het voornoemd medium.
<EMI ID=10.1>
geschikte perforaties, respektievelijk 9 en 10, en waarbij, in deze uitvoering, boven de absorber 7, twee op een geschikte afstand van elkaar geplaatste transparante lagen, respektievelijk
<EMI ID=11.1>
In figuur 3 is met meer bijzonderheden weergegeven op welke wijze zowel de plaat 8 als de transparante lagen 11 en 12, bij voorbeeld door tussenkomst van geschikte isolatiestrippen 13-14-15
<EMI ID=12.1>
Hét is duidelijk dat de poreuze struktuur van de absorber, <EMI ID=13.1>
dat het absorbtievermogen aan energetische straling vele malen, hoger ligt dan dat van een gewone vlakke absorber.
<EMI ID=14.1>
doór de mat, een aanzienlijke hoeveelheid warmte op.
De werking van zulke zonnekollektor is zeer eenvoudig en als volgt. ' . /
<EMI ID=15.1>
bedeeld.
De absorber 7 kan in om het even welk materiaal worden ver-
<EMI ID=16.1>
<EMI ID=17.1>
bracht die mede als steun dienen voor een. poreuze absorberlaag 26:'
De kanalen 20-21 staan in verbinding met.het kanaal 18
via geschikte doorgangen27 in de plaat 24 terwijl de kanalen
22-23 in. verbinding staan met het kanaal 19 via.geschikte doorgangen 28, eveneens in plaat 24.
Boven de absorbeerlaag 26 is, op een geschikte afstand, een eerste transparante laag 11 voorzien die bij voorkeur aangevuld
<EMI ID=18.1>
In figuur 6 is met meer bijzonderheden weergegeven op welke wijze de kanalen 20 tot 23 zijn gevormd en op welke wijze de
<EMI ID=19.1>
stand worden gehouden.
De in deze zonnekollektor gebruikte absorber wordt eveneens gevormd in om het' even welk poreus materiaal, zoals materiaal met open celstruktuur of een mat metaal vezels, metaaldraad of dergelijke waarbij het geheel van maasgrootte, vezel- of draad-
<EMI ID=20.1>
<EMI ID=21.1>
Tijdens deze eerste doorgang doorheen de mat 26 zal de , lucht vanzelfsprekend een grote hoeveelheid warmte opnemen.
Deze lucht verplaatst zich verder naar de andere zijde van de kollektor om opnieuw doorheen de laag poreuze absorbér te.pas-
<EMI ID=22.1>
warmte aan de mat 26 zal onttrekken.
<EMI ID=23.1>
doorgang ervan doorheen de ruimte 32, turbulerend langs het ruw oppervlak van de mat 26 waardoor konvektieve warmteoverdracht wordt verkregen waarbij, door het feit dat het medium doorheen
<EMI ID=24.1>
stand klein blijft en dus het rendement van de. warmteoverdracht en dus van de kollektor gunstig wordt beïnvloed.
Opgemerkt wordt dat de konvektieve warmteoverdracht samen-
<EMI ID=25.1> noemde transparante lagen boven de warmteabsorber met andere woor-
<EMI ID=26.1>
schermen van de absorber, een sterke vermindering van de konvektieverliezen. wordt verkregen, waarbij het eventueel luchtledig
<EMI ID=27.1>
zal verminderen. De absorbtiegraad en/of de reflektiegraad van de voornoemde transparante lagen kunnen eventueel verminderd worden
<EMI ID=28.1>
den door,het aanbrengen van zogenaamde selektieve lagen, zowel op de absorber als op de transparante lagen.
<EMI ID=29.1>
vende of slechts licht verminderde absorbtiekoëf f icient.
Tevens kan men selektieve lagen aanbrengen op een transpa- rante laag, namelijk op de zijde die gericht is naar de absorbeér-
<EMI ID=30.1>
straling te reflekteren in plaats van te absorberen.
Het is vanzelfsprekend dat dergelijke lagen de transmissie
<EMI ID=31.1>
<EMI ID = 1.1> This invention relates to a solar collector of
<EMI ID = 2.1>
a gaseous medium, generally air.
More particularly, this invention relates to a solar collector of the aforementioned type in which the heat absorbing part is formed by a porous material or a porous structure which allows to obtain an efficient heat transfer.
Indeed, it has been found that with these porous absorbers, in comparison with analogous non-porous absorbers, due to the improved heat transfer, a sensitive efficiency improvement can be obtained, this with the same optical properties, radiation intensities. and heat loss coefficients.
This is achieved, inter alia, because according to the present invention one of the major drawbacks of air collectors, namely
<EMI ID = 3.1>
absorber has a very large contact surface.
As the working fluid, the solar collector according to the invention preferably uses air, wherein in a preferred embodiment the heat absorber is formed by a porous layer, such as a mat in preferably metal fibers or wire, the mesh width, the fiber thickness, the porosity and the mat thickness in function the desired results. Likewise, such a low
<EMI ID = 4.1>
To be shown below, by way of example without any limitation, two preferred embodiments are described with reference to the accompanying drawings, in which:
figure 1 shows a schematic longitudinal section of a solar collector of the longitudinal flow-through type according to the invention; <EMI ID = 5.1> figure 1; figure 3 shows on a larger scale and in more detail the part indicated by F3 in figure 1; figure 4 shows a section according to line IV-IV in figure 5 - <EMI ID = 6.1>
cross-flow type electrode; figure 5 represents a section according to line V-V in figure 4; . " / / figure 6 shows in more detail and on a larger scale the part indicated by F6 in figure 5.
The solar collector according to the invention as shown in Figures 1 and 2 mainly consists of a hollow frame
<EMI ID = 7.1>
for example rock wool or the like, in which this framework is realized in such a way that, at each end thereof, a transverse
<EMI ID = 8.1>
<EMI ID = 9.1>
while the second channel communicates with a drain 6 for the aforementioned medium.
<EMI ID = 10.1>
suitable perforations, 9 and 10, respectively, and wherein, in this embodiment, above the absorber 7, two transparent layers spaced at a suitable distance from each other, respectively
<EMI ID = 11.1>
Figure 3 shows in more detail how both the plate 8 and the transparent layers 11 and 12, for example through the use of suitable insulating strips 13-14-15
<EMI ID = 12.1>
It is clear that the porous structure of the absorber, <EMI ID = 13.1>
that the absorption capacity of energetic radiation is many times higher than that of an ordinary flat absorber.
<EMI ID = 14.1>
through the mat, a significant amount of heat.
The operation of such a solar collector is very simple and as follows. ". /
<EMI ID = 15.1>
endowed.
The absorber 7 can be supplied in any material
<EMI ID = 16.1>
<EMI ID = 17.1>
who helped to support a. porous absorber layer 26:
Channels 20-21 are connected to channel 18
via suitable passages 27 in the plate 24 while the channels
22-23 in. be connected to channel 19 via suitable passages 28, also in plate 24.
Above the absorbent layer 26, at a suitable distance, a first transparent layer 11 is provided, which is preferably supplemented
<EMI ID = 18.1>
Figure 6 shows in more detail how channels 20 to 23 are formed and how
<EMI ID = 19.1>
be maintained.
The absorber used in this solar collector is also formed in any porous material, such as open cell structure material or a matte metal fiber, metal wire or the like in which the whole of mesh size, fiber or wire
<EMI ID = 20.1>
<EMI ID = 21.1>
During this first passage through the mat 26, the air will naturally absorb a large amount of heat.
This air moves further to the other side of the collector to pass through the layer of porous absorber again.
<EMI ID = 22.1>
will extract heat from the mat 26.
<EMI ID = 23.1>
passage through the space 32, turbulating along the rough surface of the mat 26, thereby obtaining convective heat transfer whereby, due to the fact that the medium passes through
<EMI ID = 24.1>
position remains small and thus the efficiency of the. heat transfer and thus of the collector is favorably influenced.
It is noted that the convective heat transfer together
<EMI ID = 25.1> mentioned transparent layers above the heat absorber with other words
<EMI ID = 26.1>
screens of the absorber, greatly reducing the convection losses. is obtained, optionally airless
<EMI ID = 27.1>
will decrease. The degree of absorption and / or the degree of reflection of the aforementioned transparent layers can optionally be reduced
<EMI ID = 28.1>
penetrate, applying so-called selective layers, both to the absorber and to the transparent layers.
<EMI ID = 29.1>
increasing or only slightly reduced absorption coefficient.
Selective layers can also be applied to a transparent layer, namely on the side facing the absorber.
<EMI ID = 30.1>
to reflect radiation rather than absorb it.
It goes without saying that such layers are the transmission
<EMI ID = 31.1>