BG111837A - High temperature solar collector - Google Patents

High temperature solar collector Download PDF

Info

Publication number
BG111837A
BG111837A BG111837A BG11183714A BG111837A BG 111837 A BG111837 A BG 111837A BG 111837 A BG111837 A BG 111837A BG 11183714 A BG11183714 A BG 11183714A BG 111837 A BG111837 A BG 111837A
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
solar collector
rotating parabolic
parabolic reflectors
control unit
parabolic reflector
Prior art date
Application number
BG111837A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG66596B1 (en
Inventor
Борис Петров
Красимир Влъчков
Георги Петров
Original Assignee
"Солери" Оод
Красимир Влъчков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by "Солери" Оод, Красимир Влъчков filed Critical "Солери" Оод
Priority to BG111837A priority Critical patent/BG66596B1/en
Publication of BG111837A publication Critical patent/BG111837A/en
Publication of BG66596B1 publication Critical patent/BG66596B1/en

Links

Abstract

The high temperature solar collector will find application in the conversion of solar energy by heating the fluid and / or receiving electricity. The solar collector comprises a plurality of rotating parabolic reflector (4) mounted horizontally and parallel to one another in a rectangular housing (1) with a cover glass (6) driven by a control unit (7), wherein the focus of each rotatable parabolic reflector (4) is arranged a tubular element. Each tubular element fixed longitudinally at the center of each rotating parabolic reflector (4) is part of a common pipe coil (5), one end of which is fixed an inlet flange (9) and at the other end thereof - an outlet flange (11 ). Rotating parabolic reflectors (4) are connected to one another via a thread (12) disposed along the central longitudinal axis of the solar collector, connected to the control unit (7). On each of the walls of each of the rotating parabolic reflector (4) are mounted weights (8). At the bottom in the middle of the direct solar collector parabolic reflector is located a vertical screen (14) on both sides of which are mounted photo sensors (10), wherein the plurality of rotating parabolic reflectors (4) are mounted to a stiffening profile (3) established on the heat insulating element (2) disposed in a rectangular housing (1) of the solar collector.

Description

ВИСОКОТЕМПЕРАТУРЕН СЛЪНЧЕВ КОЛЕКТОРHIGH TEMPERATURE SOLAR COLLECTOR

Област на техникатаField of technology

Слънчевият колектор ще намери приложение в топлотехниката, по-специално при преобразуване на слънчевата енергия в топлинна чрез загряване на флуид и/или получаване на електрическа енергия.The solar collector will find application in thermal engineering, in particular in the conversion of solar energy into heat by heating a fluid and / or obtaining electricity.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

От РСТ заявка WO 2008/130838 А1 е известен слънчев колектор, включващ множество от параболични рефлектори, разположени хоризонтално и успоредно в кутия със стъклен капак, които са задвижвани от управляващ блок. Във фокуса на въртящите се параболични рефлектори са разположени нагревателни тръби, свързани в краищата си със събирателни тръби. Към долната страна на нагревателните тръби са монтирани фотоволтаични ленти.From PCT application WO 2008/130838 A1 is a known solar collector comprising a plurality of parabolic reflectors arranged horizontally and in parallel in a box with a glass lid, which are driven by a control unit. In the focus of the rotating parabolic reflectors are heating tubes connected at their ends by manifolds. Photovoltaic strips are mounted on the underside of the heating pipes.

US патент №3847136 разкрива слънчев колектор, който включва множество подвижни параболични колектори, монтирани към укрепващ профил и разположени хоризонтално спрямо укрепващия профил и успоредно един на друг. Във фокуса на всеки параболичен рефлектор са установени надлъжно тръбни елементи, оформящи тръбна серпентина. Всеки от рефлекторите има стъклен капак. В краищата на параболичните рефлектори са монтирани втулки, през които преминават тръбните елементи, а втулките са закрепени към укрепващия профил посредством лагерни тела. Параболичните рефлектори са свързани един към друг посредством метален прът, разположен по централната надлъжна ос на слънчевия колектор. Прътът е свързан към управляващ блок, който включва микроконтролер и стъпков двигател. В рефлекторите, от двете страни на тръбните елементи са предвидени термодатчици, които да засичат температурата на слънцето, като при разлика в температурите, управляващият блок подава сигнал към контролера, който задейства двигателя.U.S. Pat. No. 3,847,136 discloses a solar collector that includes a plurality of movable parabolic collectors mounted to a reinforcing profile and arranged horizontally relative to the reinforcing profile and parallel to each other. In the focus of each parabolic reflector are established longitudinally tubular elements forming a tubular coil. Each of the reflectors has a glass cover. At the ends of the parabolic reflectors are mounted bushings through which the tubular elements pass, and the bushings are attached to the reinforcing profile by means of bearing bodies. The parabolic reflectors are connected to each other by a metal rod located along the central longitudinal axis of the solar collector. The rod is connected to a control unit that includes a microcontroller and a stepper motor. In the reflectors, on both sides of the tubular elements, temperature sensors are provided to detect the temperature of the sun, and in case of temperature differences, the control unit sends a signal to the controller, which activates the engine.

Известните слънчеви колектори са като цяло с усложнена конструкция и недостатъчно ефективна система за насочване на параболичните си рефлектори.The known solar collectors are generally of complicated construction and insufficiently effective system for directing their parabolic reflectors.

Техническа същност на изобретениетоTechnical essence of the invention

Задача на изобретението е да се създаде високо температурен слънчев колектор за ефективно превръщане на слънчевата енергия в топлинна и/или електрическа с механично опростена и ефективна система за следене на светлинния поток и задвижване на параболичните му рефлектори.It is an object of the invention to provide a high temperature solar collector for the efficient conversion of solar energy into heat and / or electricity with a mechanically simple and efficient system for monitoring the light flux and driving its parabolic reflectors.

Създаденият слънчев колектор включва множество въртящи се параболични рефлектори, монтирани към укрепващ профил, установен върху топлоизолационен елемент, разположен в правоъгълен корпус със стъклен капак. Параболичните рефлектори са разположени хоризонтално спрямо укрепващия профил и успоредно един на друг и са свързани един към друг чрез свързващо средство, което в свободния си край е свързано към управляващ блок. Свързващото средство е разположено по централната надлъжна ос на слънчевия колектор. Във фокуса на всеки въртящ се параболичен рефлектор са разположени надлъжно тръбни елементи, оформящи тръбна серпантина. В единия край на тръбната серпантина е установен входящ фланец, а в другия й край - изходящ фланец, при което върху всяка една от стените на всеки от въртящите се параболични рефлектори са монтирани тежести. Всеки един без първия и последния от множеството въртящи се параболични рефлектори може да бъде управляващ рефлектор, в дъното на който и по средата му е разположен вертикален екран, от двете страни на който са монтирани фото датчици.The created solar collector includes a number of rotating parabolic reflectors mounted to a reinforcing profile mounted on a thermal insulation element located in a rectangular housing with a glass cover. The parabolic reflectors are arranged horizontally with respect to the reinforcing profile and parallel to each other and are connected to each other by a connecting means, which at its free end is connected to a control unit. The connecting means is located along the central longitudinal axis of the solar collector. In the focus of each rotating parabolic reflector are located longitudinally tubular elements forming a tubular coil. An inlet flange is installed at one end of the tubular coil and an outlet flange at the other end, with weights mounted on each of the walls of each of the rotating parabolic reflectors. Each one without the first and last of the many rotating parabolic reflectors can be a control reflector, in the bottom of which and in the middle there is a vertical screen, on both sides of which photo sensors are mounted.

В предпочитаното изпълнение на слънчевия колектор свързващото средство представлява гъвкава стоманена корда.In a preferred embodiment of the solar collector, the connecting means is a flexible steel cord.

Входящият и изходящият фланци са установени в два от ъглите на правоъгълния корпус, в чиито други два ъгъла са монтирани закрепващи елементи.The inlet and outlet flanges are installed in two of the corners of the rectangular housing, in the other two corners of which fasteners are mounted.

Управляващият блок включва микроконтролер и стъпков двигател с редуктор, към който е присъединено свързващото средство.The control unit includes a microcontroller and a stepper motor with a reducer to which the connecting means is connected.

Предимство на изобретението е максимално опростеното задвижване на параболичните рефлектори, осигурено чрез свързването им с управляващия блок посредством гъвкава стоманена корда и монтираните върху тях тежести. Освен това, определянето на един от зAn advantage of the invention is the maximum simplified drive of the parabolic reflectors, provided by connecting them to the control unit by means of a flexible steel cord and the weights mounted on them. In addition, the determination of one of the h

параболичните рефлектори като управляващ и разполагане на дъното му на вертикален екран е фото датчици от двете му страни, осигурява необходимото следене на слънцето по азимут.parabolic reflectors as a control and positioning its bottom on a vertical screen is photo sensors on both sides, provides the necessary monitoring of the sun in azimuth.

Описание на приложените фигуриDescription of the attached figures

Настоящото изобретение е илюстрирано на приложените фигури, където:The present invention is illustrated in the accompanying drawings, in which:

Фигура 1 представлява общ изглед на слънчевия колектор;Figure 1 is a general view of the solar collector;

Фигура 2 - разглобен вид на слънчевия колектор с тръбна серпантина;Figure 2 - disassembled view of the solar collector with a tubular coil;

Фигура 3 - разглобен вид на слънчевия колектор;Figure 3 - disassembled view of the solar collector;

Фигура 4 - управление на слънчевия колектор; иFigure 4 - control of the solar collector; and

Фигура 5 - напречен разрез на управляващия параболичен рефлектор.Figure 5 - cross section of the control parabolic reflector.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of the invention

На фигура 1 е представен общ изглед на слънчев колектор, съставен от правоъгълен корпус 1 и стъклен капак 6. В дъното на корпуса 1 на слънчевият колектор е установен топлоизолационен елемент 2 - фигура 2. В корпуса 1 над топлоизолационния елемент 2 е установен укрепващ профил 3, към който хоризонтално и успоредно един на друг са монтирани множество въртящи се параболични рефлектори 4. Надлъжно във фокуса на всеки един въртящ се параболичен рефлектор 4 са установени тръбни елементи, формиращи тръбна серпантина 5, в единия край на която е установен входящ фланец 9, а в другия край - изходящ фланец 11. Фланците 9 и 11 са установени в два от ъглите на правоъгълния корпус 1. В другите два ъгъла на корпуса 1 са монтирани закрепващи елементи 13.Figure 1 shows a general view of a solar collector consisting of a rectangular housing 1 and a glass cover 6. In the bottom of the housing 1 of the solar collector is installed a thermal insulation element 2 - figure 2. In the housing 1 above the thermal insulation element 2 is a reinforcing profile 3 , to which a plurality of rotating parabolic reflectors 4 are mounted horizontally and parallel to each other. and at the other end - an outlet flange 11. The flanges 9 and 11 are installed in two of the corners of the rectangular housing 1. In the other two corners of the housing 1 are mounted fasteners 13.

В посоченото примерно изпълнение, въртящите се параболични рефлектори 4 са свързани един към друг чрез свързващо средство, като в най-предпочитаното изпълнение, свързващото средство представлява гъвкава стоманена корда 12, разположена по централната надлъжна ос на слънчевия колектор. Гъвкавата стоманена корда 12 е свързана с управляващ блок 7. Симетрично от двете страни на гъвкавата стоманена корда 12, върху стените на всеки от въртящите се параболични рефлектори 4 са монтирани тежести 8. Тежестите 8 могат да бъдат монтирани както на надлъжните, така и на напречните стени на въртящите се параболични рефлектори 4. Управляващият блок 7 включва микроконтролер и стъпков двигател с редуктор, към който е свързана гъвкавата стоманена корда 12.In said embodiment, the rotating parabolic reflectors 4 are connected to each other by a connecting means, and in the most preferred embodiment, the connecting means is a flexible steel cord 12 located along the central longitudinal axis of the solar collector. The flexible steel cord 12 is connected to a control unit 7. Symmetrically on both sides of the flexible steel cord 12, weights 8 are mounted on the walls of each of the rotating parabolic reflectors 4. The weights 8 can be mounted on both longitudinal and transverse walls of the rotating parabolic reflectors 4. The control unit 7 includes a microcontroller and a stepper motor with a reducer, to which the flexible steel cord 12 is connected.

Всеки слънчев колектор има един управляващ параболичен рефлектор 4, в дъното на който по средата е разположен вертикален екран 14. От двете страни на вертикалния екран 14 са монтирани фото датчици 10.Each solar collector has a control parabolic reflector 4, in the bottom of which in the middle is a vertical screen 14. On both sides of the vertical screen 14 are mounted photo sensors 10.

Използване на изобретениетоUse of the invention

Създаденият слънчев колектор действа по следния начин:The created solar collector works as follows:

Както вече бе отбелязано, едни от въртящите се параболични рефлектори 4 на слънчевия колектор е управляващ, като експериментално е установено, че оптимален ефект се получава, когато той е от втори до предпоследен, т.е. за предпочитане е управляващият рефлектор да не е краен. В дъното на управляващия рефлектор е разположен вертикален екран 14, от двете страни на който са монтирани фото датчиците 10. При точно перпендикулярно положение на рефлекторите 4 спрямо слънчевите лъчи, двата фото датчика 10 са точно под тръбния елемент на управляващия рефлектор. При това положение двата фото датчика 10 са в сянката на тръбния елемент. При минимално изменение на перпендикуляра, върху единия от двата датчика 10 попада слънчева светлина и се подава команден сигнал към управляващия блок 7. При осветяване на който и да е от фото датчиците 10 от светлинен поток, вертикалният екран 14 оставя в сянка другия фото датчик 10, при което се подава команден сигнал към управляващия блок 7. Управляващият блок 7 задвижва стъпковия двигател с редуктора, който опъва гъвкавата стоманена корда 12 и по този начин осигурява завъртане на всички рефлектори 4 в една и съща посока на един и същи ъгъл. Благодарение на тежестите 8 и след отпускане на гъвкавата стоманена корда 12 се осъществява завъртането на рефлекторите 4 в обратна посока. По този начин рефлекторите 4 остават винаги перпендикулярни на слънчевите лъчи и тръбните им елементи от серпантината 5 са винаги във фокуса им, което осигурява максималното им нагряване.As already noted, one of the rotating parabolic reflectors 4 of the solar collector is a control, and it has been experimentally established that the optimal effect is obtained when it is from the second to the penultimate, i. preferably the control reflector is not extreme. At the bottom of the control reflector is a vertical screen 14, on both sides of which are mounted the photo sensors 10. At exactly perpendicular position of the reflectors 4 to the sun's rays, the two photo sensors 10 are just below the tubular element of the control reflector. In this position, the two photo sensors 10 are in the shadow of the tubular element. With minimal change of the perpendicular, sunlight falls on one of the two sensors 10 and a command signal is sent to the control unit 7. When illuminating any of the photo sensors 10 of light flux, the vertical screen 14 leaves the other photo sensor 10 in shadow. , where a command signal is applied to the control unit 7. The control unit 7 drives the stepper motor with the reducer, which stretches the flexible steel cord 12 and thus provides rotation of all reflectors 4 in the same direction at the same angle. Thanks to the weights 8 and after loosening the flexible steel cord 12, the reflectors 4 are rotated in the opposite direction. In this way, the reflectors 4 always remain perpendicular to the sun's rays and their tubular elements from the coil 5 are always in their focus, which ensures their maximum heating.

Посредством закрепващите елементи 13 повече от един слънчев колектор могат да бъдат обединени в общ слънчев панел, управлявани от централен модул за контрол, регулиране и защита от прегряване не показани на приложените фигури.By means of the fastening elements 13 more than one solar collector can be united in a common solar panel, controlled by a central module for control, regulation and protection against overheating not shown in the attached figures.

Claims (4)

ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИPATENT CLAIMS 1. Високо температурен слънчев колектор, включващ множество въртящи се параболични рефлектори, монтирани към укрепващ профил, установен върху топлоизолационен елемент, разположен в правоъгълен корпус със стъклен капак, които са разположени хоризонтално спрямо укрепващия профил и успоредно един на друг, като въртящите се параболични рефлектори са свързани един към друг чрез свързващо средство, разположено по централната надлъжна ос на слънчевия колектор, което свързващо средство в свободния си край е свързано към управляващ блок, при което във фокуса на всеки въртящ се параболичен рефлектор са разположени надлъжно тръбни елементи, оформящи тръбна серпантина характеризиращ се с това, че в единия край на тръбната серпантина (5) е установен входящ фланец (9), а в другия й край - изходящ фланец (11), при което върху всяка една от стените на всеки от въртящите се параболични рефлектори (4) са монтирани тежести (8), а всеки един без първия и последния от множеството въртящи се параболични рефлектори (4) може да бъде управляващ рефлектор, в дъното на който и по средата му, е разположен вертикален екран (14), от двете страни на който са монтирани фото датчици (10).A high temperature solar collector comprising a plurality of rotatable parabolic reflectors mounted on a reinforcing profile located on a heat insulating element disposed in a rectangular glass-lidded housing which are arranged horizontally with respect to the reinforcing profile and parallel to each other such as the rotating parabolic reflectors are connected to one another by means of a coupling means disposed along the central longitudinal axis of the solar collector, which coupling means at its free end is connected to a control unit in which in the focus of each rotating parabolic reflector there are longitudinally tubular elements forming a tubular coil, characterized in that an inlet flange (9) is located at one end of the tubular coil (5) and at its other end - an outlet flange 11) whereby weights (8) are mounted on each of the walls of each of the rotating parabolic reflectors (4), and each without the first and last of the plurality of rotating parabolic reflectors (4) can be a control reflector, in the bottom of which, and in the middle of it, is situated vertically Alain screen (14) on both sides of which are mounted photo sensors (10). 2. Колектор, съгласно патентна претенция 1, характеризиращ се с това, че свързващото средство (12) представлява гъвкава стоманена корда.Collector according to claim 1, characterized in that the coupling means (12) is a flexible steel cord. 3. Колектор, съгласно патентна претенция 1, характеризиращ се с това, че входящият (9) и изходящият (11) фланци са установени в два от ъглите на правоъгълния корпус (1), в чиито други два ъгъла са монтирани закрепващи елементи (13).Collector according to claim 1, characterized in that the inlet (9) and outlet (11) flanges are located at two corners of the rectangular housing (1), in which the other two angles are mounted fasteners (13) . 4. Колектор, съгласно патентна претенция 1, характеризиращ се с това, че управляващият блок (7) включва микроконтролер и стъпков двигател с редуктор, към който е присъединено свързващото средство (12).Collector according to claim 1, characterized in that the control unit (7) comprises a microcontroller and a stepped motor with a gear to which the coupling means (12) is connected.
BG111837A 2014-10-07 2014-10-07 High temperature solar collector BG66596B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG111837A BG66596B1 (en) 2014-10-07 2014-10-07 High temperature solar collector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG111837A BG66596B1 (en) 2014-10-07 2014-10-07 High temperature solar collector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG111837A true BG111837A (en) 2016-04-28
BG66596B1 BG66596B1 (en) 2017-08-31

Family

ID=56802037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG111837A BG66596B1 (en) 2014-10-07 2014-10-07 High temperature solar collector

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG66596B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
BG66596B1 (en) 2017-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11152526B2 (en) Flexible system of small-scale linear parabolic solar concentrators for power generation and dehydration
US20110203574A1 (en) Non-tracking solar collector device
US20140182578A1 (en) Solar concentrators, method of manufacturing and uses thereof
RU2010154674A (en) DEVICE USING SOLAR ENERGY FOR HEATING AND ELECTRICITY PRODUCTION
US20110265783A1 (en) solar energy collecting system
US20100078011A1 (en) Ultra-compact, linear, solar-thermal steam generator
Ratismith et al. A non-tracking concentrating collector for solar thermal applications
US20180003412A1 (en) Low concentration solar collector system
RU2440540C1 (en) Plant for water heating with application of solar energy
KR20050042314A (en) Solar collecting apparatus having variable function of a collecting angle
KR101379445B1 (en) Solr lightand heat hybrid collecting System having a solar tracker
Sridhar et al. Performance of cylindrical parabolic collector with automated tracking system
EP2962047B1 (en) Solar unit assembly and a method for constructing such an assembly
ITTO20110777A1 (en) SOLAR PANEL WITH CONCENTRATION WITH BIAS TRACKING AND MANAGEMENT SYSTEM INCLUDING THIS PANEL
US9157660B2 (en) Solar heating system
BG111837A (en) High temperature solar collector
ITCS20110039A1 (en) SOLAR CONCENTRATOR FOR THE GENERATION OF THERMAL ENERGY AND ELECTRIC ENERGY.
ES2427020B1 (en) Solar concentration plant with optimized flat absorber
US9353974B2 (en) Solar collecting device
BG2076U1 (en) High-temperature solar collector (57)
CA2748635A1 (en) Parabolic solar concentrating units, corresponding systems and method for their manufacturing, uses thereof
KR200371833Y1 (en) Reflector angle adjustable concentrator
KR101407079B1 (en) solar heat collecting system using cone shape reflector
KR101847632B1 (en) Photovoltaic thermal hybrid system using cone shape reflector
RU140038U1 (en) SOLAR BATTERY PANEL WITH HUB