GR20190100183A - Parabolic solar vacuum collector with hollow absorber - Google Patents
Parabolic solar vacuum collector with hollow absorber Download PDFInfo
- Publication number
- GR20190100183A GR20190100183A GR20190100183A GR20190100183A GR20190100183A GR 20190100183 A GR20190100183 A GR 20190100183A GR 20190100183 A GR20190100183 A GR 20190100183A GR 20190100183 A GR20190100183 A GR 20190100183A GR 20190100183 A GR20190100183 A GR 20190100183A
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- absorber
- parabolic
- hollow
- solar collector
- cavity
- Prior art date
Links
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 4
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/40—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors
- F24S10/45—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors the enclosure being cylindrical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
- F24S23/71—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with parabolic reflective surfaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
- F24S23/74—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with trough-shaped or cylindro-parabolic reflective surfaces
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
Description
Π Ε Ρ Ι Γ Ρ Α Φ Η P E R I G R A F H
Παραβολικός ηλιακός συλλέκτης κενού με κοίλο απορροφητή Parabolic solar vacuum collector with hollow absorber
Η παρούσα εφεύρεση αφορά στο πεδίο των θερμικών ηλιακών συλλεκτών με παραβολικά κάτοπτρα και με απορροφητές που εδράζονται εντός γυάλινων σωλήνων όπου εφαρμόζεται η τεχνολογία του κενού αέρος. The present invention relates to the field of thermal solar collectors with parabolic mirrors and with absorbers located inside glass tubes where vacuum technology is applied.
Μία συμβατική γεωμετρία παραβολικού ηλιακού συλλέκτη φέρει έναν παραβολικό ανακλαστήρα καθώς και έναν κυλινδρικό απορροφητή, ο οποίος αποτελεί και τον σωλήνα της ροής του εργαζόμενου μέσου του συλλέκτη, ενώ είναι τοποθετημένος εντός μονού γυάλινου σωλήνα κενού αέρος. A conventional parabolic solar collector geometry has a parabolic reflector as well as a cylindrical absorber, which is also the collector's working fluid flow tube, while being placed inside a single glass vacuum tube.
Η αρχή λειτουργίας των συλλεκτών του είδους χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι οι ηλιακές ακτίνες, οι οποίες είναι παράλληλες της εστιακής απόστασης της παραβολής που ορίζει την ανακλαστική γεωμετρία, κατευθύνονται προς την εστιακή γραμμή της τελευταίας, η οποία ταυτίζεται με την κεντρική γραμμή του κυλινδρικού απορροφητή. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, η ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει επί του επιπέδου του ανοίγματος του ανακλαστήρα συμφώνως με τα προαναφερθέντα, να συγκεντρώνεται επί της περιφέρειας του απορροφητή, η οποία είθισται να επικαλύπτεται με επιλεκτική επίστρωση. Η τελευταία χαρακτηρίζεται από υψηλή απορροφητικότητα της ηλιακής ακτινοβολίας καί χαμηλή εκπεμψίμότητα της θερμικής ακτινοβολίας. Ως εστιακή γραμμή ορίζεται το σύνολο των εστιών των παραβολών όλων των εγκάρσιων επιπέδων κατά μήκος του συλλέκτη. The principle of operation of collectors of this type is characterized by the fact that the sun's rays, which are parallel to the focal distance of the parabola that defines the reflective geometry, are directed towards the focal line of the latter, which is identical to the central line of the cylindrical absorber. This has the effect that the solar radiation incident on the plane of the reflector opening in accordance with the above, is concentrated on the periphery of the absorber, which is usually coated with a selective coating. The latter is characterized by high absorption of solar radiation and low emissivity of thermal radiation. The focal line is defined as the set of foci of the parabolas of all transverse planes along the collector.
Το βασικό μειονέκτημα της εν λόγω διάταξης είναι το ότι η απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας υφίσταταί αποκλειστικά με βάση τον συντελεστή απορρόφησης της επίστρωσης. Συνεπώς, εάν, παραδείγματος χάριν, ο τελευταίος λαμβάνει την τιμή του 0.85, τότε ο απορροφητής είναι σε θέση να απορροφήσει το 85% της προσπίπτουσας, σε αυτόν, ηλιακής ακτινοβολίας και τίποτε παραπάνω. Η αύξηση της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας για έναν συλλέκτη του είδους απαιτεί την εφαρμογή εξεζητημένων επιστρώσεων επί του απορροφητή, γεγονός που ανεβάζει σημαντικά το κόστος της κατασκευής του. The main disadvantage of this arrangement is that the absorption of solar radiation is based solely on the absorption coefficient of the coating. Therefore, if, for example, the latter takes the value of 0.85, then the absorber is able to absorb 85% of the incident solar radiation and nothing more. Increasing the absorbed solar radiation for a collector of this type requires the application of sophisticated coatings on the absorber, which significantly increases the cost of its construction.
Η παρούσα εφεύρεση προσφέρει εξαιρετικά υψηλότερες απορροφητικότητες της ηλιακής ακτινοβολίας, από ό,τι οι αντίστοιχες συμβατικές γεωμετρίες, εξασφαλίζοντας την ανεξαρτησία της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας από τον συντελεστή απορρόφησης των επιφανειών του απορροφητή, γεγονός που συνεπάγεται ένα σημαντικά χαμηλότερο κόστος εφαρμογής. πιο συγκεκριμένα, η εν λόγω εφεύρεση εξασφαλίζει την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας με συντελεστή υψηλότερο από τον αντίστοιχο των επιφανειών του απορροφητή. The present invention offers extremely higher absorptivity of solar radiation, than the corresponding conventional geometries, ensuring the independence of the absorbed solar radiation from the absorption coefficient of the absorber surfaces, which implies a significantly lower application cost. more specifically, said invention ensures the absorption of solar radiation with a coefficient higher than that of the absorber surfaces.
Το γεγονός αυτό επιτυγχάνεται με την συνεργασία μεταξύ ενός επιμήκους παραβολικού ανακλαστήρα (4) καί ενός επιμήκους κοίλου κυλινδρικού απορροφητή διπλής όψεως (3), ο οποίος εδράζεται εντός μονού γυάλινου σωλήνα κενού αέρος (1). This fact is achieved by the cooperation between an elongated parabolic reflector (4) and an elongated double-sided hollow cylindrical absorber (3), which is located inside a single glass vacuum tube (1).
Ο συγκεκριμένος σχεδίασμός παρουσιάζει ως κύριο λειτουργικό του χαρακτηριστικό το γεγονός ότι κάθε ηλιακή ακτίνα (8) που προσπίπτει κάθετα στο επίπεδο του ανοίγματος του ανακλαστήρα, καταλήγει ανακλώμενη στο εσωτερικό τμήμα (κοιλότητα) του απορροφητή, δεδομένου ότι ο ανακλαστήρας (4) βρίσκεται σε συγκεκριμένη απόσταση από το άνοιγμα της κοιλότητας του απορροφητή (10), ώστε η νοητή εστιακή του γραμμή (9) να διέρχεται από τη μέση γραμμή του τελευταίου. The specific design presents as its main functional characteristic the fact that every solar ray (8) that falls perpendicularly to the plane of the opening of the reflector, ends up reflected in the inner part (cavity) of the absorber, given that the reflector (4) is at a certain distance from the opening of the cavity of the absorber (10), so that its imaginary focal line (9) passes through the middle line of the latter.
Το προαναφερθέν πλεονέκτημα της παρούσας εφεύρεσης έγκειται στο γεγονός ότι η κοιλότητα του απορροφητή δρα ως μέλαν σώμα, δεδομένων των πολλαπλών διάχυτων ανακλάσεων που υφίστανται. εντός αυτής, αμέσως μετά την πρόσκρουση της εισερχόμενης ακτινοβολίας, επί των επιφανειών της, με αποτέλεσμα το μεγαλύτερο μέρος της τελευταίας, να δεσμεύεται από τα τοιχώματα της κοιλότητας, εξασφαλίζοντας απορροφητικότητες της ηλιακής ακτινοβολίας υψηλότερες από τις αντίστοιχες των επιφανειών του απορροφητή, χωρίς την ανάγκη χρήσης εξεζητημένων απορροφητικών επιστρώσεων, όπως απαιτείται στην περίπτωση των συμβατικών γεωμετριών, όπου η απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας δεν δύναται. να πραγματοποιηθεί με συντελεστή υψηλότερο του αντίστοιχου της επίστρωσης του απορροφητή. The aforementioned advantage of the present invention lies in the fact that the absorber cavity acts as a black body, given the multiple diffuse reflections that exist. within it, immediately after the impact of the incoming radiation, on its surfaces, with the result that most of the latter is bound by the walls of the cavity, ensuring absorbencies of solar radiation higher than those of the absorber surfaces, without the need to use sophisticated absorbent coatings, as required in the case of conventional geometries, where the absorption of solar radiation is not possible. to be carried out with a coefficient higher than that of the absorber coating.
Αξίζει, επίσης, να σημειωθεί ότι εκτός των επιφανειών της κοιλότητας του απορροφητή, οι οποίες είναι υπεύθυνες για την απορρόφηση της συγκεντρωμένης ηλιακής ακτινοβολίας, οι εξωτερικές επιφάνειες του ίδιου δρουν ως απορροφητικά στοιχεία, αναφορικά με την ακτινοβολία που προέρχεται απευθείας από τον ήλιο, δικαιολογώντας τον χαρακτηρισμό του ως απορροφητή διπλής όψεως. It is also worth noting that apart from the surfaces of the cavity of the absorber, which are responsible for the absorption of concentrated solar radiation, the external surfaces of the same act as absorbing elements, regarding the radiation coming directly from the sun, justifying the its characterization as a double-sided absorber.
Όλα τα τοιχώματα του απορροφητή (εσωτερικά καί εξωτερικά) δύνανταί να φέρουν απορροφητικές επιστρώσεις. Oι απαιτήσεις, αναφορικά με την απορροφητικότητα των τοιχωμάτων της κοιλότητας δεν είναι υψηλές, δεδομένου ότι η προτει,νόμενη διάταξη εξασφαλίζει ισοδύναμες απορροφητικότητες της εισερχόμενης, στην κοιλότητα, ηλιακής ακτινοβολίας ίσες με 87.0%, 90.6%, 93.3%, 96.0% και 98.0%, για επιφανειακές απορροφητικότητες ίσες με 0.50, 0.60, 0.70, 0.80 καί 0.90 αντίστοιχα. Ως ισοδύναμη απορροφητικότητα ορίζεται ο λόγος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας, από τα τοιχώματα της κοιλότητας, προς την εισερχόμενη, σε αυτήν, ηλιακή ακτινοβολία. All walls of the absorber (internal and external) can have absorbent coatings. The requirements regarding the absorptivity of the walls of the cavity are not high, given that the proposed arrangement ensures equivalent absorptivity of solar radiation entering the cavity equal to 87.0%, 90.6%, 93.3%, 96.0% and 98.0%, for surface absorbencies equal to 0.50, 0.60, 0.70, 0.80 and 0.90 respectively. Equivalent absorptivity is defined as the ratio of the absorbed solar radiation, from the walls of the cavity, to the incoming solar radiation.
Επυιρόσθετα, δεδομένου του περιορισμένου ανοίγματος της κοιλότητας του απορροφητή (10), οι διαφυγές της θερμικής ακτινοβολίας, η οποία εκπέμπεται. από τα τοιχώματα της κοιλότητας είναι εξαιρετικά χαμηλές, με αποτέλεσμα ο κύριος όγκος των συγκεκριμένων απωλειών να πηγάζει από τις εξωτερικές επιφάνειες του απορροφητή, οι οποίες είναι ήδη επικαλυμμένες με επιλεκτική επίστρωση. In addition, given the limited opening of the cavity of the absorber (10), the escapes of the thermal radiation, which is emitted. from the walls of the cavity are extremely low, with the result that the bulk of the specific losses originate from the external surfaces of the absorber, which are already coated with a selective coating.
Επομένως, ο κοίλος κυλινδρικός απορροφητής διπλής όψεως (3) είναι εφικτό να φέρει επιλεκτική επίστρωση, εφάμιλλη των αντίστοιχων που χρησιμοποιούνται στους συμβατικούς συλλέκτες του είδους, μόνον στις εξωτερικές επίφάνείές του, κυρίως για την εξασφάλιση χαμηλών απωλειών θερμικής ακτινοβολίας, με τις αντίστοιχες εσωτερικές (επιφάνειες της κοιλότητας) είτε να παραμένουν πλήρως ακατέργαστες, είτε να επικαλύπτονται με απλές επιστρώσεις (χαμηλού κόστους), για την πρόσδωση μίας στοιχειωδώς ανεκτής απορροφητικότητας. Therefore, the double-sided hollow cylindrical absorber (3) is possible to have a selective coating, similar to the counterparts used in conventional collectors of this type, only on its external surfaces, mainly to ensure low thermal radiation losses, with the corresponding internal (surfaces of the cavity) either remain completely untreated, or be covered with simple (low-cost) coatings, to provide an elementally tolerable absorbency.
Επίσης, στην περίπτωση όπου όλες οι απορροφητικές επιφάνειες του προτεινόμενου συλλέκτη είναι επικαλυμμένες με επιλεκτική επίστρωση εφάμιλλη των αντίστοιχων που χρησιμοποιούνται στους συμβατικούς συλλέκτες του είδους, σημειώνεται μία εξαιρετικά σημαντική βελτίωση της οπτικής και κατ' επέκταση της θερμικής απόδοσης του συλλέκτη, της τάξεως του 15% και 12% αντίστοιχα. Η τιμή 12% αντιστοιχεί στην μέση τιμή της ενίσχυσης του θερμικού βαθμού απόδοσης για θερμοκρασίες λειτουργίας από 10°C έως καί 300°C, με χρήση νερού ως εργαζόμενο μέσο. Also, in the case where all the absorbent surfaces of the proposed collector are coated with a selective coating similar to the counterparts used in conventional collectors of the type, an extremely significant improvement of the optics and, by extension, the thermal performance of the collector, is noted, of the order of 15% and 12% respectively. The value of 12% corresponds to the average value of the enhancement of the thermal efficiency for operating temperatures from 10°C to 300°C, using water as a working medium.
Αξίζει να σημειωθεί ότι ο συνδυασμός της τεχνολογίας του κενού αέρος με τον κοίλο κυλινδρικό απορροφητή διπλής όψεως (3) αποτελεί ένα ακόμη σημαντικό καί πρωτότυπο λειτουργικό χαρακτηριστικό της συγκεκριμένης εφεύρεσης, δεδομένου ότι εξασφαλίζει χαμηλές θερμικές απώλειες σε σχέση με τις εφαρμογές όπου γίνεται χρήση απλής μόνωσης καί καλύμματος περίτου απορροφητή. It is worth noting that the combination of vacuum technology with the double-sided hollow cylindrical absorber (3) is another important and original functional feature of this invention, since it ensures low thermal losses in relation to applications where simple insulation is used and cover of the extra absorber.
Είναι, επίσης, σημαντικό να αναφέρουμε ότι το άνοιγμα της κοιλότητας του απορροφητή (10) βελτιστοποιήθηκε κατά τα αρχικά στάδια του σχεδίασμού της παρούσας εφεύρεσης, ούτως ώστε να εξασφαλιστεί η μέγίστη δυνατή ισοδύναμη απορροφητικότητα της ηλιακής ακτινοβολίας. It is also important to mention that the aperture of the absorber cavity (10) was optimized during the initial stages of the design of the present invention, so as to ensure the maximum possible equivalent absorptivity of solar radiation.
Το Σχήμα 1 απεικονίζει μια τρισδιάστατη όψη του εφευρεθέντος ηλιακού συλλέκτη, ενώ το Σχήμα 2 παραθέτει μία όψη του συλλέκτη σε εγκάρσια τομή, στην οποία διαφαίνεται, ο μονός γυάλινος σωλήνας (1), ο αγωγός της ροής του εργαζόμενου μέσου (2), ο επιμήκης κοίλος κυλινδρικός απορροφητής διπλής όψεως (3), ο επιμήκης παραβολικός ανακλαστήρας (4), η εστία της παραβολής του ανακλαστήρα (5), ο ένας εκ των δύο μεταλλικών στεγανωτίκών δακτυλίων (7) καθώς καί μία ηλιακή ακτίνα (8), προσπίπτουσα καθέτως του ανοίγματος του ανακλαστήρα. Figure 1 illustrates a three-dimensional view of the invented solar collector, while Figure 2 lists a cross-sectional view of the collector, in which the single glass tube (1), the conduit for the flow of the working medium (2), the elongated double-sided hollow cylindrical absorber (3), the elongated parabolic reflector (4), the focus of the reflector parabola (5), one of the two metal sealing rings (7) as well as a solar ray (8) incident perpendicular to reflector opening.
Oι στεγανωτικοί δακτύλιοί (7) είναι υπεύθυνοί για την διατήρηση των συνθηκών του κενού αέρος εντός του μονού γυάλινου σωλήνα (1). Στο ίδιο σχήμα (Σχήμα 2) παρουσιάζεται, ακόμη, και η τοπολογία της εστίας της παραβολής του ανακλαστήρα (5), επί του επιπέδου της εγκάρσιας τομής, αναφορικά με το, κατά πλάτος, άνοιγμα της κοιλότητας του απορροφητή, ενώ καθίσταται φανερός και ο τρόπος με τον οποίον κάθε ηλιακή ακτίνα (8) που προσπίπτει κάθετα στο άνοιγμα του ανακλαστήρα (στις δύο διαστάσεις), καταλήγει επί της εστίας της παραβολής (5) και κατ' επέκταση στο εσωτερικό της κοιλότητας του απορροφητή. The sealing rings (7) are responsible for maintaining the vacuum conditions inside the single glass tube (1). In the same figure (Figure 2), the topology of the focal point of the reflector parabola (5) is also shown, on the plane of the cross-section, in relation to the widthwise opening of the absorber cavity, while it also becomes apparent the way with which every solar ray (8) that falls perpendicularly to the opening of the reflector (in both dimensions), ends up on the focus of the parabola (5) and by extension inside the cavity of the absorber.
Στο Σχήμα 3 απεικονίζεται, λεπτομερώς, μέσω μίας διαμήκους τομής, η περιοχή γύρω από τον έναν εκ των δύο μεταλλικών στεγανωτικών δακτυλίων (7), ούτως ώστε να καταστεί πλήρως κατανοητό το πώς συναρμόζουν μεταξύ τους οι συνιστώσες του συλλέκτη, περί των άκρων του μονού γυάλινου σωλήνα (1). Αξίζει να σημειωθεί ότι τα άκρα του αγωγού της ροής του εργαζόμενου μέσου (2) κάμπτονται καταλλήλως, ούτως ώστε η έξοδος από τον γυάλινο σωλήνα (1), να πραγματοποιείται από το κέντρο των μεταλλικών στεγανωτικών δακτυλίων (7). Oι μεταλλικοί στεγανωτικοΐ δακτύλιοί (7) φέρουν κυματοειδείς διαμορφώσεις, για την αντιμετώπιση των θερμικών συστολών και διαστολών που υφίστανται κατά την λειτουργία του συλλέκτη. Oι συνθήκες κενού αέρος εξασφαλίζονται καί διατηρούνται από τη στεγάνωση γυαλιού-μετάλλου, μεταξύ του μονού γυάλινου σωλήνα (1) καί των μεταλλικών στεγανωτικών δακτυλίων (7), ύστερα από συγχώνευση, μέσω θερμικής κατεργασίας, καθώς και από την συγκόλληση των άκρων του αγωγού της ροής (2) με τους μεταλλικούς στεγανωτικούς δακτυλίους (7). Figure 3 shows, in detail, through a longitudinal section, the area around one of the two metal sealing rings (7), so that it is fully understood how the components of the collector fit together, around the edges of the single glass tube (1). It is worth noting that the ends of the conduit of the flow of the working medium (2) are properly bent, so that the exit from the glass tube (1) is made from the center of the metal sealing rings (7). The metal sealing rings (7) have wavy configurations, to deal with the thermal contractions and expansions that occur during the operation of the collector. Vacuum conditions are ensured and maintained by the glass-metal seal between the single glass tube (1) and the metal sealing rings (7), after fusion, through heat treatment, as well as by welding the ends of the flow pipe (2) with the metal sealing rings (7).
Το Σχήμα 4 απεικονίζει τον επιμήκη κοίλο κυλινδρικό απορροφητή διπλής όψεως (3), τον αγωγό της ροής του εργαζόμενου μέσου (2), τη νοητή εστιακή γραμμή του ανακλαστήρα (9) καθώς καί το άνοιγμα της κοιλότητας του απορροφητή (10). Figure 4 illustrates the elongated hollow cylindrical double-sided absorber (3), the conduit of the working medium flow (2), the imaginary focal line of the reflector (9) as well as the opening of the absorber cavity (10).
Η εξωτερική διάμετρος του γυάλινου σωλήνα (1) καί του απορροφητή (3) ισούνται με 56 mm καί 40 mm αντίστοιχα, με τα πάχη των τοιχωμάτων των δύο συγκεκριμένων συνιστωσών να λαμβάνουν τις τιμές 2 mm καί 1 mm αντίστοιχα. Το πάχος του τοιχώματος του αγωγού της ροής (2) είναι ταυτόσημο με το αντίστοιχο του τοιχώματος του απορροφητή (3), ενώ η εξωτερική διάμετρος του αγωγού τη ροής (2) ισούται με 10 mm. Η εστιακή απόσταση της παραβολής που ορίζει τον ανακλαστήρα αντιπροσωπεύει την απόσταση μεταξύ της εστίας της παραβολής (5) καί την κορυφή της παραβολής (6) και είναι ίση με 80 mm, ενώ το πλάτος και το μήκος του ανακλαστήρα (4) λαμβάνει την τιμή των 200 mm καί 1000 mm αντίστοιχα. Το γωνιακό άνοιγμα της κοιλότητας του απορροφητή είναι ίσο με 40°, μετρούμενο με κέντρο το αντίστοιχο του κύκλου, εντός του οποίου εγγράφεταί το εξωτερικό περίγραμμα του απορροφητή, πλην της διαμόρφωσης υποδοχής του αγωγού της ροής. The outer diameter of the glass tube (1) and the absorber (3) are equal to 56 mm and 40 mm respectively, with the wall thicknesses of the two specific components taking the values of 2 mm and 1 mm respectively. The wall thickness of the flow duct (2) is identical to that of the absorber wall (3), while the outer diameter of the flow duct (2) is 10 mm. The focal length of the parabola that defines the reflector represents the distance between the focus of the parabola (5) and the top of the parabola (6) and is equal to 80 mm, while the width and length of the reflector (4) take the value of 200 mm and 1000 mm respectively. The angular opening of the absorber cavity is equal to 40°, measured with the center corresponding to the circle, within which the outer contour of the absorber is written, except for the receiving configuration of the flow duct.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20190100183A GR20190100183A (en) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | Parabolic solar vacuum collector with hollow absorber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20190100183A GR20190100183A (en) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | Parabolic solar vacuum collector with hollow absorber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| GR20190100183A true GR20190100183A (en) | 2020-11-16 |
Family
ID=73792844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| GR20190100183A GR20190100183A (en) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | Parabolic solar vacuum collector with hollow absorber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| GR (1) | GR20190100183A (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2318393A1 (en) * | 1975-07-17 | 1977-02-11 | Carlotti Pierre | Solar energy collection equipment - has thermal sleeve with internal vacuum isolating heat in dull metal pipe and has V shaped mirror |
| US4186724A (en) * | 1976-11-22 | 1980-02-05 | American Solar | Solar energy collector |
| JPS5615263A (en) * | 1979-07-09 | 1981-02-14 | Ugine Kuhlmann | Manufacture of percarboxylic acid |
| GR880100637A (en) * | 1988-09-26 | 1990-10-31 | Dimos Magklaras | New vacuum tube with double walls made of metal-black nichel and glass (spatial technology vacuum) for solar collectors of vacuum tubes of open circuit or solar water heaters with vacuum tubes |
| US20040055593A1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-03-25 | Dirk Besier | Absorber element for solar high-temperature heat generation, and a method for its production |
| US20040261788A1 (en) * | 2003-04-22 | 2004-12-30 | Solargenix Energy Llc | Solar collectors with evacuated receiver and nonimaging external reflectors |
| JP2010203624A (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Mitaka Koki Co Ltd | Trough type light collecting unit |
| US20120073567A1 (en) * | 2010-09-23 | 2012-03-29 | Roland Winston | Solar thermal concentrator apparatus, system, and method |
-
2019
- 2019-04-25 GR GR20190100183A patent/GR20190100183A/en unknown
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2318393A1 (en) * | 1975-07-17 | 1977-02-11 | Carlotti Pierre | Solar energy collection equipment - has thermal sleeve with internal vacuum isolating heat in dull metal pipe and has V shaped mirror |
| US4186724A (en) * | 1976-11-22 | 1980-02-05 | American Solar | Solar energy collector |
| JPS5615263A (en) * | 1979-07-09 | 1981-02-14 | Ugine Kuhlmann | Manufacture of percarboxylic acid |
| GR880100637A (en) * | 1988-09-26 | 1990-10-31 | Dimos Magklaras | New vacuum tube with double walls made of metal-black nichel and glass (spatial technology vacuum) for solar collectors of vacuum tubes of open circuit or solar water heaters with vacuum tubes |
| US20040055593A1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-03-25 | Dirk Besier | Absorber element for solar high-temperature heat generation, and a method for its production |
| US20040261788A1 (en) * | 2003-04-22 | 2004-12-30 | Solargenix Energy Llc | Solar collectors with evacuated receiver and nonimaging external reflectors |
| JP2010203624A (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Mitaka Koki Co Ltd | Trough type light collecting unit |
| US20120073567A1 (en) * | 2010-09-23 | 2012-03-29 | Roland Winston | Solar thermal concentrator apparatus, system, and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8430093B1 (en) | Solar collector using subreflector | |
| US4026273A (en) | Solar fluid heater with electromagnetic radiation trap | |
| US7013887B2 (en) | Absorber pipe for solar heating applications | |
| US4079724A (en) | Radiant energy collector panel and system | |
| US4080954A (en) | Solar collector apparatus | |
| KR101841218B1 (en) | Solar energy collector and system for using same | |
| JP2010203624A (en) | Trough type light collecting unit | |
| CN111238060B (en) | High-temperature solar heat collecting tube with secondary condenser and groove-type heat collector thereof | |
| CN105157257A (en) | Slot type light gathering type solar vacuum heat collecting pipe | |
| CN102519160A (en) | Straight-through solar collector tube | |
| WO2012073664A1 (en) | Solar thermal collector tube | |
| JP2010181045A (en) | Light receiving pipe for solar light collecting device | |
| US4300538A (en) | Solar energy receivers | |
| GB2053455A (en) | Collectors for Solar Energy | |
| JP2014052153A (en) | Solar heat collection device | |
| GR20190100183A (en) | Parabolic solar vacuum collector with hollow absorber | |
| CN205037606U (en) | Slot type spotlight type solar vacuum heat collection tube | |
| US3234931A (en) | Solar energy absorber | |
| CN205026961U (en) | A heat absorber for line gathers solar -thermal power generation | |
| TW201351674A (en) | Solar power system and solar energy collection device thereof | |
| KR200273927Y1 (en) | evacuated-tube spiral solar collector | |
| KR200277017Y1 (en) | Solar concentrating collector with dual evacuated tube | |
| CN202382460U (en) | Straight-through type solar collector tube | |
| TWI797774B (en) | Heat collecting device | |
| KR20190009564A (en) | Solar Energy Collecting Pipe |