NL1021429C2 - Device and method for limiting the volume of coolant with regard to double-walled vacuum tube solar collectors. - Google Patents

Device and method for limiting the volume of coolant with regard to double-walled vacuum tube solar collectors. Download PDF

Info

Publication number
NL1021429C2
NL1021429C2 NL1021429A NL1021429A NL1021429C2 NL 1021429 C2 NL1021429 C2 NL 1021429C2 NL 1021429 A NL1021429 A NL 1021429A NL 1021429 A NL1021429 A NL 1021429A NL 1021429 C2 NL1021429 C2 NL 1021429C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
tube
glass
filling body
cooling medium
volume
Prior art date
Application number
NL1021429A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Jong Piet Gerard De
Original Assignee
Jong Piet Gerard De
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 Jong Piet Gerard De filed Critical Jong Piet Gerard De
Priority to NL1021429A priority Critical patent/NL1021429C2/en
Priority to AU2003264564A priority patent/AU2003264564A1/en
Priority to PCT/NL2003/000624 priority patent/WO2004025193A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1021429C2 publication Critical patent/NL1021429C2/en

Links

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
    • F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/40—Preventing corrosion; Protecting against dirt or contamination
    • F24S40/46—Maintaining vacuum, e.g. by using getters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S70/00—Details of absorbing elements
    • F24S70/20—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
    • F24S70/225—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption for spectrally selective absorption
    • 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Description

Inrichting annex werkwijze ter beperking van het koelvloeistof volume terzake van dubbelwandige vacuümbuis-zonnecollectoren.Device and method for limiting the volume of coolant with regard to double-walled vacuum tube solar collectors.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting/werkwijze voor 5 het efficiënt invangen en benutten van zonne-energie op basis van een tweetal althans nagenoeg concentrische cilindervormige glazen' buizen met aan overeenkomstige zijde een integrale onderling niet aanliggende bodem alsmede ten minste één positionerings- annex ondersteunend element het geheel zodanig gesitueerd dat thermische 10 expansie van de binnenbuis vrijelijk plaats kan vinden en voorts aan de van deze bodems afgekeerde zijde onderling hermetisch zijn versmolten aldus resulterend in een enkelzijdig-open binnenbuis in grote lijnen vergelijkbaar met een langgerekte dubbele U-vorm.The invention relates to a device / method for efficiently catching and utilizing solar energy on the basis of two at least substantially concentric cylindrical glass tubes with corresponding integral non-abutting bottom and supporting at least one positioning annex element is situated in such a way that thermal expansion of the inner tube can take place freely and furthermore on the side remote from these bottoms are mutually hermetically fused thus resulting in a single-sided open inner tube broadly similar to an elongated double U-shape.

De geringe ruimte tussen beide buizen is hoog-vacuüm getrokken 15 waardoor zowel convectie alsook conductie zijn geëlimineerd. Voorts zijn specifieke zogenoemde molecuulbinders aangebracht teneinde het initiële vacuümniveau ook op zeer lange termijn te waarborgen. Warmteverlies ten gevolge van infrarood-emissie wordt in hoge mate beperkt door de rondom op de buitenwand van de binnenbuis aanwezige 20 spectraal-selectieve zwarte absorptiecoating.The small space between the two tubes is drawn in high vacuum, eliminating both convection and conduction. Furthermore, specific so-called molecular binders have been applied in order to guarantee the initial vacuum level also in the very long term. Heat loss due to infrared emission is largely limited by the spectral-selective black absorption coating present around the outer wall of the inner tube.

Voor de transparante buitenbuis wordt bij voorkeur ijzervrij glas toegepast eventueel aangevuld met een anti-reflectie behandeling.For the transparent outer tube, iron-free glass is preferably used, possibly supplemented with an anti-reflection treatment.

De afzonderlijke collectorbuizen worden samengevoegd tot modules met dien verstande dat de onderlinge zijdelingse afstand zodanig 25 wordt ingesteld dat de tussen de buizen door vallende zonnestralen via een externe reflector indirect worden benut waarbij wordt opgemerkt dat de mate waarin dit plaats heeft zowel afhangt van de desbetreffende stralingsvorm (direct en/of diffuus) alsmede van de positionering, kwaliteit en uitvoeringsvorm van de reflector.The individual collector tubes are assembled into modules with the proviso that the mutual lateral distance is adjusted such that the sun's rays falling through the tubes are indirectly utilized via an external reflector, it being noted that the extent to which this takes place both depends on the relevant radiation form (direct and / or diffuse) as well as the positioning, quality and design of the reflector.

30 Belangrijk pluspunt van deze categorie vacuümbuis-collectoren is het ontbreken van een hermetische glas/metaal verbinding welke bij enkelglas-versies onontkoombaar is.An important plus point of this category of vacuum tube collectors is the lack of a hermetic glass / metal connection which is unavoidable with single-glass versions.

Een dergelijke inrichting is bekend uit onder meer diverse 35 publicaties in de vakliteratuur (bijv. ISES-Congress Papers 1975) en wordt inmiddels grootschalig gefabriceerd waarbij onderscheidt 1021429 2 wordt gemaakt tussen de wijze waarop warmte-afvoer plaats vindt.Such a device is known, inter alia, from various publications in the professional literature (e.g. ISES Congress Papers 1975) and is now being manufactured on a large scale, distinguishing between 1021429 2 the way in which heat dissipation takes place.

Bij de eenvoudigste uitvoering is de binnenbuis geheel gevuld met een vloeibaar koelmedium (bijv. water); alhoewel uit opgpunt van kosteneffectiviteit aantrekkelijk vormt -naast de factor 5 gewicht- de inherent hoge thermische capaciteit van het volume koelvloeistof een belangrijk nadeel aangezien dit een langzame opwarming impliceert met een navenant relatief forse reductie van het collector-rendement.In the simplest embodiment, the inner tube is completely filled with a liquid cooling medium (e.g. water); although attractive from a point of view of cost-effectiveness, in addition to the weight of 5, the inherently high thermal capacity of the volume of coolant is a major disadvantage since this implies a slow heating up with a correspondingly relatively large reduction in collector efficiency.

Bovendien vereist dit concept een bepaalde minimale opstellings-10 hoek teneinde een natuurlijke circulatie (thermosyphon-effect) te kunnen genereren.Moreover, this concept requires a certain minimum set-up angle in order to generate a natural circulation (thermosyphon effect).

Een bekende methode om deze nadelen te ondervangen bestaat uit het lineair in genoemde binnenbuis plaatsen van ten minste één metalen buisje met daarmee in hecht thermisch contact een 15 dunne flexibele (half)ronde metaalfolie welke althans nagenoeg aanligt tegen de binnenwand van de binnenste glasbuis en aldus voorziet in resp. warmte-extractie annex transport naar genoemd ! met een geringe hoeveelheid koelmedium gevuld buisje hetwelk ófwel enkelvoudig (bijv. als gedeelde buis, warmtepijp, U-vormig 20 gebogen) ófwel meervoudig (bijv. twee co-axiale buisjes) kan zijn uitgevoerd. Qua prijsstelling scoort deze versie beduidend slechter terwijl daarnaast de warmte-overdracht naar de metalen vin(nen) op sommige locaties sub-optimaal is tengevolge van aan standaard glasbuizen inherente maat/vormtoleranties resulterend 25 in ongewenste luchtinsluitingen.A known method for overcoming these disadvantages consists of placing at least one metal tube linearly in said inner tube with a thin flexible (semi) round metal foil in close thermal contact which abuts substantially against the inner wall of the inner glass tube and thus provides resp. heat extraction annex transport to named! tube filled with a small amount of cooling medium, which can be either single (e.g. as a split tube, heat pipe, bent in a U-shape) or multiple (e.g. two co-axial tubes). In terms of pricing, this version scores significantly worse, while in addition the heat transfer to the metal fin (s) is sub-optimal at some locations due to size / shape tolerances inherent in standard glass tubes, resulting in undesirable air inclusions.

De uitvinding beoogt een inrichting/werkwijze te verschaffen welke van voornoemde nadelen is gevrijwaard.The invention has for its object to provide a device / method which is protected from the aforementioned disadvantages.

Daartoe is onderhavige uitvinding gekenmerkt door een zich lineair 30 in de binnenbuis bevindend vullichaam met lage warmte-capaciteit (hier een dunwandige gesloten glasbuis roet een slechts iets kleinere diameter dan de binnenbuis) waarbij afstandhouders zorg dragen voor zowel ondersteuning/fixatie alsook positionering.To this end, the present invention is characterized by a filling body located linearly in the inner tube with a low heat capacity (in this case a thin-walled closed glass tube having a slightly smaller diameter than the inner tube), wherein spacers take care of both support / fixation and positioning.

In de resterende nauwe cilindrische tussenruimte circuleert al 35 dan niet geforceerd een geringe hoeveelheid koelmedium (hier een vloeistof) met een bij voorkeur turbulent stromingspatroon.A small amount of cooling medium (in this case a liquid) with a preferably turbulent flow pattern circulates in the remaining narrow cylindrical gap.

33

De aldus in vergelijking met eerder genoemde "water-in-glas" vacuüm-buiscollector geëffectueerde substantiële reductie van het volume koelvloeistof leidt tot gemiddeld korte verblijftijden en een snelle respons ten aanzien van soms sterk fluctuerende 5 zon-instralingsniveaus. In samenhang met de directe koeling van de binnenbuis resulteert dit in aanmerkelijk geringere thermische verliezen en een inherent hogere collector-opbrengst.The substantial reduction of the volume of coolant thus effected in comparison with the aforementioned "water-in-glass" vacuum tube collector leads to on average short residence times and a rapid response with respect to sometimes strongly fluctuating sun-radiation levels. In connection with the direct cooling of the inner tube, this results in considerably lower thermal losses and an inherently higher collector yield.

De uitvinding zal hieronder in algemene zin nader worden 10 uiteengezet aan de hand van enkele in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeelden van de inrichting/werkwijze volgens onderhavige uitvinding, waarbij wordt opgemerkt dat ter wille van de overzichtelijkheid bepaalde onderdelen zijn weggelaten; voorts wordt erop gewezen dat ten tijde van de indieningsdatum genoemde 15 figuren handmatig zijn geschetst en aldus hier en daar geringe deviaties in symmetrie, maatvoering en lijndikte laten zien.The invention will be explained in more detail below in general terms on the basis of a few exemplary embodiments of the device / method according to the present invention shown in the figures, wherein it is noted that certain parts have been omitted for the sake of clarity; furthermore, it is pointed out that at the time of the filing date said figures have been sketched manually and thus show here and there small deviations in symmetry, dimensions and line thickness.

I Fig. 1 toont schematisch het basisprincipe van de inrichting/ | werkwijze volgens de uitvinding waarbij terzake van dit voorbeeld is uitgegaan van reeds geproduceerde standaard dubbelwandige 20 concentrische vacuüm-buiscollectoren waaraan eerder genoemd vullichaam met aanverwante onderdelen is toegevoegd.FIG. 1 schematically shows the basic principle of the device method according to the invention, with reference to this example being based on already produced standard double-walled concentric vacuum tube collectors to which the aforementioned filling body with related parts has been added.

De transparante buitenbuis 1 is enkelzijdig versmolten met de overeenkomstige zijde van de van eerder genoemde selectieve laag voorziene binnenbuis 2; tevens zijn beide glasbuizen aan hiervan 25 afgekeerde zijde uitgevoerd met een onderling niet-aanliggende bodem. De resterende tussenruimte 5 is vergaand gevacumeerd. Essentieel voor de inrichting volgens de uitvinding is een in binnenbuis 2 geplaatst (nagenoeg)buisvormig vullichaam 3 zodanig dat tussen beide objecten een nauwe ruimte 4 resteert waardoor 30 een koelmedium stroomt.The transparent outer tube 1 is fused on one side with the corresponding side of the inner tube 2 provided with the aforementioned selective layer; both glass tubes are also designed on a side remote from this with a mutually non-abutting bottom. The remaining space 5 is extensively evacuated. Essential for the device according to the invention is a (substantially) tubular filling body 3 placed in inner tube 2 such that a narrow space 4 remains between the two objects through which a cooling medium flows.

Hierbij wordt opgemerkt dat ingeval van een vloeibaar koelmedium fixatie van vullichaam 3 cruciaal is teneinde de neiging tot drijfgedrag te onderdrukken welke zich met name manifesteert bij hoekopstellingen van de collector aangezien de aanwezige 35 opwaartse druk zich in dat geval zal concentreren in de richting van de (neerwaarts-wijzende) vullichaambodem 11b.It is noted here that in the case of a liquid cooling medium, fixation of filler body 3 is crucial in order to suppress the tendency to float behavior which manifests itself in particular at angular arrangements of the collector since the upward pressure present will in that case concentrate in the direction of the ( down body pointing filler bottom 11b.

1 'i ‘' · 1" ‘4 41 "i" "1" "4 4

Een in dit verband potentieel interessante optie is voorts de integratie van vullichaam 3 met het huidige fabricageproces van voornoemde dubbelwandige concentrische vacuüm-buiscollectoren op zodanige wijze dat hierbij bodem 11b achterwege wordt gelaten en 5 het desbetreffende open uiteinde van vullichaam 3 rechtstreeks met binnenhuisbodem 10 wordt versmolten; ingeval van verticale opstelling van de collector wordt aldus voornoemd opdrijf-aspect van vullichaam 3 geheel omzeild.Another option that is potentially interesting in this connection is the integration of filling body 3 with the current manufacturing process of the aforementioned double-walled concentric vacuum tube collectors in such a way that bottom 11b is omitted and the relevant open end of filling body 3 is directly fused with inner housing bottom 10. ; in the case of a vertical arrangement of the collector, the aforementioned buoyancy aspect of filling body 3 is thus completely circumvented.

Overigens kan een vergelijkbaar resultaat worden bewerkstelligd 10 door de ruimte onder bodem 11b vloeistofdicht op te vullen.A comparable result can otherwise be achieved by filling the space under bottom 11b in a liquid-tight manner.

Figuren la tot en met lc tonen eveneens in algemene zin een schematische dwarsdoorsnede van een drietal uitvoeringsvoorbeelden van de inrichting/werkwijze volgens de uitvinding terzake van 15 een tot stand te brengen (geforceerd)circulatie-patroon van het (vloeibare)koelmedium; eventuele natuurlijke stroming op basis van het thermosyphon-effect is hierbij buiten beschouwing gelaten.Figures 1a to 1c also show in a general sense a schematic cross-section of three exemplary embodiments of the device / method according to the invention with regard to a (forced) circulation pattern of the (liquid) cooling medium to be created; any natural flow based on the thermosyphon effect is not taken into account.

Bij fig. la is daartoe tussenruimte 4 opgedeeld in ten minste twee al dan niet symmetrische helften m.b.v. afdichtmiddel 6 bijv. 20 bestaand uit dunne, op het als glasbuis uitgevoerd vullichaam 3 bevestigde (cel)rubberstrips c.q. slangetjes welke bij voorkeur zijn ingeklemd en eventueel aanvullend verlijmd in daartoe in de glaswand aangebrachte smalle, ondiepe (lineaire)sleuven.In Fig. 1a, for this purpose, gap 4 is divided into at least two halves, which may or may not be symmetrical, by means of sealant 6, for example, consisting of thin (cell) rubber strips or tubes attached to the filler body 3 designed as a glass tube or tubes, which are preferably clamped and possibly additionally glued in narrow, shallow (linear) slots arranged for this purpose in the glass wall.

Ter hoogte van bodem 11b is in genoemde afdichting een uitsparing 25 gelaten teneinde een aan/afvoerstroom te kunnen creëren.A recess 25 has been left in said seal at the level of bottom 11b in order to be able to create a supply / discharge flow.

Een alternatieve werkwijze wordt weergegeven in fig. lb. Hierbij zijn afdichtingen 6 vervangen door een extra al dan niet centrisch lineair in vullichaam 3 gepositioneerd (glas)buisje 7 (niet in fig. 1 geschetst) hetwelk bodem 11b alsmede de eventueel 30 aanwezige bodem 11a lekdicht doorboort.An alternative method is shown in Fig. 1b. In this case, seals 6 have been replaced by an additional (glass) tube 7 (not shown in Fig. 1), whether or not centrically linearly positioned in filler body 3, which penetrates bottom 11b and any bottom 11a leakproof.

Figuur lc kan worden gezien als een mogelijke variant van fig. lb. Voornoemd buisje 7 is hierbij ingebed in een min of meer willekeurig gekozen insnoering 8 in vullichaam 3 en fungeert eveneens al naar gelang de aansluitkoppeling als toe/afvoerpijpje. 35 Noodzakelijke penetratie van genoemde bodem(s) is derhalve bij deze versie niet langer aan de orde; dit geldt tevens voor een 1 ί .Figure 1c can be seen as a possible variant of Figure 1b. The aforementioned tube 7 is hereby embedded in a more or less randomly selected constriction 8 in the filling body 3 and also functions as a supply / discharge pipe, depending on the connection coupling. 35 Necessary penetration of said soil (s) is therefore no longer an issue in this version; this also applies to a 1 ί.

5 concept waarbij in tussenruimte 4 lineair danwel spiraalsgewijs minste ccn dun, flexibel en soepel slangetje wordt geplaatst dat zich aldus deformeert en voegt naar de contouren van zowel binnenbuis 2 alsook buisvormig vullichaam 3 met dien verstande 5 dat doorstroming met een koelmedium gewaarborgd blijft; de uit te oefenen inwendige (vloeistof)druk zorgt hierbij voor een verende (zelf)klemmende afdichtfunctie als bedoeld in fig. la.Concept in which linear or spirally least thin, flexible and flexible tube is placed in gap 4 and thus deforms and conforms to the contours of both inner tube 2 and tubular filler body 3, provided that flow with a cooling medium is guaranteed; the internal (liquid) pressure to be exerted here ensures a resilient (self) clamping sealing function as referred to in Fig. la.

Bij een dergelijke uitvoeringsvorm kan buisje 7 vervallen.In such an embodiment, tube 7 can be dispensed with.

De uitvinding omvat tevens een inrichting/werkwijze waarbij 10 bodems 10 en 9 achterwege zijn gelaten en beide desbetreffende (extra lange)glasbuizen onderling dubbelzijdig zijn versmolten, gevacumeerd en voorzien van (gas)molecuulbinders. Vullichaam 3 kan aldus direct van de ene naar de andere zijde worden amspoeld met een koelmedium zonder bovengenoemde nadere hulpmiddelen.The invention also comprises a device / method in which 10 bottoms 10 and 9 are omitted and both relevant (extra-long) glass tubes are fused to each other on both sides, evacuated and provided with (gas) molecular binders. Filling body 3 can thus be directly flushed from one side to the other with a cooling medium without the above-mentioned further aids.

15 Overigens is in principe dok een minder star vullichaam 3 denkbaar bijv. op basis van een tot een dunne gesloten cilinder gedeformeerde slijt- en corrosievaste (metaal)folie bij voorkeur voorzien van een tweetal al dan niet symmetrische, geïntegreerde lineaire, intrinsiek verend-afdichtende smalle uitstulpingen.Incidentally, a less rigid filling body 3 is conceivable in principle, for example on the basis of a wear-resistant and corrosion-resistant (metal) foil deformed into a thin closed cylinder, preferably provided with two symmetrical, integrated or linear, intrinsically resiliently resiliently sealing narrow bulges.

20 Alhoewel in strikte zin niet noodzakelijk kan desalniettemin de in vullichaam 3 aanwezige lucht worden vervangen door een gas danwel gasmengsel met een geringere warmtegeleidings-coëfficiënt al dan niet in combinatie met vacumeren; eventueel is voorts ook een (gedeeltelijke)vulling met een convectie-onderdrukkende stof 25 (bijv. minerale wol) een al dan niet supplementaire optie.Although not strictly necessary, the air present in filling body 3 can nevertheless be replaced by a gas or gas mixture with a lower heat conductivity coefficient, whether or not in combination with vacuuming; furthermore, optionally, a (partial) filling with a convection-suppressing substance (e.g. mineral wool) is also an option, optionally supplementary.

Terzake van de beoogde turbulente vloeistofstroom in ruimte 4 kan vullichaam 3 eventueel worden voorzien van een gestructureerd (integraal)oppervlak óf -als alternatief- bijv. in een schroeflijn worden omwikkeld met dunne, niet-krassende (getwiste)draad.Regarding the intended turbulent liquid flow in space 4, the filling body 3 can optionally be provided with a structured (integral) surface or alternatively, for example, be wrapped in a helix with thin, non-scratching (twisted) wire.

30 Ten tijde van de indieningsdatum van onderhavige uitvinding nog te verrichten empirisch onderzoek alsmede nadere berekeningen zullen moeten uitwijzen welk van in het voorafgaande beschreven concepten resulteert in een optimale collector-opbrengst; in dit verband wordt opgemerkt dat gehanteerde maatvoering en vormgeving 35 vooralsnog als deels indicatief kunnen worden beschouwd.At the time of the filing date of the present invention empirical research as well as further calculations will have to show which of the concepts described above results in an optimum collector yield; in this connection it is noted that the dimensions and design 35 used can for the time being be regarded as partly indicative.

Tot slot wordt opgemerkt dat onderhavige uitvinding eventueel kan worden doorontwikkelt tot PV/Th combi-collector.Finally, it is noted that the present invention can optionally be further developed into a PV / Th combi collector.

102142»102142 »

Claims (18)

1 G?i ♦1 G? I ♦ 1. Inrichting voor het benutten van zonne-energie, uitgaande van een dubbelwandige (concentrische) gevacuxneerde buiscollector 5 op basis van het thermosfles-principe, voorzien van middelen ter beperking van het volume koelvloeistof, gekenmerkt door een in de desbetreffende binnenbuis(=absorberbuis) gepositioneerd- en deze bijna geheel omvattend (hol)vullichaam met lage warmtecapaciteit.Device for using solar energy, starting from a double-walled (concentric) vacuumed tube collector 5 on the basis of the thermos flask principle, provided with means for limiting the volume of cooling liquid, characterized by a tube in the relevant inner tube (= absorber tube) positioned - and this almost entirely (hollow) filling body with low heat capacity. 2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het 10 vullichaam bij voorkeur is uitgevoerd als dunwandige- al dan niet tweezijdig middels (integrale)bodems afgesloten glasbuis met een slechts iets kleinere diameter dan genoemde binnenbuis.2. Device as claimed in claim 1, characterized in that the filling body is preferably embodied as a thin-walled glass tube with or without double-sided closure by means of (integral) bottoms with a slightly smaller diameter than said inner tube. 3. Inrichting volgens conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat de reeterende nauwe merendeels cilindrische ruimte (nagenoeg)geheel 15 is gevuld met een relatief zeer geringe hoeveelheid koelmedium.3. Device as claimed in claims 1 and 2, characterized in that the rehearing narrow, mostly cylindrical space is (almost) completely filled with a relatively very small amount of cooling medium. 4. Inrichting volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat in afwijking van het niet-kenmerkende gedeelte van conclusie 1 genoemd vullichaam in principe tevens toepasbaar is bij de categorie vacuüm buiscollectoren waarbij de absorberbuis een substantieel kleinere 20 doorsnede heeft dan de eveneens glazen omhullingsbuis en hierbij excentrisch in het onderste deel van laatstgenoemde is geplaatst in samenhang met een al dan niet integraal in/ορ de buitenste buis aangébrachte (semi-cilindrische)reflector c.q. spiegelcoating. Het bij dit type zonnecollector toch reeds geringe koelvloeistof-25 volume kan aldus nog verder worden gereduceerd.4. Device as claimed in claims 1-3, characterized in that, contrary to the non-characteristic part of claim 1, said filling body can in principle also be applied to the category of vacuum tube collectors in which the absorber tube has a substantially smaller cross-section than the likewise glass casing tube and hereby eccentrically positioned in the lower part of the latter in connection with a (semi-cylindrical) reflector or mirror coating, which may be integrated integrally into the outer tube or not. The volume of coolant that is already low in this type of solar collector can thus be reduced even further. 5. Inrichting volgens conclusies 1 - 4, met het kenmerk, dat aan het vullichaam middelen zijn toegevoegd danwel geïntegreerd om een geforceerd stromingspatroon van het koelmedium tot stand te kunnen brengen i.p.v. natuurlijke circulatie(thermosyphon).5. Device as claimed in claims 1-4, characterized in that means are added to the filling body or integrated in order to be able to establish a forced flow pattern of the cooling medium instead of natural circulation (thermosyphon). 6. Inrichting volgens voorgaande conclusie 5, met het kenmerk, dat hierbij sprake is van ófwel afdichtmiddelen teneinde de ruimte tussen binnenbuis enerzijds en vullichaam anderzijds axiaal onder te verdelen in bijv. een tweetal segmenten ófwel middelen in de vorm van een in deze ruimte te plaatsen flexibel slangetje met 35 zowel een afdicht- alsook een aan/afvoerfunctie van het koelmedium.Device as claimed in the preceding claim 5, characterized in that this involves either sealing means in order to axially subdivide the space between inner tube on the one hand and filling body on the other into, for example, two segments or means in the form of placing them in this space flexible tube with both a sealing and a supply / discharge function of the cooling medium. 7. Inrichting volgens voorgaande conclusie 5, gekenmerkt door een lineair gepositioneerd additioneel (glas)buisj e voor aan- of afvoer van het koelmedium.Device according to the preceding claim 5, characterized by a linearly positioned additional (glass) tube for supplying or discharging the cooling medium. 8. Inrichting volgens voorgaande conclusie 7, met het kenmerk, 5 dat dit buisje in het vullichaam is geplaatst en deze op enigerlei wijze op ten minste één locatie lekdicht doorboort.Device according to the preceding claim 7, characterized in that this tube is placed in the filling body and punctures it leak-tightly in at least one location in at least one location. 9. Inrichting volgens voorgaande conclusie 7, met het kenmerk, dat dit buisje in een daartoe vooraf extern in de vullichaamwand aangebrachte integrale insnoering is gesitueerd zodat penetratie 10 van de desbetreffende (glas)wand achterwege kan blijven.Device according to the preceding claim 7, characterized in that this tube is situated in an integral constriction provided for this purpose externally in the filling body wall in advance, so that penetration of the relevant (glass) wall can be omitted. 10. Inrichting volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat in afwijking van de niet-kenmerkende sectie van conclusie 1, het dewar-principe deels is losgelaten door het niet aanbrengen van genoemde bodems doch in plaats daarvan de resp. glazen absorber- 15 buis en de omhullingsbuis onderling dubbelzijdig te versmelten alsmede te vacumeren in samenhang met inwendig toe te voegen I zogeheten (gas)molecuulbinders; door hierbij gebruik te maken | van extra/ultra lange glasbuizen wordt de terzake inherente toename van warmteverlies door vastestof-conductie acceptabel, 20 met name vanwege de zeer geringe warmtegeleiding van (dun)glas.Device as claimed in claims 1-4, characterized in that, in deviation from the non-characteristic section of claim 1, the dewar principle is partially released by not applying said bottoms, but instead the resp. fusing glass absorber tube and envelope tube with one another on both sides and evacuating in conjunction with internally to be added so-called (gas) molecular binders; by using this of extra / ultra-long glass tubes, the inherent increase in heat loss due to solid-state conduction becomes acceptable, in particular because of the very low thermal conductivity of (thin) glass. 11. Werkwijze voor het substantieel reduceren van het volume > koelvloeistof in tot modules samengevoegde gevacumeerde duo-buis zonnecollectoren, gekenmerkt door een in de betrokken binnenbuis geplaatst en ten minste enkelzijdig hermetisch afgesloten (hol) 25 -bij voorkeur glazen- vullichaam met geringe warmte-capaciteit, zodanig dat tussen beide objecten een minieme ruimte resteert voor een toe te voegen koelmedium.11. Method for substantially reducing the volume> cooling fluid in vacuum-driven duo-tube solar collectors assembled into modules, characterized by a hermetically sealed (hollow) 25-preferably glass-filled body with low heat- inserted in the inner tube in question capacity, such that a minimal space remains between the two objects for a cooling medium to be added. 12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat ter realisatie van een eventueel geforceerde koelvloeistof-stroming 30 middelen daartoe zijn voorzien bijv. in de vorm van een extra (glas)buisje voor aan- of afvoer van een koelmiddel.12. Method as claimed in claim 11, characterized in that means are provided for this purpose, for example in the form of an additional (glass) tube for supplying or discharging a refrigerant, in order to realize a possibly forced coolant flow. 13. Werkwijze volgens voorgaande conclusie, met het kenmerk, dat dit lange, dunne buisje (lineair) in het vullichaam wordt geplaatst en deze op ten minste één plek lekdicht doorboort.Method according to the preceding claim, characterized in that this long, thin tube (linear) is placed in the filling body and punctures tightly in at least one place. 14. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat dit buisje zich buiten het terzake gedeformeerde vullichaam bevindt waardoor penetratie van laatstgenoemde wordt vermeden.Method according to claim 12, characterized in that this tube is located outside the relevant deformed filling body, so that penetration of the latter is avoided. 15. Werkwijze volgens een of meerdere conclusies 11-14, met 5 het kenmerk, dat de desbetreffende uit te voeren handelingen worden toegepast bij reeds bestaande genoemde (concentrische) vacuümbuis-zonnecollectoren.Method according to one or more of claims 11-14, characterized in that the relevant operations to be carried out are applied to already existing said (concentric) vacuum tube solar collectors. 16. Werkwijze volgens een of meerdere conclusies 11-14, met het kenmerk, dat de desbetreffende uit te voeren handelingen 10 worden geïntegreerd met het huidige, waar nodig enigszins gemodificeerde productieproces van genoemde (concentrische) vacuümbuis-zonnecollectoren.Method according to one or more of claims 11-14, characterized in that the relevant operations 10 to be performed are integrated with the current, where necessary slightly modified, production process of said (concentric) vacuum tube solar collectors. 17. Werkwijze ten behoeve van conclusie 10, gekenmerkt door een tweetal extra/ultra lange concentrische, aan de uiteinden 15 onderling hermetisch versmolten en aansluitend gevacumeerde glasbuizen met dien verstande dat de binnenste buis voorzien is van een spectraal-selectieve absorptiecoating en de hier omheen gepositioneerde omhullingsbuis (hoog)transparant is uitgevoerd.17. Method for the benefit of claim 10, characterized by two extra / ultra long concentric glass tubes fused to each other and subsequently hermetically fused and subsequently provided that the inner tube is provided with a spectral-selective absorption coating and the positioning positioned around it envelope tube (high) transparent. 18. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de aldus tot stand gebrachte duo-glasbuizen ter beperking van de benodigde aansluitkoppelingen aan een of beide kopse zijde (n) onderling worden doorgeschakeld en tot modules samengevoegd. ! .. :A method according to claim 17, characterized in that the duo-glass tubes thus produced are restricted to one another or to both end ends to be connected to one another and to be assembled into modules. ! ..:
NL1021429A 2002-09-11 2002-09-11 Device and method for limiting the volume of coolant with regard to double-walled vacuum tube solar collectors. NL1021429C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1021429A NL1021429C2 (en) 2002-09-11 2002-09-11 Device and method for limiting the volume of coolant with regard to double-walled vacuum tube solar collectors.
AU2003264564A AU2003264564A1 (en) 2002-09-11 2003-09-09 Evacuated tubular solar collector
PCT/NL2003/000624 WO2004025193A1 (en) 2002-09-11 2003-09-09 Evacuated tubular solar collector

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1021429A NL1021429C2 (en) 2002-09-11 2002-09-11 Device and method for limiting the volume of coolant with regard to double-walled vacuum tube solar collectors.
NL1021429 2002-09-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1021429C2 true NL1021429C2 (en) 2004-03-16

Family

ID=31987579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1021429A NL1021429C2 (en) 2002-09-11 2002-09-11 Device and method for limiting the volume of coolant with regard to double-walled vacuum tube solar collectors.

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2003264564A1 (en)
NL (1) NL1021429C2 (en)
WO (1) WO2004025193A1 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5331131B2 (en) * 2008-02-20 2013-10-30 コーニング インコーポレイテッド Solar thermal collector with glass ceramic center pipe
ITSA20080028A1 (en) * 2008-09-12 2008-12-12 Green Earth S R L MANIFOLD TUBE FOR LINEAR SOLAR CONCENTRATORS WITH HIGH TEMPERATURE MICROWASHERS AS A CARRIER.
WO2010043942A2 (en) * 2008-10-16 2010-04-22 Kloben S.A.S. Di Turco Adelino E C. Improved glass evacuated solar collector and related process of manufacture
CN101762053B (en) * 2008-10-27 2015-03-11 北京环能海臣科技有限公司 Glass evacuated heat collecting and accumulating tube with built-in decorated reflection lenses
CN101762043B (en) * 2008-10-27 2015-03-11 北京环能海臣科技有限公司 Glass vacuum thermal collecting tube
CN101762050B (en) * 2008-10-27 2013-12-11 淄博环能海臣环保技术服务有限公司 All-glass heat tube vacuum heat collection tube with built-in photovoltaic cell component
CN101762047B (en) * 2008-10-27 2015-03-11 北京环能海臣科技有限公司 Glass vacuum heat collector/accumulator tube provided with condenser lens
FR2951253B1 (en) * 2009-10-09 2012-06-15 Sophia Antipolis En Dev SOLAR SENSOR, AND SYSTEM FOR PRODUCING HOT WATER COMPRISING SUCH SOLAR SENSORS
CN102032695A (en) * 2011-01-11 2011-04-27 皇明太阳能股份有限公司 All-glass vacuum straight-through forced circulation heat-collecting pipe

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2205378A (en) * 1938-03-12 1940-06-25 Abbot Charles Greeley Solar flash boiler
US2475544A (en) * 1945-09-25 1949-07-05 Cueto Raul Del Radiant energy collector
NL7705632A (en) * 1976-06-11 1977-12-13 Degremont DEVICE FOR WITHDRAWING WATER FROM SLUDGE.
WO1987003950A1 (en) * 1985-12-23 1987-07-02 The University Of Sydney Evacuated solar collector tube
DE4407968A1 (en) * 1994-03-10 1995-09-21 Peter Kobler Solar heat collector element and element array
DE29801531U1 (en) * 1998-01-31 1998-07-02 Schletter, Alexander, Dipl.-Ing., 35037 Marburg Glass vacuum tube collector

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4043318A (en) * 1974-06-24 1977-08-23 Owens-Illinois, Inc. Solar energy collector
DE2622252A1 (en) * 1976-05-19 1977-12-01 Philips Patentverwaltung SOLAR PANEL WITH A LONG ELEVATED DEWAR BARREL
JPS6028915Y2 (en) * 1982-03-07 1985-09-02 日東工器株式会社 solar heat collector
JPS6030672Y2 (en) * 1982-03-07 1985-09-13 日東工器株式会社 solar collector
US4508104A (en) * 1982-09-23 1985-04-02 Nitto Kohki Co., Ltd. Retaining device for an inner tube of an evacuated double-tubing type solar heat collector
US4579107A (en) * 1984-03-16 1986-04-01 David Deakin Solar energy collector and method of making same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2205378A (en) * 1938-03-12 1940-06-25 Abbot Charles Greeley Solar flash boiler
US2475544A (en) * 1945-09-25 1949-07-05 Cueto Raul Del Radiant energy collector
NL7705632A (en) * 1976-06-11 1977-12-13 Degremont DEVICE FOR WITHDRAWING WATER FROM SLUDGE.
WO1987003950A1 (en) * 1985-12-23 1987-07-02 The University Of Sydney Evacuated solar collector tube
DE4407968A1 (en) * 1994-03-10 1995-09-21 Peter Kobler Solar heat collector element and element array
DE29801531U1 (en) * 1998-01-31 1998-07-02 Schletter, Alexander, Dipl.-Ing., 35037 Marburg Glass vacuum tube collector

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003264564A1 (en) 2004-04-30
WO2004025193A1 (en) 2004-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1021429C2 (en) Device and method for limiting the volume of coolant with regard to double-walled vacuum tube solar collectors.
US4186724A (en) Solar energy collector
US4308857A (en) Evacuated envelope and solar energy receiver
CN204345947U (en) Integral plate type microfluxion enhanced heat exchange flat-plate solar collector
JPS6313112B2 (en)
GB2053455A (en) Collectors for Solar Energy
CN2886433Y (en) Inner tube through type solar heat collector
CN103528205A (en) Air thermal power circulation water heater with solar straight-through vacuum pipe
CN202547150U (en) Heat collection tube
CN106196646A (en) A kind of novel glass hot pipe type vacuum heat collection pipe
CN110375571B (en) Inner sleeve heat exchange phase change energy storage corrugated pipe
CN2771741Y (en) Solar heater-collecting apparatus
CN101762037A (en) All-glass heat tube vacuum heat collection tube with built-in deep color heat absorption membrane
US20020073987A1 (en) Solar energy collector assembly
CN205980380U (en) Air vacuum tube solar heating element
CN2821487Y (en) Jacket box type vacuum solar energy water heater
CN212409097U (en) Vacuum glass tube type heat-insulating plate and solar water heater made of same
RU2253808C1 (en) Solar energy collector
CN2711637Y (en) High-efficiency solar heat collector
CN210861743U (en) Full-glass vacuum tube, solar heat collector and solar air heat collector
KR200262083Y1 (en) Evacuated glass tubes solar collector by using heat pipe
CN210267770U (en) Solar super-condensation heat reservoir
CN101762041A (en) All-glass evacuated heat collecting and accumulating tube with built-in decorated reflection lenses and condenser lenses
CN212409098U (en) Corrugated vacuum glass plate and solar water heater made of same
CN201363918Y (en) Three-cavity solar vacuum tube

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20070401