NL2002960C2 - Zonnecollector. - Google Patents

Zonnecollector. Download PDF

Info

Publication number
NL2002960C2
NL2002960C2 NL2002960A NL2002960A NL2002960C2 NL 2002960 C2 NL2002960 C2 NL 2002960C2 NL 2002960 A NL2002960 A NL 2002960A NL 2002960 A NL2002960 A NL 2002960A NL 2002960 C2 NL2002960 C2 NL 2002960C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
mirror
absorption tube
axis
azimuth
cross
Prior art date
Application number
NL2002960A
Other languages
English (en)
Other versions
NL2002960A (nl
Inventor
Robert Edwin Jong
Original Assignee
Soldeq Solar Systems B V
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 Soldeq Solar Systems B V filed Critical Soldeq Solar Systems B V
Priority to NL2002960A priority Critical patent/NL2002960C2/nl
Priority to PCT/NL2009/050591 priority patent/WO2010039035A2/en
Publication of NL2002960A publication Critical patent/NL2002960A/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL2002960C2 publication Critical patent/NL2002960C2/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/79Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with spaced and opposed interacting reflective surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/90Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation
    • F24S10/95Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation having evaporator sections and condenser sections, e.g. heat pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/50Rollable or foldable solar heat collector modules
    • F24S20/55Rollable or foldable solar heat collector modules made of flexible materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/74Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with trough-shaped or cylindro-parabolic reflective surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/45Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
    • F24S30/455Horizontal primary axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/48Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with three or more rotation axes or with multiple degrees of freedom
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F24S50/20Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S70/00Details of absorbing elements
    • F24S70/60Details of absorbing elements characterised by the structure or construction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10Special components
    • F24S2030/13Transmissions
    • F24S2030/133Transmissions in the form of flexible elements, e.g. belts, chains, ropes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10Special components
    • F24S2030/16Hinged elements; Pin connections
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44Heat exchange systems
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47Mountings or tracking

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)

Description

*
ZONNECOLLECTOR
5 De uitvinding betreft een inrichting voor het omzetten van zonnestraling in warmte, omvattende een spiegel met een prismatische vorm die in dwarsdoorsnede hoofdzakelijk de vorm heeft van een parabool, een voor warmtetransportmedium doorstroombare 10 stralingsabsorptiebuis, die zich in de langsrichting van de spiegel door het brandpunt van de parabolische dwarsdoorsnede uitstrekt en steunmiddelen voor het ondersteunen van de spiegel en de stralingsabsorptiebuis.
Een dergelijke inrichting is algemeen bekend, in 15 het bijzonder in de vorm van grootschalige, vast opgestelde zonnecollectoren.
Met de toenemende energiekosten en toenemend energiebewustzijn ontstaat de behoefte dergelijke zonnecollectoren in meer situaties, waaronder meer 20 kleinschalige en mobiele situaties toe te passen. De omvang van tot de stand van de techniek behorende inrichtingen is echter aanzienlijk. Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een dergelijke inrichting die ten minste tijdens transport een kleinere omvang heeft.
25 Hiertoe verschaft de uitvinding een zonnecollector van de bovengenoemde soort, waarbij de spiegel ten minste twee spiegeldelen omvat, die elk aan weerszijden rond een zich in langsrichting uitstrekkende as zwenkbaar zijn bevestigd aan een zich aan weerszijden van 30 de spiegeldelen bevindende, tot de steunmiddelen behorende spiegeldrager en waarbij de spiegeldelen om een zwenkas zwenkbaar zijn tussen een bedrijfsstand waarin de spiegeldelen tezamen hoofdzakelijk in dwarsdoorsnede een parabool vormen en een ruststand waarin de spiegeldelen met 2002960 2 hun spiegelende vlakken naar elkaar toe zijn gezwenkt, zodanig dat de spiegel is ingeklapt.
Met behulp van deze maatregelen kan de omvang van de inrichting wanneer deze buiten gebruik is sterk worden 5 verkleind, zodat deze gemakkelijker kan worden verplaatst.
De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het omzetten van zonnestraling in warmte, omvattende het op een spiegel met een prismatische vorm met in dwarsdoorsnede hoofdzakelijk de vorm van een parabool laten treffen door 10 zonlicht en het door een stralingsabsorptiebuis, die zich in de langsrichting van de spiegel door het brandpunt van de parabolische dwarsdoorsnede uitstrekt laten vloeien van een warmtetransportmedium, waarbij aanvankelijk de spiegel vanuit zijn ruststand naar zijn bedrijfsstand wordt 15 gebracht door ten minste twee spiegeldelen om een zwenkas te doen zwenken.
Om het azimut van de spiegel aan te kunnen passen aan de veranderende zonnestand, is het aantrekkelijk wanneer dat de steunmiddelen een hoofdzakelijk U-vormig 20 gestel omvatten en dat de spiegeldragers elk om eenzelfde, van de zwenk-assen afwijkende azimut-as roteerbaar met een tot de steunmiddelen behorende U-vormige gestel zijn verbonden. Hiermede kan de spiegel immers zodanig worden geplaatst, dat de as van de parabolische doorsnede van de 25 spiegel zich zo veel mogelijk parallel aan de richting van de zonnestraling uitstrekt. Hierbij wordt opgemerkt, dat deze as zich bij voorkeur door of in de nabijheid van het zwaartepunt van de spiegel uitstrekt.
Bij voorkeur omvat de inrichting azimut-30 aandrijfmiddelen voor het om de azimut-as doen roteren van de spiegel en azimutbesturingsmiddelen voor het besturen van de azimut-aandrijfmiddelen, opdat de as van de parabolische doorsnede van de spiegel in de bedrijfsstand zich steeds zo veel mogelijk parallel aan de richting van 3 de zonnestralen uitstrekt. Hiermede kan het aanpassen van het azimut van de spiegel immers automatisch plaatsvinden. Er wordt overigens op gewezen dat de opbrengst van de zonnecollector sterk afhangt van het azimut; slechts kleine 5 afwijkingen leiden tot een sterk verminderde opbrengst.
Bij voorkeur maken de azimutbesturingsmiddelen gebruik van een richtingsgevoelige lichtsensor, waarmee de besturing, bijvoorbeeld in vergelijking met een van de tijd en positie afhankelijke besturing sterk kan worden 10 vereenvoudigd.
Volgens een constructief eenvoudige uitvoeringsvorm omvat de lichtsensor een met zijn hoofdvlak naar de zon te richten plaat en twee ter weerszijden daarvan opgestelde lichtstroommeters en zijn de 15 azimutbesturingsmiddelen voorts zijn ingericht voor het bij ongelijke lichtstroom van de lichtstroommeters aanpassen van het azimut van de spiegel.
Deze zelfde uitvoeringsvorm verschaft een werkwijze waarbij de spiegel om een azimut-as wordt 20 geroteerd voor het zo klein mogelijk maken van de schaduw van een naar de zon te richten lichaam op een vlak.
De opbrengst van een zonnecollector is niet alleen afhankelijk van het azimut van de zonnecollector maar eveneens, zij het in mindere mate van de elevatie. Om 25 ook de elevatie te kunnen aanpassen, verschaft een verdere uitvoeringsvorm de maatregel dat het U-vormige gestel om een zich dwars op de langsrichting van het U-vormige gestel uitstrekkende elevatie-as draaibaar aan een tot de steunmiddelen behorende wagen is bevestigd en dat de 30 inrichting elevatie-aandrijfmiddelen omvat voor het doen roteren van het gestel om de elevatie-as.
Voor het automatisch aanpassen van de elevatie, is het aantrekkelijk wanneer de inrichting een elevatiebesturingsorgaan omvat voor besturen van de 4
V
elevatie-aandrijfmiddelen, en dat, in afhankelijkheid van de geografische positie en de datum, de langsrichting van de spiegel in de bedrijfsstand zich zo veel mogelijk loodrecht op de invallende zonnestralen uitstrekt.
5 Om de transporteerbaarheid van de inrichting te verbeteren en om de langsrichting van de spiegel zo veel mogelijk parallel aan de projectie van de zonnestraling op het aardoppervlak te kunnen roteren, heeft het de voorkeur dat de wagen om een verticale as roteerbaar op een 10 ondergrond is geplaatst. Hierbij kan een afzonderlijk frame aanwezig zijn waarop de wagen kan roteren, maar het is evenzeer mogelijk, dat de wagen, bijvoorbeeld door middel van zwenkwielen op de bodem rust.
Eventuele afwijkingen van de elevatie van de 15 spiegel kunnen met simpele middelen worden gecompenseerd wanneer de absorptiebuis aan beide eindzones voorbij de randen van de spiegel uitsteekt. De door de afwijking van de elevatie van de spiegel gereflecteerde lichtbundels komen dan alsnog op de absorptiebuis terecht.
20 Alhoewel het overgrote deel van het zonlicht in parallelle bundels de spiegel treft, en door de parabolische vorm van de spiegel naar de in het brandpunt geplaatste absorptiebuis wordt weerkaatst, kan niet steeds worden vermeden dat een deel van het zonlicht, bijvoorbeeld 25 door verstrooiing door het wolkendek vanuit een andere richting op de spiegel terecht komt en aldus niet naar de absorptiebuis wordt weerkaatst. Om toch ten minste een deel van dit overigens voor de werking van de inrichting verloren licht nuttig toe te kunnen passen, verschaft een 30 voorkeursuitvoeringsvorm een secundaire spiegel, die is ingericht voor het op de absorptiebuis richten van door de eerstgenoemde spiegel gereflecteerde zonnestraling die niet naar de absorptiebuis is gericht.
5
Om de diverse bewegingen van de absorptiebuis ten opzichte van de vaste grond waarop de inrichting is geplaatst, en waar de aansluitingen voor het nuttige gebruik van de warmtetransportmedium zich bevinden, 5 mogelijk te maken, heeft het de voorkeur, dat gebruik wordt gemaakt van een secundaire spiegel, die is ingericht voor het op de absorptiebuis richten van door de eerstgenoemde spiegel gereflecteerde zonnestraling die niet naar de absorptiebuis is gericht.
10 Bij voorkeur bezit de absorptiebuis een zodanige dwarsdoorsnede-vorm, dat zijn effectieve absorberende buitenoppervlak groot is ten opzichte van het doorstroomde binnen-dwarsdoorsnede-oppervlak in relatie tot het debiet en de specifieke warmte van het toegepaste 15 warmtetransportmedium. Hiermede wordt enerzijds het warmte ontvangend oppervlak van de absorptiebuis vergroot, maar wordt anderzijds de aldus ingevangen warmte in een kleinere hoeveelheid warmtetransportmedium geconcentreerd, zodat dit tot een hogere temperatuur wordt verwarmd, hetgeen tot 20 thermodynamische voordelen leidt.
Spiegels dienen, om de reflectie op de juiste wijze te verzekeren, vormvast te zijn.
De constructie van de inrichting volgens de uitvinding wordt versimpeld wanneer elk spiegeldeel een spiegelende 25 laag op een voorgevormd vormstabiel lichaam omvat.
Tot de stand van de techniek behorende spiegels omvattend dan ook veelal starre en zware dragers, waarop de spiegelende laag is aangebracht. Om, in overeenstemming met het aanvankelijk genoemde doel van de onderhavige 30 uitvinding, een gemakkelijk hanteerbare en lichte constructie te verkrijgen, heeft het de voorkeur dat het vormstabiele lichaam in hoofdzaak uit een schuimstof, bijvoorbeeld geëxpandeerd polystyreen, bestaat.
Λ 6
De vormvastheid van de constructie wordt verder verbeterd wanneer de schuimstof is opgenomen in een vormstabiele, bijvoorbeeld van een harde polyurethaan, zoals Polymed ®, vervaardigde omhulling.
5 Het aanbrengen van spiegelende lagen geschiedt volgens de stand van de techniek meestal op vlakke dragers. In het bijzonder bij gebogen dragers volgens de uitvinding is het aantrekkelijk wanneer de spiegelende laag door opdampen, sputteren of andere geschikte bewerking is 10 aangebracht.
Vóór het aanbrengen van de spiegelende laag moet de drager in de gewenste vorm worden gebracht. Dit kan op een aantrekkelijke wijze gebeuren wanneer het vlak waarop de spiegelende laag is aangebracht, is gemodelleerd door 15 snijden met een gespannen draad, gevolgd door een veroudering, bijvoorbeeld gedurende ongeveer zes weken, ter verkrijging van de gewenste vormstabiliteit.
Het is uit thermodynamische overwegingen aantrekkelijk wanneer dat de stralingsabsorptiebuis door 20 een heatpipe wordt gevormd. Hiermede wordt immers niet alleen de van de zon verkregen warmte gebruikt voor het verwarmen van het warmtetransportmedium, maar bovendien voor het veroorzaken van een faseverandering, in het bijzonder verdamping, zodat een grotere hoeveelheid 25 thermische energie kan worden geabsorbeerd.
De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen, waarin tonen: figuur 1 een perspectivisch aanzicht van een zonnecollector volgens de uitvinding in een eerste 30 bedrijfsstand; figuur 2 een perspectivisch aanzicht van de in figuur 1 weergegeven zonnecollector in een tweede bedrijfsstand; 7 figuur 3 een perspectivisch detailaanzicht van figuur 2; figuur 4 een met figuur 2 corresponderend aanzicht van een variant, waarin de elevatie met de hand in 5 discrete posities kan worden ingesteld; figuur 5 een perspectivisch detailaanzicht van figuur 4; figuur 6 een perspectivisch aanzicht van de in figuren 1, 2 en 4 afgebeelde zonnecollector in de 10 samengevouwen stand; figuur 7 een met figuur 2 corresponderend aanzicht van de zonnecollector, waarin een deksel is weggenomen voor het tonen van de azimut-instelinrichting; figuur 8 een dwarsdoorsnedeaanzicht van een 15 sensor van een azimut-besturingsinrichting; figuur 9 een perspectivisch aanzicht van een alternatieve uitvoeringsvorm van de zonnecollector, die is voorzien van een secundaire spiegel; figuur 10 een dwarsdoorsnedeaanzicht van een 20 secundaire spiegel met een isolatielaag en een ronde absorptiebuis/ figuur 11 een dwarsdoorsnede-aanzicht van een alternatieve uitvoering van een absorptiebuis, die is gevormd door enigszins driehoekig profiel; en 25 figuur 12 een dwarsdoorsnede-aanzicht van een alternatieve uitvoeringsvorm van een spiegel.
In figuren 1 en 2 is een eerste uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding weergegeven. De in zijn geheel met '1' aangeduide inrichting omvat een, 30 bijvoorbeeld van metaalprofielen vervaardigde, zich hoofdzakelijk horizontaal uitstrekkende wagen 2, die door middel van zwenkwielen 3 op een grondvlak 4 rust. Door middel van vijzels 5 kan de wagen op het grondvlak worden gefixeerd.
8
Een U-vormig gestel 10, dat een basis 11 en twee benen 12, 13 omvat, is met zijn basis 11 draaibaar op een zich door de wagen heen en horizontaal uitstrekkende as 14 bevestigd. Hiermede is het mogelijk de elevatiehoek van het 5 U-vormige gestel 10 aan te passen. Voor het bepalen en fixeren van de elevatiehoek is een einde van een hulpgestel 15 draaibaar met de basis 11 van het U-vormige gestel 10 verbonden. Het andere einde van het hulpgestel 15 is verschuifbaar met een dwarsbalk van de wagen 2 verbonden.
10 Door het einde van het hulpgestel ten opzichte van de dwarsbalk te verschuiven wordt de elevatiehoek van het U-vormige gestel 10 veranderd.
Aan het distale einde van de benen 12, 13 van het U-vormige gestel is een juk 16, respectievelijk 17 om een 15 zich parallel aan de basis uitstrekkende as draaibaar verbonden. Aldus zijn beide jukken 16, 17 om deze as roteerbaar. In beide benen 12, 13 van het U-vormige gestel is een aandrijfmechanisme, dat in het vervolg zal worden toegelicht geplaatst. Beide aandrijfmechanismen zijn 20 ingericht voor het simultaan bewegen van de jukken 16, 17. De inrichting omvat voorts twee spiegeldelen 20, 21, die beide draaibaar zijn bevestigd aan beide jukken 16, 17. Beide spiegeldelen 20, 21 worden aldus aan elke zijde door een juk 16, 17 gedragen, waarbij de spiegeldelen 20, 21 om 25 eenzelfde as roteerbaar zijn ten opzichte van beide jukken 16, 17. Beide spiegeldelen 20, 21 hebben in dwarsdoorsnede de vorm van een parabool. Tussen beide jukken 16, 17 strekt zich bovendien een absorptiebuis 22 uit. De vorm van de spiegeldelen 20, 21 is zodanig, dat zij in de in figuur 30 1 en 2 weergegeven positie tezamen in dwarsdoorsnede de vorm hebben van een parabool, waarbij de absorptiebuis 22 zich in het brandpunt bevindt.
Zoals uit de tekeningen blijkt, hebben de spiegeldelen een ten opzichte van tot de techniek behorende 9 spiegels een grote dikte. Dit wordt veroorzaakt door de constructie van de spiegeldelen, die elk worden gevormd door een basis van een licht materiaal, zoals geëxpandeerd polyethyleen, dat bij voorkeur omgeven wordt door een laag 5 van een stijf materiaal zoals polyurethaan. Aan de spiegelende zijde is een spiegelende laag, bij voorbeeld van aluminium opgedampt.
Voor het aandrijven van de spiegel in een richting voor het veranderen van de elevatie wordt gebruik 10 gemaakt van een elektromotor 30, zoals die in figuur 3 is weergegeven. Deze elektromotor 30 is met behulp van twee oren 31 draaibaar bevestigd aan de dwarsbalk van de wagen 2. De uitgaande as van de elektromotor 30 vormt een schroefspil van een van een schroefspil en een moer 15 voorziene verstelinrichting, waarbij de moer verbonden is met het hulpgestel 15. Door aldus de elektromotor 30 in te schakelen, wordt de afstand tussen de dwarsbalk van de wagen 2 en de as waarmee het hulpframe 15 met de basis 11 van het U-vormige gestel 10 verbonden is, veranderd, 20 waardoor de elevatie van het U-vormige gestel 10 en daarmee van de spiegeldelen 20, 21 wordt veranderd.
In figuur 4 is een alternatieve uitvoeringsvorm getoond, waarbij het hulpgestel 15 van pennen 18 is voorzien die tot in in langsliggers van de wagen 25 aangebrachte gaten 19 kunnen worden gestoken. Dit is een met de hand uit te voeren handeling, zodat deze niet kan worden geautomatiseerd. Voorts is de elevatie beperkt tot een discreet aantal standen. Deze constructie is meer in detail in figuur 5 weergegeven.
30 De spiegeldelen 20, 21 zijn, zoals reeds aan de hand van figuur 1 is toegelicht, elk om een as ten opzichte van de jukken 16, 17 kantelbaar. Dit biedt de mogelijkheid de spiegeldelen 20, 21 naar elkaar toe te laten kantelen, naar de positie die in figuur 6 is getoond. Hierbij 10 strekken de spiegeldelen 20, 21 zich, ondanks hun gebogen vorm zo veel mogelijk parallel aan elkaar uit opdat zij zo min mogelijk plaats innemen.
De jukken 16, 17 zijn voorts geroteerd over een 5 hoek van ongeveer 180°, zodat de spiegeldelen zijn vanaf de jukken 16, 17 naar beneden uitstrekken. Hiermede wordt de hoogte van de gehele installatie verlaagd en wordt het zwaartepunt naar beneden verplaatst zodat de inrichting stabieler is en deze gemakkelijker kan worden verplaatst en 10 kan worden opgeborgen.
Figuur 7 komt overeen met figuur 2, met dien verstande, dat een tot het been 12 van het ü-vormige gestel 10 behorend deksel is verwijderd, en aldus het inwendige van dit been zichtbaar is. Hieruit blijkt, dat het juk 16 15 door middel van een zich door een deel van het been 12 uitstrekkende as is verbonden met een riemschijf 35. Deze riemschijf is door middel van een bij voorkeur getande riem 36 verbonden met een tweede riemschijf 37 die is geplaatst op een uitgaande as van een in de basis 11 van het U-20 vormige gestel opgenomen, in de tekening niet afgebeelde elektromotor. Door het doen roteren van de elektromotor kan de positie van het juk 16 ten opzichte van het been 12 worden veranderd. Het zal duidelijk zijn, dat in het andere been 13 van het U-vormige gestel een overeenkomstige 25 aandrijfinrichting is geplaatst en dat beide aandrijfinrichtingen simultaan worden gebruikt voor het simultaan doen roteren van beide jukken 16, 17. In plaats van twee elektromotoren, die elk een enkel juk aandrijven, kan één enkele elektromotor worden gebruikt die, 30 bijvoorbeeld via een lange as, beide jukken simultaan kan aandrijven.
Voorts kan een aandrijving zijn voorzien voor het doen roteren van de spiegeldelen 21, 22 ten opzichten van de jukken 16, 17, doch het is evenzeer mogelijk dat het 11 veranderen van de positie van de spiegeldelen door de gebruiker plaatsvindt. De massa van de spiegeldelen is immers relatief klein, zoals uit het vervolg zal blijken en beweging behoeft slechts plaats te vinden tussen de 5 ingeklapte positie die gemakkelijk kan worden bepaald door aanslagen en de uitgeklapte positie die ook door aanslagen kan worden bepaald of die door kabels 38, zoals deze in figuur 7 getoond zijn, worden bepaald. Andere mogelijkheden voor het bepalen van de uiterste posities worden echter 10 geenszins uitgesloten. Evenmin is het uitgesloten dat een afzonderlijke aandrijfinrichting aanwezig is voor het aandrijven van de spiegelelementen tussen hun buitenste posities.
Voor het besturen van de rotatie van de 15 spiegeldelen 20, 21 tezamen en de jukken 16, 17 tezamen om zich door de distale einden van de benen 12, 13 uitstrekkende as, in het onderhavige geval voor het besturen van de elektromotor, wordt gebruik gemaakt van een in zijn geheel met 40 aangeduide opnemer, zoals in figuur 8 20 is weergegeven. Deze opnemer 40 is geplaatst op een van de jukken 16, 17. De opnemer omvat twee lichtgevoelige elementen 41 en een zich loodrecht op deze elementen en zich daartussen uitstrekkende plaat 42. Voorts omvat de opnemer een niet in de tekeningen weergegeven 25 vergelijkingsschakeling. Hierbij is de opnemer zodanig geplaatst, dat de plaats 42 zich parallel aan de symmetrie-as van de spiegeldelen 20, 21 uitstrekt. Wanneer de spiegeldelen hun optimale azimut-positie hebben ingenomen, dat wil zeggen met hun symmetrie-as parallel aan richting 30 van de zonnestralen, dan zullen beide lichtgevoelige elementen 41 evenveel licht ontvangen. Deze zijn immers eveneens symmetrisch geplaatst. Bij het met de tijd veranderen van de zonnestand zal de richting van de zonnestraling veranderen, waardoor een asymmetrie zal 12 ontstaan en een van beide lichtgevoelige elementen minder licht zal ontvangen. In reactie hierop zal de vergelijkingsschakeling de elektromotor aansturen waardoor de positie van de spiegelhelften en die van opnemer zal 5 veranderen, en wel naar de positie waarop weer symmetrie ontstaat. Hierdoor wordt steeds een optimale positie gehandhaafd. Hierbij is de opnemer in het voordeel boven de wel toegepaste collimatoren omdat de onderhavige opnemer niet alleen asymmetrie aangeeft maar tevens naar welke 10 zijde de spiegel moet worden bewogen voor het herstellen van de symmetrie.
Figuur 9 toont de inrichting volgens de uitvinding in een tamelijk extreme stand van de spiegels, voor het verkrijgen van een optimale positie van de 15 spiegeldelen bij schemering, te weten een lage positie van de zon.
In figuur 10 is een dwarsdoorsnede getoond van een absorptiebuis 22. Deze omvat een eigenlijke absorptiebuis 45 met een hoofdzakelijk vierzijdige 20 dwarsdoorsnede en een spiegeldeel 46 dat boven de absorptiebuis 45 is geplaatst en dat is ingericht voor het reflecteren van door de spiegels gereflecteerd licht dat overigens de absorptiebuis 45 zou hebben gemist. Voorts zijn steunen 47 aangebracht voor het ondersteunen van de 25 spiegel 46.
Figuur 11 toont een uitvoeringsvorm van de absorptiebuis 48, waarvan de inwendige doorsnede afwijkt van een cirkel. Hiermede is wordt het oppervlak waarmee de warmteoverdracht naar de warmte absorberende vloeistof 30 plaats vindt vergroot. Eenzelfde overweging geldt voor de uitwendige doorsnede.
Ten slotte toont figuur 12 een dwarsdoorsnede van de spiegeldelen 20, 21. Hieruit blijkt, dat de spiegeldelen een grote dikte hebben, hetgeen het gevolg is van het feit 13 dat zij een kern 50 van een licht materiaal zoals geëxpandeerd polystyreen omvatten, die ter verhoging van de vormvastheid is voorzien van een omhulling 51 van een vormvast materiaal, zoals polyurethaan. Ter verkrijging van 5 het spiegeleffect is een spiegelende laag 52 aangebracht op het betreffende vlak van de omhulling.
Het zal duidelijk zijn, dat er diverse variaties kunnen worden aangebracht op de getoonde uitvoeringsvormen. Voorts is het mogelijk diverse maatregelen toe. te passen 10 zonder andere, in het bovenstaande beschreven maatregelen.
2002960

Claims (20)

1. Inrichting voor het omzetten van zonnestraling in warmte, omvattende: - een spiegel met een prismatische vorm die in dwarsdoorsnede hoofdzakelijk de vorm heeft van een parabool; 10. een voor warmtetransportmedium doorstroombare stralingsabsorptiebuis, die zich in de langsrichting van de spiegel door het brandpunt van de parabolische dwarsdoorsnede uitstrekt; en - steunmiddelen voor het ondersteunen van de 15 spiegel en de stralingsabsorptiebuis, met het kenmerk, dat de spiegel ten minste twee spiegeldelen omvat, die elk aan weerszijden rond een zich in langsrichting uitstrekkende as zwenkbaar zijn bevestigd aan een zich aan 20 weerszijden van de spiegeldelen bevindende, tot de steunmiddelen behorende spiegeldrager en dat de spiegeldelen om een zwenkas zwenkbaar zijn tussen een bedrijfsstand waarin de spiegeldelen tezamen hoofdzakelijk in dwarsdoorsnede een parabool vormen en een ruststand 25 waarin de spiegeldelen met hun spiegelende vlakken naar elkaar toe zijn gezwenkt, zodanig, dat de spiegel is ingeklapt.
2. Inrichting volgens conclusie 1, 30 met het kenmerk, dat de steunmiddelen een hoofdzakelijk U-vormig gestel omvatten en dat de spiegeldragers elk om eenzelfde, van de zwenk-assen afwijkende azimut-as roteerbaar met een 2002960 tot de steunmiddelen behorende U-vormige gestel zijn verbonden.
3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, 5 gekenmerkt door azimut-aandrijfmiddelen, voor het om de azimut-as doen roteren van de spiegel en azimutbesturingsmiddelen voor het besturen van de azimut-aandrijfmiddelen opdat de as van parabolische doorsnede van de spiegel in de 10 bedrijfsstand zich steeds zo veel mogelijk parallel aan de richting van de zonnestralen uitstrekt.
4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat 15 de azimutbesturingsmiddelen een richtingsgevoelige lichtsensor omvatten.
5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat 20 de lichtsensor een met zijn hoofdvlak naar de zon te richten plaat en twee ter weerszijden daarvan opgestelde lichtstroommeters omvat en dat de azimutbesturingsmiddelen voorts zijn ingericht voor het bij ongelijke lichtstroom van de lichtstroommeters aanpassen van het azimut van de 25 spiegel.
6. Inrichting volgens een der conclusies 2-5, met het kenmerk, dat het U-vormige gestel om een zich dwars op de 30 langsrichting van het U-vormige gestel uitstrekkende elevatie-as draaibaar aan een tot de steunmiddelen behorende wagen is bevestigd en dat de inrichting elevatie-aandrijfmiddelen omvat voor het doen roteren van het gestel om de elevatie-as.
7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de inrichting een elevatiebesturingsorgaan omvat 5 voor besturen van de elevatie-aandrijfmiddelen en dat, in afhankelijkheid van de geografische positie en de datum, de langsrichting van de spiegel in de bedrijfsstand zich zo veel mogelijk loodrecht op de invallende zonnestralen uitstrekt. 10
8. Inrichting volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat de wagen om een verticale as roteerbaar op een ondergrond is geplaatst. 15
9. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de absorptiebuis aan beide eindzones voorbij de 20 randen van de spiegel uitsteekt.
10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, gekenmerkt door 25 een secundaire spiegel, die is ingericht voor het op de absorptiebuis richten van door de eerstgenoemde spiegel gereflecteerde zonnestraling die niet naar de absorptiebuis is gericht.
11. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de steunmiddelen zijn voorzien van twee torsieslappe buizen of slangen die de einden van de absorptiebuis verbinden met leidingen die vast opgesteld zijn, welke leidingen zijn ingericht voor het toe-respectievelijk afvoeren van het door de absorptiebuis te 5 leiden warmtetransportmedium.
12. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat 10 de absorptiebuis een zodanige dwarsdoorsnedevorm bezit, dat zijn effectieve absorberende buitenoppervlak groot is ten opzichte van het doorstroomde binnen-dwarsdoorsnede-oppervlak in relatie tot het debiet en de specifieke warmte van het toegepaste warmtetransportmedium. 15
13. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat elk spiegeldeel een spiegelende laag op een 20 voorgevormd vormstabiel lichaam omvat.
14. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat het vormstabiele lichaam in hoofdzaak uit een 25 schuimstof, bijvoorbeeld geëxpandeerd polystyreen, bestaat.
15. Inrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de schuimstof is opgenomen in een vormstabiele, 30 bijvoorbeeld van een harde polyurethaan, zoals Polymed ®, vervaardigde omhulling.
16. Inrichting volgens conclusie 13, 14 of 15, Ί met het kenmerk, dat de spiegelende laag door opdampen, sputteren of andere geschikte bewerking is aangebracht.
17. Inrichting volgens een der conclusies 13-16, met het kenmerk, dat het vlak waarop de spiegelende laag is aangebracht, is gemodelleerd door snijden met een gespannen draad, gevolgd door een veroudering, bijvoorbeeld gedurende 10 ongeveer zes weken, ter verkrijging van de gewenste vormstabiliteit.
18. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, 15 met het kenmerk, dat de stralingsabsorptiebuis door een heatpipe wordt gevormd.
19. Werkwijze voor het omzetten van zonnestraling 20 in warmte, omvattende: - het op een spiegel met een prismatische vorm met in dwarsdoorsnede hoofdzakelijk de vorm van een parabool laten treffen door zonlicht; en - het door een stralingsabsorptiebuis, die zich in 25 de langsrichting van de spiegel door het brandpunt van de parabolische dwarsdoorsnede uitstrekt laten vloeien van een warmtetransportmedium, met het kenmerk, dat aanvankelijk de spiegel vanuit zijn ruststand 30 naar zijn bedrijfsstand wordt gebracht door ten minste twee spiegeldelen om een zwenkas te doen zwenken.
20. Werkwijze volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de spiegel om een azimut-as wordt geroteerd op basis van het zo klein mogelijk maken van de schaduw van een naar de zon te richten lichaam op een vlak. 2002960
NL2002960A 2008-10-01 2009-06-03 Zonnecollector. NL2002960C2 (nl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2002960A NL2002960C2 (nl) 2008-10-01 2009-06-03 Zonnecollector.
PCT/NL2009/050591 WO2010039035A2 (en) 2008-10-01 2009-09-30 Solar collector

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2002050 2008-10-01
NL2002050 2008-10-01
NL2002960 2009-06-03
NL2002960A NL2002960C2 (nl) 2008-10-01 2009-06-03 Zonnecollector.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL2002960A NL2002960A (nl) 2010-04-02
NL2002960C2 true NL2002960C2 (nl) 2010-06-30

Family

ID=42062415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2002960A NL2002960C2 (nl) 2008-10-01 2009-06-03 Zonnecollector.

Country Status (2)

Country Link
NL (1) NL2002960C2 (nl)
WO (1) WO2010039035A2 (nl)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9249992B2 (en) 2010-05-17 2016-02-02 Novaton Erneuerbare Energien Ag Solar receiver support structure
DE102012211073A1 (de) * 2012-06-27 2014-01-02 Martin Hadlauer Solarkollektorsystem
EP3916319B1 (en) * 2020-05-26 2022-11-30 Technische Universität Graz Foldable and tiltable device for the conversion or deflection of solar radiation
CZ309335B6 (cs) * 2022-01-20 2022-08-31 Strojírny Bohdalice A.S. Mobilní skládací koncentrační solární elektrárna

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4138994A (en) * 1977-07-14 1979-02-13 Shipley Jr Robert M Solar heating unit
US4190037A (en) * 1977-08-29 1980-02-26 Niedermeyer William P Solar energy collector
SE424368B (sv) * 1978-09-01 1982-07-12 Jon Karlsson Solfangare
US4281644A (en) * 1979-06-12 1981-08-04 Solar Bar-B-Que Corporation Solar cooker
US4273104A (en) * 1979-06-25 1981-06-16 Alpha Solarco Inc. Solar energy collectors
FR2535034B1 (fr) * 1982-10-21 1986-08-22 Lycee Enseignement Gl Technolo Generateur de chaleur a energie solaire et application a une installation de refrigeration
JPH10209482A (ja) * 1997-01-17 1998-08-07 Kinya Eda 太陽光自動追尾装置
DE19952276B4 (de) * 1999-10-29 2006-05-11 Nevag Neue Energie Verbund Ag Parabolrinnenkollektor
US6363928B1 (en) * 2000-04-04 2002-04-02 Alternative Energy Group, Inc. Solar collection system
US6637428B2 (en) * 2001-06-04 2003-10-28 Solar Enterprises International, Llc Collapsible light concentration device
JP2009522534A (ja) * 2006-01-06 2009-06-11 エヌイーピー・ソーラー・プロプライエタリー・リミテッド 太陽エネルギー収集システム用の反射器及び太陽エネルギー収集システム
US7878192B2 (en) * 2006-11-22 2011-02-01 Theodore Edward Larsen Adjustable solar collector and method of use

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010039035A2 (en) 2010-04-08
WO2010039035A3 (en) 2010-06-17
NL2002960A (nl) 2010-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2002960C2 (nl) Zonnecollector.
JP5250545B2 (ja) 太陽エネルギーを変換するための装置
AU2007312898B2 (en) Two-stage solar concentrating system
US20060191566A1 (en) Solar concentrator system using photonic engineered materials
CH641269A5 (fr) Dispositif de concentration destine a capter et a focaliser l'energie solaire et appareil convertisseur comprenant ce dispositif.
EP0030193A1 (fr) Capteur solaire gonflable et procédé de fabrication des feuilles souples de ce capteur
US9194378B2 (en) Electromagnetic radiation collector
WO2012160506A1 (en) Method and apparatus for sculpting parabolic shape
JP2010534547A5 (nl)
EP2547967A1 (en) Method for designing and building reflectors for a solar concentrator array
FR2465968A1 (fr) Systeme de captage de l'energie solaire
FR2533037A1 (fr) Dispositif de reglage d'une surface reflechissante, cinema en plein air, dispositif pour produire des reflexions et procede de determination de l'aire de reflexion d'une surface reflechissante
JP2003194419A (ja) 太陽放射集中装置及び太陽放射の集中方法
AU2011320811B2 (en) System, method and apparatus for solar heated manufacturing
JP2004288565A (ja) 太陽光照射装置
US20090251811A1 (en) Method and Apparatus for Constructing a Perfect Trough Parabolic Reflector
NL1030369C2 (nl) Inrichting voor het opvangen van infrarode warmtestraling uit zonnestraling.
CN209459247U (zh) 一种微型矩阵式聚光装置
AU2007219704A1 (en) Apparatus for tracking solar radiation
US20200204106A1 (en) Reflective solar apparatus
JPS581482B2 (ja) 無加熱反射ライト
WO2017103410A1 (fr) Système pour suivi optimise de source lumineuse
WO2011064205A1 (en) Solar concentrator, particularly adapted for tower-type systems
NL1006657C2 (nl) Inrichting voor het verwarmen met behulp van zonne-energie.
FR2547029A1 (fr) Procedes de domestication des energies solaire et eolienne

Legal Events

Date Code Title Description
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20130101