NL7811627A - Solar energy collector maintained under vacuum - ensures direct impact or reflection of all radiation for absorption - Google Patents

Solar energy collector maintained under vacuum - ensures direct impact or reflection of all radiation for absorption Download PDF

Info

Publication number
NL7811627A
NL7811627A NL7811627A NL7811627A NL7811627A NL 7811627 A NL7811627 A NL 7811627A NL 7811627 A NL7811627 A NL 7811627A NL 7811627 A NL7811627 A NL 7811627A NL 7811627 A NL7811627 A NL 7811627A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
tray
solar collector
plate
gutter
absorption
Prior art date
Application number
NL7811627A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Tno
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 Tno filed Critical Tno
Priority to NL7811627A priority Critical patent/NL7811627A/en
Publication of NL7811627A publication Critical patent/NL7811627A/en

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
    • F24S23/80Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors having discontinuous faces
    • 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

Abstract

The reflectors of a collector for the energy of the sun consist of a number of gutters adjacent to each other. These are parallel to the bottom of the tray which is shallow, and their walls extend upwards to the glass plate which is bonded vacuum-tight to the rim of the tray. In each gutter there is an absorption plate and the channels of all the absorption plates are joined to each other. Each plate has a breadth relatively to that of the gutter which ensures a slot along both long edges of the plate. The vertical walls and the bottom of each gutter are inclined so that practically all the rays of the sun fall directly on to, or are reflected on to the front face or the rear face of the absorbent plates. The arrangement makes a much more efficient use of the available energy so that the yield is greater and temps. are higher.

Description

«»«»

VV

φ Ν.Ο, 26.95®φ Ν.Ο, 26.95®

Nederlandse Centrale Organisatie voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek, te 's-Gravenhage.Netherlands Central Organization for Applied Scientific Research, in The Hague.

ZonnecollectorSolar collector

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een zonnecollector, bestemd om onder een vaste hoek te worden opgesteld, bestaande uit een rechthoekige ondiepe bak, uit een glasplaat of dergelijke, die vacuumdicht verbonden is met de bovenranden van de opstaande wanden van de bak, waarbij in de bak onderdruk in 5 stand wordt gehouden, uit tenminste één absorptieplaat, voorzien van kanalen voor het doorvoeren van een te verwarmen medium, welke plaat of platen evenwijdig met de bodem van de bak en met de glasplaat of dergelijke is of zijn opgesteld, uit een invoer en een uitvoer voor het te verwarmen medium door de wanden van de bak en 10 aansluitend op de kanalen, uit steunorganen tussen de bodem van de bak en de glasplaat of dergelijke en uit reflecterende middelen die zich tenminste tussen de bak en de naar de bodem toegekeerde zijde van de absorptieplaat of -platen bevinden.The present invention relates to a solar collector, intended to be arranged at a fixed angle, consisting of a rectangular shallow tray, of a glass plate or the like, which is connected vacuum-tightly to the top edges of the upright walls of the tray, wherein the container under pressure is maintained in position, from at least one absorption plate, provided with channels for passing a medium to be heated, which plate or plates is or are arranged parallel to the bottom of the container and with the glass plate or the like, from an inlet and an outlet for the medium to be heated through the walls of the tray and adjoining the channels, from support members between the bottom of the tray and the glass plate or the like and from reflective means located at least between the tray and the bottom side of the absorber plate or plates.

Een dergelijke zonnecollector is bekend uit het Duitse Offen- 15 legungsschrift 2.618.467· Bij deze bekende zonnecollector is één zich over vrijwel het g?hele oppervlak van de zonnecollector uitstrekkende absorptieplaat aanwezig. In deze absorptieplaat bevinden zich openingen, waardoor de steunorganen zich uitstrekken, die verhinderen, dat de glasplaat of dergelijke naar binnen wordt 20 gedrukt, daar in de zonnecollector een ohderdruk heerst, om warmteverlies door convectie zoveel mogelijk tegen te gaan.Such a solar collector is known from German Offenlegungsschrift 2,618,467. In this known solar collector, one absorption plate extending over almost the entire surface of the solar collector is present. In this absorption plate there are openings through which the support members extend, which prevent the glass plate or the like from being pressed in, since there is an underpressure in the solar collector, in order to prevent heat loss by convection as much as possible.

De naar de bodem van de bak toegekeerde zijde van de absorptieplaat en de bodem zelf zijn voorzien van een goed reflecterende laag. De bedoeling daarvan is om stralingsverliezen en restcon- 25 vectie tussen de collectorplaat en bodem van de bak te verhinderen.The side of the absorption plate facing the bottom of the box and the bottom itself are provided with a highly reflective layer. The purpose of this is to prevent radiation losses and residual convection between the collector plate and bottom of the box.

Daar de absorptieplaat echter de bodem geheel afdekt, kunnen de op de glasplaat of dergelijke vallende zonnestralen de achterzijde van de absorptieplaat niet bereiken, zodat deze niet werkzaam is.However, since the absorption plate completely covers the bottom, the rays of the sun falling on the glass plate or the like cannot reach the back of the absorption plate, so that it is not active.

781 1 6 27 2 i~781 1 6 27 2 i ~

De uitvinding beoogt een zonnecollector te verschaffen, waarbij een nuttiger gebruik wordt gemaakt van de absorptieplaat of f -platen, zodat het rendement van de zonnecollector groter wordt en een hogere temperatuur bereikt wordt. Yerder wordt beoogd een zonnecollector te verschaffen, die reageert op de het meest voor- 5 komende invalsrichtingen van de zon. Zonnecollectoren die de zon als het ware volgen zijn op zich wel bekend, maar dan in de vorm van cilindrische zonnecollectoren, die steeds bijgesteld moeten worden, naarmate de invalsrichting van de zon zich wijzigt. Het zal duidelijk zijn, dat dit in de praktijk teveel nadelen oplevert. 10The object of the invention is to provide a solar collector, in which more use is made of the absorption plate or f-plates, so that the efficiency of the solar collector is increased and a higher temperature is achieved. Rather, it is intended to provide a solar collector that responds to the most common directions of incidence of the sun. Solar collectors that follow the sun, as it were, are known per se, but in the form of cylindrical solar collectors, which must always be adjusted as the direction of the sun changes. It will be clear that this has too many disadvantages in practice. 10

De uitvinding beoogt dan ook een zogenaamde platte zonnecollector te verschaffen, die de eenvoud heeft van bekende platte zonnecollectoren, maar die deze eenvoud kombineert met de voordelen van draaibare cilindervormige zonnecollectoren.The object of the invention is therefore to provide a so-called flat solar collector, which has the simplicity of known flat solar collectors, but which combines this simplicity with the advantages of rotatable cylindrical solar collectors.

De zonnecollector volgens de uitvinding wordt gekenmerkt, 15 doordat de reflecterende middelen worden gevormd door een aantal aangrenzende goten uit reflecterend materiaal, waarvan de bodems evenwijdig zijn met de bodem van de bak en waarvan de opstaande wanden reiken tot aan de glasplaat of dergelijke, doordat in iedere goot een absorptieplaat is opgesteld en de kanalen van 20 alle absorptieplaten met elkaar zijn verbonden, doordat iedere absorptieplaat een zodanige breedte heeft ten opzichte van de breedte van iedere goot, dat aan beide langsranden van de plaat een spleet wordt gevormd, en doordat de opstaande wanden en de bodem van iedere goot zodanig verlopen, dat praktisch alle inval- 25 lende zonnestralen direkt of gereflecteerd op het voorvlak of het achtervlak van de absorptieplaat vallen.The solar collector according to the invention is characterized in that the reflecting means are formed by a number of adjoining gutters of reflecting material, the bottoms of which are parallel to the bottom of the container and whose upright walls extend to the glass plate or the like, in that an absorption plate is arranged in each channel and the channels of all absorption plates are connected to each other, in that each absorption plate has a width relative to the width of each channel that a gap is formed on both longitudinal edges of the plate, and because the upright walls and bottom of each gutter run so that practically all incident sun rays fall directly or reflected on the front face or back face of the absorption plate.

De zonnecollector volgens de uitvinding wordt zodanig vast opgesteld, dat de hartlijnen van de goten verlopen in de oost-westrichting. Door de vorm van de goten, waarvan de opstaande 30 wanden in de richting van de zon divergeren, worden praktisch alle zonnestralen opgevangen, die gedurende de dag op de zonnecollector vallen. Er wordt dus rekening gehouden met de invalshoek van de zonnestralen, die zich wijzigt gedurende de dag. Er wordt ook rekening gehouden met de wijziging van de invalshoek in de verschillende 35 781 1 6 27 ♦ seizoenen. Gedurende tenminste 8 uur per etmaal worden echter alle zonnestralen gevangen.The solar collector according to the invention is fixed in such a way that the center lines of the gutters extend in the east-west direction. Due to the shape of the gutters, whose upright walls diverge in the direction of the sun, practically all the sun's rays are collected, which fall on the solar collector during the day. The angle of incidence of the sun's rays, which changes during the day, is therefore taken into account. Account is also taken of the change of approach in the different seasons 35 781 1 6 27 ♦. However, all rays of the sun are captured for at least 8 hours per day.

Boor de speciale vorm van de goten en de spleten langs de absorptieplaten wordt bereikt, dat er praktisch geen zonnestralen verloren gaan. 5Drill the special shape of the gutters and the slits along the absorption plates to ensure that practically no sun rays are lost. 5

Bij voorkeur is iedere goot gevormd uit plaatmateriaal met een sterk glanzend binnenoppervlak, bijvoorbeeld hoog-glanzend aluminium. Op deze wijze kannen de goten voor een redelijke prijs en met normale bewerkingsinrichtingen gevormd worden. »Each trough is preferably formed from sheet material with a highly glossy inner surface, for example high-gloss aluminum. In this way, the troughs can be formed at a reasonable price and with normal processing equipment. »

Bij voorkeur heeft iedere goot vlakke opstaande wanden, die 10 vanaf de glasplaat of dergelijke convergeren en een hoek maken met de glasplaat die ligt tussen 650 en 80°, bij voorkeur tussen 70° en 75° en doordat de bodem van iedere goot bestaat uit twee op de zijwanden aansluitende vlakke delen, die in hoofdzaak evenwijdig lopen aan de glasplaat of dergelijke en die een breedte 15 hebben, die in hoofdzaak gelijk is aan de breedte van iedere spleet tussen de opstaande wanden van de goot en de langsranden van de absorptieplaat en uit een middendeel bestaande uit twee onder een hoek op elkaar aansluitende platte delen, welke delen in hoofdzaak loodrecht staan op de opstaande wanden van de goot. 20Preferably, each trough has flat upright walls which converge from the glass plate or the like and make an angle with the glass plate which is between 650 and 80 °, preferably between 70 ° and 75 ° and in that the bottom of each trough consists of two flat parts adjoining the side walls, which are substantially parallel to the glass plate or the like and which have a width which is substantially equal to the width of each gap between the upright walls of the gutter and the longitudinal edges of the absorption plate a central part consisting of two flat parts connecting at an angle to each other, which parts are substantially perpendicular to the upright walls of the gutter. 20

Boor de genoemde hoeken van de opstaande wanden van iedere goot worden alle zonnestralen die dwars op de hartlijnen van de goten een hoekverschil hebben van maximaal 50°, d.w.z. 50° naar beide zijden, gevangen in de goot.At the angles of the upright walls of each gutter mentioned, all rays of the sun which have an angle difference of a maximum of 50 °, i.e. 50 ° to both sides, are caught in the gutter at right angles to the center lines of the gutters.

Naarmate de toepassingsplaats van de zonnecollectoren volgens 25 de uitvinding verder verwijderd is van de evenaar, worden de zonnecollectoren onder een steilere hoek ten opzichte van het horizontale vlak opgesteld.As the application location of the solar collectors according to the invention is further away from the equator, the solar collectors are arranged at a steeper angle relative to the horizontal plane.

Boor kombinatie van de spiegelwerking en onderdruk van de zonnecollector volgens de uitvinding verkrijgen de absorptieplaten 30 een veel hogere temperatuur, dan bij de bekende zonnecollectoren.Due to the combination of the mirror effect and the negative pressure of the solar collector according to the invention, the absorption plates 30 obtain a much higher temperature than with the known solar collectors.

Boor de loodrechte hoek tussen de middendelen van de bodem van iedere goot en de opstaande wanden van iedere goot wordt iedere zonnestraal, die via de opstaande wanden lanès de langsranden van de absorptieplaat op de middendelen valt, onder dezelfde hoek gere- 35 781 1 6 27 ' f * flecteerd en geabsorbeerd door de achterzijde van de absorptie-plaat. Ook de direkt door de spleten vallende zonnestralen worden j gereflecteerd door de niet-hellende bodemdelen en worden eveneens gereflecteerd door de achterzijde van de absorptieplaat.Drill the perpendicular angle between the middle parts of the bottom of each gutter and the upright walls of each gutter, each sunbeam, which falls along the upright walls along the longitudinal edges of the absorption plate on the middle parts, is at the same angle. 35 781 1 6 27 flexed and absorbed through the back of the absorption plate. Also the direct rays of the sun falling through the slits are reflected by the non-sloping bottom parts and are also reflected by the rear side of the absorption plate.

Opgemerkt wordt dat uit het Amerikaanse octrooischrift 5 3.923*381 een zonnecollector bekend is, waarbij eveneens een aantal goten van reflecterend materiaal naast elkaar zijn opgesteld.It is noted that from US patent 5 3.923 * 381 a solar collector is known, wherein a number of gutters of reflective material are also arranged next to each other.

Deze goten kunnen eventueel ook platte opstaande wanden hebben.These gutters may also have flat upright walls.

Een principiëel verschil met de zonnecollector volgens de uitvinding is echter, dat de goten volgens het Amerikaanse octrooi- 10 schrift aan de onderzijde open zijn en daar een kleinere breedte hebben dan de breedte aan de bovenzijde van de goten. Op deze wijze wordt getracht een concentratie te verkrijgen van de zonneenergie die in de goot valt. Ook deze zonnecollector wordt in de oost-westrichting opgesteld en ook hierbij wordt getracht zoveel moge- 15 lijk rekening te houden met de seizoenverschillen in de zonnestand.A fundamental difference with the solar collector according to the invention, however, is that the gutters according to the US patent are open at the bottom and there have a smaller width than the width at the top of the gutters. In this way an attempt is made to obtain a concentration of the solar energy that falls into the gutter. This solar collector is also arranged in the east-west direction and here too an attempt is made to take into account the seasonal differences in the position of the sun as much as possible.

Bij deze bekende zonnecollector worden de reflecterende goten echter niet benut om de. zonneenergie op beide zijden van een collector-plaat te doen schijnen. Yerder wordt deze zonnecollector niet vast opgesteld. 20With this known solar collector, however, the reflective gutters are not used every. to shine solar energy on both sides of a collector plate. This solar collector has not been set up before. 20

De uitvinding zal thans aan de hand van de tekening nader worden toegelicht, waarin: fig. 1 is een schematisch-perspektivisch aanzicht van de zonnecollector volgens de uitvinding, waaruit een hoek is weggesneden voor de duidelijkheid; 25 fig. 2 toont een schematische doorsnede door een goot en door een absorptieplaat, waarin het verloop is getoond vaiy&it een bepaalde richting in de. joot vallende zonnestralen; fig. 3 is een bovenaanzicht van de zonnecollector volgens de uitvinding: 30 fig. 4 is een doorsnede over de lijn IY-IY van fig. 3» en fig. 5 is een doorsnede over de lijn V-Y van fig. 3*The invention will now be further elucidated with reference to the drawing, in which: Fig. 1 is a schematic perspective view of the solar collector according to the invention, from which an angle has been cut away for clarity; Fig. 2 shows a schematic cross-section through a gutter and through an absorption plate, in which the course is shown for a specific direction in the direction. joot falling sun rays; Fig. 3 is a top plan view of the solar collector according to the invention: Fig. 4 is a section on the line IY-IY of Fig. 3 and Fig. 5 is a section on the line V-Y of Fig. 3 *

In de figuren is de bak van de zonnecollector aangegeven met 1 en de glasruit of dergelijke met 2. De verbinding tussen de langs-randen van de glasruit 2 en de bovenranden van de opstaande wanden 35 781 1 6 27 5 , van de bak 1 heeft op vacuumdichte wijze plaats en zal verderop worden beschreven.In the figures, the solar collector tray is indicated by 1 and the glass pane or the like by 2. The connection between the longitudinal edges of the glass pane 2 and the upper edges of the upright walls has 35 781 1 6 27 5, of the tray 1 in a vacuum-tight manner and will be described below.

In de bak 1 zijn een aantal evenwijdig aan elkaar verlopende en aangrenzende goten 3 opgesteld, waarvan althans het binnenopper-vlak voorzien is van een reflecterend oppervlak. Bij voorkeur 5 wordt hiervoor hoog-glanzend aluminiumplaat gebruikt.A number of parallel and adjacent gutters 3 are arranged in the tray 1, at least the inner surface of which is provided with a reflecting surface. High-gloss aluminum plate is preferably used for this.

In iedere goot 3 is een langwerpige absorptieplaat 4 opgesteld, die spectraal-selectief is.An elongated absorption plate 4, which is spectral selective, is arranged in each trough 3.

De konstruktieve opbouw van de zonnecollector volgens de uitvinding blijkt uit de figuren 3> 4 en 5· Ih iedere absorptieplaat -|o 4 zijn twee in langsrichting verlopende kanalen 5 opgenomen, welke kanalen op uit het Duitse Offenlegungsschrift 2.618.467 tekende wijze in de absorptieplaat. kunnen zijn gevormd.The constructive construction of the solar collector according to the invention can be seen from Figures 3> 4 and 5 · 1, each absorption plate - 4, two longitudinal channels 5 are included, which channels are drawn in the absorption plate from German Offenlegungsschrift 2,618,467. . may have been formed.

De twee kanalen 5 van iedere goot zijn aan beide einden door dwarsbuizen met elkaar verbonden, waarbij de kanalen van de aan- 15 grenzende goten 3 in serie zijn geschakeld, zoals blijkt uit fig.The two channels 5 of each trough are connected to each other by cross tubes, the channels of the adjacent troughs 3 being connected in series, as appears from fig.

3· Er is een invoer 6 aanwezig in de eerste goot en een uitvoer 7 in de laatste goot. De twee kanalen 5 van iedere goot 3 worden dus parallel doorstroomd door een te verwarmen medium, bijvoorbeeld water. Dit water wordt dus in koude toestand ingevoerd in de in- 20 voer 6 en doorstroomt dan alle kanalen 5» totdat het water via de uitvoer 7 de zonnecollector met een hogere temperatuur verlaat.3 · There is an inlet 6 in the first trough and an outlet 7 in the last trough. The two channels 5 of each channel 3 are thus flowed through in parallel through a medium to be heated, for instance water. This cold water is thus introduced into inlet 6 and then flows through all channels 5 until the water leaves outlet solar collector at a higher temperature via outlet 7.

Zoals blijkt uit fig. 1, 4 en 5 ligt iedere absorptieplaat 4 ongeveer halverwege tussen de bodem van de bak 1 en de glasplaat 2 of dergelijke. 25As can be seen from Figures 1, 4 and 5, each absorption plate 4 lies approximately halfway between the bottom of the tray 1 and the glass plate 2 or the like. 25

Iedere goot 3 bestaat uit twee opstaande wanden 3a en uit een bodem, gevormd uit twee delen 3b grenzend aan de delen 3a en twee middendelen 3c, die onder een hoek in het midden van de goot 3 op elkaar aansluiten. De delen 3c staan loodrecht op de opstaande wanden 3a, zoals blijkt uit fig. 2. De delen 3b verlopen even- 30 wijdig met de bodem van de bak 1.Each gutter 3 consists of two upright walls 3a and a bottom, formed of two parts 3b adjacent to the parts 3a and two middle parts 3c, which connect at an angle in the middle of the gutter 3. The parts 3c are perpendicular to the upright walls 3a, as can be seen from Fig. 2. The parts 3b run parallel to the bottom of the tray 1.

Tussen de eindranden van iedere absorptieplaat 4 en de opstaande wanden 3a van iedere goot bevindt zich een spleet 8. Deze spleten strekken zich dus over vrijwel de gehele lengte van iedere goot uit. De absorptieplaat 4 wordt dus zodanig ondersteund in 35 781 1 6 27 Γ 6 iedere goot 3 dat deze spleten in hoofdzaak aanwezig zijn. De ondersteuning vindt dan ook hij voorkeur alleen plaats aan de ^ einden van de absorptieplaat 4» eventueel nog in het midden.Between the end edges of each absorption plate 4 and the upright walls 3a of each gutter there is a slit 8. These slits thus extend over almost the entire length of each gutter. The absorption plate 4 is thus supported in each channel 3 in such a way that these gaps are mainly present. The support therefore preferably takes place only at the ends of the absorption plate 4, possibly still in the middle.

De breedte van deze spleten 8 komt in hoofdzaak overeen met de breedte van de delen 3b, welke tegen de bodem van de bak 1 5 worden geplaatst. Op deze wijze wordt bereikt, dat vrijwel alle zonnestralen de absorptieplaat 4 bereiken, hetzij doordat zij direkt op de bovenzijde van de absorptieplaat terechtkomen, danwel gereflecteerd via de opstaande zijwanden 3a, of dat zij eveneens via reflectie de achterzijde van de absorptieplaat bereiken. 10The width of these slits 8 substantially corresponds to the width of the parts 3b, which are placed against the bottom of the box 15. In this way it is achieved that practically all the sun's rays reach the absorption plate 4, either by reaching directly on the top of the absorption plate or reflected via the upright side walls 3a, or that they also reach the rear side of the absorption plate via reflection. 10

De zonnestralen zijn in fig. 2 aangegeven met 9· Het is zonder meer duidelijk dat ook wanneer de zon vanaf een andere richting binnenva.t, hetzelfde effekt wordt bereikt.The sun's rays are indicated by 9 in Fig. 2. It is readily apparent that the same effect is achieved even when the sun enters from a different direction.

Dit is een groot voordeel van de zonnecollector volgens de uitvinding, omdat op deze wijze het bestraalde oppervlak van de 15 absorptieplaat groter is dan het oppervlak van het glas boven de goot.This is a great advantage of the solar collector according to the invention, because in this way the irradiated surface of the absorption plate is larger than the surface of the glass above the gutter.

Bij voorkeur worden de opstaande wanden 3a- onder een hoek ^ van + 72° opgesteld. Het zal echter duidelijk zijn, dat ook enigszins hiervan afwijkende hoeken nog een goed resultaat geven. De 20 grenzen liggen tussen 65° en 80°. Op deze wijze wordt bereikt, dat wanneer de goten in de oost-westrichting worden opgesteld, zoals op zich bekend is, vrijwel alle op een dag schijnende zonnestralen nuttig worden gebruikt. Ook wordt nog rekening gehouden met de seizoenafwijkingen van de zon. Zonder dat de zonnecollector ver- 25 stelbaar behoeft te zijn om de zon te volgen, zoals het geval is bij het Amerikaanse octrooischrift 3·923·381, wordt bereikt, dat de zonnecollector met een goed rendement werkt.The upright walls 3a are preferably arranged at an angle of + 72 °. It will be clear, however, that angles deviating slightly from this also give a good result. The 20 limits are between 65 ° and 80 °. In this way it is achieved that when the troughs are arranged in the east-west direction, as is known per se, practically all of the sun's rays appearing one day are put to good use. Seasonal deviations from the sun are also taken into account. Without the solar collector needing to be adjustable to track the sun, as is the case with US patent 3,923,381, it is achieved that the solar collector operates with good efficiency.

Op bekende wijze wordt in de zonnecollector een onderdruk opgewekt van bijvoorbeeld + 40 Torr. Ook kan de ruimte binnen de 30 zonnecollector worden gevuld met een zwaarder gas, dat bij eenzelfde vacuum een lager warmtegeleidingsvermogen heeft. Als voorbeeld kan genoemd worden freon. Weliswaar wordt hierdoor de warmteoverdracht door convectie iets groter, doch dit kan gecompenseerd worden door een grotere onderdruk toe te passen, bijvoor- 35 78 1 1 6 27 7 beeld van + 30 Torr.A negative pressure of, for example, + 40 Torr is generated in the solar collector in a known manner. The space within the solar collector can also be filled with a heavier gas, which has a lower thermal conductivity at the same vacuum. Freon can be mentioned as an example. It is true that this increases the heat transfer by convection somewhat, but this can be compensated for by applying a greater negative pressure, for example, + 30 Torr.

Het toepassen van onderdruk in de zonnecollector betekent, dat deze hierdoor goed moet zijn afgedicht, waardoor ook geen condens kan optreden. De zonnecollector heeft dan ook een langere levensduur. 5The use of negative pressure in the solar collector means that this must be properly sealed, so that no condensation can occur. The solar collector therefore has a longer lifespan. 5

De aanwezigheid van onderdruk en/of een ander gas dan lucht in de zonnecollector vereist een goede vacuumdichte afdichting.The presence of negative pressure and / or a gas other than air in the solar collector requires a good vacuum-tight seal.

Deze blijkt vooral uit fig. 5·This is especially evident from fig. 5 ·

De opstaande wanden van de bak zijn voorzien van een flens-rand 1a. 10The upright walls of the box are provided with a flange edge 1a. 10

Tussen de glasplaat 2, hier een dubbele glasplaat, en de flens-rand 1a bevindt zich een metaalprofiel 11 met boven en onder een kitlaag, bijvoorbeeld butylrubber. Aan de buitenzijde van het profiel 11 bevindt zich een rand kit 12. Om het geheel is een klemrand 13 geplaatst. Hierdoor wordt een zeer goede afdichting 15 verkregen.Between the glass plate 2, here a double glass plate, and the flange edge 1a there is a metal profile 11 with a sealant layer above and below, for example, butyl rubber. On the outside of the profile 11 there is an edge of kit 12. A clamping edge 13 is placed around the whole. As a result, a very good sealing 15 is obtained.

Indien gewenst, kan in de zonnecollector een droogmiddel zoals silicacel of zeoliet worden aangebracht, dat bijvoorbeeld kan worden aangebracht in het profiel 11, dat daartoe aan de binnen zijde openingen bevat. De levensduur van de zonnecollector wordt 20 hierdoor verlengd.If desired, a desiccant such as silica cell or zeolite can be applied in the solar collector, which can for instance be applied in the profile 11, which has openings on the inside for this purpose. This extends the life of the solar collector.

Om implosie van de zonnecollector wegens de onderdruk te voorkomen, is het nodig de bij voorkeur uit versterkt glas bestaande glasplaat 2 of dergelijke te ondersteunen. Dit kan volgens de uitvinding zeer geschikt gebeuren door in langsrichting tussen twee 25 aangrenzende goten lopende steunorganen 10, die op geschikte wijze kunnen bestaan uit rechtlijnige profielen, bijvoorbeeld aluminium-profielen.In order to prevent implosion of the solar collector due to the underpressure, it is necessary to support the glass plate 2 or the like, which is preferably made of reinforced glass. According to the invention this can be done very suitably by support members 10 running in the longitudinal direction between two adjacent gutters, which can suitably consist of rectilinear profiles, for instance aluminum profiles.

De invoer 6 en de uitvoer 7 voor de te verwarmen vloeistof is volgens de uitvinding uitgevoerd als een metalen balg 14, die 30 vacuumdicht verbonden is met de bodem van de bak 1 en vacuumdicht verbonden is met de toevoerpijp 15, die aansluit op de kanalen 5·According to the invention, the inlet 6 and the outlet 7 for the liquid to be heated are designed as a metal bellows 14, which is vacuum-tightly connected to the bottom of the tray 1 and vacuum-tightly connected to the supply pipe 15, which connects to the channels 5 ·

De toevoerpijp 15 wordt dus door de balg 14 heen gevoerd. Het voordeel van de balg is, dat op deze wijze een flexibele verbinding ontstaat, die bovendien vacuumdicht is en die warmteisolerend is, 35 78 1 1 6 27The supply pipe 15 is thus passed through the bellows 14. The advantage of the bellows is that in this way a flexible connection is created, which is also vacuum-tight and which is heat-insulating. 35 78 1 1 6 27

Claims (11)

1. Zonnecollector, bestemd om onder een vaste hoek te worden opgesteld, bestaande uit een rechthoekige ondiepe bak, uit een glasplaat of dergelijke, die vacuumdicht verbonden is met de bovenranden van de opstaande wanden van de bak, waarbij in de bak -jq onderdruk instand wordt gehouden, uit tenminste één absorptieplaat, voorzien van kanalen voor het doorvoeren van een te verwarmen medium, welke plaat of platen evenwijdig met de bodem van de bak en met de glasplaat of dergelijke is of zijn opgesteld, uit een invoer en een uitvoer voor het te verwarmen medium door de wanden 15 van de bak en aansluitend op de kanalen, uit steunorganen tussen de bodem van de bak en de glasplaat of dergelijke en uit reflecterende middelen die zich tenminste tussen de bak en de naar de bodem toegekeerde zijde van de absorptieplaat of -platen bevinden, met het kenmerk, dat de reflecterende middelen 20 worden gevormd door een aantal aangrenzende goten uit reflecterend materiaal, waarvan de bodems evenwijdig zijn met de bodem van de bak en waarvan de opstaande wanden reiken tot aan de glasplaat of dergelijke, dat in iedere goot een absorptieplaat is opgesteld en de kanalen van alle absorptieplaten met elkaar zijn verbonden, 25 dat iedere absorptieplaat een zodanige breëdte heeft ten opzichte van de breedte van iedere goot, dat aan beide langsranden van de plaat een spleet wordt gevormd en dat de opstaande wanden en de bodem van iedere goot zodanig verlopen, dat praktisch alle invallende zonnestralen direkt of gereflecteerd op het voorvlak of het 30 achtervlak van de absorptieplaat vallen.1. Solar collector, intended to be set up at a fixed angle, consisting of a rectangular shallow tray, of a glass plate or the like, which is connected in a vacuum-tight manner to the top edges of the upright walls of the tray, with pressure in the tray being maintained. is kept, from at least one absorption plate, provided with channels for passing a medium to be heated, which plate or plates is or are arranged parallel to the bottom of the tray and with the glass plate or the like, from an inlet and an outlet for the medium to be heated through the walls 15 of the tray and adjoining the channels, from support members between the bottom of the tray and the glass plate or the like and from reflective means located at least between the tray and the side of the absorption plate facing the bottom or plates, characterized in that the reflecting means 20 are formed by a number of adjacent channels of reflecting material, the bottoms of which are parallel with the bottom of the tray and whose upright walls extend to the glass plate or the like, that an absorption plate is arranged in each trough and the channels of all the absorption plates are connected to each other, so that each absorption plate has such a width with respect to the width of each gutter, that a slit is formed on both longitudinal edges of the plate and that the upright walls and the bottom of each gutter extend in such a way that practically all incident sun rays fall directly or reflected on the front surface or the rear surface of the absorption plate . 2. Zonnecollector volgens conclusie 1, met het ken merk, dat iedere goot is gevormd uit plaatmateriaal met een sterk glanzend binnenoppervlak, bijvoorbeeld hoog glanzend alu-miniumplaat. 35 78 1 1 6 27 ' 9 * *Solar collector according to claim 1, characterized in that each gutter is formed from sheet material with a highly glossy inner surface, for example high-gloss aluminum sheet. 35 78 1 1 6 27 '9 * * 3· Zonnecollector volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk , dat iedere goot vlakke opstaande wanden heeft, die vanaf de glasplaat of dergelijke convergeren en een hoek maken met de glasplaat die ligt tussen 65° en 80°, hij voorkeur tussen 70° en 75° en dat de bodem van iedere goot bestaat uit twee op de 5 zijwanden aansluitende vlakke delen, die in hoofdzaak evenwijdig lopen aan de glasplaat of dergelijke en die een breedte hebben, die in hoofdzaak gelijk is aan de breedte van iedere spleet tussen de opstaande wanden van de goot en de langsranden van de absorptie-plaat en uit een middendeel bestaande uit twee onder een hoek 10 op elkaar aansluitende platte delen, welke delen in hoofdzaak loodrecht staan op de opstaande wanden van de goot.Solar collector according to claim 1 or 2, characterized in that each trough has flat upright walls which converge from the glass plate or the like and make an angle with the glass plate between 65 ° and 80 °, preferably between 70 ° and 75 ° and that the bottom of each gutter consists of two flat parts connecting to the 5 side walls, which run substantially parallel to the glass plate or the like and which have a width which is substantially equal to the width of each gap between the upright walls of the gutter and the longitudinal edges of the absorption plate and of a central part consisting of two mutually connected flat parts at an angle, which parts are substantially perpendicular to the upright walls of the gutter. 4. Zonnecollector volgens conclusie 1,2 of 3, met het kenmerk , dat ieder steunorgaan tussen de bodem van de bak en de glasplaat of dergelijke wordt gevormd door een recht profiel, 15 dat ongeveer dezelfde lengte heeft als de goten en steeds tussen twee aangrenzende goten is opgesteld.Solar collector according to claim 1, 2 or 3, characterized in that each support member between the bottom of the tray and the glass plate or the like is formed by a straight profile, which is approximately the same length as the gutters and always between two adjacent gutters is arranged. 5. Zonnecollector volgens conclusie 1, 2, 3 of 4» met het kenmerk, dat iedere absorptieplaat tenminste één kanaal voor het te verwarmen medium bevat en de kanalen van aan- 20 grenzende absorptieplaten in serie verlopen tussen de invoer en de uitvoer.5. Solar collector according to claim 1, 2, 3 or 4 », characterized in that each absorption plate contains at least one channel for the medium to be heated and the channels of adjacent absorption plates run in series between the inlet and the outlet. 6. Zonnecollector volgens conclusie 1, 2, 3» 4 of 5j met het k en merk, dat iedere absorptieplaat tenminste twee kanalen voor het te verwarmen medium bevat en die aan de einden 25 van iedere goot met elkaar zijn verbonden.6. Solar collector according to claim 1, 2, 3, 4 or 5j, characterized in that each absorption plate contains at least two channels for the medium to be heated and which are connected to each other at the ends of each trough. 7. Zonnecollector volgens één of meer der voorafgaande con clusies, met het kenmerk, dat de invoer en de uitvoer van het te verwarmen medium door de wanden van de bak en eventueel door een goot is gevoerd via een uit metaal bestaande flexi- 30 bele balg, waarvan één einde vacuumdicht verbonden is met de bo- dem(s) en het andere einde vacuumdicht verbonden is met het kanaal of de kanalen.7. Solar collector according to one or more of the preceding claims, characterized in that the inlet and outlet of the medium to be heated is passed through the walls of the tray and optionally through a gutter via a flexible bellows consisting of metal. one end of which is vacuum-tight to the bottom (s) and the other end of which is vacuum-tight to the channel or channels. 8. Zonnecollector volgens één of meer der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de verbinding tussen 35 78 1 1 6 27 i glasplaat of dergelijke en bak wordt gevormd door meerdere lagen kit en door een klemlijst die grijpt om een flensrand van de bak . * en de randen van de glasplaat of dergelijke.Solar collector according to one or more of the preceding claims, characterized in that the connection between the glass plate or the like and the tray is formed by several layers of sealant and by a clamping strip which grips around a flange edge of the tray. * and the edges of the exposure glass or the like. 9. Zonnecollector volgens conclusie 9> met het kenmerk, dat tussen glasplaat en flensrand een laag kit, dan een 5 metalen profiel en dan weer een laag kit is aangebracht.9. Solar collector according to claim 9, characterized in that a layer of sealant, then a metal profile and then another layer of sealant is arranged between the glass plate and the flange edge. 10. Zonnecollector volgens conclusie 8 of 9( 1 e t het kenmerk , dat aan de buitenzijde van het profiel een verdere kitlaag is aangebracht.10. Solar collector according to claim 8 or 9 (1 e t), characterized in that a further sealant layer is applied on the outside of the profile. 11. Zonnecollector volgens conclusie 8,9 of 10, met 10 het kenmerk, dat een droogmiddel is aangebracht in het metalen profiel, dat daartoe aan de binnenzijde voorzien is van openingen. 78 1 1 6 2711. Solar collector according to claim 8, 9 or 10, characterized in that a drying agent is arranged in the metal profile, which is provided with openings on the inside for this purpose. 78 1 1 6 27
NL7811627A 1978-11-27 1978-11-27 Solar energy collector maintained under vacuum - ensures direct impact or reflection of all radiation for absorption NL7811627A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL7811627A NL7811627A (en) 1978-11-27 1978-11-27 Solar energy collector maintained under vacuum - ensures direct impact or reflection of all radiation for absorption

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL7811627 1978-11-27
NL7811627A NL7811627A (en) 1978-11-27 1978-11-27 Solar energy collector maintained under vacuum - ensures direct impact or reflection of all radiation for absorption

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL7811627A true NL7811627A (en) 1980-01-31

Family

ID=19831956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL7811627A NL7811627A (en) 1978-11-27 1978-11-27 Solar energy collector maintained under vacuum - ensures direct impact or reflection of all radiation for absorption

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL7811627A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102683464A (en) * 2006-08-02 2012-09-19 丹尼尔·西蒙 Method and apparatus for arranging a solar cell and reflector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102683464A (en) * 2006-08-02 2012-09-19 丹尼尔·西蒙 Method and apparatus for arranging a solar cell and reflector
CN102683464B (en) * 2006-08-02 2016-01-13 丹尼尔·西蒙 Light collecting system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7665459B2 (en) Enclosed solar collector
US5592932A (en) Radiant energy collecting apparatus
US4309984A (en) Solar energy collection system
Tripanagnostopoulos et al. CPC solar collectors with flat bifacial absorbers
US4520794A (en) Solar energy concentrating slat arrangement and collector
US3951128A (en) Combined flat plate - focal point solar heat collector
US4224927A (en) Solar collector for heating a fluid
US9349899B2 (en) Modular solar systems facilitating rapid assembly
NO145895B (en) DEVICE FOR A SOLAR ENERGY COLLECTION SYSTEM
US4227511A (en) Solar collector apparatus
US3929122A (en) Solar energy collector
CN1329707A (en) Solar energy plant
Kalogirou Nontracking solar collection technologies for solar heating and cooling systems
US4030478A (en) Solar energy collectors
EP0209584A1 (en) Roof structure.
US4130108A (en) Solar collector for heating a fluid
US4233961A (en) Suspended, hot-box solar collectors
US4210128A (en) Black liquid absorbing solar collector
FR2599481A1 (en) Drier using solar energy
JPS59501918A (en) Improved solar energy collection device
US6581589B1 (en) Solar cell with a solar collector and storage elements
NL7811627A (en) Solar energy collector maintained under vacuum - ensures direct impact or reflection of all radiation for absorption
US4191170A (en) Solar panel
JP2005530977A (en) Suspended vacuum glass tube solar collector unit
NL8300793A (en) SOLAR COLLECTOR.

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed