RU2348869C2 - Flat vacuum-treated solar collector and production methods - Google Patents

Flat vacuum-treated solar collector and production methods Download PDF

Info

Publication number
RU2348869C2
RU2348869C2 RU2006113548/06A RU2006113548A RU2348869C2 RU 2348869 C2 RU2348869 C2 RU 2348869C2 RU 2006113548/06 A RU2006113548/06 A RU 2006113548/06A RU 2006113548 A RU2006113548 A RU 2006113548A RU 2348869 C2 RU2348869 C2 RU 2348869C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solar collector
supporting structure
transparent wall
flat
metal
Prior art date
Application number
RU2006113548/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006113548A (en
Inventor
Кристофоро БЕНВЕНУТИ (FR)
Кристофоро БЕНВЕНУТИ
Original Assignee
Юропиен Организейшн Фор Нюклиер Рисерч-Серн
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 Юропиен Организейшн Фор Нюклиер Рисерч-Серн filed Critical Юропиен Организейшн Фор Нюклиер Рисерч-Серн
Priority to RU2006113548/06A priority Critical patent/RU2348869C2/en
Publication of RU2006113548A publication Critical patent/RU2006113548A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2348869C2 publication Critical patent/RU2348869C2/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
    • Y02A20/142—Solar thermal; Photovoltaics
    • 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

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: present invention is referred to the flat vacuum-treated solar collector. The flat solar collector is produced so that it can be vacuum-treated and vacuum-sealed. The solar collector contains, at least, one absorber, i.e. plate-like absorber, one pipe, which is, at least, partially, connected with the above mentioned absorber in thermal way. The collector also includes supporting structure, which is produced, particularly, from metal and provided with perimetritic frame, and at least, one first transparent wall, i.e. flat glass panel. In addition, the perimeter of the first transparent wall and supporting structure, namely, the first supporting surface of frame (8) overlap each other on perimetritic section. Besides, one side of the first transparent wall includes, at least, partially, the metal coating on the part of coating area and/or perimeter of the above side of the first transparent wall. The metal coating consists of at least one metal layer, namely, plasma spraying of copper layer, and the second metal layer, i.e. tin layer. As a result, at least one metallised section is produced on the transparent wall. The aforesaid flat solar collector includes also the first strip of soft metal, i.e. lead or copper, suitable for soldering the joint between the first transparent wall and the supporting structure by means of soft soldering to the supporting structure and, particularly, to perimetritic frame and to metallized section of the first transparent wall. The system of the flat solar collector contains, at least, one flat solar collector and, at least, one mirror of the semi-cylindrical form. The mirror can reflect the light to, at least, one transparent wall of the flat solar collector. The solar battery contains, at least, two flat solar collectors and/or a system of flat solar collectors. The production method of the flat solar collector provides for producing at least one supporting structure and one perimetritic frame and/or, at least, one partition, one absorber, i.e. plate-like absorber, one pipe, the first transparent wall, one bottom part and/or, at least, one second transparent wall. In addition, there is at least partially, metal coating along the perimeter of the first and/or second transparent wall. The said metal coating includes the first metal layer, plasma spraying of copper layer, in particular, and the second metal layer, i.e. tin layer. Then the production methods provides for installing partition(s) in perimetritic frame and at least one pipe ensuring its thermal communication with the absorber by means of welding or soldering with hard solder to, at least, one partition with the aid of at least one straining and fixing element and to connection channels of the perimetritic frame. The ends of the pipe are welded to the connection channels and the first transparent wall is installed on the metal coating, to which the soft metal strip is soldered to the supporting structure by means of soft solder. The soft metal strip is soldered to the supporting structure aligning the part of the strip in parallel to the supporting structure. After that, the solar collector panel is vacuum-treated, through the inlet channel of the pump using, at least, one external pump. The flat solar collector is heated to the temperature from 120°C to 170°C and approximately to 150°C, during the period sufficient for effective degassing of collector, i.e. at least 30 minutes. At the next stage, the flat solar collector or it's part containing getter and/or getter coating is heated to the temperature of, at least, 180°C or more in order to activate getter. Then, the flat solar collector is isolated by closing valve or pinching pipe connection in the point of pump inlet channel.
EFFECT: development of solar collector with vacuum-treating.
4 cl, 10 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к конструкции вакуумируемого плоского солнечного коллектора (с поглощающей панелью плоской конфигурации), содержащего по меньшей мере один поглотитель, по меньшей мере одну трубу, одну поддерживающую конструкцию и по меньшей мере одну прозрачную стенку. Кроме того, настоящее изобретение относится к устройству плоского солнечного коллектора, включающему по меньшей мере один предлагаемый в изобретении плоский солнечный коллектор и по меньшей мере одно зеркало; а также к батареи плоских солнечных коллекторов. И, наконец, настоящее изобретение относится к способу изготовления такого вакуумированного плоского солнечного коллектора.The present invention relates to the construction of an evacuated flat solar collector (with an absorbing panel of a flat configuration) comprising at least one absorber, at least one tube, one supporting structure and at least one transparent wall. In addition, the present invention relates to a flat solar collector device comprising at least one flat solar collector according to the invention and at least one mirror; as well as batteries of flat solar collectors. And finally, the present invention relates to a method for manufacturing such a vacuum flat solar collector.

Солнечные коллекторы, в частности плоские солнечные коллекторы, - это хорошо известные устройства, которые, как правило, используются для поглощения солнечной энергии и для ее передачи поглощающей текучей среде. В большинстве случаев, солнечные коллекторы состоят из черных поглощающих цилиндрических или пластинчатых элементов, располагающихся в корпусе, передняя часть которого закрывается прозрачной стеклянной панелью. Вследствие того, что солнечный свет имеет рассредоточенную природу, то в целях повышения рабочей температуры за счет уменьшения тепловых потерь, солнечные коллекторы при использовании могут быть вакуумированы в целях предотвращения переноса тепла газом и молекулярного переноса тепла. Очень высокие температуры также могут быть достигнуты за счет фокусировки света. Однако сфокусирован может быть только прямой свет, в то время как рассеянный (диффузный) свет этого свойства лишен. Следовательно, такое решение не очень привлекательно для таких регионов, как Центральная Европа, где приблизительно 50% солнечного света является рассеянным. Поскольку вакуумирование плоских солнечных коллекторов представляется достаточно проблематичным, вследствие того, что необходима конструкция, которая была бы способна поддерживать глубокий вакуум даже в условиях очень больших сил, обусловленных атмосферным давлением, внимание было сосредоточено на солнечных коллекторах, в основе которых лежит стеклянный цилиндр, в котором находится поглотитель (солнечного излучения) также цилиндрической или плоской формы. Такую конструкцию можно найти, например, в патенте US 4002160, в котором раскрывается многотрубчатый коллектор солнечной энергии, имеющий диффузно-отражающую поверхность, расположенную за трубами коллектора; эта конструкция включает ряд трубчатых элементов с двойными стенками, в которых наружная стенка изготовлена из стеклянного материала, прозрачного по всей ее окружности.Solar collectors, in particular flat solar collectors, are well-known devices that are typically used to absorb solar energy and to transmit it to an absorbing fluid. In most cases, solar collectors consist of black absorbing cylindrical or plate elements located in the case, the front of which is closed by a transparent glass panel. Due to the fact that sunlight is of a dispersed nature, in order to increase the operating temperature by reducing heat loss, solar collectors can be evacuated when used in order to prevent heat transfer by gas and molecular heat transfer. Very high temperatures can also be achieved by focusing the light. However, only direct light can be focused, while the diffused (diffuse) light of this property is devoid. Therefore, this solution is not very attractive for regions such as Central Europe, where approximately 50% of the sunlight is diffuse. Since the evacuation of flat solar collectors seems quite problematic, due to the fact that a design is needed that would be able to maintain a deep vacuum even under very high forces caused by atmospheric pressure, attention was focused on solar collectors, which are based on a glass cylinder, in which absorber (solar radiation) is also cylindrical or flat in shape. Such a construction can be found, for example, in US Pat. No. 4,002,160, which discloses a multi-tube solar energy collector having a diffusely reflecting surface located behind the collector tubes; this design includes a series of tubular elements with double walls, in which the outer wall is made of glass material that is transparent throughout its circumference.

В патенте US 4579107 раскрыт трубчатый коллектор, имеющий очень хорошие характеристики, которые достигаются за счет использования способа, применяемого для создания как селективных к солнечной энергии поверхностей или покрытий, так и отражающих поверхностей или покрытий на стекле, нанесением покрытия из расплавленного металла, путем напыления расплавленного металла на соответствующие поверхности, так чтобы стекло плавилось при контакте с расплавленным металлом, приводя, в результате, к высокой степени адгезии и необходимому термическому контакту.US 4,579,107 discloses a tubular collector having very good characteristics that are achieved by using the method used to create both solar-selective surfaces or coatings and reflective surfaces or coatings on glass, by coating of molten metal by spraying molten metal on appropriate surfaces so that the glass melts upon contact with molten metal, resulting in a high degree of adhesion and the necessary thermal contact.

Согласно патенту US 3960136 также и в основе системы аккумуляции солнечной энергии лежит использование стеклянной трубки с двойными стенками, наружная стенка которой является прозрачной практически по всей окружности. Пространство между двойными стенками уплотнено при давлении ниже атмосферного.According to US Pat. No. 3,960,136, the solar energy storage system is also based on the use of a double-walled glass tube, the outer wall of which is transparent over almost the entire circumference. The space between the double walls is sealed at a pressure below atmospheric.

Несмотря на то, что хорошо известно, что, в сравнении с трубчатыми коллекторами, раскрытыми, например, в патенте US 4002160, плоские солнечные коллекторы гарантируют максимальную возможность использования энергии для поглощения, трубчатые солнечные коллекторы, в большинстве случаев, продолжают рассматриваться, как более выгодные, вследствие того, что они более простоты в изготовлении с использованием металло-стеклянного уплотнения (металл-стекло), как требуется для поддержания условий глубокого вакуума.Despite the fact that it is well known that, in comparison with the tubular collectors disclosed, for example, in US Pat. No. 4,002,160, flat solar collectors guarantee maximum energy utilization for absorption, tubular solar collectors, in most cases, continue to be considered as more advantageous , due to the fact that they are easier to manufacture using metal-glass seals (metal-glass), as required to maintain high vacuum conditions.

В патенте US 4084576 раскрывается коллектор солнечной энергии, напоминающий по форме колбу, состоящий из черного поглотителя, который размещен в оболочке по типу плоской лампы, применяя, тем самым, надежный способ герметизации, который известен, например, при производстве телевизионных электронно-лучевых трубок (ЭЛТ).U.S. Patent 4,084,576 discloses a solar energy collector that resembles a bulb, consisting of a black absorber that is housed in a shell like a flat lamp, thereby applying the reliable sealing method that is known, for example, in the manufacture of television cathode ray tubes ( CRT).

Из патента US 3916871 может быть получен модуль плоского солнечного коллектора, состоящий из корпуса с вакуумированной камерой, описанной в вышеупомянутом патенте, прозрачной плоской стенки, образующей одну из сторон упомянутой камеры, и поглотителя энергии излучения с расположенными в нем каналами, термоизолированными от корпуса. В одном из примеров конструкции используется вакуумный насос, который подключается к модулю коллектора через соответствующие трубы для периодического вакуумирования модуля коллектора в случае необходимости. Согласно патенту US 3916871, вакуум в один торр (1 мм ртутного столба) рассматривается как достаточный для устранения потерь, обусловленных переносом тепла газом. В данном документе, однако, признается, что для очень низких давлений, которые существенным образом устраняют также и потери вследствие теплопроводности, требуется технология, которая еще не освоена в промышленном масштабе.From US Pat. In one design example, a vacuum pump is used, which is connected to the collector module through appropriate pipes to periodically evacuate the collector module if necessary. According to US Pat. No. 3,916,871, a vacuum of one torr (1 mmHg) is considered sufficient to eliminate losses caused by heat transfer by gas. This document, however, recognizes that for very low pressures, which also substantially eliminate losses due to thermal conductivity, a technology that has not yet been mastered on an industrial scale is required.

В патенте US 5653222 раскрывается плоский солнечный коллектор, при помощи которого делаются попытки создать вакуумированный плоский солнечный коллектор, имеющий конструкцию, способную противостоять силам окружающей среды, воздействующим на вакуумированную оболочку. Тепловые потери от поглощающей пластины, обусловленные конвекцией, проводимостью и тепловым инфракрасным излучением, совместно называемые радиацией, могут быть устранены за счет использования плоского солнечного коллектора, состоящего из заднего корпуса, сконфигурированного таким образом, чтобы он предусматривал ряд параллельных ячеек, предпочтительно с полукруглым поперечным сечением, в результате чего каждая такая ячейка способна служить основой для первичного остекления и принять поглотитель с ребристыми трубами. Поскольку эти трубы с оребрением занимают по меньшей мере 90% открытого пространства между боковыми стенками ячеек, то большая часть излучения поглощается, а меньшая его часть проходит между поглотителями с оребренными трубами и боковыми стенками. Установлено, что круглое поперечное сечение отдельных ячеек обеспечивает самую высокую степень сопротивления силам деформации внутреннего вакуума. Согласно патенту US 5653222, плоский солнечный коллектор позволяет иметь большое число элементов, размеры которых должны быть точно определены, и которые также должны быть расположены в предопределенном системном порядке. Таким образом, если исходить из патента US 5653222, то плоские солнечные коллекторы, считаются достаточно дорогими с точки зрения стоимости и достаточно трудными для промышленного производства.US Pat. No. 5,653,222 discloses a flat solar collector with which attempts are made to create a vacuum flat solar collector having a structure capable of withstanding environmental forces acting on a vacuum envelope. Heat losses from the absorber plate due to convection, conductivity and thermal infrared radiation, collectively called radiation, can be eliminated by using a flat solar collector consisting of a rear housing configured to include a series of parallel cells, preferably with a semicircular cross section As a result, each such cell is able to serve as the basis for primary glazing and adopt an absorber with ribbed tubes. Since these finned tubes occupy at least 90% of the open space between the side walls of the cells, a large part of the radiation is absorbed, and a smaller part passes between the absorbers with finned tubes and side walls. It has been established that the circular cross section of individual cells provides the highest degree of resistance to the forces of deformation of the internal vacuum. According to patent US 5653222, a flat solar collector allows you to have a large number of elements, the dimensions of which must be precisely determined, and which must also be located in a predetermined system order. Thus, based on US Pat. No. 5,653,222, flat solar collectors are considered quite expensive in terms of cost and difficult enough for industrial production.

В патенте US 4455998 дано описание солнечного коллектора, состоящего по меньшей мере из одной вакуумированной запаянной прозрачной трубки или оболочки, в которую заключен нагреваемый реверсивный водородный поглотитель, состоящий из одного или более металлов, таких как титан, цирконий, гафний, скандий, иттрий, лантан, редкоземельные металлы, стронций, барий, ванадий, ниобий, тантал, торий и их сплавов, находящихся в частично наводороженных условиях. При нагревании реверсивного водородного поглотителя давление водорода повышается и происходит высвобождение водорода из поглотителя, в то время как при охлаждении реверсивного водородного поглотителя водород поглощается снова. Данный механизм гарантирует поддержание солнечным коллектором своего нормального коэффициента полезного действия, когда потери солнечного коллектора могут расти за счет повышения давления водорода и получение солнечного тепла коллектором превышает аккумуляторную способность оставшейся части конструкции, что приводит к чрезмерному росту температуры поглотителя. Что касается оболочки для солнечного коллектора, то представлена только стеклянная трубка, имеющая круглое поперечное сечение и включающая в себя поглотитель в форме пластины, соединенный по теплопроводности с секцией испарителя тепловой трубы.US Pat. No. 4,455,998 describes a solar collector consisting of at least one evacuated sealed transparent tube or sheath containing a heated reversible hydrogen absorber consisting of one or more metals, such as titanium, zirconium, hafnium, scandium, yttrium, lanthanum , rare-earth metals, strontium, barium, vanadium, niobium, tantalum, thorium and their alloys, which are in partially hydrogenated conditions. When the reversible hydrogen absorber is heated, the hydrogen pressure rises and hydrogen is released from the absorber, while when the reversible hydrogen absorber is cooled, hydrogen is absorbed again. This mechanism ensures that the solar collector maintains its normal efficiency when losses of the solar collector can increase due to an increase in hydrogen pressure and the solar heat generated by the collector exceeds the battery capacity of the remaining part of the structure, which leads to an excessive increase in the temperature of the absorber. As for the shell for the solar collector, only a glass tube is presented having a circular cross section and including a plate-shaped absorber connected in heat conduction to the heat pipe evaporator section.

Несмотря на явные преимущества солнечных коллекторов, имеющиеся на настоящий момент вакуумированные трубчатые коллекторы продолжают представлять собой значительные неудобства. Каждая труба требует на каждом конце металлостеклянного уплотнения с сильфонами для уменьшения теплопроводности и компенсации дифференциального теплового расширения охлаждаемой трубы по отношению к оболочке, находящейся в условиях комнатной температуры. Кроме того, трубы должны быть расположены на некотором расстоянии друг от друга с тем, чтобы избежать экранирования, которое приводит к снижению поглощающей способности. К тому же, операции по техническому обслуживанию и очистке многотрубчатых конструкций крайне затруднительны. Поэтому, для смягчения данной проблемы достаточно часто используется дополнительное переднее стекло, что однако приводит к дополнительной потере проходящего света.Despite the clear advantages of solar collectors, the currently evacuated tubular collectors continue to be a significant inconvenience. Each pipe requires a metal-glass seal with bellows at each end to reduce thermal conductivity and compensate for the differential thermal expansion of the chilled pipe relative to the shell at room temperature. In addition, the pipes should be located at some distance from each other in order to avoid shielding, which leads to a decrease in absorption capacity. In addition, maintenance and cleaning operations for multi-tube structures are extremely difficult. Therefore, to mitigate this problem, an additional front glass is often used, which however leads to an additional loss of transmitted light.

Хотя вышеупомянутые недостатки трубчатых солнечных коллекторов могут быть по меньшей мере частично устранены за счет плоской вакуумированной солнечной панели, основным недостатком упомянутых плоских систем продолжает оставаться то, что большая плоская поверхность менее пригодна для выдерживания атмосферного давления. Кроме того, внешнее металлостеклянное уплотнение также продолжает представлять собой многочисленные проблемы. Вероятно вследствие этих трудностей, в основе плоского солнечного коллектора, описанного в патенте US 3916871, лежит корпус из пластмассы, имеющий также прозрачную пластмассовую переднюю часть. В результате данный плоский солнечный коллектор вакуумируется только до давления в 1 торр, достаточного для устранения переноса тепла газом, но не молекулярного переноса тепла.Although the aforementioned disadvantages of tubular solar collectors can be at least partially eliminated by a flat evacuated solar panel, the main disadvantage of the aforementioned flat systems continues to be that a large flat surface is less suitable to withstand atmospheric pressure. In addition, the outer metal-glass seal also continues to present numerous problems. Probably due to these difficulties, the flat solar collector described in US Pat. As a result, this flat solar collector is evacuated only to a pressure of 1 torr, sufficient to eliminate heat transfer by gas, but not molecular heat transfer.

С учетом описанных проблем предшествующего уровня техники в основу настоящего изобретения была положена задача разработки плоского солнечного коллектора, который мог бы функционировать и в условиях очень высоких температур, имел бы более высокий коэффициент полезного действия и мог бы выдерживать глубокий вакуум в течение очень продолжительного периода времени. Задачей настоящего изобретения также является разработка плоского солнечного коллектора, который также включал бы большие плоские поверхности и при этом мог бы выдерживать атмосферное давление и гарантировал бы высокую степень безопасности в обращении. Кроме того, задачей настоящего изобретения является разработка надежной технологии изготовления в высокой степени вакуум-плотных плоских солнечных коллекторов.Based on the described problems of the prior art, the present invention was based on the task of developing a flat solar collector that could function even under very high temperatures, have a higher efficiency and could withstand a deep vacuum for a very long period of time. An object of the present invention is also to provide a flat solar collector that also includes large flat surfaces and can withstand atmospheric pressure and guarantee a high degree of handling safety. In addition, an object of the present invention is to provide a reliable technology for manufacturing highly vacuum-dense flat solar collectors.

Решение указанных задач изобретения достигается в предлагаемой конструкции плоского солнечного коллектора, выполненного с возможностью вакуумирования и вакуум-уплотнения, содержащего по меньшей мере один поглотитель, в частности пластинчатый поглотитель, по меньшей мере одну трубу, которая по меньшей мере частично термически связана с указанным по меньшей мере одним поглотителем, поддерживающую конструкцию, изготовленную, в частности, из металла и снабженную периметрической рамой, и по меньшей мере одну первую прозрачную стенку, в частности плоскую стеклянную панель, причем, в частности, периметр первой прозрачной стенки и поддерживающая конструкция, в частности первая опорная поверхность рамы, перекрываются, в частности, на периметрическом участке, при этом по меньшей мере одна сторона первой прозрачной стенки включает по меньшей мере частично, в частности, по меньшей мере на части площади перекрытия и/или периметра упомянутой стороны первой прозрачной стенки, металлическое покрытие, состоящее, в частности, из первого металлического слоя, в частности медного слоя плазменного напыления, и второго металлического слоя, в частности слоя олова, образуя, тем самым по меньшей мере один металлизированный участок на прозрачной стенке, и указанный плоский солнечный коллектор также включает, в частности, первую ленту из мягкого металла, в частности свинца и/или меди, пригодную для уплотнения стыка между первой прозрачной стенкой и поддерживающей конструкцией посредством ее припайки, в частности, мягким припоем к поддерживающей конструкции, в частности к ее периметрической раме, и к металлизированному участку первой прозрачной стенки.The solution of these problems of the invention is achieved in the proposed design of a flat solar collector made with the possibility of evacuation and vacuum sealing, containing at least one absorber, in particular a plate absorber, at least one pipe, which is at least partially thermally connected with the specified at least at least one absorber, supporting structure made in particular of metal and provided with a perimeter frame, and at least one first transparent wall, in particular a flat glass panel, in particular, the perimeter of the first transparent wall and the supporting structure, in particular the first supporting surface of the frame, overlap, in particular, on the perimeter section, while at least one side of the first transparent wall includes at least partially in particular, at least on a part of the overlapping area and / or perimeter of said side of the first transparent wall, a metal coating consisting, in particular, of a first metal layer, in particular a copper layer laser spraying, and a second metal layer, in particular a tin layer, thereby forming at least one metallized area on a transparent wall, and said flat solar collector also includes, in particular, a first strip of soft metal, in particular lead and / or copper, suitable for sealing the joint between the first transparent wall and the supporting structure by soldering it, in particular, soft solder to the supporting structure, in particular to its perimeter frame, and to the metallized area the first transparent wall.

В предпочтительном исполнении предлагаемый в изобретении плоский солнечный коллектор дополнительно содержит нижнюю часть, присоединенную к поддерживающей конструкции с образованием корпуса, пригодного для вакуум-уплотнения.In a preferred embodiment, the inventive flat solar collector further comprises a lower part attached to the supporting structure to form a housing suitable for vacuum sealing.

В частности, предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна лента из мягкого металла, была бы по меньшей мере частично, расположена параллельно металлической поддерживающей конструкции. Таким образом, ленту из мягкого металла лучше всего располагать параллельно низлежащей поверхности поддерживающей конструкции, на которую она опирается.In particular, it is preferable that at least one soft metal tape be at least partially parallel to the metal support structure. Thus, a soft metal tape is best placed parallel to the underlying surface of the supporting structure on which it rests.

Согласно одному из предпочтительных вариантов конструкции периметр прозрачной стенки и рама и/или нижняя часть поддерживающей конструкции соединены друг с другом посредством ленты из мягкого металла, пригодной для припайки мягким припоем по меньшей мере в одном первом месте припайки к поддерживающей конструкции, в частности к раме и/или к нижней части поддерживающей конструкции, и/или по меньшей мере в одном втором месте припайки к прозрачной стенке, в частности к металлизированному участку прозрачной стенки.According to one preferred embodiment, the perimeter of the transparent wall and the frame and / or the lower part of the supporting structure are connected to each other by means of a soft metal tape suitable for soft soldering in at least one first soldering point to the supporting structure, in particular to the frame and / or to the bottom of the supporting structure, and / or at least at one second soldering point to the transparent wall, in particular to the metallized portion of the transparent wall.

Настоящее изобретение также предусматривает наличие по меньшей мере одной второй прозрачной, в частности, плоской стенки, в частности стеклянной панели, отделенной от первой прозрачной стенки поддерживающей конструкцией, причем, в частности, периметры второй прозрачной стенки и, в частности, второй несущей поверхности рамы, перекрываются, в частности, на периметрическом участке, при этом по меньшей мере одна сторона второй прозрачной стенки включает по меньшей мере частично, в частности, по меньшей мере, на части площади перекрытия и/или периметра указанной стороны второй прозрачной стенки, металлическое покрытие, в частности, включающее первый металлический слой, в частности, медный слой плазменного напыления, и второй металлический слой, в частности, слой олова, образуя, тем самым по меньшей мере один металлизированный участок на второй прозрачной стенке, и солнечный коллектор также содержит, в частности, вторую ленту из мягкого металла, в частности, свинца и/или меди, пригодную для уплотнения стыка между второй прозрачной стенкой и поддерживающей конструкцией, в частности, рамой, посредством припайки, в частности, мягким припоем, к поддерживающей конструкции, в частности к ее периметрической раме, и к металлизированному участку второй прозрачной плоской стенки.The present invention also provides for the presence of at least one second transparent, in particular, flat wall, in particular a glass panel, separated from the first transparent wall by a supporting structure, in particular, the perimeters of the second transparent wall and, in particular, the second bearing surface of the frame, overlap, in particular, on the perimeter section, while at least one side of the second transparent wall includes at least partially, in particular at least part of the area of the overlap and / or the perimeter of the indicated side of the second transparent wall, a metal coating, in particular comprising a first metal layer, in particular a plasma sprayed copper layer, and a second metal layer, in particular a tin layer, thereby forming at least one metallized region on the second transparent the wall, and the solar collector also contains, in particular, a second strip of soft metal, in particular lead and / or copper, suitable for sealing the joint between the second transparent wall and the supporting structure, in particular by a frame, by soldering, in particular by soft solder, to the supporting structure, in particular to its perimeter frame, and to the metallized portion of the second transparent flat wall.

Согласно другому предпочтительному варианту поддерживающая конструкция дополнительно включает по меньшей мере одну перегородку или, в частности, решетку перегородок, в частности металлических перекладин.According to another preferred embodiment, the supporting structure further includes at least one partition or, in particular, a grid of partitions, in particular metal beams.

Перегородки используются для поддержания надлежащим образом прозрачной плоской стенки плоского солнечного коллектора, в частности, когда стеклянная панель охватывает слишком большую поверхность. Без использования таких перегородок прозрачная передняя стеклянная панель большого размера может деформироваться в условиях атмосферного давления. Наиболее предпочтительным считается применение группы продольных и поперечных металлических перекладин, в частности, высота которых, в основном, была бы идентичной глубине корпуса коллектора. Как правило, считается достаточным предусматривать использование продольных или поперечных перекладин, в частности, металлических перекладин, шириной приблизительно от 1 до 10 мм. Таким образом, размеры элементов поддерживающей конструкции, в частности периметрической рамы и перекладин, рассчитываются так, чтобы все несущие участки поддерживающей поверхности, которая плотно поддерживает прозрачную стенку, лежали в одной плоскости. В этом случае происходит наиболее равномерное распределение сил, воздействующих на прозрачную стенку.Partitions are used to maintain an appropriately transparent flat wall of a flat solar collector, in particular when the glass panel covers too large a surface. Without the use of such partitions, a large transparent glass front panel can deform under atmospheric pressure. The most preferred is the use of a group of longitudinal and transverse metal bars, in particular, the height of which, basically, would be identical to the depth of the collector body. As a rule, it is considered sufficient to provide for the use of longitudinal or transverse rungs, in particular metal rungs, with a width of approximately 1 to 10 mm. Thus, the dimensions of the elements of the supporting structure, in particular the perimeter frame and the crossbars, are calculated so that all the bearing sections of the supporting surface, which tightly supports the transparent wall, lie in the same plane. In this case, the most uniform distribution of forces acting on the transparent wall occurs.

Предпочтительно, чтобы также использовалась по меньшей мере одна защитная (экранирующая) пластина, в частности, защитная пластина с низкой излучательной способностью, которая может быть размещена между поглотителем солнечного излучения и нижней частью, присоединяемой к поддерживающей конструкции. При использовании таких защитных пластин тепловые потери могут быть дополнительно уменьшены, главным образом, за счет уменьшения радиационного теплообмена между поглотителем и металлической частью коллектора.Preferably, at least one protective (shielding) plate is also used, in particular a low emissivity protective plate, which can be placed between the solar absorber and the lower part attached to the supporting structure. When using such protective plates, the heat loss can be further reduced, mainly due to the reduction of radiation heat transfer between the absorber and the metal part of the collector.

Расстояние между нижней частью корпуса при присоединении к поддерживающей конструкции или между второй прозрачной стенкой и первой прозрачной стенкой составляет приблизительно от 1 до 10 см.The distance between the lower part of the housing when attached to the supporting structure or between the second transparent wall and the first transparent wall is approximately 1 to 10 cm.

Преимущественно, расстояние между нижней частью корпуса при присоединении к поддерживающей конструкции и передней прозрачной стенкой составляет приблизительно от 2 до 6 см. Кроме того, толщина передней стеклянной панели составляет, как правило, приблизительно от 1 до 10 мм. Толщина передней стеклянной панели зависит, в основном, от площади поверхности упомянутой стеклянной панели и от расстояния между перегородками.Advantageously, the distance between the lower part of the housing when attached to the supporting structure and the front transparent wall is about 2 to 6 cm. In addition, the thickness of the front glass panel is usually about 1 to 10 mm. The thickness of the front glass panel depends mainly on the surface area of said glass panel and on the distance between the partitions.

Согласно еще одному предпочтительному варианту по меньшей мере поддерживающая конструкция, в частности по меньшей мере часть внутренней стенки поддерживающей конструкции, по меньшей мере одна перегородка и/или нижняя часть, в частности внутренняя стенка нижней части, изготовлена(-ны) из меди, стали или алюминия, и/или покрыты пленкой с низкой инфракрасной абсорбционной способностью, включающей, в частности, медь и/или алюминий. Предусмотрено, чтобы материал, используемый для поддерживающей конструкции и/или нижней части корпуса, был пригоден для обеспечения коррозионной стойкости, в частности, с наружной стороны указанного солнечного коллектора.According to another preferred embodiment, at least the supporting structure, in particular at least part of the inner wall of the supporting structure, at least one partition and / or lower part, in particular the inner wall of the lower part, is made of copper, steel or aluminum, and / or coated with a film with a low infrared absorption capacity, including, in particular, copper and / or aluminum. It is envisaged that the material used for the supporting structure and / or the lower part of the casing is suitable for ensuring corrosion resistance, in particular from the outside of said solar collector.

В другом предпочтительном варианте конструкции предлагаемый в настоящем изобретении плоский солнечный коллектор включает по меньшей мере один геттер (газопоглотитель) и/или по меньшей мере частичное геттерное покрытие, в частности, покрытие средней толщиной менее 1000 нм, наносимое по меньшей мере на часть поглотителя и/или поддерживающей конструкции. Использование геттерной технологии предпочтительно для обеспечения плоского солнечного коллектора по настоящему изобретению с интегрированным насосом. При использовании такого насоса, входящего в состав сборки солнечного коллектора, появляется возможность поддерживать давление ниже 10-4 торр, что, как правило, необходимо для значительного снижения потерь вследствие молекулярного переноса тепла. В предпочтительном примере конструкции, приведенном в настоящем раскрытии изобретения, неиспаряемое геттерное покрытие в виде тонкой пленки наносится, в частности, на тыльную сторону поглотителя и/или на внутреннюю поверхность корпуса или поддерживающей конструкции. Следует обратить особое внимание на то, чтобы толщина геттерного покрытия не оказывала отрицательного влияния на излучательную способность низлежащего покрытия из меди или алюминиевого сплава. Как правило, толщина геттерного покрытия должна поддерживаться на уровне нескольких сотен нм, в частности в диапазоне приблизительно от 100 до 600 нм, в то время как наиболее предпочтительным уровнем является уровень приблизительно 100 нм. Способ нанесения геттерного покрытия раскрыт, например, в патенте US 6468043. В качестве геттерного насоса, могли бы быть использованы выпускаемые промышленностью геттеры, такие как, например, не допускающий испарения геттер марки St 707, выпускаемый компанией SAES Getters.In another preferred embodiment, the flat solar collector of the present invention includes at least one getter (getter) and / or at least partial getter coating, in particular a coating with an average thickness of less than 1000 nm applied to at least a portion of the absorber and / or supporting structure. The use of getter technology is preferred to provide the flat solar collector of the present invention with an integrated pump. When using such a pump, which is part of the assembly of the solar collector, it becomes possible to maintain a pressure below 10 -4 Torr, which is usually necessary to significantly reduce losses due to molecular heat transfer. In a preferred construction example provided in the present disclosure, a non-vaporizable getter coating in the form of a thin film is applied, in particular, to the back of the absorber and / or to the inner surface of the housing or supporting structure. Care should be taken to ensure that the thickness of the getter coating does not adversely affect the emissivity of the underlying copper or aluminum alloy coating. Typically, the thickness of the getter coating should be maintained at a level of several hundred nm, in particular in the range of from about 100 to 600 nm, while the most preferred level is about 100 nm. A method for applying a getter coating is disclosed, for example, in US Pat. No. 6,486,043. As a getter pump, commercial getters could be used, such as, for example, non-vaporizing getters of the brand St 707 manufactured by SAES Getters.

Также может быть предусмотрено наличие в плоском солнечном коллекторе между прозрачной стенкой и поглотителем по меньшей мере одной дополнительной прозрачной стенки и/или ИК-зеркального покрытия, наносимого на внутреннюю сторону прозрачной стенки и/или на внутреннюю сторону, или на обе стороны дополнительной прозрачной стенки. Для снижения потерь при излучении на переднюю стеклянную стенку и даже далее, на дополнительные стеклянные панели и/или ИК- зеркальный слой также могут быть нанесены покрытия.It can also be provided for the presence in the flat solar collector between the transparent wall and the absorber of at least one additional transparent wall and / or IR mirror coating applied to the inner side of the transparent wall and / or to the inner side, or on both sides of the additional transparent wall. Coatings may also be applied to additional glass panels and / or an IR mirror layer to reduce radiation loss.

Одной из особенностей настоящего изобретения является возможность наличия вакуум-плотного соединительного канала(-ов), интегрированного(-ых) в периметрическую раму и включающего(-их), в частности, по меньшей мере один сильфонный компенсатор. Также можно предусмотреть по меньшей мере один соединительный канал в виде впускного канала насоса, интегрированный в периметрическую раму или в боковую стенку поддерживающей конструкции для первоначального вакуумирования коллектора, и/или по меньшей мере один насос, подходящий для подключения к указанному впускному каналу.One of the features of the present invention is the possibility of having a vacuum-tight connecting channel (s) integrated (s) in the perimeter frame and including (s), in particular, at least one bellows expansion joint. It is also possible to provide at least one connecting channel in the form of a pump inlet integrated into the perimeter frame or into the side wall of the supporting structure for initial evacuation of the manifold, and / or at least one pump suitable for connecting to the specified inlet.

Трубы охлаждения или трубы, которые располагаются внутри плоского солнечного коллектора, проходят через стенку корпуса солнечного коллектора в вакуум-плотном исполнении. Вследствие разного температурного режима труб и корпуса, сильфонные компенсаторы могут быть использованы вблизи места соединения корпуса и трубы или трубы охлаждения. Входной канал насоса предпочтительно рассчитывается таким образом, чтобы по завершении процесса вакуумирования трубный соединитель был бы перекрыт задвижкой. Данный трубный соединитель также может быть пережат, в частности, если изготовлен из меди.Cooling pipes or pipes that are located inside a flat solar collector pass through the wall of the housing of the solar collector in a vacuum-tight design. Due to the different temperature conditions of the pipes and the housing, bellows expansion joints can be used near the junction of the housing and the pipe or cooling pipe. The pump inlet is preferably designed so that upon completion of the evacuation process, the pipe connector is closed by a valve. This pipe connector can also be pinched, in particular if made of copper.

В примере конструкции, которому отдается существенное предпочтение, может быть предусмотрено, чтобы поддерживающая конструкция, в частности рама, включала боковую стенку и, в частности, перпендикулярную ей и присоединенную к ней опорную поверхность, приспособленную для поддерживания, в частности, прозрачной стенки по ее периметру. Особо предпочтительным является, если рама плоского солнечного коллектора включает периметрическую боковую стенку, которая охватывает по кругу нижнюю часть корпуса и которая, в частности, располагается перпендикулярно нижней части корпуса. В предпочтительном примере конструкции опорная поверхность, которая соединена с упомянутой боковой стенкой, размещается параллельно нижней части корпуса по меньшей мере там, где она противолежит упомянутой несущей поверхности. Такая U-образная конфигурация краевой части плоского солнечного коллектора позволяет иметь весьма прочное крепление передней прозрачной плоской стенки.In an example of a construction that is greatly preferred, it may be provided that the supporting structure, in particular the frame, includes a side wall and, in particular, a support surface perpendicular to it and attached thereto, adapted to support, in particular, a transparent wall around its perimeter . Particularly preferred is if the frame of the flat solar collector includes a perimetric side wall that surrounds the lower part of the casing and which, in particular, is perpendicular to the lower part of the casing. In a preferred embodiment, the abutment surface, which is connected to said side wall, is parallel to the lower part of the housing, at least where it is opposite the said bearing surface. This U-shaped configuration of the edge of the flat solar collector allows you to have a very strong mount front transparent flat wall.

В другом примере конструкции предпочтение отдается размещению по меньшей мере одной ленты из мягкого металла по меньшей мере частично, в пространстве между прозрачной плоской стенкой и опорной поверхностью рамы, где по меньшей мере первое место припайки этой ленты из металла является местом припайки, в частности, мягким припоем, в частности к металлизированному участку прозрачной плоской стенки и/или к корпусу, в частности к боковой стенке и/или к несущей поверхности, и/или где по меньшей мере второе место припайки упомянутой ленты из металла является местом припайки, в частности, мягким припоем, в частности к металлизированному участку прозрачной плоской стенки и/или к корпусу, в частности к боковой стенке и/или к несущей поверхности. Установлено, что в высокой степени эффективное уплотнение плоского солнечного коллектора по настоящему изобретению можно получить за счет оловянно-медной металлизации прозрачной плоской стенки, в частности за счет металлизации периметра одной из двух поверхностей прозрачной плоской стенки. После этого, лента из мягкого металла может быть припаяна мягким припоем как к корпусу, который, как правило, изготавливается из металла, так и к стеклянной стенке. Предпочтительно располагать ленту из мягкого металла между внутренней стороной стеклянной стенки и опорной поверхностью, соединенной с боковой стенкой корпуса, сводя, тем самым, к минимуму мертвый объем в условиях вакуума и защищая стеклянную стенку от царапин, которые могут появиться при трении о металлическую конструкцию несущей поверхности рамы.In another construction example, preference is given to placing at least one soft metal tape at least partially in the space between the transparent flat wall and the supporting surface of the frame, where at least the first soldering point of this metal tape is a soldering point, in particular soft solder, in particular to the metallized area of the transparent flat wall and / or to the housing, in particular to the side wall and / or to the bearing surface, and / or where at least the second soldering point of the said tape made of metal alla is a solder point, in particular a soft solder, in particular to the metallized area of a transparent flat wall and / or to the body, in particular to the side wall and / or to the bearing surface. It has been found that a highly efficient sealing of a flat solar collector according to the present invention can be obtained by tin-copper metallization of a transparent flat wall, in particular by metallization of the perimeter of one of the two surfaces of a transparent flat wall. After that, the tape made of soft metal can be soldered with soft solder both to the body, which, as a rule, is made of metal and to the glass wall. It is preferable to place a soft metal tape between the inner side of the glass wall and the abutment surface connected to the side wall of the housing, thereby minimizing dead volume in a vacuum and protecting the glass wall from scratches that may occur when rubbing against the metal structure of the bearing surface frames.

Таким образом, предусматривается, чтобы по меньшей мере одно первое место припайки ленты из мягкого металла является местом припайки, в частности, мягким припоем к корпусу, в частности к раме и/или к опорной поверхности рамы, а второе место припайки ленты из мягкого металла является местом припайки, в частности, мягким припоем к прозрачной стенке, в частности к металлизированному участку упомянутой плоской стенки.Thus, it is envisaged that at least one first soldering point of the soft metal tape is a soldering point, in particular a soft solder to the body, in particular to the frame and / or to the supporting surface of the frame, and the second soldering point of the soft metal tape is the place of soldering, in particular, soft solder to the transparent wall, in particular to the metallized portion of said flat wall.

Другой особенностью настоящего изобретения является то, что предусматривается, чтобы поглотитель состоял по меньшей мере из одной медной пластины, в частности медной пластины CU-OFE и/или CU-OFS, которая покрыта пленкой селективного поглотителя, в частности "черным" хромом, по меньшей мере с той стороны, которая открыта воздействию солнечного излучения. Поглотители солнечного излучения, изготавливаемые из медных пластин, как правило, демонстрируют среднюю толщину приблизительно от 1 до 2 мм, например, при использовании медных пластин CU-OFE и/или CU-OFS. Как правило, что касается пленки селективного поглотителя, то предпочтение отдается таким пленкам, которые способны выдержать длительный нагрев в диапазоне температур от 350 до 400°С. Тыльная сторона пластин поглотителя предпочтительно крепится к трубе, например к трубе охлаждения, для отвода тепла. Для областей применения, где возможные температуры не превышают 150°С, в качестве охлаждающей текущей среды может использоваться вода, в то время как для областей применения, где имеют место более высокие температуры, предпочтение отдается маслу или воздуху.Another feature of the present invention is that it is provided that the absorber consists of at least one copper plate, in particular a CU-OFE and / or CU-OFS copper plate, which is coated with a selective absorber film, in particular “black” chromium, at least least on the side that is exposed to sunlight. Solar absorbers made from copper plates typically exhibit an average thickness of about 1 to 2 mm, for example, using CU-OFE and / or CU-OFS copper plates. As a rule, as regards the selective absorber film, preference is given to those films that are able to withstand prolonged heating in the temperature range from 350 to 400 ° C. The back of the absorber plates is preferably attached to a pipe, for example a cooling pipe, to remove heat. For applications where possible temperatures do not exceed 150 ° C, water can be used as a cooling flow medium, while for applications where higher temperatures occur, oil or air is preferred.

Также предусмотрены плоские солнечные коллекторы, в которых по меньшей мере одна, в частности, по существу U-образная труба термически соединена с по меньшей мере одним поглотителем, в частности, посредством сварки или пайки твердым припоем и/или где труба(-ы) расположена(-ы) без прямого термического контакта с поддерживающей конструкцией, в частности с периметрической рамой и/или по меньшей мере с одной перегородкой.Flat solar collectors are also provided in which at least one, in particular a substantially U-shaped pipe is thermally connected to at least one absorber, in particular by welding or brazing and / or where the pipe (s) are located (s) without direct thermal contact with the supporting structure, in particular with the perimeter frame and / or at least one partition.

Кроме того, в одном примере конструкции, предусмотрен по меньшей мере один внешний насос, в частности турбомолекулярная насосная станция. Такой внешний насос может быть использован для изначальной установки достаточно низкого давления с тем, чтобы в последующей работе этот внешний насос мог бы являться неотъемлемой частью системы вакуумирования солнечного коллектора, например, на основе геттерной технологии.In addition, in one design example, at least one external pump, in particular a turbomolecular pumping station, is provided. Such an external pump can be used for initial installation of a sufficiently low pressure so that in subsequent operation this external pump could be an integral part of the solar collector evacuation system, for example, based on getter technology.

Задачи настоящего изобретения могут быть также решены посредством солнечного коллектора, в котором, кроме того, и тыльная часть имеет прозрачную стенку. Таким образом, обеспечивается плоский солнечный коллектор, который включает по меньшей мере один поглотитель, в частности пластинчатый поглотитель, по меньшей мере одну трубу, которая по меньшей мере частично термически связана по меньшей мере с одним поглотителем солнечного излучения, периметрическую раму, в частности металлическую раму, переднюю прозрачную стенку и тыльную прозрачную стенку, где, в частности, периметр передней прозрачной стенки и верхней стороны рамы, в частности периметр тыльной прозрачной стенки и нижней стороны рамы, имеют перекрывающийся по периметру участок, где по меньшей мере часть перекрывающегося участка той стороны передней прозрачной плоской стенки, которая выходит на верхнюю сторону, в частности на опорную поверхность рамы, и на котором по меньшей мере часть перекрывающегося участка той стороны тыльной прозрачной стенки, которая выходит на тыльную сторону, в частности на опорную поверхность рамы, обе покрыты по меньшей мере одним первым слоем металла, в частности металлизированы с использованием медного слоя плазменного напыления, и на которых каждый первый слой металла защищен по меньшей мере одним вторым слоем металла, в частности слоем олова, и на которых, в частности, периметры передней прозрачной стенки и упомянутой рамы, в частности периметры тыльной прозрачной стенки и упомянутой рамы, надежно соединены друг с другом при использовании первой и второй, в частности периметрической, ленты из мягкого металла, в частности ленты из свинца и/или меди; при этом первая металлическая лента пригодна для пайки мягким припоем, в частности, по меньшей мере в одном первом месте припайки, к металлизированному участку передней прозрачной плоской стенки и по меньшей мере в одном втором месте припайки, в частности, с противоположенной стороны, к упомянутой раме, в частности, по определенным местам припайки и где, в частности, периметры тыльной прозрачной стенки и упомянутой рамы надежно соединены друг с другом посредством второй, в частности, периметрической ленты из мягкого металла, в частности свинца и/или меди, которая пригодна для пайки мягким припоем, в частности, по меньшей мере в одном первом месте припайки на металлизированный участок тыльной прозрачной плоской стенки и по меньшей мере в одном втором месте припайки, в частности, с противоположенной стороны, к упомянутой раме, в частности, по определенным местам припайки. Первую и вторую ленты из мягкого металла предпочтительно, по меньшей мере, частично, проложить параллельно поддерживающей конструкции.The objectives of the present invention can also be solved by means of a solar collector, in which, in addition, the rear part has a transparent wall. Thus, a flat solar collector is provided that includes at least one absorber, in particular a plate absorber, at least one tube that is at least partially thermally connected to at least one solar absorber, a perimeter frame, in particular a metal frame , the front transparent wall and the rear transparent wall, where, in particular, the perimeter of the front transparent wall and the upper side of the frame, in particular the perimeter of the rear transparent wall and the lower side of we have a section overlapping around the perimeter, where at least a part of the overlapping section of that side of the front transparent flat wall that extends to the upper side, in particular the supporting surface of the frame, and in which at least part of the overlapping section of that side of the back transparent wall, which goes to the back side, in particular to the supporting surface of the frame, both are covered with at least one first layer of metal, in particular metallized using a copper layer of plasma spraying, and each first metal layer is protected by at least one second metal layer, in particular a tin layer, and on which, in particular, the perimeters of the front transparent wall and said frame, in particular the perimeters of the rear transparent wall and said frame, are securely connected to each other when the use of the first and second, in particular perimetric, tapes of soft metal, in particular tapes of lead and / or copper; wherein the first metal strip is suitable for soldering with soft solder, in particular in at least one first place of soldering, to the metallized area of the front transparent flat wall and at least one second place of soldering, in particular, from the opposite side, to the said frame , in particular, at certain soldering places and where, in particular, the perimeters of the transparent back wall and said frame are reliably connected to each other by means of a second, in particular, perimetric tape made of soft metal, in particular Indian and / or copper, which is suitable for soldering with soft solder, in particular in at least one first place of soldering to the metallized portion of the back transparent flat wall and at least one second place of soldering, in particular, from the opposite side, to the aforementioned frame, in particular, at certain places of soldering. The first and second soft metal tapes are preferably at least partially laid parallel to the supporting structure.

Особые преимущества могут быть получены при использовании устройства плоского солнечного коллектора, в котором имеет место совместное использование плоского солнечного коллектора по настоящему изобретению и зеркала, которое приспособлено для отражения солнечного света на тыльную прозрачную плоскую стенку, позволяя, тем самым, наиболее эффективно усилить характерный поток солнечного излучения на поглотитель. Таким образом, предусматривается устройство плоского солнечного коллектора, содержащее по меньшей мере один плоский солнечный коллектор, описанный выше, и по меньшей мере одно зеркало, в частности зеркало по существу полуцилиндрической формы, способное отражать свет по меньшей мере на одну прозрачную стенку плоского солнечного коллектора. В одном предпочтительном примере конструкции плоский солнечный коллектор может быть расположен над зеркалом полуцилиндрической формы, в частности, таким образом, чтобы даже диффузная компонента солнечного света, попадающего на зеркало, могла быть почти полностью отражена на тыльной стороне плоского солнечного коллектора.Particular advantages can be obtained by using a flat solar collector device, in which there is a combined use of the flat solar collector of the present invention and a mirror, which is adapted to reflect sunlight onto a rear transparent flat wall, thereby making it possible to most effectively enhance the characteristic solar flux radiation to the absorber. Thus, a planar solar collector device is provided, comprising at least one flat solar collector as described above and at least one mirror, in particular a mirror that is substantially semi-cylindrical in shape, capable of reflecting light onto at least one transparent wall of the flat solar collector. In one preferred design example, the planar solar collector can be located above the semi-cylindrical shape, in particular so that even the diffuse component of the sunlight entering the mirror can be almost completely reflected on the back of the planar solar collector.

В другом примере конструкции, например, если используется зеркало полуцилиндрической формы, упомянутый солнечный коллектор расположен практически по оси упомянутого зеркала полуцилиндрической формы.In another construction example, for example, if a half-cylindrical shape mirror is used, said solar collector is disposed substantially along the axis of said half-cylindrical shape mirror.

Кроме того, в настоящем изобретении предлагается, чтобы поперечное сечение зеркала имело бы форму дуги окружности или ее части, в частности меньше полуокружности.In addition, the present invention proposes that the cross section of the mirror would have the shape of an arc of a circle or part thereof, in particular less than a semicircle.

Согласно другому примеру конструкции предусматривается, что солнечный коллектор располагается над двумя прилегающими друг к другу зеркалами полуцилиндрической формы или над зеркалами, поперечное сечение которых имеет форму дуги окружности. При расположении зеркал так, чтобы они прилегали друг к другу, оба зеркала будут отражать падающий на них солнечный свет на тыльные участки упомянутого коллектора.According to another construction example, it is provided that the solar collector is located above two semi-cylindrical mirrors adjacent to each other or above mirrors, the cross-section of which has the shape of a circular arc. When the mirrors are arranged so that they are adjacent to each other, both mirrors will reflect the sunlight falling on them to the rear sections of the mentioned collector.

При использовании плоского солнечного коллектора, передняя и тыльная стенки которого являются прозрачными, предпочтительно нанести на переднюю и тыльную стороны поглотителя солнечного излучения черную пленку селективного поглотителя, в частности "черного" хрома, или любое другое покрытие, способное выдерживать длительный нагрев при температурах в диапазоне приблизительно от 350 до 400°С.When using a flat solar collector, the front and back walls of which are transparent, it is preferable to apply a black film of selective absorber, in particular “black” chrome, to the front and back sides of the solar absorber, or any other coating capable of withstanding prolonged heating at temperatures in the range of approximately from 350 to 400 ° C.

Удаление газов с поверхности может быть существенно уменьшено, если весь плоский солнечный коллектор по настоящему изобретению, нагревать, предпочтительно, при температуре приблизительно 150°С или выше, в частности, в течение нескольких часов, вакуумируя упомянутый коллектор при использовании внешней насосной станции. Соответственно, плоские солнечные коллекторы по настоящему изобретению предлагается изготавливать посредством способа, в котором:The removal of gases from the surface can be significantly reduced if the entire flat solar collector of the present invention is heated, preferably at a temperature of about 150 ° C or higher, in particular for several hours, by vacuumizing said collector using an external pumping station. Accordingly, the planar solar collectors of the present invention are proposed to be manufactured by a method in which:

а) подготавливают по меньшей мере одну поддерживающую конструкцию, в частности по меньшей мере одну периметрическую раму и/или по меньшей мере одну перегородку, по меньшей мере один поглотитель, в частности пластинчатый поглотитель, по меньшей мере одну трубу, по меньшей мере одну первую прозрачную стенку, по меньшей мере одну нижнюю часть и/или по меньшей мере одну вторую прозрачную стенку, причем, в частности, по периметру первой и/или второй прозрачной стенки имеется по меньшей мере частично металлическое покрытие, в частности, включающее первый металлический слой, в частности медный слой плазменного напыления, и второй металлический слой, в частности слой олова;a) prepare at least one supporting structure, in particular at least one perimeter frame and / or at least one partition, at least one absorber, in particular a plate absorber, at least one pipe, at least one first transparent a wall, at least one lower part and / or at least one second transparent wall, and, in particular, at least partially metal coating is provided along the perimeter of the first and / or second transparent wall, in particular including e first metal layer, in particular plasma spraying a copper layer and a second metal layer, in particular a tin layer;

б) устанавливают перегородку(-и) в периметрическую раму;b) install the partition (s) in the perimeter frame;

в) устанавливают по меньшей мере одну трубу с обеспечением ее тепловой связи с поглотителем, в частности, посредством сварки или пайки твердым припоем на по меньшей мере одну перегородку, в частности, посредством по меньшей мере одного зажимного фиксирующего элемента и в соединительные каналы периметрической рамы;c) install at least one pipe with ensuring its thermal connection with the absorber, in particular by welding or brazing on at least one partition, in particular by means of at least one clamping fixing element and into the connecting channels of the perimeter frame;

г) приваривают концы трубы к соединительным каналам;g) weld the ends of the pipe to the connecting channels;

д) устанавливают первую прозрачную стенку на металлическое покрытие, к которому на поддерживающую конструкцию должна быть припаяна мягким припоем лента из мягкого металла;d) install the first transparent wall on a metal coating, to which a tape of soft metal should be soldered to the supporting structure with soft solder;

е) припаивают ленту из мягкого металла к поддерживающей конструкции, в частности, выравнивая при этом по меньшей мере часть ленты практически параллельно поддерживающей конструкции;f) solder the soft metal tape to the supporting structure, in particular, aligning at least part of the tape almost parallel to the supporting structure;

ж) вакуумируют панель солнечного коллектора, в частности, через входной канал насоса, используя по меньшей мере один внешний насос;g) vacuum the panel of the solar collector, in particular, through the inlet of the pump using at least one external pump;

з) нагревают плоский солнечный коллектор до температуры приблизительно от 120 до 170°С, в частности приблизительно до 150°С, в течение периода времени, достаточного для обеспечения эффективной дегазации коллектора, в частности по меньшей мере в течение 30 минут;h) heat the flat solar collector to a temperature of from about 120 to 170 ° C, in particular to about 150 ° C, for a period of time sufficient to ensure effective degassing of the collector, in particular for at least 30 minutes;

и) нагревают плоский солнечный коллектор, в частности его части, содержащие геттер и/или геттерное покрытие, до температуры выше 170°С, в частности до температуры приблизительно 180°С или выше, для активации геттера; иi) heating the flat solar collector, in particular parts thereof containing getter and / or getter coating, to a temperature above 170 ° C, in particular to a temperature of about 180 ° C or higher, to activate the getter; and

к) изолируют плоский солнечный коллектор, в частности, путем закрытия клапана или пережатия трубного соединения в месте входного канала насоса.j) isolate the flat solar collector, in particular by closing the valve or clamping the pipe connection at the inlet of the pump.

Как часть этого способа, или отдельно от него, геттерный насос или геттерное покрытие могут быть термически активированы до закрытия входного канала насоса, поддерживая панель в условиях повышенной температуры в течение достаточного периода времени. Например, если в качестве геттерного материала используется покрытие из TiZrV, то нагрев предпочтительно продолжать при температуре примерно от 180 до 200°С в течение приблизительно 2 часов. По настоящему способу может быть достигнуто давление ниже 10-8 торр. Далее плоский солнечный коллектор, по настоящему изобретению, может быть изолирован, например, посредством клапана или, что более предпочтительно, пережатием трубного соединителя.As part of this method, or separately from it, the getter pump or getter coating can be thermally activated until the pump inlet is closed, maintaining the panel at elevated temperatures for a sufficient period of time. For example, if a TiZrV coating is used as the getter material, it is preferable to continue heating at a temperature of from about 180 to 200 ° C. for about 2 hours. In the present method, a pressure below 10 −8 torr can be achieved. Further, the flat solar collector of the present invention can be insulated, for example, by means of a valve or, more preferably, by squeezing a pipe connector.

Если нижняя часть не была установлена на поддерживающей конструкции, то в способ изготовления может быть включен этап вакуум-плотной установки нижней части на поддерживающую конструкцию, в частности на ее раму.If the lower part has not been installed on the supporting structure, then the step of vacuum-tight installation of the lower part on the supporting structure, in particular on its frame, may be included in the manufacturing method.

В том случае, когда обе стороны поддерживающей конструкции должны предусматривать прозрачную стенку вместо установки нижней части в поддерживающую конструкцию, то в технологию изготовления следует включить следующий этап установки второй прозрачной стенки на металлическое покрытие, к которому лента из мягкого металла должна быть припаяна мягким припоем к поддерживающей конструкции, и припаивают указанную ленту на поддерживающую конструкцию.In the event that both sides of the supporting structure should provide a transparent wall instead of installing the lower part in the supporting structure, the next step in installing the second transparent wall on the metal coating, to which the soft metal tape should be soldered with soft solder to the supporting structure, should be included in the manufacturing technology design, and solder the specified tape on a supporting structure.

Таким образом, изобретение основано на неожиданном обнаружении возможности изготовления плоского солнечного коллектора, при котором становится возможным использование очень низких давлений, вследствие формирования в высокой степени эффективного металло-стеклянного периметрического уплотнения. Плоский солнечный коллектор по настоящему изобретению хорошо подходит для того, чтобы справиться с тепловыми ограничениями, являющимися результатом относительного расширения различных материалов солнечного коллектора, не повреждая уплотнение. Поэтому такие плоские солнечные коллекторы могут использоваться в течение очень продолжительных периодов времени без необходимости вакуумирования корпуса при использовании внешней насосной станции. Также плоские солнечные коллекторы по настоящему изобретению могут использоваться при различных климатических условиях и для многочисленных различных областей применения. При этом также может быть охвачен весь температурный предел приблизительно от 30 до 300°С и даже выше. При использовании плоских солнечных коллекторов по настоящему изобретению, даже тех, которые подвергаются воздействию солнечной радиации только с одной стороны, были достигнуты равновесные температуры примерно 350°С и выше. Не говоря уже об отоплении жилых помещений, чего можно достигнуть при использовании невакуумируемых конструкций солнечных коллекторов, плоские солнечные коллекторы по настоящему изобретению также могут быть использованы для выработки электроэнергии, например, посредством площадей поверхности коллектора для охлаждения и кондиционирования воздуха. Более того, плоские солнечные коллекторы по настоящему изобретению могут использоваться для производства водорода из воды, для обессоливания морской воды и производства горячего масла для промышленности и приготовления пищи в домашних условиях.Thus, the invention is based on the unexpected discovery of the possibility of manufacturing a flat solar collector, in which it becomes possible to use very low pressures, due to the formation of a highly effective metal-glass perimeter seal. The flat solar collector of the present invention is well suited to cope with the thermal limitations resulting from the relative expansion of various materials of the solar collector without damaging the seal. Therefore, such flat solar collectors can be used for very long periods of time without the need for evacuation of the housing when using an external pumping station. Also, the flat solar collectors of the present invention can be used in various climatic conditions and for many different applications. In this case, the entire temperature range of from about 30 to 300 ° C. and even higher can also be covered. When using the flat solar collectors of the present invention, even those that are exposed to solar radiation on only one side, equilibrium temperatures of about 350 ° C. and higher were achieved. Not to mention residential heating, which can be achieved by using non-evacuated solar collector designs, the flat solar collectors of the present invention can also be used to generate electricity, for example, through collector surface areas for cooling and air conditioning. Moreover, the flat solar collectors of the present invention can be used to produce hydrogen from water, to desalinate sea water and to produce hot oil for industry and cooking at home.

Кроме того, техническое обслуживание упомянутых солнечных коллекторов является достаточно простым и время, требуемое для техобслуживания, менее продолжительным. Еще одно преимущество настоящего изобретения заключается в том, что в нем предлагается солнечный коллектор, который может быть достаточно легко собран, что, в свою очередь, обеспечивает возможность экономически эффективного массового производства таких солнечных коллекторов. К большим преимуществам можно отнести также и то, что формируется в высокой степени надежное металло-стеклянное уплотнение. И, поскольку возможно использование прозрачных панелей очень больших размеров, то плоские солнечные коллекторы по настоящему изобретению могут быть полезными в разнообразных промышленных областях применения.In addition, the maintenance of the mentioned solar collectors is quite simple and the time required for maintenance is shorter. Another advantage of the present invention is that it proposes a solar collector, which can be easily assembled, which, in turn, provides the possibility of cost-effective mass production of such solar collectors. The great advantages include the fact that a highly reliable metal-glass seal is formed. And, since it is possible to use transparent panels of very large sizes, the flat solar collectors of the present invention can be useful in a variety of industrial applications.

Указанные и другие особенности и преимущества от настоящего изобретения будут понятны из следующего описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения со схематичными чертежами, на которых:These and other features and advantages of the present invention will be apparent from the following description of preferred embodiments of the invention with schematic drawings in which:

фиг.1a - схематичный вид сверху конструкции плоского солнечного коллектора по настоящему изобретению;figa is a schematic top view of the structure of a flat solar collector according to the present invention;

фиг.1б - детальное перспективное изображение конструкции плоского солнечного коллектора по настоящему изобретению;figb is a detailed perspective image of the design of a flat solar collector according to the present invention;

фиг.1в - еще одно детальное перспективное изображение конструкции плоского солнечного коллектора по настоящему изобретению;figv is another detailed perspective image of the design of a flat solar collector according to the present invention;

фиг.1г - схематичный вид в разрезе боковой части конструкции плоского солнечного коллектора по фиг.1в;figg is a schematic sectional view of the side of the structure of a flat solar collector in figv;

фиг.2 - схематичный вид в поперечном разрезе конфигурации уплотнения по периметру конструкции плоского солнечного коллектора по настоящему изобретению;figure 2 is a schematic cross-sectional view of the configuration of the seal around the perimeter of the structure of a flat solar collector according to the present invention;

фиг.3 - схематичный вид в поперечном разрезе конфигурации уплотнения по периметру конструкции плоского солнечного коллектора по настоящему изобретению;figure 3 is a schematic cross-sectional view of the configuration of the seal around the perimeter of the structure of a flat solar collector according to the present invention;

фиг.4 - схематичный вид в поперечном разрезе конфигурации уплотнения по периметру конструкции плоского солнечного коллектора по настоящему изобретению;4 is a schematic cross-sectional view of a configuration of a seal around the perimeter of a flat solar collector according to the present invention;

фиг.5 - схематичный вид в поперечном разрезе конфигурации уплотнения по периметру конструкции плоского солнечного коллектора по настоящему изобретению;5 is a schematic cross-sectional view of a configuration of a seal around the perimeter of a flat solar collector according to the present invention;

фиг.6 - схематичный вид в поперечном разрезе конфигурации уплотнения по периметру конструкции плоского солнечного коллектора по настоящему изобретению, включая также трубу охлаждения;6 is a schematic cross-sectional view of a configuration of a seal around the perimeter of a flat solar collector according to the present invention, including also a cooling pipe;

фиг.7 - схематичный вид в поперечном разрезе конфигурации уплотнения по периметру конструкции плоского солнечного коллектора по настоящему изобретению, также включая боковое соединение для вакуумирования;7 is a schematic cross-sectional view of a configuration of a seal around the perimeter of a flat solar collector according to the present invention, also including a side connection for evacuation;

фиг.8 - другой пример конструкции плоского солнечного коллектора по настоящему изобретению;FIG. 8 is another construction example of a planar solar collector of the present invention; FIG.

фиг.9 - еще один пример конструкции плоского солнечного коллектора по настоящему изобретению; иFig.9 is another example of the design of a flat solar collector according to the present invention; and

фиг.10 - еще один пример конструкции плоского солнечного коллектора по настоящему изобретению.figure 10 is another example of the design of a flat solar collector of the present invention.

Плоский солнечный коллектор 1, показанный на фиг.1а, имеет прямоугольную форму и включает поддерживающую конструкцию (корпус) 2, выполненную в виде металлического ящика, и верхнюю прозрачную плоскую стенку 4. Поддерживающая конструкция 2 включает практически плоскую нижнюю часть 6 и расположенную по периметру (периметрическую) и по бокам раму 8. Верхняя прозрачная плоская стенка 4 также опирается по своему периметру на раму 8. Продольные и поперечные металлические проставляемые перегородки 10 и 12 используются в качестве перекладин для поддержания прозрачной плоской стенки 4. Низкое давление в пределах плоского солнечного коллектора 1 может быть создано посредством соединительного канала 14, который представляет собой боковой соединитель, проходящий через раму 8 в поддерживающую конструкцию 2. Трубопроводы или трубы охлаждения 16 и 18 размещаются в поддерживающей конструкции, предпочтительно, между нижней частью 6 и поглощающими пластинами (поглотителем) 20 (которые изображены на фиг.1 пунктирными линиями, чтобы показать расположенную ниже систему труб охлаждения). Поверхность поглощающих пластин 20, подвергающуюся воздействию солнечных лучей, предпочтительно покрывать пленкой черного цвета. Трубы охлаждения 16, 18 термически соединены с тыльной частью поглощающей пластины 20. Плоский солнечный коллектор 1, показанный на фиг.1а, далее включает геттерный насос (не показан), расположенный, например, вблизи рамы 8, при помощи которого могут быть созданы очень низкие давления и далее поддерживаться в течение достаточно продолжительных периодов времени. Чтобы выдержать перепады тепловых расширений, трубы охлаждения 16, 18 вынесены с сильфонными компенсаторами 24 и 26 за пределы поддерживающей конструкции 2.The flat solar collector 1 shown in FIG. 1 a has a rectangular shape and includes a supporting structure (housing) 2 made in the form of a metal box and an upper transparent flat wall 4. The supporting structure 2 includes a substantially flat lower part 6 and located around the perimeter ( perimeter) and on the sides of the frame 8. The upper transparent flat wall 4 also rests on its perimeter on the frame 8. Longitudinal and transverse metal spacers 10 and 12 are used as crossbars to support a transparent flat wall 4. Low pressure within the flat solar collector 1 can be created by means of a connecting channel 14, which is a side connector passing through the frame 8 into the supporting structure 2. The pipelines or cooling pipes 16 and 18 are placed in the supporting structure, preferably between the lower part 6 and the absorbing plates (absorber) 20 (which are shown in dashed lines in FIG. 1 to show the cooling pipe system below). The surface of the absorption plates 20 exposed to sunlight is preferably coated with a black film. The cooling pipes 16, 18 are thermally connected to the back of the absorption plate 20. The flat solar collector 1 shown in FIG. 1a further includes a getter pump (not shown) located, for example, near the frame 8, by means of which very low pressures continue to be maintained for sufficiently long periods of time. To withstand the differences in thermal expansion, the cooling pipes 16, 18 are carried out with bellows expansion joints 24 and 26 outside the supporting structure 2.

На фиг.1б отдельные элементы плоского солнечного коллектора 1 искусственно разнесены на определенное расстояние от их присущего положения. Поддерживающая конструкция 2 имеет прямоугольную форму с рамой 8 по периметру и продольными и поперечными металлическими перегородками соответственно 10 и 12, образующими крестообразную форму. Высота этих перегородок и рамы по периметру конструкции может быть выбрана так, чтобы трубы охлаждения 16, 18 и поглощающие пластины 20 могли быть установлены в корпусе плоского солнечного коллектора 1, а сверху установлена прозрачная плоская стенка. Размеры отдельных поглощающих пластин 20 выбраны таким образом, чтобы они могли быть размещены в отсеках, образуемых перегородками и периметрической рамой 8. Трубы охлаждения 16, 18 соединяются с отдельными поглощающими пластинами и образуют например U-образную форму, обеспечивая, тем самым, контакт со всеми четырьмя поглощающими пластинами 20. Перегородки 10 и 12 для удобства предусматриваются со специальными приспособлениями, например в форме зажимов, для захвата и фиксации труб охлаждения 16, 18. Следует обратить особое внимание на то, чтобы между трубами охлаждения 16, 18 и перегородками 10 и 12 практически отсутствовал бы термический контакт. Этого можно достичь, например, при использовании скоб и других приспособлений, обеспечивающих их отдаленное друг от друга положение. Концы труб охлаждения 16, 18 в пределах поддерживающей конструкции 2 входят в соединительные каналы (патрубки) соответственно 17 и 19, которые интегрированы в раму 8.On figb individual elements of a flat solar collector 1 are artificially spaced a certain distance from their inherent position. The supporting structure 2 has a rectangular shape with a frame 8 around the perimeter and longitudinal and transverse metal partitions 10 and 12, respectively, forming a cross-shaped shape. The height of these partitions and the frame around the perimeter of the structure can be chosen so that the cooling pipes 16, 18 and absorbing plates 20 can be installed in the housing of the flat solar collector 1, and a transparent flat wall is installed on top. The dimensions of the individual absorbent plates 20 are selected so that they can be placed in compartments formed by partitions and a perimeter frame 8. The cooling pipes 16, 18 are connected to individual absorbent plates and form for example a U-shape, thereby providing contact with all four absorbing plates 20. For convenience, partitions 10 and 12 are provided with special devices, for example in the form of clamps, for gripping and fixing cooling pipes 16, 18. Special attention should be paid to I expect cooling pipes 16, 18 and partitions 10 and 12 to have practically no thermal contact. This can be achieved, for example, using brackets and other devices that ensure their distant position from each other. The ends of the cooling pipes 16, 18 within the supporting structure 2 are included in the connecting channels (pipes), respectively 17 and 19, which are integrated into the frame 8.

На фиг.1в показан вид снизу объемного изображения плоского солнечного коллектора, изображенного на фиг.1б с пространственным расположением деталей. Как показано на фиг.1в, труба охлаждения 16, 18 присоединена ко всей нижней части каждой отдельной поглощающей пластины 20 в целях обеспечения максимальной передачи тепловой энергии от поглощающей пластины 20 к текучей среде, проходящей по трубе охлаждения. В альтернативной конструкции плоского солнечного коллектора, не только верхняя (покрывающая) пластина плоского солнечного коллектора может быть предусмотрена с прозрачной плоской стенкой 4, но также и его тыльная часть, заменяя, таким образом, нижнюю часть 6 корпуса на еще одну прозрачную плоскую стенку. В этой конструкции на поглощающие пластины 20 нанесен черный цвет с обеих сторон. В качестве альтернативного варианта, еще один комплект поглощающих пластин 20 может быть размещен между второй прозрачной плоской стенкой и трубой охлаждения 16, 18. При такой конструкции труба охлаждения 16, 18 располагается между двумя комплектами поглощающих пластин и, следовательно, имеет термический контакт на противоположенных сторонах своих трубок, с упомянутыми выше противостоящими поглощающими пластинами. Однако существует возможность предусмотреть второй комплект поглощающих пластин с отдельной системой труб охлаждения, в таком случае между первым и вторым комплектом поглощающих пластин были бы расположены по меньшей мере две отдельные трубы охлаждения.On figv shows a bottom view of the volumetric image of the flat solar collector shown in figb with the spatial arrangement of the parts. As shown in FIG. 1 c, the cooling pipe 16, 18 is connected to the entire lower part of each individual absorption plate 20 in order to ensure maximum transfer of thermal energy from the absorption plate 20 to the fluid passing through the cooling pipe. In an alternative design of a flat solar collector, not only the upper (covering) plate of the flat solar collector can be provided with a transparent flat wall 4, but also its back, thus replacing the lower part 6 of the casing with another transparent flat wall. In this design, absorbent plates 20 are coated black on both sides. Alternatively, another set of absorbent plates 20 can be placed between the second transparent flat wall and the cooling pipe 16, 18. With this design, the cooling pipe 16, 18 is located between two sets of absorbent plates and, therefore, has thermal contact on opposite sides. their tubes, with the opposing absorbing plates mentioned above. However, it is possible to provide a second set of absorbing plates with a separate cooling pipe system, in which case at least two separate cooling pipes would be located between the first and second set of absorbing plates.

На фиг.1г дано увеличенное изображение плоского солнечного коллектора 1, представленного на фиг.1б. Для каждого соединительного канала 17 и 19, в которые входят концы труб охлаждения 16, 18, предусмотрены сильфонные компенсаторы 24 и 26, чтобы выдержать изменения размеров под действием тепла. Отверстие насоса показано после того, когда оно было закрыто и пережато для получения в высокой степени вакуум-плотного корпуса плоского солнечного коллектора 1.On fig.1g is given an enlarged image of a flat solar collector 1, presented on figb. For each connecting channel 17 and 19, which includes the ends of the cooling pipes 16, 18, bellows expansion joints 24 and 26 are provided to withstand dimensional changes due to heat. The pump hole is shown after it has been closed and pinched to obtain a highly vacuum-tight housing of the flat solar collector 1.

На фиг.2-5 показаны различные способы уплотнения, которые могут быть использованы для соединения верхней прозрачной плоской стенки 4 с поддерживающей конструкцией 2. На фиг.2 схематично представлен поперечный разрез крайней части плоского солнечного коллектора 1 по настоящему изобретению. Рама 8 имеет боковую стенку 28, которая практически перпендикулярна нижней части 6, а на внешней краевой части боковой стенки 28 предусмотрена опорная поверхность 30, которая, предпочтительно, идет параллельно нижней части 6, таким образом, являясь практически перпендикулярной боковой стенке 28. Уплотнение плоского солнечного коллектора 1 достигается как на примере конструкции, изображенной на фиг.2, путем расположения ленты 32 из мягкого металла между периметром плоской стенки 4 и опорной поверхностью 30. В данном примере конструкции по меньшей мере нижняя поверхность плоской стенки 4 имеет покрытие, нанесенное по периметру методом оловянно-медной металлизации, предпочтительно там, где находятся те участки ленты из мягкого металла, которые должны быть припаяны мягким припоем к плоской стенке 4. В настоящем примере, лента 32 из мягкого металла имеет первое место 34 припайки мягким припоем к верхней опорной поверхности 30, которая, как правило, изготовлена из металла, как и вся поддерживающая конструкция 2.Figure 2-5 shows various sealing methods that can be used to connect the upper transparent flat wall 4 with the supporting structure 2. Figure 2 schematically shows a cross section of the extreme part of the flat solar collector 1 of the present invention. The frame 8 has a side wall 28, which is almost perpendicular to the lower part 6, and a supporting surface 30 is provided on the outer edge part of the side wall 28, which preferably runs parallel to the lower part 6, thus being almost perpendicular to the side wall 28. The seal is flat solar collector 1 is achieved as in the example of the structure depicted in FIG. 2, by arranging a soft metal tape 32 between the perimeter of the flat wall 4 and the abutment surface 30. In this example, the structure is at least at least the bottom surface of the flat wall 4 has a perimeter tin-copper plating coating, preferably where those areas of the soft metal tape are to be soldered to the flat wall 4. In this example, the soft metal tape 32 has the first place 34 soldering with soft solder to the upper supporting surface 30, which, as a rule, is made of metal, as well as the entire supporting structure 2.

Кроме того, лента 32 из мягкого металла прикреплена к прозрачной стенке 4 посредством во втором месте 36 припайки мягким припоем, создавая, таким образом, очень герметичное уплотнение, которое также хорошо подходит для сведения к минимуму мертвого объема в условиях вакуума. Так как между прозрачной стенкой 4 и рамой 8 нет прямого контакта, то прозрачная стенка защищена от царапин, которые могут появиться при трении вышеуказанной рамы о металлическую конструкцию. Предпочтительным способом соединения стеклянной пластины с металлической поддерживающей конструкцией является использование ленты из мягкого металла, которая, по меньшей мере частично, располагается практически параллельно металлической поддерживающей конструкции, например раме.In addition, a soft metal tape 32 is attached to the transparent wall 4 by means of a second soldering point 36 with a soft solder, thereby creating a very tight seal, which is also well suited to minimize dead volume in a vacuum. Since there is no direct contact between the transparent wall 4 and the frame 8, the transparent wall is protected from scratches that may appear when the above frame is rubbed against a metal structure. A preferred method for joining a glass plate with a metal support structure is to use a soft metal tape that is at least partially parallel to the metal support structure, such as a frame.

Аналогично этому, на фиг.5 показан альтернативный способ уплотнения плоского солнечного коллектора по настоящему изобретению, который также предотвращает прямой контакт между плоской стенкой 4 и опорной поверхностью 30. В отличие от фиг.1, лента 32 из мягкого металла припаяна к опорной поверхности 30 мягким припоем в первом месте 34' припайки, располагаемом, предпочтительно, на одном конце ленты 32 из мягкого металла, и к верхней прозрачной плоской стенке 4 во втором месте 36' припайки мягким припоем к металлизированной передней части периметра плоской стенки 4.Similarly, FIG. 5 shows an alternative method of sealing a flat solar collector of the present invention, which also prevents direct contact between the flat wall 4 and the abutment surface 30. In contrast to FIG. 1, a soft metal strip 32 is soldered to the abutment surface 30 with a soft solder in the first place 34 'soldering, preferably located on one end of the tape 32 of soft metal, and to the upper transparent flat wall 4 in the second place 36' soldering soft solder to the metallized front of the perimeter p oskoy wall 4.

По другому способу, герметичное уплотнение может быть также получено путем использования ленты 32 из мягкого металла, которая крепится к боковой стенке 28 в первом месте 34 припайки мягким припоем и к верхней поверхности по периметру прозрачной плоской стенки 4 во втором месте 36 припайки мягким припоем. Лента 32 из мягкого металла, таким образом, обеспечивает уплотнение места соединения плоской стенки 4 с опорной поверхностью 30, см. фиг.3. Другой способ создания уплотнения может быть выполнен по фиг.4, согласно которому лента из мягкого металла 32 прикрепляется к боковой стенке 28 в первом месте 34 припайки мягким припоем и к нижней поверхности прозрачной плоской стенки 4 во втором месте 36 припайки мягким припоем. В этом случае нижняя поверхность прозрачной плоской стенки 4 покрывается по всему периметру слоем металла, как описано выше. В отличие от тех примеров конструкции, которые показаны на фиг.2, 3 и 5, в конструкции плоского солнечного коллектора, показанной на фиг.4, используется прозрачная плоская стенка 4, размер которой несколько больше размера поддерживающей конструкции 2, поэтому она выступает по периметру за пределы боковой стенки 28.In another method, a tight seal can also be obtained by using a soft metal tape 32, which is attached to the side wall 28 in the first solder place 34 with a soft solder and to the upper surface around the perimeter of the transparent flat wall 4 in the second solder place 36 with a soft solder. The soft metal tape 32 thus provides a seal at the junction of the flat wall 4 with the abutment surface 30, see FIG. 3. Another way to create a seal can be performed according to figure 4, according to which the tape of soft metal 32 is attached to the side wall 28 in the first place 34 of the soldering soft solder and to the lower surface of the transparent flat wall 4 in the second place 36 of the soldering soft solder. In this case, the lower surface of the transparent flat wall 4 is covered along the entire perimeter with a metal layer, as described above. In contrast to the construction examples shown in FIGS. 2, 3 and 5, the planar solar collector shown in FIG. 4 uses a transparent flat wall 4, the size of which is slightly larger than the size of the supporting structure 2, so it protrudes around the perimeter beyond the side wall 28.

На фиг.6 дан схематичный вид присоединения трубы охлаждения 38. Сильфонные компенсаторы 40, которые подсоединены к отверстию на боковой раме 8, с одной стороны, и, например, к тепловой изоляции, с другой стороны, используются, чтобы преодолеть перепады в тепловых расширениях различных материалов, используемых внутри плоского солнечного коллектора 1. Так же, как видно из фиг.7, боковое соединение 42 может быть использовано в качестве средства соединения с внешней насосной станцией. Соединительный канал 44 может быть снабжен, например, клапаном для уплотнения плоского солнечного коллектора 1. Для обеспечения должного уплотнения предпочтительно, чтобы боковое соединение было пережато.Figure 6 shows a schematic view of the connection of the cooling pipe 38. Bellows expansion joints 40, which are connected to the hole on the side frame 8, on the one hand, and, for example, to thermal insulation, on the other hand, are used to overcome differences in thermal expansions of various materials used inside the flat solar collector 1. Also, as can be seen from Fig.7, the lateral connection 42 can be used as a means of connection with an external pumping station. The connecting channel 44 may be provided, for example, with a valve for sealing the flat solar collector 1. To ensure proper sealing, it is preferable that the lateral connection be pinched.

На фиг.8 представлена альтернативная конструкция солнечного плоского коллектора 1', содержащего верхнюю прозрачную плоскую стенку 46, нижнюю прозрачную плоскую стенку 48, круговую внешнюю стенку или раму 50, которая, предпочтительно, изготавливается из металла. Наиболее предпочтительным считается, когда рама 50 имеет боковую стенку 68 и периметрические опорные поверхности 70 и 72 в своих верхней и нижней частях, на которых могут быть расположены верхняя и соответственно нижняя прозрачные плоские стенки 46 и 48. Как и плоский солнечный коллектор 1, солнечный коллектор 1' может быть снабжен металлическими перегородками 52, которые используются в качестве перекладин, поддерживающих как верхнюю, так и нижнюю прозрачные плоские стенки 48 и 46. Герметичное соединение между верхней плоской стенкой 46 и опорной поверхностью 70 и между нижней плоской стенкой 48 и опорной поверхностью 72 может быть достигнуто применением отдельных лент из мягкого металла соответственно 74 и 76, каждая из которых включает припайки 78, 80 и 82, 84 мягким припоем. По меньшей мере те участки плоских стенок 46, 48, к которым напаиваются ленты из мягкого металла, выполнены металлизированными, в частности, с использованием системы из двух слоев металла, например двойной слой из олова/меди. Также возможно использование одной ленты из мягкого металла, которая идет от верхней части несущей поверхности, по боковой стенке, к нижней несущей поверхности (не показано).FIG. 8 illustrates an alternative design of a solar flat collector 1 ′ comprising an upper transparent flat wall 46, a lower transparent flat wall 48, a circular outer wall or frame 50, which is preferably made of metal. It is considered most preferable when the frame 50 has a side wall 68 and perimeter support surfaces 70 and 72 in its upper and lower parts, on which the upper and lower transparent flat walls 46 and 48 can be located. Like the flat solar collector 1, the solar collector 1 'can be provided with metal partitions 52, which are used as rungs supporting both the upper and lower transparent flat walls 48 and 46. The tight connection between the upper flat wall 46 and the support surface 70 and between the lower flat wall 48 and the supporting surface 72 can be achieved by using separate tapes of soft metal, respectively 74 and 76, each of which includes solders 78, 80 and 82, 84 soft solder. At least those portions of the flat walls 46, 48 to which the soft metal strips are soldered are metallized, in particular using a system of two layers of metal, for example a double layer of tin / copper. It is also possible to use one tape of soft metal, which extends from the upper part of the bearing surface, along the side wall, to the lower bearing surface (not shown).

В предпочтительном примере конструкции по настоящему изобретению, плоский солнечный коллектор 1' используется в сочетании с зеркалом полуцилиндрической или лоткообразной формы 54, образуя, таким образом, устройство 56 плоского солнечного коллектора. В одном из примеров конструкции, который показан на фиг.9, плоский солнечный коллектор 1' располагается по оси зеркала полуцилиндрической формы 54, охватывая, практически, половину отверстия упомянутого зеркала. Солнечный свет может тогда проникнуть в ту часть полуцилиндра, которая не охвачена солнечным коллектором 1', и поэтому солнечный свет может быть отражен на тыльной стороне упомянутого коллектора. Таким образом, можно наиболее эффективно увеличить поток солнечного излучения, падающий на поглотитель. Предпочтительно, чтобы на поглотитель было нанесено покрытие черного цвета как на верхнюю, так и на его нижнюю части. Концепция, лежащая в основе устройства плоского солнечного коллектора 56, может также быть использована со схемой расположения, показанной на фиг.10. Показанное на фиг.10 устройство 56' плоского солнечного коллектора, включает два примыкающих друг к другу зеркала полуцилиндрической формы, которые присоединены или прикреплены, или, по меньшей мере, находятся в непосредственной близости, на их соответствующих краевых участках, образуя, следовательно, практически W-образную форму. В верхней части этого соединения обоих зеркал 58, 60 полуцилиндрической формы располагается плоский солнечный коллектор 1', охватывая, тем самым, часть зеркала 58 полуцилиндрической формы и часть зеркала 60 полуцилиндрической формы. В этом случае солнечный свет может попадать на оба зеркала 58 и 60 полуцилиндрической формы через те части, которые не охвачены плоским солнечным коллектором.In a preferred construction example of the present invention, the flat solar collector 1 ′ is used in combination with a half-cylinder or trough-shaped mirror 54, thereby forming a flat solar collector device 56. In one design example, which is shown in Fig. 9, a flat solar collector 1 'is located on the axis of the mirror of a semi-cylindrical shape 54, covering almost half of the opening of the said mirror. Sunlight can then penetrate into that part of the half cylinder that is not covered by the solar collector 1 ′, and therefore sunlight can be reflected on the back of the said collector. Thus, it is possible to most effectively increase the flux of solar radiation incident on the absorber. It is preferable that the absorber be coated in black on both the upper and lower parts. The concept underlying the arrangement of a flat solar collector 56 may also be used with the arrangement shown in FIG. 10. The flat solar collector device 56 ′ shown in FIG. 10 includes two semi-cylindrical mirrors adjacent to one another that are attached or attached, or at least are in close proximity, to their respective edge portions, thereby forming substantially W -shaped form. In the upper part of this connection of the two half-cylindrical mirrors 58, 60, there is a flat solar collector 1 ′, thereby covering part of the half-mirror 58 and part of the half-mirror 60. In this case, sunlight can fall on both mirrors 58 and 60 of a semi-cylindrical shape through those parts that are not covered by a flat solar collector.

Настоящее изобретение было детально проиллюстрировано и описано на чертежах и в вышеприведенном описании, что, однако, следует рассматривать как неограничивающие примеры предпочтительных вариантов осуществления и подразумевать возможность охвата настоящим изобретением различных измененных и модифицированных конструкций.The present invention has been illustrated and described in detail in the drawings and in the above description, which, however, should be construed as non-limiting examples of preferred embodiments and imply the possibility of encompassing various modified and modified structures by the present invention.

Claims (26)

1. Плоский солнечный коллектор (1, 1′), выполненный с возможностью вакуумирования и вакуум-уплотнения, содержащий, по меньшей мере, один поглотитель (20), в частности, пластинчатый поглотитель, по меньшей мере, одну трубу (16, 18), которая, по меньшей мере, частично термически связана с указанным, по меньшей мере, одним поглотителем (20), поддерживающую конструкцию (2), изготовленную, в частности, из металла, и снабженную периметрической рамой (8), и, по меньшей мере, одну первую прозрачную стенку (4, 46, 48), в частности, плоскую стеклянную панель, причем, в частности, периметр первой прозрачной стенки (4, 46, 48) и поддерживающая конструкция, в частности, первая опорная поверхность рамы (8), перекрываются, в частности, на периметрическом участке, при этом, по меньшей мере, одна сторона первой прозрачной стенки (4, 46, 48) включает, по меньшей мере частично, в частности, по меньшей мере, на части площади перекрытия и/или периметра упомянутой стороны первой прозрачной стенки (4, 46, 48), металлическое покрытие, состоящее, в частности, из первого металлического слоя, в частности, медного слоя плазменного напыления, и второго металлического слоя, в частности, слоя олова, образуя, тем самым, по меньшей мере, один металлизированный участок на прозрачной стенке (4, 46, 48), и указанный плоский солнечный коллектор также включает, в частности, первую ленту (32) из мягкого металла, в частности, свинца и/или меди, пригодную для уплотнения стыка между первой прозрачной стенкой (4, 46, 48) и поддерживающей конструкцией (2) посредством ее припайки, в частности, мягким припоем, к поддерживающей конструкции (2), в частности, к ее периметрической раме (8), и к металлизированному участку первой прозрачной стенки (4, 46, 48).1. Flat solar collector (1, 1 ′), made with the possibility of evacuation and vacuum sealing, containing at least one absorber (20), in particular, a plate absorber, at least one pipe (16, 18) , which is at least partially thermally connected with the specified at least one absorber (20), supporting structure (2) made, in particular, of metal, and provided with a perimeter frame (8), and at least , one first transparent wall (4, 46, 48), in particular, a flat glass panel, moreover, per hour At the same time, the perimeter of the first transparent wall (4, 46, 48) and the supporting structure, in particular, the first supporting surface of the frame (8), overlap, in particular, on the perimeter section, at least one side of the first transparent wall ( 4, 46, 48) includes, at least partially, in particular at least in part of the area of overlap and / or perimeter of the said side of the first transparent wall (4, 46, 48), a metal coating, consisting in particular of the first metal layer, in particular, a copper layer of plasma spraying, the second metal layer, in particular, the tin layer, thereby forming at least one metallized area on the transparent wall (4, 46, 48), and the specified flat solar collector also includes, in particular, the first tape (32) of soft metal, in particular lead and / or copper, suitable for sealing the joint between the first transparent wall (4, 46, 48) and the supporting structure (2) by soldering it, in particular, soft solder, to the supporting structure (2), in particular, to its perimeter frame (8), and to the metallized part tissue of the first transparent wall (4, 46, 48). 2. Солнечный коллектор (1) по п.1, дополнительно содержащий нижнюю часть (6), присоединенную к поддерживающей конструкции (2) с образованием корпуса, пригодного для вакуум-уплотнения.2. The solar collector (1) according to claim 1, further comprising a lower part (6) attached to the supporting structure (2) to form a housing suitable for vacuum sealing. 3. Солнечный коллектор (1′) по п.1, дополнительно содержащий, по меньшей мере, одну вторую прозрачную стенку, в частности, плоскую стеклянную панель, отделенную от первой прозрачной стенки поддерживающей конструкцией (2), причем, в частности, периметры второй прозрачной стенки и, в частности, второй несущей поверхности рамы (8), перекрываются, в частности, на периметрическом участке, при этом, по меньшей мере, одна сторона второй прозрачной стенки включает, по меньшей мере, частично, в частности, по меньшей мере, на части площади перекрытия и/или периметра указанной стороны второй прозрачной стенки, металлическое покрытие, в частности, включающее первый металлический слой, в частности, медный слой плазменного напыления, и второй металлический слой, в частности, слой олова, образуя, тем самым, по меньшей мере, один металлизированный участок на второй прозрачной стенке, и солнечный коллектор также содержит, в частности, вторую ленту из мягкого металла, в частности, свинца и/или меди, пригодную для уплотнения стыка между второй прозрачной стенкой и поддерживающей конструкцией (2), в частности, рамой (8), посредством припайки, в частности, мягким припоем, к поддерживающей конструкции (2), в частности, к ее периметрической раме (8), и к металлизированному участку второй прозрачной плоской стенки.3. The solar collector (1 ′) according to claim 1, additionally containing at least one second transparent wall, in particular a flat glass panel separated from the first transparent wall by a supporting structure (2), in particular, the perimeters of the second the transparent wall and, in particular, the second bearing surface of the frame (8), overlap, in particular, on the perimeter section, while at least one side of the second transparent wall includes at least partially, in particular, at least at least , on part of the area of overlap and / or p of the side of the indicated side of the second transparent wall, a metal coating, in particular comprising a first metal layer, in particular a copper plasma spray layer, and a second metal layer, in particular a tin layer, thereby forming at least one metallized portion on a second transparent wall, and the solar collector also contains, in particular, a second strip of soft metal, in particular lead and / or copper, suitable for sealing the joint between the second transparent wall and the supporting structure (2), in particular spine, the frame (8) by soldering, in particular soft soldered, to the holding structure (2), in particular to the perimetric frame (8), and to the metallized area of the second transparent planar wall. 4. Солнечный коллектор (1, 1') по одному из предшествующих пунктов, в котором, по меньшей мере, одна лента (32) из мягкого металла, по меньшей мере, частично, расположена по существу параллельно металлической поддерживающей конструкции (2).4. The solar collector (1, 1 ′) according to one of the preceding claims, wherein at least one soft metal tape (32) is at least partially located substantially parallel to the metal supporting structure (2). 5. Солнечный коллектор (1, 1') по одному из пп.1, 2 или 3, в котором периметры прозрачной стенки (4, 46, 48) и рамы (8), и/или нижней части (6) поддерживающей конструкции (2) соединены друг с другом посредством ленты (32) из мягкого металла, пригодной для припайки мягким припоем, по меньшей мере, в одном первом месте (34) припайки к поддерживающей конструкции (2), в частности, к раме (8) и/или к нижней части (6) поддерживающей конструкции, и/или, по меньшей мере, в одном втором месте (36) припайки к прозрачной стенке (4, 46, 48), в частности, к металлизированному участку прозрачной стенки.5. The solar collector (1, 1 ') according to one of claims 1, 2 or 3, in which the perimeters of the transparent wall (4, 46, 48) and the frame (8), and / or the lower part (6) of the supporting structure ( 2) are connected to each other via a tape (32) of soft metal suitable for soldering with soft solder in at least one first place (34) of soldering to the supporting structure (2), in particular to the frame (8) and / or to the lower part (6) of the supporting structure, and / or in at least one second place (36) of soldering to the transparent wall (4, 46, 48), in particular to the metallized area ary wall. 6. Солнечный коллектор (1, 1') по одному из пп.1, 2 или 3, в котором поддерживающая конструкция (2) дополнительно включает, по меньшей мере, одну перегородку (10, 12, 52) или, в частности, решетку перегородок, в частности, металлических перекладин.6. The solar collector (1, 1 ') according to one of claims 1, 2 or 3, in which the supporting structure (2) further includes at least one partition (10, 12, 52) or, in particular, a grating partitions, in particular, metal bars. 7. Солнечный коллектор по одному из пп.1, 2 или 3, дополнительно содержащий, по меньшей мере, одну защитную пластину, в частности, защитную пластину с низкой излучательной способностью, пригодную для размещения между поглотителем и нижней частью, присоединяемой к поддерживающей конструкции.7. The solar collector according to one of claims 1, 2 or 3, further comprising at least one protective plate, in particular a protective plate with low emissivity, suitable for placement between the absorber and the lower part connected to the supporting structure. 8. Солнечный коллектор (1, 1') по одному из пп.1, 2 или 3, в котором расстояние между нижней частью (6) при присоединении к поддерживающей конструкции (2) или между второй прозрачной стенкой (48) и первой прозрачной стенкой (4, 46) составляет приблизительно от 1 до 10 см.8. The solar collector (1, 1 ') according to one of claims 1, 2 or 3, in which the distance between the lower part (6) when attached to the supporting structure (2) or between the second transparent wall (48) and the first transparent wall (4, 46) is approximately 1 to 10 cm. 9. Солнечный коллектор (1, 1') по одному из пп.1, 2 или 3, в котором, по меньшей мере, поддерживающая конструкция, в частности, по меньшей мере, часть внутренней стенки поддерживающей конструкции, по меньшей мере, одна перегородка и/или нижняя часть, в частности внутренняя стенка нижней части, изготовлена(-ны) из меди, стали или алюминия, и/или покрыты пленкой с низкой инфракрасной абсорбционной способностью, включающей, в частности, медь и/или алюминий.9. The solar collector (1, 1 ') according to one of claims 1, 2 or 3, in which at least a supporting structure, in particular at least part of the inner wall of the supporting structure, at least one partition and / or the lower part, in particular the inner wall of the lower part, is made of copper, steel or aluminum, and / or coated with a film with a low infrared absorption capacity, including, in particular, copper and / or aluminum. 10. Солнечный коллектор по одному из пп.1, 2 или 3, в котором материал поддерживающей конструкции и/или нижней части пригоден для обеспечения коррозионной стойкости, в частности, с наружной стороны указанного солнечного коллектора.10. The solar collector according to one of claims 1, 2 or 3, in which the material of the supporting structure and / or lower part is suitable for ensuring corrosion resistance, in particular, from the outside of the specified solar collector. 11. Солнечный коллектор (1, 1') по одному из пп.1, 2 или 3, дополнительно содержащий, по меньшей мере, один геттер и/или, по меньшей мере, частично геттерное покрытие, в частности, покрытие средней толщиной менее 1000 нм, наносимое, по меньшей мере, на часть поглотителя (20) и/или поддерживающей конструкции (2).11. The solar collector (1, 1 ') according to one of claims 1, 2 or 3, further comprising at least one getter and / or at least partially getter coating, in particular a coating with an average thickness of less than 1000 nm applied to at least a portion of the absorber (20) and / or the supporting structure (2). 12. Солнечный коллектор по одному из пп.1, 2 или 3, дополнительно содержащий между прозрачной стенкой и поглотителем, по меньшей мере, одну дополнительную прозрачную стенку и/или инфракрасное зеркальное покрытие, наносимое на внутреннюю сторону прозрачной стенки и/или на одну или на обе стороны дополнительной прозрачной стенки.12. The solar collector according to one of claims 1, 2 or 3, further comprising between the transparent wall and the absorber, at least one additional transparent wall and / or infrared mirror coating applied to the inside of the transparent wall and / or to one or on both sides of an additional transparent wall. 13. Солнечный коллектор (1, 1') по одному из пп.1, 2 или 3, в котором труба(-ы) содержит(-ат) вакуумплотный соединительный канал(-ы) (17, 19), интегрированный(-ые) в периметрическую раму (8) и, в частности, включающий(-ие), по меньшей мере, один сильфонный компенсатор (24, 26).13. The solar collector (1, 1 ') according to one of claims 1, 2 or 3, in which the pipe (s) contains (s) a vacuum tight connecting channel (s) (17, 19), integrated (s) ) into the perimeter frame (8) and, in particular, including at least one bellows expansion joint (24, 26). 14. Солнечный коллектор (1, 1') по одному из пп.1, 2 или 3, дополнительно содержащий, по меньшей мере, один соединительный канал (44) в форме впускного канала насоса, встроенный в периметрическую раму или в боковую стенку поддерживающей конструкции, и/или, по меньшей мере, один насос, подходящий для подключения к указанному впускному каналу.14. The solar collector (1, 1 ') according to one of claims 1, 2 or 3, further comprising at least one connecting channel (44) in the form of a pump inlet integrated into the perimeter frame or into the side wall of the supporting structure and / or at least one pump suitable for connection to said inlet channel. 15. Солнечный коллектор (1, 1') по одному из пп.1, 2 или 3, в котором поддерживающая конструкция (2), в частности рама (8), включает боковую стенку (28) и, в частности, перпендикулярную ей и присоединенную к ней опорную поверхность (30), приспособленную для поддерживания, в частности, прозрачной стенки (4, 46, 48) по ее периметру.15. The solar collector (1, 1 ') according to one of claims 1, 2 or 3, in which the supporting structure (2), in particular the frame (8), includes a side wall (28) and, in particular, perpendicular to it and a supporting surface (30) attached thereto, adapted to support, in particular, a transparent wall (4, 46, 48) around its perimeter. 16. Солнечный коллектор (1) по п.5, в котором, по меньшей мере, одно первое место (34) припайки ленты (32) из мягкого металла является местом припайки, в частности, мягким припоем к поддерживающей конструкции (2), в частности, к раме (8) и/или к опорной поверхности (30) рамы, а второе место (34) припайки ленты (32) из мягкого металла является местом припайки, в частности, мягким припоем к прозрачной стенке (4), в частности, к металлизированному участку упомянутой плоской стенки.16. The solar collector (1) according to claim 5, in which at least one first place (34) of soldering the tape (32) of soft metal is a place of soldering, in particular, soft solder to the supporting structure (2), in particular, to the frame (8) and / or to the supporting surface (30) of the frame, and the second place (34) of soldering of the tape (32) of soft metal is the place of soldering, in particular, soft solder to the transparent wall (4), in particular to the metallized portion of said flat wall. 17. Солнечный коллектор по одному из пп.1, 2 или 3, в котором поглотитель включает, по меньшей мере, одну медную пластину, в частности, медную пластину CU-OFE и/или CU-OFS, которая имеет покрытие из пленки селективного поглотителя, в частности, "черного" хрома, по меньшей мере, на стороне, подверженной воздействию солнечного излучения.17. The solar collector according to one of claims 1, 2 or 3, wherein the absorber includes at least one copper plate, in particular a CU-OFE and / or CU-OFS copper plate, which is coated with a selective absorber film in particular black chromium, at least on the side exposed to solar radiation. 18. Солнечный коллектор по одному из пп.1, 2 или 3, в котором, по меньшей мере, одна, в частности, по существу U-образная труба термически соединена с, по меньшей мере, одним поглотителем, в частности, посредством сварки или пайки твердым припоем, и/или где в котором труба(-ы) расположена(-ы) без прямого термического контакта с поддерживающей конструкцией, в частности, с периметрической рамой и/или, по меньшей мере, с одной перегородкой.18. The solar collector according to one of claims 1, 2 or 3, in which at least one, in particular, essentially U-shaped pipe is thermally connected to at least one absorber, in particular by welding or brazing, and / or where in which the pipe (s) is located (s) without direct thermal contact with the supporting structure, in particular with the perimeter frame and / or at least one partition. 19. Устройство (56, 56') плоского солнечного коллектора, содержащее, по меньшей мере, один плоский солнечный коллектор (1, 1') по одному из пп.1-18 и, по меньшей мере, одно зеркало (54, 58, 60), в частности, зеркало по существу полуцилиндрической формы, способное отражать свет, по меньшей мере, на одну прозрачную стенку плоского солнечного коллектора.19. A device (56, 56 ') of a flat solar collector containing at least one flat solar collector (1, 1') according to one of claims 1 to 18 and at least one mirror (54, 58, 60), in particular, a mirror of a substantially semi-cylindrical shape capable of reflecting light onto at least one transparent wall of a flat solar collector. 20. Устройство (56, 56') по п.19, в котором солнечный коллектор (1, 1') в основном выровнен вдоль оси зеркала (54, 58, 60) полуцилиндрической формы.20. The device (56, 56 ') according to claim 19, in which the solar collector (1, 1') is mainly aligned along the axis of the mirror (54, 58, 60) in a semi-cylindrical shape. 21. Устройство по п.19 или 20, в котором поперечное сечение зеркала имеет форму дуги окружности или ее части, в частности, меньше полуокружности.21. The device according to claim 19 or 20, in which the cross section of the mirror has the shape of an arc of a circle or part thereof, in particular, less than a semicircle. 22. Устройство (56, 56') по одному из пп.19 и 20, в котором солнечный коллектор (1, 1') расположен над двумя примыкающими друг к другу зеркалами (58, 60) полуцилиндрической формы или над зеркалами, поперечное сечение которых имеет форму дуги окружности или ее части.22. The device (56, 56 ') according to one of claims 19 and 20, in which the solar collector (1, 1') is located above two semi-cylindrical mirrors (58, 60) adjacent to each other or above mirrors, the cross section of which has the shape of an arc of a circle or part thereof. 23. Солнечная батарея, содержащая, по меньшей мере, два плоских солнечных коллектора по одному из пп.1-18 и/или устройства плоских солнечных коллекторов по одному из пп.19-22.23. A solar battery containing at least two flat solar collectors according to one of claims 1-18 and / or flat solar collectors according to one of claims 19-22. 24. Способ изготовления плоского солнечного коллектора по одному из пп.1-18, в котором
а) подготавливают, по меньшей мере, одну поддерживающую конструкцию, в частности, по меньшей мере, одну периметрическую раму и/или, по меньшей мере, одну перегородку, по меньшей мере, один поглотитель, в частности, пластинчатый поглотитель, по меньшей мере, одну трубу, по меньшей мере, одну первую прозрачную стенку, по меньшей мере, одну нижнюю часть и/или, по меньшей мере, одну вторую прозрачную стенку, причем, в частности, по периметру первой и/или второй прозрачной стенки имеется, по меньшей мере, частично металлическое покрытие, в частности, включающее первый металлический слой, в частности, медный слой плазменного напыления, и второй металлический слой, в частности, слой олова;
б) устанавливают перегородку(-и) в периметрическую раму;
в) устанавливают, по меньшей мере, одну трубу с обеспечением ее тепловой связи с поглотителем, в частности, посредством сварки или пайки твердым припоем, на, по меньшей мере, одну перегородку, в частности, посредством, по меньшей мере, одного зажимного фиксирующего элемента, и в соединительные каналы периметрической рамы;
г) приваривают концы трубы к соединительным каналам;
д) устанавливают первую прозрачную стенку на металлическое покрытие, к которому на поддерживающую конструкцию должна быть припаяна мягким припоем лента из мягкого металла;
е) припаивают ленту из мягкого металла к поддерживающей конструкции, в частности, выравнивая при этом, по меньшей мере, часть ленты практически параллельно поддерживающей конструкции;
ж) вакуумируют панель солнечного коллектора, в частности, через входной канал насоса, используя, по меньшей мере, один внешний насос;
з) нагревают плоский солнечный коллектор до температуры приблизительно от 120 до 170°С, в частности, приблизительно до 150°С, в течение периода времени, достаточного для обеспечения эффективной дегазации коллектора, в частности, по меньшей мере, в течение 30 мин;
и) нагревают плоский солнечный коллектор, в частности, его части, содержащие геттер и/или геттерное покрытие, до температуры выше 170°С, в частности, до температуры приблизительно 180°С или выше для активации геттера; и
к) изолируют плоский солнечный коллектор, в частности, путем закрытия клапана или пережатия трубного соединения в месте входного канала насоса.24. A method of manufacturing a flat solar collector according to one of claims 1 to 18, in which
a) prepare at least one supporting structure, in particular at least one perimeter frame and / or at least one partition, at least one absorber, in particular a plate absorber, at least one pipe, at least one first transparent wall, at least one lower part and / or at least one second transparent wall, and, in particular, at least one perimeter of the first and / or second transparent wall at least partially metal coating, in particular in a first metal layer, in particular a plasma spraying copper layer, and a second metal layer, in particular a tin layer;
b) install the partition (s) in the perimeter frame;
c) install at least one pipe with ensuring its thermal connection with the absorber, in particular by welding or brazing, on at least one partition, in particular by means of at least one clamping fixing element , and into the connecting channels of the perimeter frame;
g) weld the ends of the pipe to the connecting channels;
d) install the first transparent wall on a metal coating, to which a tape of soft metal should be soldered to the supporting structure with soft solder;
f) solder the soft metal tape to the supporting structure, in particular, aligning at least part of the tape almost parallel to the supporting structure;
g) vacuum the panel of the solar collector, in particular, through the inlet of the pump using at least one external pump;
h) heat the flat solar collector to a temperature of from about 120 to 170 ° C, in particular to about 150 ° C, for a period of time sufficient to ensure effective degassing of the collector, in particular for at least 30 minutes;
i) heat the flat solar collector, in particular parts thereof containing getter and / or getter coating, to a temperature above 170 ° C, in particular to a temperature of about 180 ° C or higher to activate the getter; and
j) isolate the flat solar collector, in particular by closing the valve or clamping the pipe connection at the inlet of the pump. 25. Способ по п.24, в котором дополнительно устанавливают в поддерживающую конструкцию, в частности, в ее раму, нижнюю часть в вакуумплотном исполнении.25. The method according to paragraph 24, which further installs in the supporting structure, in particular in its frame, the lower part in a vacuum tight design. 26. Способ по п.24, в котором дополнительно устанавливают вторую прозрачную стенку на металлическое покрытие, к которому лента из мягкого металла должна быть припаяна мягким припоем к поддерживающей конструкции, и припаивают указанную ленту на поддерживающую конструкцию. 26. The method according to paragraph 24, in which additionally establish a second transparent wall on a metal coating, to which a tape of soft metal should be soldered with soft solder to the supporting structure, and solder the specified tape on the supporting structure.
RU2006113548/06A 2004-01-22 2004-01-22 Flat vacuum-treated solar collector and production methods RU2348869C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006113548/06A RU2348869C2 (en) 2004-01-22 2004-01-22 Flat vacuum-treated solar collector and production methods

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006113548/06A RU2348869C2 (en) 2004-01-22 2004-01-22 Flat vacuum-treated solar collector and production methods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006113548A RU2006113548A (en) 2008-02-27
RU2348869C2 true RU2348869C2 (en) 2009-03-10

Family

ID=39278390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006113548/06A RU2348869C2 (en) 2004-01-22 2004-01-22 Flat vacuum-treated solar collector and production methods

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2348869C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU173096U1 (en) * 2016-12-21 2017-08-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) COMBINED SOLAR-POWER INSTALLATION
RU192169U1 (en) * 2019-02-14 2019-09-05 Алексей Леонидович Торопов SOLAR WATER HEATER
RU2707566C1 (en) * 2018-10-29 2019-11-28 Акционерное общество "ОКБ-Планета" АО "ОКБ-Планета" Tight case of module

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU173096U1 (en) * 2016-12-21 2017-08-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) COMBINED SOLAR-POWER INSTALLATION
RU2707566C1 (en) * 2018-10-29 2019-11-28 Акционерное общество "ОКБ-Планета" АО "ОКБ-Планета" Tight case of module
RU192169U1 (en) * 2019-02-14 2019-09-05 Алексей Леонидович Торопов SOLAR WATER HEATER

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006113548A (en) 2008-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100965638B1 (en) Evacuable flat panel solar collector
US8347877B2 (en) Solar energy collecting system and method
US4686961A (en) Integrated solar thermal energy collector system
CN102165270B (en) Vacuum solar thermal panel with radiative screen
US4332241A (en) Solar energy collector panel
JP2007518957A5 (en)
US4270524A (en) Solar collector
RU2348869C2 (en) Flat vacuum-treated solar collector and production methods
EP2310763B1 (en) Evacuated solar panel with a non evaporable getter pump
GB2089024A (en) Solar energy collector
KR101948910B1 (en) Solar energy vacuum flat plate type collector
MXPA06003696A (en) Evacuable flat panel solar collector
CN219656343U (en) Solar heat collector
CN219656345U (en) Flat plate collector
GB2089023A (en) Solar energy collector
CN219656344U (en) Vacuum flat plate collector
CN220038790U (en) Flat plate type heat collecting device
KR20170133585A (en) Solar energy vacuum heat collecting panel
RU2463529C2 (en) Evacuated solar panel with non-evaporable-getter-based pump
JPH10185331A (en) Vacuum type solar heat collector

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180123