RU2463529C2

RU2463529C2 - Evacuated solar panel with non-evaporable-getter-based pump

Info

Publication number: RU2463529C2
Application number: RU2010154066/06A
Authority: RU
Inventors: Кристофоро БЕНВЕНУТИ (CH); Кристофоро БЕНВЕНУТИ
Original assignee: Срб Энерджи Ресерч Сарл; Юропеан Организейшн Фор Ньюклеар Ресерч Серн
Priority date: 2008-06-11
Filing date: 2008-06-11
Publication date: 2012-10-10
Also published as: RU2010154066A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: getter pump represents pump with non-evaporable getter (NEG). Evacuated solar panel (1) comprises frame (2) with multiple spacers (3) to support transparent wall (4). The latter and frame (2) define closed chamber (6) housing spacers (3), absorber (8) and getter pumkp (15). The latter comprises shell with selectively blackened outer surfaces and one or more non-evaporable getter elements.

EFFECT: lower costs, higher efficiency.

9 cl, 4 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к вакуумированной солнечной панели с геттерным насосом, в частности согласно изобретению геттерный насос представляет собой насос с неиспаряющимся геттером (NEG).The present invention relates to an evacuated solar panel with a getter pump, in particular according to the invention, the getter pump is a non-volatile getter (NEG) pump.

Как известно в уровне техники, NEG насосы широко используются для поддержания вакуума внутри запечатанных вакуумированных устройств.As is known in the art, NEG pumps are widely used to maintain vacuum inside sealed evacuated devices.

В NEG насосах газовые молекулы адсорбируются на поверхности геттерного материала, приводя в результате к насыщению NEG.In NEG pumps, gas molecules are adsorbed on the surface of the getter material, resulting in saturation of NEG.

Чтобы избежать насыщения откачиваемыми газами и, таким образом, потери откачивающего эффекта (то есть способности адсорбирования молекул газов), NEG должен быть нагрет, чтобы помочь адсорбированным молекулам газов рассеяться с поверхности геттерного насоса в пределах его объема.To avoid saturation by the evacuated gases and thus a loss of the evacuation effect (i.e., the ability to adsorb gas molecules), NEG must be heated to help the adsorbed gas molecules dissipate from the surface of the getter pump within its volume.

Нагревание может применяться непрерывно или периодически, например посредством электрического нагрева.Heating can be applied continuously or intermittently, for example by means of electric heating.

Однако такие электронагреватели требуют электровакуумных межслойных соединений, которые добавляют стоимость устройству и уменьшают его надежность.However, such electric heaters require electrovacuum interlayer connections that add value to the device and reduce its reliability.

Техническая задача настоящего изобретения заключается, таким образом, в обеспечении вакуумированной солнечной панели с NEG насосом, при помощи которого упомянутые проблемы известного уровня техники устраняются.The technical task of the present invention is, therefore, to provide an evacuated solar panel with a NEG pump, by which these problems of the prior art are eliminated.

В рамках этой технической задачи целью изобретения является обеспечение солнечной панели, которая является дешевой по сравнению с солнечными панелями известного уровня техники.In the framework of this technical task, the aim of the invention is to provide a solar panel, which is cheap compared to solar panels of the prior art.

Другая цель изобретения заключается в обеспечении солнечной панели, которая очень надежна.Another objective of the invention is to provide a solar panel that is very reliable.

Техническая задача, вместе с этими и дополнительными целями, достигается согласно изобретению путем обеспечения вакуумированной солнечной панели с NEG насосом в соответствии с сопроводительными пунктами формулы изобретения.The technical problem, together with these and additional objectives, is achieved according to the invention by providing a vacuum solar panel with a NEG pump in accordance with the accompanying claims.

Предпочтительно, чтобы в случае солнечных панелей солнечный обогрев был доступным без ограничений, и насос с неиспаряющимся геттером содержался в объеме, закрытом избирательно зачерненными стенками, чтобы эффективно абсорбировать солнечный свет и достигать температуры, требуемой для газовой диффузии. Эта температура изменяется для различных NEG насосов и рабочих давлений, но во всех случаях она не должна быть ниже чем приблизительно 180°C.Preferably, in the case of solar panels, solar heating is available without restriction, and the non-vaporizing getter pump is contained in a volume closed by selectively blackened walls to effectively absorb sunlight and reach the temperature required for gas diffusion. This temperature varies for different NEG pumps and operating pressures, but in all cases it should not be lower than approximately 180 ° C.

Дополнительно особенности и преимущества изобретения будут более очевидными из описания предпочтительного, но неисключительного варианта осуществления вакуумированной солнечной панели с геттерным насосом согласно изобретению, проиллюстрированного в качестве неограничивающего примера на сопроводительных чертежах, на которых:Additionally, the features and advantages of the invention will be more apparent from the description of a preferred but non-exclusive embodiment of a vacuum solar panel with a getter pump according to the invention, illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:

фигура 1 является схематическим видом части солнечной панели, имеющей геттерный насос согласно изобретению;Figure 1 is a schematic view of a portion of a solar panel having a getter pump according to the invention;

фигура 2 является перспективным видом геттерного насоса солнечной панели согласно изобретению;Figure 2 is a perspective view of a getter pump of a solar panel according to the invention;

фигура 3 показывает другой вариант осуществления солнечной панели с геттерным насосом согласно изобретению; иfigure 3 shows another embodiment of a getter pump solar panel according to the invention; and

фигура 4 схематически показывает солнечную панель, имеющую геттерный насос по изобретению.Figure 4 schematically shows a solar panel having a getter pump according to the invention.

На фигурах показана вакуумированная солнечная панель, в целом обозначенная ссылочной позицией 1.The figures show an evacuated solar panel, generally indicated at 1.

Солнечная панель 1 содержит раму 2, которая, в общем, несет множество распорок 3, несущих верхнюю прозрачную стеклянную стенку 4 и заднюю более низкую стенку 2a, изготовленную из металла или из листа стекла.The solar panel 1 comprises a frame 2, which generally carries a plurality of spacers 3 supporting an upper transparent glass wall 4 and a rear lower wall 2a made of metal or a sheet of glass.

Рама 2 с прозрачной стенкой 4 и задней стенкой 2a определяет закрытую камеру 6, содержащую распорки 3 и абсорбер 8.Frame 2 with a transparent wall 4 and a rear wall 2a defines a closed chamber 6 containing spacers 3 and an absorber 8.

Как известно в уровне техники, адсорбер 8 содержит одну или более адсорбирующих панелей 10 и одну или более охлаждающих трубок 11, присоединенных к ним.As is known in the art, the adsorber 8 comprises one or more adsorbent panels 10 and one or more cooling tubes 11 connected thereto.

Камера 6 также содержит NEG насос 15, который преимущественно содержит оболочку, имеющую внешние избирательно зачерненные поверхности 16 и содержащую один или более неиспаряющихся геттерных элементов.The chamber 6 also comprises a NEG pump 15, which advantageously comprises a shell having selectively external blackened surfaces 16 and containing one or more non-vaporizing getter elements.

Оболочка имеет коробчатую форму и имеет предпочтительно одно сквозное отверстие 18 для удерживания внутреннего объема коробчатой оболочки в контакте с внешней стороной (то есть с камерой 6) коробчатой оболочки.The shell is box-shaped and preferably has one through hole 18 for holding the inner volume of the box-shaped shell in contact with the outside (i.e., chamber 6) of the box-shaped shell.

Различные конфигурации отверстия также могут быть предусмотрены.Various hole configurations may also be provided.

В первом варианте осуществления оболочка термически независима от солнечной панели (фигура 1).In the first embodiment, the shell is thermally independent of the solar panel (Figure 1).

В этом отношении оболочка обеспечивается теплоизоляционными соединительными элементами 20 к абсорберу (то есть к адсорбирующим панелям 10), или к раме 2, или к распоркам 3 солнечной панели 1.In this regard, the sheath is provided by heat-insulating connecting elements 20 to the absorber (i.e., to the absorbent panels 10), or to the frame 2, or to the spacers 3 of the solar panel 1.

Таким образом, насос на основе неиспаряемых геттеров подвешен через пружины, чтобы минимизировать теплопроводность к точкам крепления, которые затем могли быть нагреты (адсорбер) или охлаждены (распорки или рама панели) так, чтобы в значительной степени превышать 180°C при хороших условиях инсоляции, независимо от того, какая рабочая температура панели выбрана.Thus, a pump based on non-evaporable getters is suspended through springs to minimize thermal conductivity to attachment points, which could then be heated (adsorber) or cooled (struts or panel frame) so as to significantly exceed 180 ° C under good insolation conditions, no matter what panel operating temperature is selected.

Эти теплоизоляционные соединительные элементы 20 содержат металлические пружины или провода.These heat-insulating connecting elements 20 comprise metal springs or wires.

В частности, абсорбирующая панель 10 определяет полость 22, в которою вставляется оболочка.In particular, the absorbent panel 10 defines a cavity 22 into which the shell is inserted.

Во втором варианте осуществления оболочка находится в термическом контакте с абсорбером (фигура 3).In a second embodiment, the shell is in thermal contact with the absorber (Figure 3).

В этом отношении абсорбирующая пластина 10 упомянутого абсорбера 8 определяет, по меньшей мере, одну стенку 25 оболочки, которая содержит NEG элементы, при этом противоположная стенка 26 этой оболочки определяется пластиной, присоединенной механически или приваренной к абсорбирующей панели.In this regard, the absorbent plate 10 of said absorber 8 defines at least one wall 25 of the shell that contains NEG elements, while the opposite wall 26 of this shell is defined by a plate attached mechanically or welded to the absorbent panel.

Эта конфигурация может преимущественно использоваться, когда рабочая температура абсорбера превышает 180°C, хотя она также может быть применимой для более низких рабочих температур, при условии, что циркуляция охлаждающейся жидкости периодически останавливается так, чтобы позволить температуре абсорбера повыситься до более высоких значений (чтобы регенерировать геттерный насос). Этот рабочий режим может оказаться очень полезным, если существующие панели должны быть приспособлены для различного использования.This configuration can advantageously be used when the operating temperature of the absorber exceeds 180 ° C, although it can also be applicable for lower operating temperatures, provided that the circulation of the cooling liquid is periodically stopped so that the temperature of the absorber rises to higher values (to regenerate getter pump). This operating mode can be very useful if existing panels have to be adapted for different uses.

В этом отношении солнечная панель настоящего изобретения содержит систему управления, периодически останавливающую циркуляцию охлаждающейся жидкости в пределах охлаждающей трубки.In this regard, the solar panel of the present invention includes a control system that periodically stops the circulation of the cooling liquid within the cooling tube.

Предпочтительно, чтобы и скорость откачки неиспаряемого геттера, и зарядка газом увеличивались синфазно с увеличением падающей солнечной энергии.Preferably, both the pumping speed of the non-volatile getter and the gas charge increase in phase with increasing incident solar energy.

Описанный выше вариант осуществления обеспечивается двумя прозрачными стенками, то есть прозрачной стенкой 4 и задней стенкой 2a всякий раз, когда предпочтительно используется в связи с отражающими зеркалами.The embodiment described above is provided by two transparent walls, that is, a transparent wall 4 and a rear wall 2a whenever it is preferably used in connection with reflective mirrors.

Другой вариант осуществления (используемый без таких отражающих зеркал) может иметь прозрачную заднюю стенку 2a, замененную металлической стенкой.Another embodiment (used without such reflective mirrors) may have a transparent back wall 2a replaced by a metal wall.

Солнечная панель с геттерным насосом, сконструированная таким способом, поддается многочисленным модификациям и разновидностям, все из которых находятся в пределах объема формулы изобретения; кроме того, все детали могут быть заменены технически эквивалентными элементами.A getter-type solar panel constructed in this way lends itself to numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the claims; in addition, all parts can be replaced with technically equivalent elements.

Практически, используемые материалы и размерности могут быть выбраны по желанию согласно требованиям и существующему уровню техники.In practice, the materials and dimensions used can be selected as desired according to the requirements and the state of the art.

Claims

1. An evacuated solar panel with a getter pump, comprising a frame supporting a plurality of struts supporting at least a transparent wall that forms a closed chamber with said frame containing said struts and an absorber, and a getter pump, characterized in that the getter pump comprises a shell, having external selectively blackened surfaces and containing one or more non-evaporating getter elements.

2. The panel according to claim 1, characterized in that the casing is box-shaped and has at least one through hole for holding the inner volume of the casing in contact with the outer side of the casing.

3. The panel according to claim 1 or 2, characterized in that said shell is thermally independent of the solar panel.

4. The panel according to claim 1 or 2, characterized in that said shell is provided with thermally insulating connecting elements to the absorber, or to the frame, or to the struts of the solar panel.

5. The panel according to claim 1 or 2, characterized in that the thermally insulating connecting elements contain springs.

6. The panel according to claim 1 or 2, characterized in that the absorber contains one or more absorbent panels and one or more cooling tubes attached to them, and the absorbent panel defines the cavity where the said shell is inserted.

7. The panel according to claim 1 or 2, characterized in that said shell is in thermal contact with the absorber.

8. The panel according to claim 1 or 2, characterized in that the absorbent plate of the absorber defines at least one wall of said shell that contains non-evaporative getter elements, while the opposite wall of said shell is defined by a plate attached to the absorbent panel.

9. The panel according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises a control system that periodically stops the circulation of coolant within the cooling tube.