[go: up one dir, main page]

RU2177119C2 - Solar-heat collector - Google Patents

Solar-heat collector Download PDF

Info

Publication number
RU2177119C2
RU2177119C2 RU2000100780/06A RU2000100780A RU2177119C2 RU 2177119 C2 RU2177119 C2 RU 2177119C2 RU 2000100780/06 A RU2000100780/06 A RU 2000100780/06A RU 2000100780 A RU2000100780 A RU 2000100780A RU 2177119 C2 RU2177119 C2 RU 2177119C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
cowling
light
heat
solar
Prior art date
Application number
RU2000100780/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.С. Дьячишин
В.П. Лукин
П.А. Богомолов
С.А. Михайлов
Original Assignee
Дьячишин Анатолий Сильвестрович
Лукин Владимир Павлович
Богомолов Павел Анатольевич
Михайлов Сергей Алексеевич
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 Дьячишин Анатолий Сильвестрович, Лукин Владимир Павлович, Богомолов Павел Анатольевич, Михайлов Сергей Алексеевич filed Critical Дьячишин Анатолий Сильвестрович
Priority to RU2000100780/06A priority Critical patent/RU2177119C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2177119C2 publication Critical patent/RU2177119C2/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
    • 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)

Abstract

FIELD: solar-energy engineering, applicable in devices converting the electromagnetic energy of the Sun to the heat energy for heating of heat-transfer agent. SUBSTANCE: optimized shape of light transmitting section 1 of solar-heat collector cowling 5 is attained proceeding from the condition of ensuring of a constant angle of incidence of sun rays passing through the center of the maximum chord of the generator of cowling light-transmitting section 1 onto the surface of cowling 5 in the morning and evening hours, to this end, extreme right-hand and left-hand sections 2 and 3 of the generator of light-transmitting section 1 of the solar-heat collector cowling 5 have a shape corresponding to the following dependences:
Figure 00000004
,

Description

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано, в частности, в устройствах, преобразующих электромагнитное излучение Солнца в тепловую энергию для нагрева теплоносителя. The invention relates to solar technology and can be used, in particular, in devices that convert the electromagnetic radiation of the Sun into thermal energy for heating the coolant.

Известны солнечные коллекторы (СК), содержащие корпус в виде рамной конструкции, в верхней части которого установлено светопропускающее ограждение в виде плоского стекла. За стеклом установлена плоская теплоприемная панель с оптическим покрытием, преобразующая солнечное излучение в тепло. (См., например, Sanit+Heizungstechnik, 1977 г., т.62, 1, с.46,48,80). Known solar collectors (SC), comprising a housing in the form of a frame structure, in the upper part of which is installed a light-transmitting fence in the form of flat glass. Behind the glass there is a flat heat-receiving panel with an optical coating that converts solar radiation into heat. (See, for example, Sanit + Heizungstechnik, 1977, vol. 62, 1, p. 46.48.80).

Недостатком известных СК является низкая эффективность их работы в вечерние и утренние часы, когда теплоприемная панель частично затеняется непрозрачным каркасом боковых стенок рамной конструкции, а коэффициент отражения солнечных лучей поверхностью плоского стекла К значительно увеличивается при больших углах падения, что приводит к потерям энергии, рассчитываемых по формуле отражения Френеля:

Figure 00000006

где α - угол падения излучения на поверхность прозрачного тела, рад,
θ - угол преломления излучения в прозрачном материале, рад;
К - коэффициент отражения при угле падения излучения, α,отн. ед.A disadvantage of the known SC is the low efficiency of their work in the evening and morning hours, when the heat-receiving panel is partially obscured by the opaque frame of the side walls of the frame structure, and the reflection coefficient of sunlight by the surface of flat glass K increases significantly at large angles of incidence, which leads to energy losses calculated by Fresnel reflection formula:
Figure 00000006

where α is the angle of incidence of radiation on the surface of the transparent body, rad
θ is the angle of refraction of radiation in a transparent material, rad;
K is the reflection coefficient at an angle of incidence, α, rel. units

Известен СК, содержащий несущую обечайку в виде прямого цилиндра, светопропускающая часть которого выполнена из прозрачного материала, две торцевые крышки и теплоприемную панель, установленную внутри полости, образованной обечайкой и крышками. (См. , например, А solar panel, патент GB 2299401 А (Transolar Limited), 02.10.1996 г., 16 стр.). Known SC containing the bearing shell in the form of a straight cylinder, the light transmitting part of which is made of transparent material, two end caps and a heat-absorbing panel installed inside the cavity formed by the shell and covers. (See, for example, A solar panel, patent GB 2299401 A (Transolar Limited), 02.10.1996, 16 pp.).

Известный СК позволяет несколько уменьшить потери энергии в утренние и вечерние часы работы за счет уменьшения затенения поверхности теплоприемной панели непрозрачными элементами конструкции ограждения СК. Known SC allows you to slightly reduce energy losses in the morning and evening hours by reducing the shading of the surface of the heat-receiving panel by opaque structural elements of the fencing SK.

Основным недостатком известного СК является то, что форма светопропускающей части его оболочки не оптимизирована по размеру относительно размера максимальной стрелы прогиба образующей светопропускающей части, что приводит к снижению эффективности СК и увеличению его материалоемкости и себестоимости. The main disadvantage of the known SC is that the shape of the light transmitting part of its shell is not optimized in size relative to the size of the maximum deflection arrow of the generatric light transmitting part, which leads to a decrease in the efficiency of the SC and an increase in its material consumption and cost.

Другим недостатком известного СК являются значительные потери тепла теплопроводностью через светопропускающую часть обечайки. Another disadvantage of the known SC is significant heat loss by thermal conductivity through the light transmitting part of the shell.

Недостатком известного СК является и то, что внутренняя полость его негерметична и в ней не контролируется дневная и ночная смена атмосферы, что приводит к запылению поверхности теплоприемной панели при натекании атмосферы в полость ночью. Кроме того, негерметичность полости СК приводит к сохранению постоянной атмосферной концентрации кислорода в ней, что приводит к ускоренной деградации свойств материалов внутренней поверхности полости, взаимодействующих с кислородом, (например, материалы уплотнений, материалы оптического покрытия теплоприемной панели). A disadvantage of the known SC is that its internal cavity is leaky and the day and night changes of atmosphere are not controlled in it, which leads to dusting of the surface of the heat-receiving panel when the atmosphere flows into the cavity at night. In addition, the leakage of the SC cavity leads to a constant atmospheric oxygen concentration in it, which leads to accelerated degradation of the properties of the materials of the inner surface of the cavity interacting with oxygen (for example, seal materials, optical coating materials of the heat-receiving panel).

Целью настоящего изобретения является создание конструкции СК, не имеющей указанных недостатков. The aim of the present invention is to create a design SK, not having these disadvantages.

Указанная цель достигается тем, что оптимизация формы светопропускающей части обечайки СК проводится из условия обеспечения постоянного угла падения солнечных лучей, проходящих через центр максимальной хорды образующей светопропускающей части обечайки, на поверхность обечайки в утренние и вечерние часы, для чего крайние правый и левый участки образующей светопропускающей части обечайки СК имеют форму, соответствующую следующим зависимостям:

Figure 00000007

Figure 00000008

где ρ - полярный радиус в полярной системе координат, полюс которой совпадает с серединой отрезка максимальной хорды образующей спетопропускающей части цилиндрической обечайки, м;
φ - полярный угол, рад;
γ - угол между направлением на Солнце из полюса и касательной к образующей в точке пересечения с ней луча направления на Солнце, рад;
А - половина размера максимальной хорды образующей светопропускающей части цилиндрической обечайки, м,
причем форма центральной части образующей для π-γ ≥ φ ≥ γ - прямая, касательная к кривым по зависимости (2) и по зависимости (3).This goal is achieved in that the shape optimization of the light transmitting part of the shell SK is carried out from the condition of ensuring a constant angle of incidence of sunlight passing through the center of the maximum chord of the generatrix of the light transmitting part of the shell on the surface of the shell in the morning and evening hours, for which the extreme right and left sections of the generatrix of light transmitting parts of the SK shell are shaped according to the following relationships:
Figure 00000007

Figure 00000008

where ρ is the polar radius in the polar coordinate system, the pole of which coincides with the middle of the segment of the maximum chord of the generatrix transmitting part of the cylindrical shell, m;
φ is the polar angle, rad;
γ is the angle between the direction to the Sun from the pole and the tangent to the generator at the point of intersection with it of the direction beam to the Sun, rad;
And - half the size of the maximum chord forming the light transmitting part of the cylindrical shell, m,
moreover, the shape of the central part of the generatrix for π-γ ≥ φ ≥ γ is a straight line tangent to the curves in dependence (2) and in dependence (3).

На фиг. 1 приведена предлагаемая форма образующей для светопропускающей части цилиндрической обечайки СК. In FIG. 1 shows the proposed form generatrix for the light transmitting part of the cylindrical shell SK.

Светопропускающая часть 1 цилиндрической обечайки состоит из трех участков. Правый участок 2 имеет форму, соответствующую зависимости (2), левый участок 3 имеет форму, соответствующую зависимости (3), а центральный участок 4 имеет форму прямой линии касательной к участкам 2 и 3. Зависимости (2) и (3) получены из условия γ = const и поэтому участки 2 и 3 имеют постоянный коэффициент отражения для всех углов φ, образованных лучами, исходящими из точки 0 и проходящими через эти участки. Кривые, описываемые зависимостями (2) и (3), в точках φ1= γ и φ2= π-γ имеют перегиб, касательная проходит через точки перегиба и оказывается параллельной максимальной хорде 5 светопропускающей части обечайки. Угол γ1 для всех лучей из точки 0, проходящих через участок 4, больше угла γ, который является параметром семейства кривых по зависимостям (2) и (3). На фиг.1 γ = γ0= π/6. Отсюда коэффициент отражения солнечных лучей, попадающих в точку 0 и проходящих через участок 4 образующей, не больше, чем коэффициент отражения лучей, проходящих через участки 2 и 3 образующей и попадающих в точку 0. Т.е. предлагаемая форма образующей светопропускающей части цилиндрической обечайки обладает минимальными потерями на отражение Френеля при заданной ординате точки перегиба кривых по зависимостям (2) и (3), которая соответствует максимальной стреле прогиба образующей светопропускающей части цилиндрической обечайки Н.The light transmitting part 1 of the cylindrical shell consists of three sections. The right section 2 has a shape corresponding to dependence (2), the left section 3 has a shape corresponding to dependence (3), and the central section 4 has the shape of a straight line tangent to sections 2 and 3. Dependencies (2) and (3) are obtained from the condition γ = const, and therefore, sections 2 and 3 have a constant reflection coefficient for all angles φ formed by rays emanating from point 0 and passing through these sections. The curves described by dependences (2) and (3) at the points φ 1 = γ and φ 2 = π-γ have an inflection, the tangent passes through the inflection points and is parallel to the maximum chord 5 of the light transmitting part of the shell. The angle γ 1 for all the rays from point 0 passing through section 4 is greater than the angle γ, which is a parameter of the family of curves according to dependences (2) and (3). In Fig. 1, γ = γ 0 = π / 6. Hence, the reflection coefficient of sun rays falling at point 0 and passing through the generatrix portion 4 is not greater than the reflection coefficient of rays passing through generatrix sections 2 and 3 and falling at point 0. That is, the proposed shape of the generatrix of the light-transmitting part of the cylindrical shell has minimal Fresnel reflection loss for a given ordinate of the inflection point of the curves according to dependences (2) and (3), which corresponds to the maximum deflection arrow of the generatrix of the light-transmitting part of the cylindrical shell N.

Уменьшение тепловых потерь теплопроводностью через материал светопропускающей обечайки достигается тем, что вся обечайка СК в виде прямого цилиндра выполнена из панели в виде двух слоев тонкостенного прозрачного пластика, соединенных между собой продольными тонкостенными ребрами из того же материала с образованием изолированных параллельных пустотелых каналов. Причем пустотелые каналы ориентированы относительно осей цилиндрической обечайки таким образом, чтобы при рабочем положении СК их направление было перпендикулярно направлению силы тяжести, что обеспечивает наиболее эффективное подавление конвекционных тепловых потоков в каналах. Теплопроводимость двустенной структуры с полыми каналами составляет 2-3 Вт/м2К, что в 2-3 раза меньше теплопроводности сплошной стенки.The reduction of heat loss by heat conduction through the light-transmitting shell material is achieved by the fact that the entire SK shell in the form of a straight cylinder is made of a panel in the form of two layers of thin-walled transparent plastic, interconnected by longitudinal thin-walled ribs of the same material with the formation of isolated parallel hollow channels. Moreover, the hollow channels are oriented relative to the axes of the cylindrical shell in such a way that in the working position of the SC their direction is perpendicular to the direction of gravity, which ensures the most effective suppression of convection heat fluxes in the channels. The thermal conductivity of a double-walled structure with hollow channels is 2-3 W / m 2 K, which is 2-3 times less than the thermal conductivity of a solid wall.

Применение двухслойных прозрачных оболочек для теплоизоляции теплоприемных панелей СК уменьшает на 9-10% поступление на панель солнечной энергии за счет ее отражения на двух дополнительных поверхностях раздела. Для уменьшения этого явления можно просветлить внешнюю и внутреннюю поверхности двухслойной обечайки путем нанесения на них слоя прозрачного материала толщиной

Figure 00000009
имеющего показатель преломление n, определяемый из соотношения
Figure 00000010

где П0 - показатель преломления внешней среды;
П1 - показатель преломления материала обечайки;
λ0- длина волны, соответствующая максимуму спектра солнечного излучения, мкм.The use of two-layer transparent shells for thermal insulation of SK heat-receiving panels reduces solar energy input by 9-10% due to its reflection on two additional interfaces. To reduce this phenomenon, it is possible to brighten the outer and inner surfaces of the two-layer shell by applying a layer of transparent material with a thickness
Figure 00000009
having a refractive index n, determined from the relation
Figure 00000010

where P 0 is the refractive index of the external environment;
P 1 - the refractive index of the material of the shell;
λ 0 - wavelength corresponding to the maximum of the spectrum of solar radiation, microns.

В результате просветления коэффициент отражения двуслойных прозрачных оболочек может быть уменьшен на 6-7%. (См., например, пат. 2044964, MKИ F 24 J 2/48, РФ). As a result of enlightenment, the reflection coefficient of bilayer transparent shells can be reduced by 6-7%. (See, for example, Pat. 2044964, MKI F 24 J 2/48, RF).

Уменьшение отражения солнечного излучения от двуслойных пустотелых оболочек может быть достигнуто тем, что пустотелые каналы, расположенные в светопропускающей части цилиндрической обечайки СК, герметично отделяются от их продолжения на теневой относительно излучения Солнца части обечайки и заполняются прозрачной жидкостью с показателем преломления n=1,33-1,6 при обеспечении возможности перемещения жидкости через все каналы в светопропускающей части цилиндрической обечайки. Нижнее значение показателя преломления n относится к наиболее распространенному теплоносителю - воде, а прозрачные нейтральные жидкости с показателем преломления, большим, чем n=1,6, не производятся в промышленных масштабах. Возможность перемещения жидкости через каналы в светопропускающей части цилиндрической обечайки СК дает возможность утилизировать тепло, передаваемое обечайке от теплоприемной панели, снизить потери и повысить эффективность СК. Контроль за составом атмосферы внутри полости СК и недопущение попадания в полость атмосферного кислорода, паров воды и пылевых частиц осуществляется путем герметичного исполнения полости, образованной обечайкой в виде прямого цилиндра и ее торцевыми крышками, при этом для выпуска избыточного давления газа, возникающего внутри полости при ее разогреве солнечными лучами, предусмотрен автоматический дренажный клапан, а заполнение полости при ее охлаждении в вечерние и ночные часы осуществляется через селективную мембрану, пропускающую в полость преимущественно азот из атмосферы и препятствующую попаданию в полость кислорода, паров воды и пылевых частиц из окружающей атмосферы. Через 10-15 циклов нагрев-охлаждение атмосфера внутри полости на 95-98% будет состоять из азота, что благоприятно скажется на долговременных характеристиках СК. A decrease in the reflection of solar radiation from bilayer hollow shells can be achieved by the fact that the hollow channels located in the light transmitting part of the cylindrical shell of the SC are hermetically separated from their continuation in the shadow part of the shell that is shadowed relative to the solar radiation and are filled with a transparent liquid with a refractive index of n = 1.33- 1.6 while providing the ability to move fluid through all channels in the light transmitting part of the cylindrical shell. The lower value of the refractive index n refers to the most common coolant - water, and transparent neutral liquids with a refractive index greater than n = 1.6 are not produced on an industrial scale. The ability to move the fluid through the channels in the light transmitting part of the cylindrical shell of the SK makes it possible to utilize the heat transferred to the shell from the heat-receiving panel, reduce losses and increase the efficiency of the SK. Monitoring the composition of the atmosphere inside the SC cavity and preventing atmospheric oxygen, water vapor, and dust particles from entering the cavity is carried out by hermetically executing the cavity formed by the shell in the form of a straight cylinder and its end caps, in order to release excess gas pressure arising inside the cavity when it heated by the sun, an automatic drain valve is provided, and the cavity is filled when it is cooled in the evening and night hours through a selective membrane that passes the cavity preferably nitrogen from the atmosphere and prevents the ingress of oxygen into the cavity, the water vapor and dust particles from the ambient atmosphere. After 10-15 cycles of heating and cooling, the atmosphere inside the cavity will consist of 95-98% nitrogen, which will favorably affect the long-term characteristics of SC.

На фиг. 2 приведено схематическое изображение конструкции предлагаемого СК. Устройство состоит из двустенной прозрачной пластиковой обечайки 6, выполненной в виде прямого цилиндра, на торцы которого установлены торцевые крышки 11, 12, а внутри полости, образованной обечайкой 6 и крышками 11, 12, установлены теплоприемная панель 8, причем светоприемная часть образующей цилиндра содержит крайние участки 2, 3, форма которых удовлетворяет зависимостям (2) и (3), а центральный участок 4 является прямой линией, касательной к точкам перегиба крайних участков. В качестве материала для обечайки СК используются пустотелые двустенные поликарбонатные панели, имеющие внутренние тонкостенные ребра жесткости, которые образуют в панели параллельные, изолированные друг от друга пустотелые каналы 15. При гибке обечайки из панели каналы ориентируют таким образом, чтобы они были перпендикулярны продольной оси обечайки, что позволяет уменьшить конвективный теплоперенос в каналах, так как обычно продольная ось СК располагается под некоторым углом к горизонтальной плоскости. При необходимости на внешнюю и внутреннюю поверхность светопропускающей части 1 обечайки 6 наносится просветляющее покрытие толщиной

Figure 00000011
материал которого имеет показатель преломления
Figure 00000012

где П0 - показатель преломления внешней среды;
П1 - показатель преломления материала обечайки;
λ0- длина волны, соответствующая максимуму спектра солнечного излучения, мкм.In FIG. 2 shows a schematic illustration of the design of the proposed SK. The device consists of a double-walled transparent plastic shell 6, made in the form of a straight cylinder, on the ends of which end caps 11, 12 are installed, and a heat-receiving panel 8 is installed inside the cavity formed by the shell 6 and covers 11, 12, and the light-receiving part of the cylinder generatrix contains sections 2, 3, the shape of which satisfies dependencies (2) and (3), and the central section 4 is a straight line tangent to the inflection points of the extreme sections. As the material for the SK shell, hollow double-walled polycarbonate panels are used, having internal thin-walled stiffening ribs that form parallel, isolated from each other hollow channels 15. When bending the shell from the panel, the channels are oriented so that they are perpendicular to the longitudinal axis of the shell, which allows to reduce convective heat transfer in the channels, since usually the longitudinal axis of the SC is located at some angle to the horizontal plane. If necessary, an antireflection coating is applied on the outer and inner surface of the light-transmitting part 1 of the shell 6
Figure 00000011
whose material has a refractive index
Figure 00000012

where P 0 is the refractive index of the external environment;
P 1 - the refractive index of the material of the shell;
λ 0 - wavelength corresponding to the maximum of the spectrum of solar radiation, microns.

Каналы 15 обечайки 6 на передней относительно Солнца стороне обечайки могут быть герметично отделены от их продолжения на задней теневой части обечайки и заполнены прозрачной жидкостью с показателем преломления n= 1,33-1,6 через патрубки 16 и отверстия в каждом внутреннем ребре светопропускающей части 1 цилиндрической обечайки 6. Прозрачная жидкость, например вода, может прокачиваться через оболочки с целью утилизации тепла, передаваемого ей от теплоприемной панели. The channels 15 of the shell 6 on the front side of the shell relative to the Sun can be hermetically separated from their extension on the back shadow part of the shell and filled with a transparent liquid with a refractive index n = 1.33-1.6 through nozzles 16 and holes in each inner edge of the light transmitting part 1 cylindrical shell 6. A transparent liquid, such as water, can be pumped through the shell in order to utilize the heat transmitted to it from the heat-receiving panel.

Герметичность внутренней полости СК обеспечивается манжетными уплотнениями 17 трубопроводов 7, подводящих и отводящих теплоноситель в теплоприемную панель 8, а также продольным уплотнением 9 ребер цилиндра и торцевым уплотнением 10 верхней крышки 11 и нижней крышки 12. Для предотвращения раздувания обечайки CК при прогреве газа в герметичной полости коллектора на нижней крышке 12 установлен автоматический дренажный клапан 13, выпускающий избыточное давление. Заполнение полости коллектора газом после понижения температуры в вечернее и ночное время происходит через селективную мембрану 14, установленную на крышке 12 и обеспечивающую пропускание в объем полости преимущественно азота из атмосферы и препятствующую проникновению в полость коллектора кислорода, паров воды, пылевых частиц. The tightness of the internal cavity of the SC is ensured by lip seals 17 of the pipelines 7 supplying and discharging the heat carrier to the heat-receiving panel 8, as well as by the longitudinal seal 9 of the cylinder ribs and the mechanical seal 10 of the upper cover 11 and the lower cover 12. To prevent the SK shell from inflating when gas is heated in an airtight cavity the collector on the bottom cover 12 has an automatic drain valve 13 that releases excess pressure. Filling the cavity of the collector with gas after lowering the temperature in the evening and at night occurs through a selective membrane 14 mounted on the cover 12 and ensuring the passage of mainly nitrogen from the atmosphere into the cavity and preventing the penetration of oxygen, water vapor, and dust particles into the collector cavity.

Claims (5)

1. Солнечный коллектор, содержащий обечайку в виде прямого цилиндра, светопропускающая часть которой выполнена из прозрачного материала, две торцевые крышки, установленные на торцы цилиндра обечайки, теплоприемную панель, установленную внутри полости, образованной цилиндрической обечайкой и крышками, отличающийся тем, что форма двух крайних участков образующей светопропускающей части обечайки определяется по следующим зависимостям:
Figure 00000013

Figure 00000014

где ρ - полярный радиус в полярной системе координат, полюс которой совпадает с серединой отрезка максимальной хорды образующей светопропускающей части цилиндрической обечайки, м;
φ - полярный угол, рад;
γ - угол между направлением на Солнце из полюса и касательной к образующей в точке пересечения с ней луча направления на Солнце, рад;
А - половина размера максимальной хорды образующей светопропускающей части цилиндрической обечайки, м;
причем форма центральной части образующей для π-γ≥φ≥γ - прямая, касательная к кривым по зависимости (2) и по зависимости (3).1. A solar collector containing a shell in the form of a straight cylinder, the light-transmitting part of which is made of transparent material, two end caps installed on the ends of the shell of the shell, a heat-receiving panel installed inside the cavity formed by the cylindrical shell and the covers, characterized in that the shape of the two extreme sections of the generatrix of the light transmitting part of the shell is determined by the following relationships:
Figure 00000013

Figure 00000014

where ρ is the polar radius in the polar coordinate system, the pole of which coincides with the middle of the segment of the maximum chord forming the light transmitting part of the cylindrical shell, m;
φ is the polar angle, rad;
γ is the angle between the direction to the Sun from the pole and the tangent to the generator at the point of intersection with it of the direction beam to the Sun, rad;
A - half the size of the maximum chord forming the light transmitting part of the cylindrical shell, m;
moreover, the shape of the central part of the generatrix for π-γ≥φ≥γ is a straight line tangent to the curves according to dependence (2) and according to dependence (3). 2. Солнечный коллектор по п.1, отличающийся тем, что обечайка выполнена из панели, состоящей из двух слоев тонкостенного пластика, соединенных между собой тонкостенными ребрами жесткости из того же материала с образованием изолированных по всей длине пустотелых параллельных каналов, причем направление пустотелых каналов выбрано относительно осей цилиндрической обечайки таким образом, чтобы при рабочем положении солнечного коллектора оно было перпендикулярно направлению силы тяжести. 2. The solar collector according to claim 1, characterized in that the shell is made of a panel consisting of two layers of thin-walled plastic, interconnected by thin-walled stiffening ribs of the same material with the formation of hollow parallel channels isolated along the entire length, and the direction of the hollow channels is selected relative to the axes of the cylindrical shell so that when the working position of the solar collector is perpendicular to the direction of gravity. 3. Солнечный коллектор по п.2, отличающийся тем, что пустотелые каналы на светопропускающей части обечайки герметично отделены от их продолжения на теневой части обечайки и заполнены прозрачной жидкостью с показателем преломления n = 1,33-1,6 с возможностью перемещения жидкости через каналы обечайки. 3. The solar collector according to claim 2, characterized in that the hollow channels on the light transmitting part of the shell are hermetically separated from their extension on the shadow part of the shell and filled with a transparent liquid with a refractive index n = 1.33-1.6 with the possibility of moving the liquid through the channels shells. 4. Солнечный коллектор по п. 2, отличающийся тем, что на внешнюю и внутреннюю поверхность светопропускающей части обечайки нанесено просветляющее покрытие толщиной d = λo/4n, материал которого имеет показатель преломления
Figure 00000015
где П0 - показатель преломления внешней среды; П1 - показатель преломления материала обечайки; λo - длина волны, соответствующая максимуму спектра солнечного излучения, мкм.4. The solar collector according to claim 2, characterized in that an antireflective coating of thickness d = λ o / 4n, the material of which has a refractive index, is applied to the outer and inner surfaces of the light-transmitting part of the shell.
Figure 00000015
where P 0 is the refractive index of the external environment; P 1 - the refractive index of the material of the shell; λ o - wavelength corresponding to the maximum spectrum of solar radiation, microns. 5. Солнечный коллектор по п.1, отличающийся тем, что полость коллектора, образованная обечайкой и торцевыми крышками, выполнена герметичной, а на нижней крышке установлен автоматический дренажный клапан и селективная мембрана, пропускающая в полость преимущественно азот из окружающей атмосферы. 5. The solar collector according to claim 1, characterized in that the collector cavity formed by the shell and the end caps is sealed, and an automatic drain valve and a selective membrane are installed on the bottom cover, passing mainly nitrogen from the surrounding atmosphere into the cavity.
RU2000100780/06A 2000-01-14 2000-01-14 Solar-heat collector RU2177119C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000100780/06A RU2177119C2 (en) 2000-01-14 2000-01-14 Solar-heat collector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000100780/06A RU2177119C2 (en) 2000-01-14 2000-01-14 Solar-heat collector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2177119C2 true RU2177119C2 (en) 2001-12-20

Family

ID=20229330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000100780/06A RU2177119C2 (en) 2000-01-14 2000-01-14 Solar-heat collector

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2177119C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2224188C1 (en) * 2003-04-14 2004-02-20 Закрытое акционерное общество "АЛЬТЭН" Solar collector
RU2265162C2 (en) * 2004-01-16 2005-11-27 Адамович Борис Андреевич Solar energy collector used as building structure member

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5431149A (en) * 1992-07-31 1995-07-11 Fossum; Michaele J. Solar energy collector
GB2299401A (en) * 1995-03-30 1996-10-02 Transolar Limited A solar panel

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5431149A (en) * 1992-07-31 1995-07-11 Fossum; Michaele J. Solar energy collector
GB2299401A (en) * 1995-03-30 1996-10-02 Transolar Limited A solar panel

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2224188C1 (en) * 2003-04-14 2004-02-20 Закрытое акционерное общество "АЛЬТЭН" Solar collector
WO2004090436A1 (en) * 2003-04-14 2004-10-21 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'alten' Solar collector
ES2304277A1 (en) * 2003-04-14 2008-10-01 ZAKRYTOE AKTSIONERNOE OBSCHESTVO "ALTEN" Solar collector
ES2304277B1 (en) * 2003-04-14 2009-10-14 ZAKRYTOE AKTSIONERNOE OBSCHESTVO "ALTEN" SOLAR COLLECTOR.
RU2265162C2 (en) * 2004-01-16 2005-11-27 Адамович Борис Андреевич Solar energy collector used as building structure member

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2727278T3 (en) Concentrate solar energy with greenhouses
US4210463A (en) Multimode solar energy collector and process
CN102792104B (en) Solar energy conversion
US8430093B1 (en) Solar collector using subreflector
Devanarayanan et al. Integrated collector storage solar water heater with compound parabolic concentrator–development and progress
US4284069A (en) Wall element comprising a solar collector which is disposed between two transparent panes
US20010054252A1 (en) Light element with a translucent surface
US20100212719A1 (en) System and methods of utilizing solar energy
ES2692659T3 (en) Sheet ceiling
EP0125853B1 (en) Solar radiation collector
US9194378B2 (en) Electromagnetic radiation collector
US4215674A (en) Radiant electromagnetic energy collector
ITPD20100106A1 (en) SOLAR RECEIVER, PARTICULARLY OF THE TYPE FOR SOLAR LINEAR PARABOLIC AND SIMILAR CONCENTRATORS.
KR20110067118A (en) Photovoltaic cell devices
JP2019066101A (en) Heavenly radiation cooling system
JPS6313112B2 (en)
RU2177119C2 (en) Solar-heat collector
US4196720A (en) Solar energy collecting structure
WO2015101692A1 (en) Hybrid system comprising a thermosolar parametric cylinder and a photovoltaic receiver
ITBS20090056A1 (en) PLANT OF SOLAR COLLECTORS WITH CONCENTRATION WITH AZIMUTAL ORIENTATION SYSTEM
Nábělek et al. Linear Fresnel lenses, their design and use
CN101529168A (en) Residential solar thermal energy equipment
RU27195U1 (en) SOLAR COLLECTOR
RU2267061C2 (en) Method of thermal conversion of solar power
Garg et al. Advanced tubular solar energy collector—A state of the art