FI87110B - Arrangement for collecting solar energy - Google Patents
Arrangement for collecting solar energy Download PDFInfo
- Publication number
- FI87110B FI87110B FI910459A FI910459A FI87110B FI 87110 B FI87110 B FI 87110B FI 910459 A FI910459 A FI 910459A FI 910459 A FI910459 A FI 910459A FI 87110 B FI87110 B FI 87110B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- elements
- reflector
- reflector elements
- solar energy
- troughs
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
-
- 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
- Y02E10/47—Mountings or tracking
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
Description
8711087110
Laitteisto aurinkoenergian keräämiseksi - Anordning för upp-samling av solenergi 5 Tämän keksinnön kohteena on laitteisto aurinkoenergian keräämiseksi, joka käsittää joukon rinnakkaisia, pitkänomaisia, säteilyn tulosuuntaan koveria heijastinelementtejä, jotka on yhteisen mekanismin avulla järjestetty kiertymään pituussuuntaisten akseliensa ympäri ja joista kussakin on 10 elementin pituussuuntainen, heijastuneet säteet keräävä ko-koojaelementti, joka on kytkettynä lämmönsiirtoväliaineen kiertojärj estelmään.The present invention relates to an apparatus for collecting solar energy comprising a plurality of parallel, elongate, radially inwardly concave reflector elements arranged by a common mechanism to rotate about their longitudinal axes and of their longitudinal axes 10 a collector element which collects the reflected rays and which is connected to the circulation system of the heat transfer medium.
Aurinkoenergian keräyslaite voi käsittää rinnakkaisia, kou-15 rumaisia, poikkileikkaukseltaan parabolisia heijastinelementtejä, joihin osuvat auringonsäteet heijastuvat kulloinkin leikkauksen polttopisteessä olevaan kokoojaelementtiin. Kokoojaelementti voi muodostua joukosta pitkittäisiä, hei-jastinelementin päästä päähän ulottuvia putkia, joissa vir-20 taa nestemäinen lämmönsiirtoväliaine. Heijastinelementtejä lämmönsiirtoväliainetta johtavine putkineen voidaan järjestää kattamaan laajoja pintoja, esim. rakennusten seinissä ja katoilla.The solar energy collecting device may comprise parallel, ugly-15 reflector elements with a parabolic cross-section, in which the hitting sun rays are in each case reflected in the collector element at the focal point of the cut. The collector element may consist of a plurality of longitudinal, end-to-end tubes of the reflector element in which a liquid heat transfer medium flows. Reflector elements with tubes conducting the heat transfer medium can be arranged to cover large surfaces, e.g. on the walls and roofs of buildings.
25 Aurinkoenergian talteenottoa on edelleen mahdollista tehostaa järjestämällä heijastinelementit akseliensa ympäri kiertyviksi. Elementit ovat tällöin suunnattavissa säteilyn tulosuunnan mukaan.25 It is still possible to increase the efficiency of solar energy recovery by arranging the reflector elements to rotate about their axes. The elements are then orientable according to the direction of the radiation.
30 Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa yksinkertainen, heijastinelementtien kierrettävyyteen perustuva ratkaisu, jonka avulla saadaan talteen mahdollisimman suuri osuus laitteiston alueelle tulevasta säteilystä ja jossa samalla voidaan torjua lämmönsiirtoväliaineen ajoittainen ylikuu-35 meneminen. Keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista se, että heijastinelementit ovat kouruja, joiden kiertyminen aikaansaadaan niiden akseleihin nähden poikit- 2 87110 täisillä vetolangoilla, -hihnoilla tai vastaavilla, joiden päät ovat kiinnitettyinä kourujen kuperille pohjapinnoille.The object of the present invention is to provide a simple solution based on the rotatability of the reflector elements, by means of which the largest possible share of the radiation entering the area of the apparatus can be recovered, and at the same time the intermittent overheating of the heat transfer medium can be prevented. The apparatus according to the invention is characterized in that the reflective elements are troughs, the rotation of which is effected by tension wires, belts or the like transverse to their axes, the ends of which are fixed to the convex bottom surfaces of the troughs.
Keksinnön mukaisessa laitteistossa vetolangat tai vastaavat 5 muodostavat yhteisen mekanismin, jonka avulla heijastinele-menttien asento voidaan järjestää seuraamaan päivittäistä auringonkiertoa. Tämä on aikaansaatavissa esim. ajastimella, joka saattaa mainitun mekanismin kääntämään elementtien asentoa portaittain sopivasti muutaman kerran tunnissa.In the apparatus according to the invention, the traction wires or the like form a common mechanism by means of which the position of the reflector elements can be arranged to follow the daily solar circulation. This can be achieved, for example, by a timer which causes said mechanism to reverse the position of the elements stepwise appropriately a few times per hour.
10 Vaihtoehtoisesti voidaan heijastinelementtejä liikuttelevan mekanismin toimintaa ohjata laitteistoon tulevan säteily-energian tai lämmönsiirtoväliaineen lämpötilan perusteella. Tällöin voidaan kääntämällä heijastinelementtejä poispäin auringosta estää lämmönsiirtoväliaineen ylikuumeneminen.10 Alternatively, the operation of the mechanism for moving the reflector elements can be controlled on the basis of the radiant energy entering the equipment or the temperature of the heat transfer medium. In this case, overheating of the heat transfer medium can be prevented by turning the reflector elements away from the sun.
1515
Keksinnön erään sovellutusmuodon mukaan kukin heijastinele-mentti on kytketty viereisiin elementteihin elementtejä pareittain toisiinsa sitovien vetolankojen tai sentapaisten avulla. Vetolangat sitovat tällöin heijastinelementit koko-20 naisuudeksi, jossa kaikkien elementtien kiertyminen akselei- densa ympäri tapahtuu samanaikaisesti.According to an embodiment of the invention, each reflector element is connected to adjacent elements by means of tension wires or the like which bind the elements in pairs. The tension wires then bind the reflector elements to a size-20, in which all the elements rotate about their axes simultaneously.
Keksinnön erään toisen sovellutusmuodon mukaan heijastinelementit asetetaan kourujen poikittaissuunnassa liikkuvaa hih-25 naa vasten. Hihna voi tällöin muodostaa vetolaitteen, johon vetolangat, -hihnat tai vastaavat on kytketty niin, että ne pakottavat heijastinelementit kiertymään akseleidensa ympä-ri. 1 35According to another embodiment of the invention, the reflector elements are placed against a belt moving in the transverse direction of the troughs. The belt can then form a traction device to which traction wires, belts or the like are connected so as to force the reflector elements to rotate about their axes. 1 35
Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää aurinkoenergian keräyslaitteistoon kuuluvaa yksittäistä heijastinelementtiä kytkettynä lämmönsiirtoväli-ainetta siirtävän johdon kautta lämmönvaraajaan, 3 87110 kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisia heijastinelementtejä järjestettyinä rinnakkain elementtejä liikuttelevalle hihnalle, kuvio 3 esittää kahta rinnakkaista, hihnalla olevaa heijas-5 tinelementtiä ääriasentoonsa kierrettyinä, ja kuvio 4 esittää kuvion 3 mukaisia heijastinelementtejä vastakkaiseen ääriasentoonsa kierrettyinä.The invention will now be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a single reflector element belonging to a solar collector connected to a heat accumulator via a heat transfer medium the reflective element 5 rotated to its extreme position, and Fig. 4 shows the reflector elements of Fig. 3 rotated to their opposite extreme position.
Kuviossa 1 on esitetty pitkänomainen, kourumainen heijas-10 tinelementti 1, joka on poikkileikkaukseltaan parabolinen.Figure 1 shows an elongate, trough-shaped reflective element 1 with a parabolic cross-section.
Heijastinelementti 1 on varustettu pitkittäisellä, elementin päästä päähän ulottuvalla kokoojaelementillä 2, joka kuvioiden 2-4 mukaisesti muodostuu viidestä vierekkäistä, yhdensuuntaisesta putkesta 3. Heijastinelementin 1 säteilyn 15 tulosuuntaan kovera heijastinpinta heijastaa säteet elementin polttopisteiden uralla sijaitsevaan kokoojaelementtiin 2, jossa ne joutuvat vierekkäisten putkien 3 välisiin rakoihin ja absorboituvat lämpönä putkissa virtaavaan lämmönsiir-toväliaineeseen. Mainitut vierekkäiset putket 3 yhtyvät 20 heijastinelementin 1 kummassakin päässä yhdeksi putkeksi 4, 5, ja nämä putket toimivat yhdessä akselina, jonka ympäri heijastinelementti 1 pääsee kiertymään. Putket 4, 5 läpäisevät heijastinelementin 1 päätyseinämät 6 sallien elementin 1 kiertymisen samalla, kun stationäärisesti asennetut putket 25 3, 4 ja 5 pysyvät paikallaan. Mainittujen putkien 3, 4 ja 5 lisäksi lämmönsiirtoväliaineen kiertojärjestelmä käsittää lämmönvaraajän 7 kautta johdetun johto-osuuden 8, joka yhdistää lämpöenergian kokoojaelementin 2 päät toisiinsa. Järjestelmässä kiertävä lämmönsiirtoväliaine luovuttaa täten 30 kokoojaelementissä 2 absorboimaansa lämpöä lämmönvaraajassa 7 olevaan nesteeseen 9. Tästä lämpö siirtyy edelleen lämmönvaraa jän 7 kautta kulkevassa johdossa 10 virtaavaan käyttöveteen.The reflector element 1 is provided with a longitudinal, end-to-end collector element 2, which according to Figures 2-4 consists of five adjacent, parallel tubes 3. A concave reflecting surface into the cracks and are absorbed as heat in the heat transfer medium flowing in the tubes. Said adjacent tubes 3 merge at each end of the 20 reflector elements 1 into a single tube 4, 5, and these tubes act together as an axis around which the reflector element 1 can rotate. The tubes 4, 5 pass through the end walls 6 of the reflector element 1, allowing the element 1 to rotate while the stationary tubes 3, 4 and 5 remain in place. In addition to said pipes 3, 4 and 5, the heat transfer medium circulation system comprises a conductor section 8 passed through a heat accumulator 7, which connects the ends of the heat energy collector element 2 to each other. The heat transfer medium circulating in the system thus transfers the heat absorbed in the collector element 2 to the liquid 9 in the heat accumulator 7. From this the heat is further transferred to the domestic water flowing in the line 10 passing through the heat accumulator 7.
35 Kuvio 2 on poikkileikkaus aurinkoenergian keräyslaitteistos-ta, joka käsittää kuvion 1 mukaisia heijastinelementtejä 1 järjestettyinä rinnakkain edestakaisin liikuteltavalle hihnalle 11. Kukin heijastinelementeistä 1 on kytkettynä 87110 4 viereisiin elementteihin elementtejä pareittain toisiinsa sitovien, päistään elementtien kuperille pöhjapinnoille kiinnitettyjen vetolankojen 12a-12e avulla. Nämä vetolangat 12 sitovat heijastinelementit 1 kokonaisuudeksi, jossa eri 5 elementit ovat pakotettuja kiertymään akseleidensa 4 ympäri samaan aikaan samalla tavalla. Laitteiston reunimmaiset heijastinelementit on lisäksi varustettu elementtien kuperille pöhjapinnoille kiinnitetyillä poikittaisilla vetolan-goilla 13, jotka on kytketty edestakaisin liikkuvaan hihnaan 10 11 siten, että niiden kautta hihnan liike välittyy element teihin 1.Fig. 2 is a cross-section of a solar energy collecting apparatus comprising the reflector elements 1 according to Fig. 1 arranged in parallel on a reciprocating belt 11. Each of the reflector elements 1 is connected to adjacent elements These traction wires 12 bind the reflector elements 1 as a whole, in which the different elements 5 are forced to rotate about their axes 4 at the same time in the same way. The outermost reflector elements of the apparatus are further provided with transverse tension wires 13 attached to the convex base surfaces of the elements, which are connected to a reciprocating belt 10 11 so that the movement of the belt is transmitted to the elements 1 through them.
Kuviot 3 ja 4 esittävät hihnalla 11 olevia heijastinelement-tejä 1 kierrettyinä vastakkaisiin ääriasentoihinsa. Element-15 tejä 1 kiertävän mekanismin rakenteesta ja ohjauksesta riippuen elementtien asentoa voidaan näiden ääriasemien välillä säätää joko porrastetusti tai portaattomasti auringonkierron tai mahdollisesti elementteihin tulevan sätei-lyenergian tai lämmönsiirtoväliaineen lämpötilan perusteel-20 la.Figures 3 and 4 show the reflector elements 1 on the belt 11 twisted in their opposite extreme positions. Depending on the structure and control of the mechanism circulating the elements 15, the position of the elements between these extremes can be adjusted either stepwise or steplessly on the basis of the solar circulation or the temperature of the radiant energy or heat transfer medium entering the elements.
Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutusmuodot eivät rajoitu esitettyyn esimerkkiin, vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.It will be clear to a person skilled in the art that the various embodiments of the invention are not limited to the example shown, but may vary within the scope of the appended claims.
25 Erityisesti heijastinelementtien kiertymisen aikaansaava mekanismi poikittaisine vetolankoineen, -hihnoineen tai vastaavineen voidaan toteuttaa lukuisilla eri tavoilla, joista edellä kuvattu ja piirustuksissa esitetty muodostaa vain yhden esimerkin.In particular, the mechanism for rotating the reflector elements with transverse traction wires, belts or the like can be realized in a number of different ways, of which the above-described and shown in the drawings constitute only one example.
30 li30 li
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI910459A FI87110C (en) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | ANORDNING FOER UPPSAMLING AV SOLENERGI |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI910459A FI87110C (en) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | ANORDNING FOER UPPSAMLING AV SOLENERGI |
FI910459 | 1991-01-31 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI910459A0 FI910459A0 (en) | 1991-01-31 |
FI910459A FI910459A (en) | 1992-08-01 |
FI87110B true FI87110B (en) | 1992-08-14 |
FI87110C FI87110C (en) | 1992-11-25 |
Family
ID=8531825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI910459A FI87110C (en) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | ANORDNING FOER UPPSAMLING AV SOLENERGI |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI87110C (en) |
-
1991
- 1991-01-31 FI FI910459A patent/FI87110C/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI910459A0 (en) | 1991-01-31 |
FI87110C (en) | 1992-11-25 |
FI910459A (en) | 1992-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4153039A (en) | Focusing solar energy apparatus | |
US4608964A (en) | Tension solar mirror | |
US4203426A (en) | Solar energy converter carousel mounted rack | |
US4109638A (en) | Solar energy converter carousel | |
CN101839563B (en) | Multi-tube solar collector structure | |
US6349718B1 (en) | Device for heating with solar energy | |
US4296731A (en) | Tracking booster and multiple mirror concentrator floating collector | |
US4173397A (en) | Solar concentrator | |
US4114594A (en) | Device for synchronously rotating solar collectors | |
US5592932A (en) | Radiant energy collecting apparatus | |
CA1039133A (en) | Solar energy collector system | |
US4355630A (en) | Concentrating solar collector with tracking multipurpose targets | |
WO2009029277A2 (en) | Linear fresnel solar arrays | |
US4566434A (en) | Solar energy collector | |
US4498456A (en) | Self-tracking mechanisms for solar collectors | |
US5673684A (en) | Tracking solar energy concentrating system having a circular primary reflector and a tracking secondary compound parabolic reflector | |
EP0807231B1 (en) | An improved solar energy concentrating system having a novel focal collection zone | |
FI87110B (en) | Arrangement for collecting solar energy | |
EP0153368A1 (en) | High efficiency flat plate solar energy collector | |
US4335707A (en) | Solar energy collector and energy storage cell | |
RU2121632C1 (en) | Device for concentration of solar radiation | |
CN100580336C (en) | Multi-tube solar collector structure | |
RU2320938C1 (en) | Heat pipe solar collector | |
SU1575021A1 (en) | Variable geometry concentrator | |
KR100688337B1 (en) | Solar collector |