+

FI87110B - Arrangement for collecting solar energy - Google Patents

Arrangement for collecting solar energy Download PDF

Info

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
Application number
FI910459A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI910459A0 (en
FI87110C (en
FI910459A (en
Inventor
Holger Moeller
Original Assignee
Heliotherm Oy
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 Heliotherm Oy filed Critical Heliotherm Oy
Priority to FI910459A priority Critical patent/FI87110C/en
Publication of FI910459A0 publication Critical patent/FI910459A0/en
Publication of FI910459A publication Critical patent/FI910459A/en
Publication of FI87110B publication Critical patent/FI87110B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI87110C publication Critical patent/FI87110C/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44Heat exchange systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47Mountings 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)

5 871105,87110 1. Laitteisto aurinkoenergian keräämiseksi, joka käsittää joukon rinnakkaisia, pitkänomaisia, säteilyn tulosuuntaan koveria heijastinelementtejä (1), jotka on yhteisen mekanis-5 min avulla järjestetty kiertymään pituussuuntaisten akse- liensa (4, 5) ympäri ja joista kussakin on elementin pituussuuntainen, heijastuneet säteet keräävä kokoojaelementti (2), joka on kytkettynä lämmönsiirtoväliaineen kiertojärjes-telmään (4, 5, 8), tunnettu siitä, että heijastinelementit 10 (1) ovat kouruja, joiden kiertyminen aikaansaadaan niiden akseleihin (4, 5) nähden poikittaisilla vetolangoilla (12, 13), -hihnoilla tai vastaavilla, joiden päät ovat kiinnitettyinä kourujen kuperille pohjapinnoille.An apparatus for collecting solar energy, comprising a plurality of parallel, elongate, radiation-concave reflector elements (1) arranged to rotate about their longitudinal axes (4, 5) by means of a common mechanism-5 min, each of which has longitudinal, reflected rays of the element collecting collector element (2) connected to the heat transfer medium circulation system (4, 5, 8), characterized in that the reflector elements 10 (1) are troughs, the rotation of which is effected by tension wires (12, 13) transverse to their axes (4, 5). ), belts or the like, the ends of which are attached to the convex bottom surfaces of the troughs. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kukin heijastinelementti (1) on kytketty viereisiin elementteihin elementtejä pareittain toisiinsa sitovien vetolankojen (12a-12e) tms. avulla.Apparatus according to claim 1, characterized in that each reflector element (1) is connected to adjacent elements by means of tension wires (12a-12e) or the like which bind the elements in pairs. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laitteisto, tun nettu siitä, että heijastinelementit (1) on asetettu kourujen poikittaissuunnassa liikkuvaa hihnaa (11) vasten. 6 87110Apparatus according to Claim 1 or 2, characterized in that the reflector elements (1) are arranged against a belt (11) which moves in the transverse direction of the troughs. 6 87110
FI910459A 1991-01-31 1991-01-31 ANORDNING FOER UPPSAMLING AV SOLENERGI FI87110C (en)

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)

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
点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载