LOW CONCENTRATION SOLAR COLLECTOR FOR AIR HEATING

• Main Authors: NORMA ALEJANDRA RODRIGUEZ MUÑOZ, IGNACIO RAMIRO MARTIN DOMINGUEZ, FERNANDO SOSA MONTEMAYOR, Eduardo VENEGAS REYES
• Format: Patent
• Language: English; Spanish
• Published: 30.05.2018
• Subjects: BLASTING; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; HEATING; LIGHTING; MECHANICAL ENGINEERING; RANGES; REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGYGENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION; SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS; TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINSTCLIMATE CHANGE; VENTILATING; WEAPONS

The present disclosure is related to a low concentration solar air heater based on a composite parabolic collector (CPC). The solar heater, which has a concentration ratio of 1.53, concentrates the sun's rays on a cylindrical receiver located in the focal area of the CPC, allowing obtaining a higher temperature of the air that leaves said receiver. Additionally, inside, the receiver has fins with a cross profile that improves the heat transfer from the receiver to the air. The present invention also has a circular entrance and an exit that allows the air flow inside the cavity formed by the reflective surface; the end caps and the transparent cover remove the accumulated heat in the cavity and preheat the air that circulates through it. The preheated air passes through an interconnecting conduit that leads the air flow to the receiver in the reverse direction. Depending on the temperature and airflow required by the process, two or more solar heaters can be connected serially; the air flow can be varied, or series-parallel arrangements can be made. The solar air heater has a solar radiation average acceptance angle of approximately 23°, so the device can be fixed longitudinally aligned in an East-West orientation throughout the year looking to the geographic South in the Northern Hemisphere or to the North in the Southern Hemisphere, with an inclination similar to the latitude of said location. Esta invención se refiere a un calentador solar de aire de baja concentración basado en un colector parabólico compuesto (CPC). El calentador solar que tiene una relación de concentración de 1.53 concentra los rayos del sol sobre un receptor cilíndrico localizado en la zona focal del CPC, esto permite obtener una mayor temperatura del aire que sale de dicho receptor. Adicionalmente el receptor cuenta en su interior con aletas con un perfil en cruz que mejora la transferencia de calor del receptor hacia el aire. Adicionalmente cuenta con una entrada y una salida circulares que permiten el flujo de aire dentro de la cavidad formada por la superficie reflectiva, las tapas en los extremos y la cubierta transparente, remueven el calor acumulado en la cavidad y precalientan el aire que circula por esta. El aire precalentado pasa por un conducto de interconexión que lleva al flujo de aire hacia el receptor en el sentido inverso. Dependiendo de la temperatura y el flujo de aire que requiera el proceso se pueden conectar dos o más calentadores solares en serie, se puede variar el flujo de aire o se pueden hacer arreglos serie-paralelo. El calentador solar de aire tiene un ángulo de aceptación medio de la radiación solar de aproximadamente 23°, por lo que el dispositivo puede quedar fijo alineado longitudinalmente en una orientación Este-Oeste a lo largo del año viendo hacia el Sur geográfico en el hemisferio Norte o hacia el Norte en el hemisferio Sur con una inclinación similar a la latitud del lugar.