Rev. Phys. Appl. (Paris) 15, 139-142 (1980)
DOI: 10.1051/rphysap:01980001502013900

Analytical and experimental determination of radiation and temperature distributions inside solar receivers

C. Haziza et D. Blay

Laboratoire d'Energétique Solaire, 40, avenue du Recteur Pineau, 86022 Poitiers, France

Abstract
A cooled cubic cavity receiving a non uniform concentrated solar radiation is modelized, using the diffuse and semi-gray surface hypothesis and the net radiation method equations. Two more equations corresponding to the heat transfer to a cooling fluid permit to define a heat balance. Thus at thermal equilibrium, net fluxes and temperatures inside the cavity are calculated. An air-cooled solar receiver has been set up at a 6 kW solar furnace. Flux and temperature measurements have been performed for different coatings of the inside surface. Theoritical and experimental results are then compared and discussed.

Résumé
Ce papier présente la modélisation d'un récepteur solaire cubique recevant un flux solaire concentré non uniforme. On utilise les hypothèses des surfaces diffuses et grises par bandes et la méthode des radiosités. Deux équations supplémentaires correspondant au transfert de la chaleur à un fluide caloporteur permettent de définir l'équilibre thermique. On détermine dans ces conditions les répartitions des flux nets et des températures à l'intérieur de la cavité. De plus, une chaudière solaire cubique a été réalisée et installée au foyer d'un four solaire d'une puissance de 6 kW. Les flux et les températures ont été mesurés pour différents états de surface de la cavité. Les résultats théoriques et expérimentaux ont ensuite été comparés et discutés.

PACS
8630S - Photothermal conversion.

Key words
temperature distributions -- solar receivers -- cooled cubic cavity -- nonuniform concentrated solar radiation -- heat transfer -- heat balance -- air cooled solar receivers -- radiation distribution -- solar absorber convertors