AT344375B - Sonnenenergiewandler - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft einen Sonnenenergiewandler mit parallel gelagerten Reflektorrinnen, deren jede in ihrem Brennpunktbereich ein Wärmetransportrohr zum Abführen der Wärme mittels einer zirkulierenden Flüssigkeit, mit dunkler, matter Oberfläche zur Aufnahme der Sonnenenergie aufweist, wobei an der Unterseite der Reflektorrinnen eine Wärmeisolierung und an deren Oberseite eine Abdeckung aus strahlungsdurchlässigem Material angeordnet sind. 



   Der Kollektor wird mit einem Winkel von ca.   450   zur Horizontalebene, nach Süden gerichtet, eingebaut. Dadurch ergibt sich für das Zulaufrohr eine höhere und für das Ablaufrohr eine tiefere Lage zu den Wärmetransportrohren. 



   Zur Nutzung der Sonnenenergie werden heute meist Plattenkollektoren verwendet, die   z. B.   aus einem flachen Körper bestehen, in dem mehrere zueinander parallele etwa halbkreisförmige Rillen angeordnet sind und in deren Längsachsen sich je ein durchströmtes Rohr mit Rechteckquerschnitt befindet. Die von den Rohren absorbierte Sonnenstrahlung erhitzt hier den durchströmenden Wärmeträger. Eine einfache Bauart besteht aus geschwärzten Platten, die mit Rohren verbunden sind, durch welche der Wärmeträger fliesst. Die angeführten Systeme werden vorzugsweise parallel zueinander in einem Kasten mit Glas- oder Kunststoffabdeckung an der Oberseite und mit einer Wärmeisolierung an der Unterseite angeordnet. 



   Aufgabe der Erfindung ist es, einen nicht schwenkbaren, fixen Kollektor zu konzipieren, der, unabhängig vom jeweiligen Tagessonnenstand bzw. Jahressonnenstand, optimal wirksam ist und darüberhinaus auch zur Aufnahme und Nutzung diffuser Sonnenstrahlung geeignet ist. 



   Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Sonnenenergiewandler der eingangs angeführten Art dadurch erreicht, dass die Wärmetransportrohre in der Längsrichtung der Wärmetransportrohre verlaufende stegartige Fortsätze besitzen, die mit den Wärmetransportrohren fest verbunden sind und die Absorptionsflächen der Wärmetransportrohre zur Nutzung der diffusen Strahlung vergrössern und ausserdem einen ungenutzten Wiederaustritt der aufgenommenen Sonnenstrahlung aus dem Sonnenenergiewandler verhindern. Dadurch ist der rasche Abtransport der Wärmemengen aus dem Kollektor erreichbar, wobei besonders die guten Strömungseigenschaften im Rohrquerschnitt von Vorteil sind. Der kreisförmige Querschnitt hat die kleinste, mögliche Oberfläche, was sich bei den Verlusten durch Wärmestrahlung als Vorteil erweist.

   Die Fortsätze an den Wärmetransportrohren verhindern einerseits das Wiederaustreten der Sonnenstrahlen und wirken anderseits bei diffuser Einstrahlung wie Flaehkollektoren. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass der erfindungsgemässe Sonnenenergiewandler bei hohem Sonnenstand und direkter Sonnenstrahlung als konzentrierender Kollektor wirksam ist, während durch die spezielle Ausbildung der Wärmetransportrohre auch bei diffuser Einstrahlung ein verhältnismässig guter Wirkungsgrad erreicht wird. In den Zeichnungen, Fig. l bis 4, ist beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

   Es zeigen Fig. 1 eine Ansicht des Sonnenenergiewandlers, Fig. 2 den Schnitt A-A des Sonnenenergiewandlers gemäss   Fig. l, Fig. 3   den Schnitt B-B des Sonnenenergiewandlers gemäss   Fig. 1, Fig. 4   den Rinnenquerschnitt im Detail und den Verlauf des Strahlungseinfalls. 



   In Fig. 1 sind im Kasten des Sonnenenergiewandlers die Reflektorrinnen --1-- parallel angeordnet. In der Mitte jeder kreisförmigen Reflektorrinne --1-- befindet sich ein   Wärmetransportrohr --2--.   Der in dem gegenüber den   Wärmetransportrohren --2-- infolge   der Schräglage oder lotrechten Lage des Sonnenenergiewandlers tiefer gelegenen Zulauf- und Verteilerrohr --4-- an einem Ende der Wärmetransportrohre -   zufliessende   Wärmeträger wird in den   Wärmetransportrohren --2-- sowohl   durch die direkt einfallende Sonnenstrahlung als auch durch die von den Reflektorrinnen--1--reflektierte Sonnenstrahlung erwärmt. 



  Die erwärmte Flüssigkeit fliesst in das gegenüber den   Wärmetransportrohren --2-- infolge   der Schräglage oder lotrechten Lage des Sonnenenergiewandlers höher gelegene Sammelrohr --5-- am andern Ende der   Wärmetransportrohre --2-- und   wird dann zur weiteren Verwendung, entweder durch Schwerkraft oder durch Pumpenwirkung, einem Wärmespeicher für eine Warmwasserbereitung oder für ein Heizsystem zugeleitet. Fig. 2 zeigt die   Reflektorrinnen --1--,   die   Wärmetransportrohre --2-- und   die obere, der Sonne zugekehrte   Abdeckplatte--7--,   bestehend aus einem strahlungsdurchlässigen Material. Die Unterseiten der Reflektorrinnen --1-- sind zur Vermeidung von Wärmeverlusten mit einer Isolierschicht --6-- versehen. In Fig. 4 ist der Verlauf der Sonnenstrahlen dargestellt.

   Die Isolierschicht --6-- ist erkennbar gemacht und weiters sind die in der Längsrichtung der   Wärmetransportrohre --2-- verlaufenden Fortsätze --3-- in   ihrer senkrechten Stellung zur Abdeckplatte --7-- ersichtlich. In Fig. 4 ist auch der Strahlengang der flach einfallenden Sonnenstrahlung bzw. die diffuse Strahlung --8-- auf die   Wärmetransportrohre --2--   und die   Fortsätze --3-- ersichtlich,   wobei die flache Sonnenstrahlung bzw. ein wesentlicher Teil der 

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