<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft einen Solarkollektor, der an der der Sonne zugewandten Seite eine transparente Abdeckung, an der Rückseite eine thermische Isolierung, ein sägezahnförmiges Profil und zwischen Abdeckung und Isolierung angeordnete, flüssigkeitsgekühlte Absorber aufweist, wobei jeder einzelne Absorber mit der Abdeckung und mit der Isolierung jeweils einen spitzen Winkel einschliesst.
Es sind bereits mehrere Ausführungsarten von Sonnenenergiegewinnungsanlagen bekannt.
So zeigen die Zeichnungen in der AT-PS Nr. 273440 eine Vorrichtung zur direkten Erwärmung von Schwimmbeckenwasser durch Sonnenenergie. Hiebei ist das Schwimmbecken überdacht und die Dachkonstruktion aus einzelnen Längsrinnen, durch welche das Schwimmbeckenwasser fliesst, aufgebaut. Das Schwimmbeckenwasser wird also auf das Dach gepumpt und beim Durchfliessen durch die Längsrinnen von der Sonnenenergie direkt erwärmt.
In der AT-PS Nr. 348722 ist ein plattenförmiger Sammler zum Absorbieren von Sonnenwärme dargestellt. Dieser besteht aus zwei, einen Hohlraum bildenden Blechwänden, zwischen denen Wasser zur Wärmeübertragung durchfliesst. Eine der beiden Blechwände ist mäanderförmig gebogen, wobei eine grosse und eine kleine Schlinge abwechselnd folgen. Die mäanderförmig gebogene Blechwand ist der Sonnenwärme ausgesetzt und absorbiert diese, wobei durch die spezielle Form dieser Wand ein Absorptionswirkungsgrad von annähernd 100% erreicht wird.
Weiters sind in den beiden US-PS Nr. 1, 753, 227 und Nr. 1, 802, 635 spezielle Solarkollektorausführungen beschrieben, bei denen die in Dreieckform ausgeführten Flächen, Teile des Absorbers sind. Diese, einmal gleichschenkelig und einmal ungefähr rechtwinkelig gebogenen Flächen, dienen nur dem Wärmetransport. in die flüssigkeitsdurchströmten Rohre.
Es gibt auch bereits mehrere Ausführungsvarianten von Sonnenenergiegewinnungsanlagen, bei denen man die Reflexionseigenschaften von Spiegeln ausnutzt, indem man diese, plan oder gewölbt, so anordnet, dass sie Sonnenlicht auf einen Absorber werfen und so auch Sonnenlicht für die Wärmegewinnung erfassen, das sonst verloren wäre.
So ist in der US-PS Nr. 3, 285, 333 ein zylindrischer Wärmetauscher, mit an der Aussenfläche durch Ausnehmungen vergrösserter Oberfläche und an diesen Ausnehmungen angebrachten Reflektoren, dargestellt. Diese Ausnehmungen haben unter anderem auch eine konkave Krümmung.
Weiters ist in der US-PS Nr. 2, 998, 005 eine allgemein bekannte Anordnung, wobei Solarkollektoren von Reflektorflächen umgeben sind, beschrieben.
An südorientierten Dächern usw. werden z. B. grosse Spiegel ähnlich der Ausführung in der US-PS Nr. 2, 998, 005 angeordnet, dass sie zusätzlich Licht auf den Absorber werfen. Es gibt aber auch Sonnenkraftwerke, die einzelne Spiegel derart angeordnet haben, dass ihre Gesamtzusammenstellung eine fokussierende Anordnung mit komplizierter Sonnennachführung ergibt, wobei der Brennpunkt dieser Spiegel die zu erhitzende Stelle des Kraftwerkes darstellt.
Es sind jedoch noch keine Vorrichtungen bekannt, die Absorber und Reflektor in einem gemeinsamen Gehäuse mit geringer Bauhöhe angeordnet haben und der Sonne nicht nachgeführt werden müssen, so dass sie an Aussenwänden befestigt werden können und trotzdem einen guten Auftreffwinkel und keinerlei Abschattung der Sonnenstrahlen gewährleisten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, kompakte Flachkollektor-Bauelemente bestehend aus Isolierung, trasparenter Abdeckung, Spiegel und Absorber mit geringer Bauhöhe nach obigen Gesichtspunkten herzustellen, deren Aufstellungsort in erster Linie an senkrechten Mauern vorgesehen ist.
Mit der Erfindung wird obige Aufgabe gelöst. Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem der Isolierung naheliegenden Ende des einen Absorbers und dem der transparenten Abdeckung naheliegenden Ende des folgenden Absorbers ein diesem Absorber zugewandter Reflektor angeordnet ist, wobei Absorber und Reflektor das sägezahnförmige Profil bilden und die einander benachbarten Flanken von Absorber und Reflektor unterschiedlich-geneigt sind.
Durch diese Einrichtung wird eine gute Anpassung an die jahreszeitliche Änderung des Sonnenstandes erreicht u. zw. so, dass im Sommer die Einstrahlung im wesentlichen direkt auf den Absorber auftrifft und zu allen andern Jahreszeiten jedoch eine zusätzliche Reflexion über den Spiegel auf dem Absorber erfolgt. Der kleine Absorber ergibt kleinere Abstrahlverluste, verglichen mit herkömmlichen Flachkollektoren. Dies ist besonders in der kalten Jahreszeit günstig. Ebenso ermöglicht
<Desc/Clms Page number 2>
diese Bauform erstmals Kollektoren an Gebäudewänden anzubringen, die dem Betrachter vom Boden aus nicht schwarz erscheinen. Die sehr ungünstigen Reflexionsbeeinflussungen der Umwelt, z. B. des Flugverkehrs, die viele Kollektoren haben, fallen ebenfalls weg.
Weiters ist die Gewinnung von Sonnenenergie auch bei Hochhäusern, denen sonst nur eine kleine Dachfläche zur Verfügung stünde, möglich.
Nach einer Ausgestaltung weisen die Reflektoren jeweils eine der Abdeckung zugewandte konkave Krümmung auf. Dadurch wird der Absorber noch besser mit einem Lichtband beschienen. Ausserdem kann auch eine Konzentration der Sonnenstrahlen auf einen beliebigen Teil des anliegenden Absorbers erreicht werden. Das bedeutet, dass man den Absorber bei besonderer Winterauslegung extrem schmal machen kann, um die Abstrahlfläche zu minimieren, wodurch das Flüssigkeitsvolumen im Absorber klein und dadurch die thermische Trägheit gering ist.
Von Vorteil ist, wenn jeder Reflektor aus mehreren Teilreflektoren besteht. Durch diese Bauweise ist es möglich, effiziente Reflektoren zu schaffen, die technisch sehr einfach herzustellen sind. Die Ausgestaltung des Kollektors ermöglicht verschiedene Absorberausführungen, z. B. aus Rollbond, aus Profilrohr oder aus einem Rohr mit Absorberlamellen, wobei die Bauform der Absorber von der gewünschten Wärmeträgerflüssigkeitsdurchflussmenge und den Kosten abhängt. Wünscht man heisseres Wasser, dann wird man die Rollbond- oder die Rohr-Lamellen-Bauform bevorzugen. Möchte man aber mehr Wasser zu einer niederen Temperatur, dann wählt man in erster Linie die Profilrohr-Bauform.
Eine nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles.
Gemäss des Ausführungsbeispieles ist der Kollektor aus der transparenten Abdeckung--2--, den Reflektoren --3--, insbesondere Spiegeln, den verschiedenen Absorberausführungen --4, 5 oder 6-- und der thermischen Isolierung --7-- aufgebaut. Jeder einzelne Absorber schliesst mit der Abdeckung --2-- und der Isolierung --7-- je einen spitzen Winkel --8 und 9-- ein. Der Reflektor - ist zwischen dem der Isolierung --7-- naheliegenden Ende des Absorbers --5-- und dem der Abdeckung --2-- naheliegenden Ende des folgenden Absorbers --4-- angeordnet und gegen den Absorber --5-- gerichtet.