AT385590B

AT385590B - Passiver sonnenenergie-warmwasserbereiter

Info

Publication number: AT385590B
Application number: AT0292784A
Authority: AT
Original assignee: Mittasch Erwin; Mittasch Traude
Priority date: 1984-09-14
Filing date: 1984-09-14
Publication date: 1988-04-25
Also published as: ATA292784A

Description


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   Die Erfindung bezieht sich auf einen passiven Sonnenenergie-Warmwasserbereiter, aus einem vorzugsweise zylindrischen Warmwasserspeicher, der in einem geschlossenen, ein Lichtfenster auf- weisenden Isoliergehäuse sitzt und mit einem im Einstrahlbereich des Lichtfensters liegenden, eine lichtabsorbierende, selektive Beschichtung aufnehmenden Teil selbst als Absorber dient. 



   Übliche Sonnenenergie-Warmwasserbereiter bestehen aus eigenen Sonnenkollektoren, die durch ein Kreislaufsystem an die gut wärmegedämmten Warmwasserspeicher angeschlossen sind und über das im Zwangs- oder Naturumlauf umgewälzte Wärmeträgermedium das Wasser des Warmwasserspei- chers aufwärmen. Es sind aufwendige, umständlich zu installierende Anlagen mit teuren Aggrega- ten und Einrichtungen erforderlich und ausserdem auf Grund der nicht zu vermeidenden Rohrleitungs- systeme verhältnismässig grosse Wärmeverluste in Kauf zu nehmen. 



   Wie die US-PS Nr. 4, 355, 629 und die DE-OS 3217365 zeigen, gibt es auch schon Sonnenenergie- - Warmwasserbereiter, die einen teilweise selbst als Absorber dienenden Warmwasserspeicher aufwei- sen und in einem geschlossenen, mit einem Lichtfenster versehenen Isoliergehäuse sitzen. Aller- dings erfordern diese bekannten Warmwasserbereiter ebenfalls einen beträchtlichen Konstruktions- aufwand und arbeiten wegen der auftretenden Wärmeverluste nur mit geringen Wirkungsgraden. 



   So befindet sich der   Wärmwasserbereiter   gemäss der US-PS Nr. 4, 355, 629 zwar in einem geschlossenen
Isoliergehäuse, doch kommt es hier durch den grossen Freiraum innerhalb des Isoliergehäuses und der dadurch bedingten Luftströmungen sowie durch die wenig isolierende Eigenschaft des Licht- fensters zu den ungewünschten hohen Wärmeverlusten. Der Warmwasserbereiter nach der DE-OS 3217365 wieder besteht aus einem vakuumisolierten Gehäuse mit teilweise lichtdurchlässigen Wänden, das bei üblichem Speichervolumen wegen der Herstellungsschwierigkeiten praktisch nicht zu verwirk- lichen ist, wozu noch kommt, dass eine Vakuumisolierung solcher Dimensionen auf längere Zeit kaum aufrechterhalten werden kann und sich ausserdem entsprechende Abstrahlverluste durch die schwach isolierenden, grossflächigen Fensterwände einstellen. 



   Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und einen Warm- wasserbereiter der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der auf rationelle Weise die Energiever- luste minimiert und sich bei recht einfacher Bauweise durch vergleichsweise hohe Wirkungsgrade auszeichnet. 



   Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass das Isoliergehäuse einen in an sich bekann- ter Weise den Speicher berührenden Dämmantel bildet, der in einem den Absorberteil des Speichers abdämmenden Absorberbereich durch bis zur Beschichtung des Absorberteils reichende durchgehende
Kanäle unterbrochen ist, welche in an sich bei Speichern bekannter Weise sich nach aussen zu erweitern, eine reflektierende Schicht tragen und mit einer lichtdurchlässigen, wärmedämmenden Abdeckung verschlossen sind.

   Diese besondere Ausgestaltung des Isoliergehäuses und die damit verbundene, spezielle Isolierung des Speicher-Absorberteiles gewährleisten eine optimale Wirkung, da praktisch eine die gesamte Speicheroberfläche eng umschliessende Dämmschicht einerseits durch den Dämmantel selbst und anderseits durch die innerhalb des Dämmantels verlaufenden, nach aussen verschlossenen Kanäle entsteht und weder auf Grund von Konvektion noch auf Grund von Strahlung grössere Wärmeverluste zu befürchten sind. 



   Gemäss einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nehmen die Kanäle zylindrische oder der Kanalform angepasste lichtdurchlässige Vakuumhohlkörper auf, wodurch die Isolierung des Absorberteiles weiter verbessert und die Wärmeverluste verringert werden. 



   Eine Steigerung der Effektivität ergibt sich, wenn erfindungsgemäss bei Warmwasserbereitern mit einem innerhalb des Lichtfensters liegenden, das einfallende Licht zum Absorberteil hin ablenkenden Reflektor ausserhalb des Lichtfensters wenigstens ein Aussenreflektor vorgesehen ist, der eine Fortsetzung des innerhalb des Lichtfensters liegenden Reflektors bildet. Dadurch kommt es zu einem grossen Einfangbereich der Sonnenstrahlung mit vergrösserter Energiezufuhr und einer besseren Nutzung der einfallenden Strahlen. Es erübrigt sich sogar ein dem Sonnenstand entsprechendes Nachführen eines mit seiner optischen Hauptachse auf einen mittleren Sonnenstand ausgerichteten Warmwasserbereiters. 



   Um einen Schutz zu erreichen, kann der schwenkbar gelagerte Aussenreflektor vor das Lichtfenster klappbar sein und vorzugsweise an seiner Rückseite eine Dämmschicht aufweisen, wodurch nicht nur Beschädigungen des Lichtfensters vermieden werden, sondern auch bei ungünstigen Verhältnissen eine zusätzliche Wärmedämmung gegeben ist. 

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   In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise rein schematisch dargestellt,   u. zw.   zeigen Fig. l und 2 zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemässen Warmwasserbereiters jeweils im Querschnitt und Fig. 3 den Absorberteil dieser Warmwasserbereiter im Querschnitt grösseren Massstabes. 



   Ein liegender, zylindrischer Warmwasserspeicher --1-- sitzt in einem geschlossenen Isoliergehäuse, das einen den   Speicher --1-- berührenden Dämmantel --8-- bildet   und ein Lichtfenster - aufweist. Der im Einstrahlbereich des   Lichtfensters --9-- liegende   Teil des Speichers-lnimmt eine lichtabsorbierende, selektive Beschichtung --5-- auf und dient selbst als Absorber. 
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 tragen eine reflektierende   Schicht --6-- für   die   Kanäle --3--,   die nach aussen mit einer lichtdurchlässigen aber wärmeisolierenden Abdeckung --4-- verschlossen sind. Zur Verbesserung der Wärmedämmung nehmen die   Kanäle --3-- zylindrische Vakuumhohlkörper --7-- auf,   die sich über die ganze Länge der   Kanäle --3-- erstrecken.   



   Vom   Lichtfenster --9-- führen   Leitwände zum die   Kanäle --3-- aufweisenden   Absorberbe-   reich --D-- des Dämmantels --8--,   die einen konkaven, das einfallende Licht zu den Kanälen - hin ablenkenden Reflektor --10-- bilden. Diesem Reflektor --10-- innerhalb des Lichtfensters --9-- sind ausserhalb des Lichtfensters ein oder zwei weitere   Reflektoren --11-- vorgeord-   net, wobei die äusseren Reflektoren --11-- schwenkbar gelagert sind und an der Rückseite eine   Dämmschicht --12-- aufweisen   können. Diese Reflektoren lassen sich vor das Lichtfenster --9-klappen und bilden für das Lichtfenster einen Schutz und eine zusätzliche Wärmedämmung. 



   Der erfindungsgemässe Warmwasserbereiter gewährleistet auf rationelle Weise eine Minimierung der Energieverluste und bringt einen verhältnismässig hohen Wirkungsgrad mit sich, was durch die besonders gute Wärmedämmung des Speichers-l-und durch den grossen Einfangbereich bedingt ist. Wie in Fig. l veranschaulicht, ist der Reflektor --10-- so gekrümmt, dass alle durch die vom   Lichtfenster --9-- überdeckte Eintrittsblende --B-C-- einfallenden   Sonnenstrahlen   l,   bis 
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 Der Hauptanteil der Sonnenstrahlen, auch vom Boden reflektierte Strahlen wie die Sonnenstrahlen   l l, können   so zur Wärmenutzung herangezogen werden.

   Der Hauptstrahl L und die optische Hauptachse --A-- sind unter   450   geneigt, was der Einstellung des Warmwasserbereiters für eine geographische Breite von ebenfalls   450 entspricht.   Wie in Fig. 2 angedeutet, können die Einfallsverhältnisse für die   Eintrittsblende --E-F-- auch   durch die äusseren   Reflektoren --11-- beeinflusst   und zusätzlich verbessert werden. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Passiver Sonnenenergie-Warmwasserbereiter, aus einem vorzugsweise zylindrischen Warmwasserspeicher, der in einem geschlossenen, ein Lichtfenster aufweisenden Isoliergehäuse sitzt und mit einem im Einstrahlbereich des Lichtfensters liegenden, eine lichtabsorbierende, selektive Beschichtung aufnehmenden Teil selbst als Absorber dient, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierge- 
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 tung (5) des Absorberteiles reichende durchgehende Kanäle (3) unterbrochen ist, welche in an sich bei Speichern bekannter Weise sich nach aussen zu erweitern, eine reflektierende Schicht (6) tragen und mit einer lichtdurchlässigen, wärmedämmenden Abdeckung (4) verschlossen sind.

Claims

2. Passiver Sonnenenergie-Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (3) zylindrische oder der Kanalform angepasste lichtdurchlässige Vakuumhohlkörper (7) aufnehmen.

3. Passiver Sonnenenergie-Warmwasserbereiter nach Anspruch 1 oder 2, mit einem innerhalb des Lichtfensters liegenden, das einfallende Licht zum Absorberteil hin ablenkenden Reflektor, <Desc/Clms Page number 3> dadurch gekennzeichnet, dass ausserhalb des Lichtfensters (9) wenigstens ein Aussenreflektor (11) vorgesehen ist, der eine Fortsetzung des innerhalb des Lichtfensters liegenden Reflektors (10) bildet.

4. Passiver Sonnenenergie-Warmwasserbereiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der schwenkbar gelagerte Aussenreflektor (11) vor das Lichtfenster (9) klappbar ist und vor- zugsweise an seiner Rückseite eine Dämmschicht (12) aufweist.