Vorrichtung zur Nutzbarmachung einfallender Sonnenenergie. Es sind bereits Vorrichtungen zur Nutz barmachung von Sonnenwärme bekannt, bei welchen in einem durch eine Doppelvergla sung abgeschlossenen Kasten, welcher dazu bestimmt ist, der Sonnenstrahlung ausgesetzt zu werden, ein oder mehrere Wärmeaustau- scher angeordnet sind, die von einem wärme aufnehmenden Medium durchflossen sind, welches Medium die aufgenommene Wärme einem Wärmeverbraueher, zum Beispiel einer Warmwasserbereitungsanlage, einerHeizungs- anlage, oder einem Wärmespeicher zuführt.
Dabei ist auch schon vorgeschlagen worden, Mittel vorzusehen, durch welche im Kasten zwecks Verbesserung der Wärmeaufnahme durch den oder die Wärmeaustauscher eine Luftumwälzung erzwungen werden soll.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun auch eine Vorrichtung zur Nutzbar machung einfallender Sonnenenergie mit einem flachen, durch eine Doppelverglasung abgedeckten Kasten aus schlecht-wärmelei- tendem Material, welcher dazu bestimmt ist, der Sonnenbestrahlung ausgesetzt zu werden, wobei im Kasten auf einer wärmeisolierenden Unterlage ein mindestens angenähert die ganze Bodenfläche des Kastens bedeckender, flacher Körper aus gut wärmeleitendem Ma terial, in welchem die auftreffende strahlende Energie in Wärme verwandelt wird, angeord net ist, welcher mit über seine ganze Fläche verteilt angeordneten Kanälen versehen ist, die mit zwei Halsansätzen in Verbindung stehen,
an welche Halsansätze einerseits die Vorlauf- und anderseits die Rücklaufleitung für ein die Kanäle des genannten Körpers durchfliessendes und die in diesem aufgenom mene Wärme übertragendes Medium ange schlossen sind.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstan des schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung zur Nutzbarmachung einfallender Sonnen energie, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie A-A in Fig.l und Fig. 3 einen Schnitt nach Linie B-B in Fig. l..
Mit 1 ist ein flacher Kasten aus schlecht wärmeleitendem Material, zum Beispiel Holz, bezeichnet, welcher durch Zwischenwände 2 in nebeneinanderliegende Abteile unterteilt ist. Die einzelnen Abteile des Kastens 1 sind nach oben durch eine Doppelverglasung ab geschlossen, wobei die untere Verglasung aus einer ungeteilten, über das ganze Abteil sieh erstreckenden dünnen Glasplatte 3 besteht, welche auf innenseitig an den Wänden des Abteils angeordneten Leisten 4 gelagert ist, während die obere Verglasung aus quer über das Abteil gelegten, dickeren Glas streifen 5, welche sich dachziegelartig über decken und welche durch auf den Zwischen wänden 2 befestigte Deckleisten 6 gehalten sind, besteht.
Dies hat den Vorteil, dass die Glasstreifen 5, welche den äussern Einflüssen ausgesetzt sind, einzeln ausgewechselt wer- den können. Auf dem Boden jedes Abteils des Kastens 1 ist eine wärmeisolierende Un terlage 7 angeordnet, auf welcher ein aus zwei spiegelgleichen Blechtafeln, welche an ihren Rändern durch Nahtschweissung miteinander verbunden sind, bestehender flacher Blech körper 8 aufliegt. Die beiden Blechtafeln die ses Blechkörpers 8 weisen an ihren Schmal seiten in der Mitte je einen halbrund ge pressten Lappen auf. Die Ränder der Lappen der beiden aufeinanderliegenden Blechtafeln sind ebenfalls zusammenge schweisst, derart, dass an beiden Schmal seiten des Blechkörpers 8 ein runder Hals ansatz 9 gebildet wird.
In die Blechtafeln des Blechkörpers 8 sind halbrunde Vertiefungen eingepresst, welche sich von den Halsansätzen 9 mit wenig Neigung gegen die Quermittel linie des Blechkörpers zu nach beiden Seiten bis angenähert an beide Seitenränder des Blechkörpers 8 erstrecken. Diese Vertiefungen der beiden aneinander anliegenden Blechtafeln bilden im Blechkörper 8 meherere Kanäle 10, welche durch parallel zur Längsrichtung des Blechkörpers 8 verlaufende, durch in die Blechtafeln eingepresste Vertiefungen gebil dete Kanäle 11 miteinander verbunden sind. In die Halsansätze 9 ist je ein Nippel dicht eingesetzt.
Mittels Gewindemuffen 12 sind die in den Halsansätzen 9 des Blechkörpers 8 sitzenden Nippel einerseits mit einer Vor laufleitung 13 und anderseits mit einer Rück laufleitung 14 verbunden, durch welche ein die Wärme übertragendes Medium dem Blech körper 8 zu- und von diesem weggeleitet wird.
Der Blechkörper 8 ist so gross bemessen, dass er den Boden des Abteils im Kasten 1 möglichst vollständig überdeckt und oben und unten nur so viel Raum frei lässt, als es der Anschluss der Vorlaufleitung 13 und der Rücklaufleitung 14 erfordert. In der Zeich nung ist dieser freie Raum der Anschaulich keit wegen zu gross dargestellt. Die Kanäle <B>1,1</B> sind über die ganze Fläche des Blech körpers 8 verteilt angeordnet. Zur Erhöhung der Stabilität des Blechkörpers 8 können die beiden Blechtafeln auch zwischen den Kanä len 11 durch Nahtschweissung miteinander verbunden werden.
Der Blechkörper 8 besitzt eine mattschwarze Oberfläche, um eine Rück strahlung von Wärme möglichst zu vermeiden, und zum gleichen Zwecke sind auch alle Innenflächen des Kastens 1 mattschwarz.
Der Kasten 1 kann, wie im dargestellten Falle, mehrere nebeneinanderliegende Ab teile enthalten; er könnte aber auch nur ein einziges Abteil oder hintereinander angeord nete Abteile besitzen. Wenn der Kasten 1 mehrere Abteile besitzt, können die in diesen angeordneten Blechkörper 8 in Serie oder, wie gezeigt, parallel geschaltet sein.
An Stelle eines aus zwei Blechtafeln ge bildeten flachen Blechkörpers 8 könnte auch ein Körper verwendet sein, welcher eine ein zige Blechtafel besitzt, an deren Vorder- oder Rückseite ein Röhrensystem aufgeschweisst oder aufgelötet ist., welches von dem die Wärme übertragenden Medium durchflossen ist.
Der Kasten 1 wird an einer möglichst stark der Sonnenbestrahlung ausgesetzten Stelle, zum Beispiel an einem Abhang oder auf dem Dach eines Gebäudes, in einer sol chen Lage montiert, dass die Sonnenstrahlen beim höchsten Stand der Sonne senkrecht auf ihn auftreffen. Der grossflächige Blech körper 8 erhitzt sieh unter der Wirkung der Sonnenbestrahlung, wobei das ihn durch fliessende Medium in ihm erhitzt wird und die aufgenommene Wärme einer Wärmever- brauchsstelle zuführt. Die zwischen und neben den Kanälen 10 und 11 liegenden, flachen Teile des Blechkörpers 8 wirken an der Wärmeaufnahme mit und leiten die aufge nommene Wärme gegen die Kanäle 10 und 11 ab.
Mit Vorteil wird das die Warme über tragende Medium in einem geschlossenen Kreislauf umgewälzt, wobei zur Förderung ihrer Umwälzung eine Lmwälzpumpe vorge sehen werden kann.
Device for harnessing incident solar energy. Devices for utilizing solar heat are already known, in which one or more heat exchangers through which a heat-absorbing medium flows are arranged in a box closed by double glazing and intended to be exposed to solar radiation which medium supplies the absorbed heat to a heat consumer, for example a water heating system, a heating system, or a heat accumulator.
It has also already been proposed to provide means by which air circulation is to be forced in the box in order to improve the heat absorption by the heat exchanger or heat exchangers.
The present invention also relates to a device for utilizing incident solar energy with a flat box made of poorly heat-conducting material, covered by double glazing, which is intended to be exposed to solar radiation, with at least one in the box on a heat-insulating surface Approximately the entire bottom surface of the box covering, flat body made of highly thermally conductive material, in which the incident radiant energy is converted into heat, is angeord net, which is provided with channels distributed over its entire surface, which are connected to two necks ,
to which necks on the one hand the flow line and on the other hand the return line for a medium flowing through the channels of said body and the heat-transferring medium accommodated in this are connected.
In the drawing, an example embodiment of the subject invention is shown schematically. 1 shows a plan view of the device for harnessing incident solar energy, FIG. 2 shows a section along line A-A in FIG. 1 and FIG. 3 shows a section along line B-B in FIG.
1 with a flat box made of poorly thermally conductive material, for example wood, denotes, which is divided by partition walls 2 into adjacent compartments. The individual compartments of the box 1 are closed at the top by double glazing, with the lower glazing consisting of an undivided, thin glass plate 3 that extends over the entire compartment and is mounted on strips 4 arranged on the inside on the walls of the compartment, while the Upper glazing made of transversely placed across the compartment, thicker glass strips 5, which cover each other like roof tiles and which are held by cover strips 6 attached to the intermediate walls 2, consists.
This has the advantage that the glass strips 5, which are exposed to external influences, can be replaced individually. On the bottom of each compartment of the box 1, a heat-insulating underlay 7 is arranged on which one of two mirror-like metal sheets, which are connected to one another at their edges by seam welding, existing flat sheet metal body 8 rests. The two metal sheets of this sheet metal body 8 each have a semicircular pressed tab on their narrow sides in the middle. The edges of the tabs of the two metal sheets lying on top of one another are also welded together in such a way that a round neck extension 9 is formed on both narrow sides of the sheet metal body 8.
Semicircular depressions are pressed into the metal sheets of the sheet metal body 8, which extend from the neck extensions 9 with little inclination towards the transverse center line of the sheet metal body to both sides to approximately both side edges of the sheet metal body 8. These depressions of the two metal sheets resting against one another form several channels 10 in the sheet metal body 8 which are connected to one another by channels 11 running parallel to the longitudinal direction of the sheet metal body 8 and formed by depressions pressed into the metal sheets. A nipple is inserted tightly into each of the neck extensions 9.
By means of threaded sleeves 12, the nipples seated in the necks 9 of the sheet metal body 8 are connected on the one hand to a forward flow line 13 and on the other hand to a return conduit 14 through which a heat transferring medium is fed to the sheet metal body 8 and directed away from it.
The sheet metal body 8 is dimensioned so large that it covers the floor of the compartment in the box 1 as completely as possible and only leaves as much space free above and below as the connection of the flow line 13 and the return line 14 requires. In the drawing, this free space is shown too large for the sake of clarity. The channels <B> 1,1 </B> are arranged distributed over the entire surface of the sheet metal body 8. To increase the stability of the sheet metal body 8, the two metal sheets can also be connected to one another between the channels 11 by seam welding.
The sheet metal body 8 has a matt black surface in order to avoid a back radiation of heat as possible, and for the same purpose all inner surfaces of the box 1 are matt black.
The box 1 can, as in the case shown, contain several adjacent parts from; but it could also have only a single compartment or compartments arranged one behind the other. If the box 1 has several compartments, the sheet metal bodies 8 arranged in them can be connected in series or, as shown, in parallel.
Instead of a flat sheet metal body 8 formed from two metal sheets, a body could also be used which has a single sheet metal, on the front or back of which a tube system is welded or soldered. Which is traversed by the heat-transferring medium.
The box 1 is mounted in a location that is as exposed to the sun as possible, for example on a slope or on the roof of a building, in such a way that the rays of the sun hit it perpendicularly when the sun is at its highest. The large-area sheet metal body 8 is heated under the action of solar irradiation, the medium flowing inside it being heated and the absorbed heat being fed to a heat consumption point. The lying between and next to the channels 10 and 11, flat parts of the sheet metal body 8 act on the heat absorption and derive the heat taken up against the channels 10 and 11.
Advantageously, the medium carrying the heat is circulated in a closed circuit, with an oil circulation pump being able to be seen easily to promote its circulation.