CN102422097B - 用于加热服务水的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明描述一种用太阳能收集器加热服务水的设备，包括具有作为吸收器的部分圆柱形护套(8)的服务水罐(7)和覆盖服务水罐(7)并形成透光的圆柱形护套(3)的包围件(1)，该包围件(1)的轴线与服务水罐(7)的护套(8)的轴线平行地延伸。为了提供有利的加热条件，提出服务水罐(7)以热传导方式与形成包围件(1)的底部部分的吸收器板(4)连接，并且用宽网孔的隔热织物(11)覆盖吸收器板(4)和服务水罐(7)的护套(8)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用太阳能收集器加热服务水的设备，包括具有作为吸收器的部分圆柱形护套的服务水罐和覆盖服务水罐并形成透光的圆柱形护套的包围件，该包围件的轴线与服务水罐的护套的轴线平行地延伸。
背景技术
如果要在太阳能的帮助下加热服务水，通常使用太阳能收集器，该太阳能收集器包括具有用作吸收器的基板的槽形框架，在该基板上为例如作为热载体的水提供平行的管状流动通道。具有吸收器板和连接至分配与收集管线的流动通道的槽设置有透光盖，使得尤其地热辐射为吸收器板和布置在吸收器板上的流动通道所吸收，并且所吸收的热传递至热载体，在其帮助下经由热交换器填充服务水储存罐。这样的太阳能收集器的不利方面是需要关于太阳辐射的相应取向，并且需要热水储存罐用于加热服务水，该热水储存罐经由热交换器连接至太阳能收集器。
为了避免这些缺点，(DE 20 2006 015 934 U1)已提出将圆柱形服务水罐的护套用作吸收器，并为该目的给服务水罐提供包围件，该包围件的透光护套形成具有与罐的轴线平行的轴线的半圆柱形。如果罐或包围件的轴线近似沿南北方向对准，则服务水罐的圆柱形形状与形成以半圆柱形的形式的护套的包围件合作引起设备与阳光的入射角大致的独立性，使得确保进入包围件的大致径向的光线入射。由于服务水与温度相关的密度，所以热的服务水会积聚在水平设置的服务水罐的上区域中，并能通过同时在基区域中供应冷水而经由上热水管抽出。为了减少热损失，用透光针织物在内侧覆盖包围件的护套，以便在低的室外温度的情况下减少到外侧的热辐射。此外，通过反光的底部部分而努力更好地利用进入包围件的光。然而，尽管有这些措施，但效率依然是有限的。
发明内容
因此，本发明的目的基于提高其中将服务水罐的护套用作吸收器的太阳能收集器的效率。
基于上述种类的用于加热服务水的设备，本发明通过如下方式达到该目的：服务水罐以热传导方式与形成包围件的底部部分的吸收器板连接，并且用宽网孔的隔热织物覆盖吸收器板和服务水罐的护套。
由于由该热辐射加热的吸收器板将吸收的热传给服务水罐，所以形成包围件的底部部分并以热传导方式与服务水罐连接的附加吸收器板的设置提供进入包围件的该热辐射更好的利用。用宽网孔的隔热织物覆盖该吸收器板和服务水罐的护套防止包围件内由于对流而形成的气流与吸收器板和服务水罐的直接接触，引起吸收器板较高的温度和服务水较低的冷却，并因此改善服务水的加热条件。织物的宽网孔确保热辐射通过织物到吸收器板和到服务水罐的直接通过，其中与在玻璃纤维织物中的情况下一样，当织物本身可允许热辐射时获得尤其有利的加热条件。
为了确保吸收器板与服务水罐之间有利的热传递，吸收器板可将服务水罐容纳在靠近罐的护套安置的圆柱形隆起部分中，从而获得扩大的热传递表面积。为了紧固服务水罐，可将服务水罐焊接在吸收器板上或与吸收器板一起焊接。
该结构尤其可用于具有圆圆柱形护套的服务水罐。本发明不局限于这样的圆圆柱形服务水罐。当服务水罐由近似形成半圆柱形的护套与连接至所述护套的内侧的圆柱形壁组成时，获得尤其简单的结构条件，该圆柱形壁的轴线与护套的轴线垂直地延伸。由于作为该措施的结果，能由分别圆柱形地弯曲然后相互焊接到一起的两个片状金属切割物(cuttings)生产服务水罐，所以能维持相对简单的生产条件。服务水罐的对外侧密封服务水罐的圆柱形壁的半圆柱形护套至少在圆柱形壁的连接区域中形成突出的边缘部分，该边缘部分表示对热传递具有有利影响的附加吸收器表面积，由于服务水罐的半圆柱形护套与同样形成半圆柱形的包围件的护套近似同轴布置，所以使得热辐射关于包围件的护套和服务水罐的护套大致径向对准，该情形因此大致独立于日间太阳位置的所有变化而出现。
当服务水罐的护套与吸收器板一体布置时，用半圆柱形的形式的服务水罐的护套获得服务水罐到吸收器板的有利连接。
附图说明
本发明的主题作为示例在附图中示出，其中：
图1示出根据本发明的用于加热服务水的设备的示意性横截面视图；
图2以沿图1的线II-II的纵向剖视图示出该设备；
图3示出与根据本发明的用于加热服务水的设备的实施例的图1对应的图示；以及
图4以沿图3的线IV-IV的剖视图示出图3的设备。
具体实施方式
依据根据图1和2的实施例，用于加热服务水的设备包括具有包围件1的太阳能收集器，该包围件1由两个半圆形面壁2和由透光材料制成并根据圆柱体的一半形成拱的护套3组成。该包围件1的底部部分由热传导吸收器板4形成，该热传导吸收器板4优选地由诸如铜或铝的金属材料制成，并在背离护套3的侧面上设置有隔热件5。在包围件1的柱体轴线的区域中，吸收器板4形成容纳水平设置的圆柱形罐7的圆柱形隆起部分6，该水平设置的圆柱形罐7的轴线平行于包围件1的轴线。通过如下方式构成该布置：使得服务水罐7的护套8以平面方式搁置在吸收器板4的圆柱形隆起部分6上，这从而确保从吸收器板4到罐护套8的有利的热传递。
服务水罐7在底部与冷水管9连接，并在顶部与热水管10连接，使得在服务水罐7的上区域中积聚的水在将冷水供应入服务水罐7的底区域的同时能经由热水管10排出，这是由于图示的布置通过传统的服务水温度分层在包围件1内形成服务水罐。如图2所示，在串联切换(switch)若干个这种设备的情况下，各服务水罐7在相互相反的面侧上设有冷水管9和热水管10。该串联连接允许各服务水罐7的温度补偿，这在以不同的高度水平竖立各设备时尤其重要。当单独使用设备时，可在一侧密封或省略管道9和10。
由于有利地通过包围件1或服务水罐7的轴线近似沿南北方向延伸的方式来竖立设备，所以在白天太阳辐射期间获得大致径向的光线入射，使得提供关于热辐射的有利条件，这不仅适用于吸收器板4，而且适用于服务水罐7。为了改善这些加热条件，如用图1中的点划线所指示的那样，服务水罐7的吸收器板4和护套8覆盖有宽网孔隔热织物11。该织物11的网孔由于卡在织物的网孔内的气垫而阻止直接沿服务水罐7和吸收器板4的气流。这意味着由包围件1内的对流所引起的气流在吸收器板4或服务水罐7的区域不会对热传递有不利影响。采用尤其地在玻璃纤维织物的情况下获得的有利结构条件，由于在该情况下，织物11本身能透过热辐射，所以织物11的粗网孔便于热辐射通过织物11的通过。通过应用这样的宽网孔隔热织物11能附加地提高效率。
一方面根据图1和2与另一方面根据图3和4的实施例之间的相关差异在于服务水罐7的结构。由于根据图1和2的服务水罐7的护套8形成封闭圆柱体，根据图3和4的服务水罐7的护套8以大致与包围件1的护套3同轴延伸的半圆柱形的形式布置。如图4所示，在构成该布置使得服务水罐7的半圆柱形护套8在两侧沿轴向方向延伸超出圆柱形壁12的情况下，服务水罐7的该半圆柱形护套8向外密封朝所述护套8敞开的壁12。圆柱形壁12的轴线与护套8的半柱体的轴线垂直地延伸。
由于该布置，所以通过包围件1的护套3大致径向进入的光辐射还大致径向刺射到服务水罐7的护套8上，从而为服务水罐7护套8提供有利的加热条件，这形成相对大的的吸收表面。由于根据图3的吸收器板4与服务水罐7的护套8一体布置，所以确保从吸收器板4到服务水罐7的护套8的有利的热传递。与在根据图1和2的实施例中一样，用宽网孔隔热织物11、优选用玻璃纤维织物覆盖吸收器板4和服务水罐7的护套8，以便尽可能防止通过到服务水罐7与包围件1之间的中间空间的热耗散的任何热损失。
Claims (5)
1.一种用太阳能收集器加热服务水的设备，包括服务水罐(7)和包围件(1)，所述服务水罐(7)具有作为吸收器的封闭圆柱形或半圆柱的护套(8)，所述包围件(1)覆盖所述服务水罐(7)并形成透光的部分圆柱形护套(3)，所述护套(3)的轴线与所述服务水罐(7)的护套(8)的轴线平行地延伸，其特征在于所述服务水罐(7)以热传导方式与形成所述包围件(1)的底部部分的吸收器板(4)连接，并且用隔热织物(11)覆盖所述吸收器板(4)和所述服务水罐(7)的护套(8)，其中所述隔热织物被制成网孔以便于热辐射通过织物。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述织物(11)由玻璃纤维织物构成。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于所述吸收器板(4)将所述服务水罐(7)容纳在靠近所述圆柱形护套(8)安置的圆柱形隆起部分(6)中。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于所述服务水罐(7)由所述半圆柱的护套(8)和连接至所述半圆柱的护套(8)的内侧的圆柱形壁(12)组成，并且所述圆柱形壁(12)的轴线与护套轴线垂直延伸。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于所述服务水罐(7)的护套(8)与所述吸收器板(4)一体布置。
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Legal Events
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Granted publication date: 20141126 Termination date: 20200512 |
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