DE102014003137A1

DE102014003137A1 - Solarkollektor

Info

Publication number: DE102014003137A1
Application number: DE102014003137.3A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2015-09-10

Abstract

Solarkollektor, dadurch gekennzeichnet, dass Ober- und Unterseite sich gegeneinander abstützen, wobei auf gegenüberliegenden Seiten um die Abstützstelle das gleiche Vakuum existiert.

Description

Ein Solarkollektor kann ein Flachkollektor sein. Diese kann aus einer durchsichtigen Oberseite Z. B. aus transparenten Kunststoff und/oder Glas bestehen. Darunter und mit etwas Abstand kann dann eine Absorberfläche kommen. Auf dieser kann es ein oder mehrere Rohre zum Abtransport der Wärme per Luft und oder Flüssigkeit geben. Darunter und ggf. mit etwas Abstand kann dann wieder ein abschliessende Fläche aus einem ggf. festen Material wie Glas und oder Holz und oder Metall angebracht sein. Ein Rahmen kann die drei Schichten zueinander auf Distanz halten. Derartige Kollektoren sind seit langem bekannt. Ein Vorteil ergibt sich, wenn man zwischen den drei Schichten einen Unterdruck bis hin zum Vakuum erzeugt. Dann isoliert der Kollektor die Flächen auf denen er angebracht ist gleichzeitig auch noch thermisch. Unter Vakuum ist hier im Patent nicht nur das reine Vakuum, sondern bereits ein deutlicher Untersruck von z. B. des halben Umgebungsdrucks zu verstehen. Insbesondere bei grossen Flächen von derartigen Kollektoren von z. B. mehr als 1 m mal 1 m, können zwischendurch Distanzstücke bzw. Stützelemente auf einer Teilfläche zwischen den Schichten angebracht sein, die die einzelnen Schichten gegeneinander abstützen. Z. B. können kleine Holzwürfel mit einer Kantenlänge von 1 cm alle 10 cm auf der Absorberfläche angebracht sein. Es können auch ganze Bahnen aus Holz mit einer Kantenbreite von z. B. 1 cm alle 10 cm angebracht werden. Neben Dächern und Wänden, können solche Kollektoren auch auf Terrassen angebracht sein. Derartige Kollektoren können in allen möglichen und z. T. oben beschriebenen Arten und Weisen mit anderen Techniken bzw. Komponenten insbesonderen zur Verwertung von Solarenergie kombiniert werden. Insbesondere auch zur Stromerzeugung über z. B. Sterlingmotoren. Ggf. kann ein Speicher für thermische Energie vorhanden sein. Ggf. kann der Stromgenerator auch mit chemischer Energie, z. B. durch Verbrennung von Wasserstoff oder anderen Gasen, angetrieben werden. Ggf. kann ein Wasserstoffspeicher installiert sein. Ggf. kann überschüssiger Strom so als Wasserstoff langfristig gespeichert werden. ggf. kann zur Stromversorgung der Generator durch Batterien und Akkus unterstützt werden. Ggf. kann der Generator durch das normale Stromnetz unterstützt werden. Ggf. kann überschüssiger Strom ins Stromnetz abgegeben werden. Ggf. kann überschüssiger Strom in Akkus gespeichert werden. Ggf. können Kombinationen hieraus gebildet werden. Der Flachkollektor kann auch als Wand- und oder Decken- und oder Dachelement ausgelegt sein. Die Oberseite kann auch eine oder mehrere Fresnellinse oder Prismenlamellen sein. Diese muss nicht rund, sondern können auch länglich ausgeprägt sein. Am Absorber können ggf. Ventile das Transportmedium für die Wärme durch bestimmte Rohre leiten die sich unterschiedlich stark bei Wanderung der Sonne erwärmen.
Unter Flachkollektoren sind insbesondere solche zu verstehen, bei denen die transparente Oberseite deutlich flacher verläuft als wenn diese Kreisrund wäre und die Länge bzw. die Breite des Kollektors bzw. der transparenten Schicht dabei den Durchmesser des Kreises bildet.
An den Solarkollektor können auch Haushaltsgeräte die Wärme benötigen angeschlossen werden. Ggf. kann der Wärmespeicher so ausgelegt sein, dass Herdplatten und Backraum eines Herds bzw. Ofens integriert sind. Der Wärmespeicher kann dazu eine Ausbuchtung analog zu heutigen Herden aufweisen. Ggf. können Herdplatten mittels eines Hebels oder durch blosses Beschweren einer Feder auf den Speicher absenkbar sein und wenn keine Heizenergie benötigt wird dann wieder angehoben und so vom Wärmespeicher wieder auf Abstand gebracht werden. Ggf. kann elektrisch oder mit Gas bzw. per Feuer jeglicher Art zugeheizt werden. Ggf. kann auch thermische Energie aus dem Speicher über ein Medium in den bzw. zum Herd geführt werden.
Unter „gleiches Vakuum” oder „innerhalb des Vakuums” in Anspruch 1 bis 3 ist insbesondere zu verstehen, dass wenn ein Bereich des Vakuums wieder mit Umgebungsluft versorgt wird, auch der andere Bereich mit Umgebungsluft versorgt wird, ohne dass dafür ein weiterer Versorgungsweg geschaffen werden muss.
Der Solarkollektor kann auch durch eine Wanne und eine Glassplatte begrenzt werden. Die Ränder der Wanne bzw. der Rahmen des Kollektors kann in Längs- und Querrichtung zur Aufnahme des äusseren Drucks verstärkt werden. Dazu können Baklben innerhalb des Kollektors angebracht werden. Diese können sich auch kreuzen. Ggf. können durch Faltung Rippen in der Wanne bzw. Unterseite ausgebildet werden. Diese können sich auch kreuzen. Ggf. können Rippen in der Wanne bzw. auf der Unterseite angeordnet werden. Diese können sich auch kreuzen. Diese Verstärkungen können ebenfalls Teil der Festkörper sein, auf denen sich die Ober- und Unterseite des Kollektors abstützen.
Zusätzlich kann eine weitere Isolierschicht, z. B. aus Styropor, auf der Unterseite, d. h. der sonnenabgewandten Seite angebracht werden.
Die mit den Kollektoren gewonnene Wärme kann gespeichert und ggf. in elektrischen Strom gewandelt werden, z. B. mittels Peltierelementen. Überschüssiger Strom kann in Wasserstoff oder andere Gase gewandelt werden. Diese Gase, aber auch alle beliebigen anderen Gase, können in Speichern im Meer, insbesondere in grosser Meerestiefe gespeichert werden. Die Hüllen der Speicher können aus flexiblen Material bestehen. Sie können natürlich auch aus festen Material wie Beton oder Stahlbeton gefertigt sein. Unter Gase sind Stoffe zu verstehen, die bei 20 Grad Celsius und einem Bar Druck als Gas vorliegen. Diese können auch in einem anderen Aggregatszustand oder in gebundener Form, z. B. Methanhydrat, gespeichert werden. Der Wechsel bzw. auch mehrere Wechsel des Aggregatszustands bzw. der Wechsel bzw. auch mehrere Wechsel des Gases in eine gebundene Form kann im Speicher und oder beim Transport zum Speicher und oder vor dem Transport zum Speicher erfolgen.
Bestehende konventionelle Kraftwerke können durch solarthermishe Komponenten nachgerüstet werden. Insbesondere durch Komponenten von Solarrinnenkraftwerken. Dabei können nicht nur Spiegel, sondern auch Linsensysteme, z. B. längliche Fresnellinsen oder Prismenlamellen oder holografische Folien auf Glas das Licht der Sonnen bündeln.
Wird auf die Absorberschicht bei Vakuumflachkollktoren verzichtet, so entsteht ein Isolierelement für Wände. Ggf. kann die Glasseite undurchsichtig gemacht werden oder durch ein anderes, lichtundurchlässiges Material ersetzt werden. Ggf. kann insbesondere die Aussenseite verspiegelt werden.

Claims

Solarkollektor, dadurch gekennzeichnet, dass Ober- und Unterseite sich gegeneinander abstützen, wobei auf gegenüberliegenden Seiten um die Abstützstelle das gleiche Vakuum existiert.
Solarkollektor, dadurch gekennzeichnet, dass es innerhalb des Vakuums zwei Punkte gibt die durch eine Gerade verbunden werden können und diese begrenzen, wobei die Gerade durch ein Element geht, dass als Festkörper Ober- und Unterseite verbindet, wobei auch die Kollektorober- und -unterseite und oder ggf. auch Absorberschicht diesen Festkörper bilden können.
Solarkollektor, dadurch gekennzeichnet, dass es innerhalb des Vakuums drei Punkte gibt die durch je eine Gerade verbunden werden können und diese jeweils begrenzen, wobei die Geraden jeweils durch ein Element gehen, dass als Festkörper Ober- und Unterseite verbindet, wobei auch die Kollektorober- und -unterseite und oder ggf. auch Absorberschicht einen solchen Festkörper bilden können, wobei die Geraden zueinander einen Winkel von mehr als 90 Grad und weniger als 270 Grad haben.