DE2507570A1

DE2507570A1 - Verfahren und vorrichtung zum auffangen und speichern von sonnenwaerme

Info

Publication number: DE2507570A1
Application number: DE19752507570
Authority: DE
Inventors: John Harold Keyes; Charles Irvin Strickland; Robert George Strickland
Original assignee: INTERNATIONAL SOLARTHERMICS CORP
Current assignee: INTERNATIONAL SOLARTHERMICS CORP
Priority date: 1974-02-25
Filing date: 1975-02-21
Publication date: 1975-08-28
Also published as: JPS50115335A; JPS50115336A; NO750608L; JPS50115337A; IL46679A; JPS50115334A; ES435334A1; GB1509763A; EG11644A; IN143163B; AU7854075A; CA1020828A; BR7501144A; ZA751169B; GB1509761A; FI750520A; FR2262266B3; GB1509762A; FR2262266A1; NL7502227A

Description

Patentanwalt DpHng. Mt Manges

8011 Pöring/München Commerzbank München

Hubertusstrasse 20 4406120

Telefon (08106) 2176

Telegramme Postscheck München

PATENTMENGES Zorneding 307487-803

250757Q Tag/Dat₈ ' 21. Feb. 1975

Anwaltsakte: I 113

International Solarthermics Corporation Nederland, Colorado 80466, V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Auffangen und Speichern

von Sonnenwärme

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Verfahren und Vorrichtungen zum Auffangen, Sammeln und Übertragen von Sonnenwärme, und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Heizen von Gebäuden und dgl.

Die von der Sonne abgegebene riesige Energie ist bereits vor vielen Jahren erkannt worden und es sind zahlreiche Versuche unternommen worden, um diese Energie zu bändigen, so dass sie in einen nutzbaren Zustand umgewandelt werden kann. Beispielsweise ist die Sonnenenergie bereits erfolgreich

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mit Solarbatterien und dgl. in elektrische Energie umgewandelt worden, ausserdem ist die Energie der Sonne bereits in Heizsystemen mittels sogenannter Solar- oder Sonnenöfen und dgl. ausgenutzt worden. Typisch für die Solarofenanlagen sind jedoch äusserst grosse Kollektorplatten, welche grosse Teile der Dachanordnung eines zu beheizenden Gebäudes bedecken, und grosse Speicherkammern, die gewöhnlich in dem Unterbau des Gebäudes untergebracht sind, zur Speicherung der Wärme, nachdem diese durch ein flüssiges Strömungsmittel von dem Kollektor hergeführt worden ist. Die Wärme in der Speicherkammer wird dann mit Hilfe eines getrennten Strömungsmittelstroms im Kreislauf durch das Gebäude geführt.

Diese bekannten Systeme sind nicht nur unhandlich und mit sehr hohen Kosten zu installieren, sondern haben sich auch als sehr unwirksam erwiesen, da ein übermässiger Wärmeverlust auftritt, wenn die Sonnenwärme von dem Kollektor zu der entfernten Speicherkammer übertragen wird. Ausserdem können diese Systeme nicht ohne weiteres in vorhandene Gebäude eingebaut werden und sie sind nicht dafür konstruiert, als eine Zusatzheizeinheit mit den in Gebäuden überlicherweise vorhandenen herkömmlichen Feuerluftheiζsystemen zusammenzuarbeiten, bei denen die Heißluft durch einen Ventilator umgewälzt wird.

Typische Beispiele für bekannte Solarheizsysteme finden sich in der Zeitschrift Popular Mechanics" vom Juni und Oktober 1973 und in der Zeitschrift "Popular Science* vom Mai 1973.

Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung eines neuen und verbesserten Verfahrens und einer neuen und verbesserten Vorrichtung zum Auffangen, Speichern und Übertragen von Sonnenwärme.

Weiter soll durch die Erfindung eine kompakte, in sich

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abgeschlossene Solarheizeinheit geschaffen werden, die ausserhalb eines Hauses angeordnet und mit einem Minimum an Zeit und Kosten derart an das Gebäude angeschlossen werden kann, dass die Sonnenstrahlung in Wärme zum Aufrechterhalten einer gewünschten Temperatur innerhalb des Hauses umgewandelt wird.

Weiter soll ein neues und verbessertes Solarheizsystem geschaffen werden, welches leicht in ein bereits vorhandenes Feuerluftheizsystem eingefügt werden kann, so dass es mit minimalen Änderungen an einem vorhandenen Gebäude als Zusatzheizsystem dient.

Weiter soll ein neues und verbessertes Solarheizsystem geschaffen werden, welches mit minimalen räumlichen oder mechanischen Änderungen als Kühlsystem dienen kann.

Die Erfindung schafft eine Sonnenheizvorrichtung, bei welcher ein kleiner und kompakterSonnenwärmekollektor verwendet wird und die trotzdem die Kapazität zum ausreichenden Heizen von typischen Wohngebäuden hat.

Weiter schafft die Erfindung eine Sonnenheizvorrichtung, die eine reflektierende Platte zur Steigerung der aufgefangenen Sonnenstrahlung hat und ausserdem als Schutzabdeckung für den Kollektorteil der Vorrichtung bei unfreundlichen Witterungsbedingungen dienen kann.

Weiter schafft die Erfindung ein Sonnenheizverfahren und eine Sonnenheizvorrichtung, in welcher herkömmliche Absperrorgane zwischen einem Kollektor und einer Speicherkammer der Vorrichtung durch die einzigartige Anordnung und die besonderen Arten von Luftführungskanälen und Leitblechen nicht mehr erforderlich sind.

Weiter schafft die Erfindung einen Heissluft-Sonnenofen,

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in welchem Ablenkteile auf dem Kollektor und in der Wärmespeicherkammer, so angeordnet sind, dass die Luft zur Erzielung einer optimalen Temperaturabgabe der Einheit in erwünschter Weise zirkuliert.

Weiter schafft die Erfindung einen Heissluft-Sonnenofen/ in welchem Luft mit einem Minimum an Wärmeverlust von einem Sonnenwärmekollektor zu einer Speicherkammer geleitet und mit einem Minimum an Wärmeverlust aus der Speicherkammer entnommen und in ein Gebäude geleitet wird.

Weiter schafft die Erfindung einen Heissluft-Sonnenofen, bei welchem die Wärme über der Erde gespeichert und dadurch das Erfordernis kostspieliger und die Gegend verschandelnder Ausschachtungen beseitigt wird.

Weiter schafft die Erfindung Mittel zur Wärmespeicherung in Gehäusen mit Hilfe einer vereinfachten Einfassungstechnik.

Gemäss der Erfindung wird Sonnenwärme in einer integrierten und kompakten Einheit gesammelt und gespeichert, die in der Lage ist, einen Wärmestrom zu erzeugen, der gleich oder grosser ist als die Wärmeströme von viel grösseren unhandlichen Einheiten, die für bekannte Sonnenheizeinheiten typisch sind. Die Sonnenheizvorrichtung' nach der Erfindung ist in einem langgestreckten Gehäuse, welches vorzugsweise eine dreieckige Querschnittskonfiguration hat, in sich abgeschlossen. Es hat sich gezeigt, dass diese Konfiguration eine maximale Menge an Wärmespeicherungsmaterial, wie etwa Kies, mit einem Minimum an Konstruktionsverstärkung in der Vorrichtung unterzubringen gestattet. Das Gehäuse besteht grundsätzlich aus zwei rechteckigen Deckplatten, einer rechteckigen Bodenplatte und zwei dreieckigen Endplatten, die miteinander verbunden sind und eine geschlossene

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Füllkammer für das Wärmespeicherungsmaterial begrenzen. Die Platten sind jeweils derart laminiert, dass sich sowohl die Konstruktionsfestigkeits- als auch die erforderlichen Isoliereigenschaften zum Aufrechterhalten der Temperatur des Wärmespeicherungsmaterials in der Fülloder Speicherkammer ergeben. Eine Kollektoreinheit ist auf einer der Deckplatten des Gehäuses so montiert, dass sie in einer Lage in bezug auf die Vertikale geneigt ist, um die maximale Wärme der Wintersonne aufzunehmen.

Die Kollektoreinheit ist so ausgelegt, dass sie die von der Sonne abgestrahlte Wärme absorbiert und die Wärme festhält, indem sie die Wärmeschwingungen, die ohne weiteres durch transparente Glas— oder Kunststoffscheiben auf der Kollektorfläche hindurchgehen, in eine langwellige Wärmestrahlung umwandelt, die nicht ohne weiteres zurück durch die Glas- oder Kunststoffscheiben auf dieser Fläche des Kollektors geht. Die Sonnenwärme wird auf einer Grundplatte des Kollektors absorbiert, die eine verhältnismässig langwellige Wärmestrahlung aussendet, welche in dem Kollektor eingefangen wird. Die Grundplatte des Kollektors hat eine Vielzahl von sich nach vorn öffnenden Schalen, die zum Vergrössern des Wärmeabsorptions- und Wärmeemissionsvermögens des Kollektors dienen.Abhängig von dem Material, aus welchem die Schalen hergestellt sind, halten sie gewöhnlich die Wärme, die ihnen durch die Sonneneinstrahlung zugeführt wird, nicht für längere Zeitspannen fest. Deshalb wird Luft durch den Kollektor hindurchgeleitet, um die durch die Schalen absorbierte Wärme in die Speicherkammer der Vorrichtung zu transportieren, in welcher das Kiesmaterial nicht nur die von der Luft mitgeführte Wärme absorbiert, sondern auch die Wärme aufgrund der Eigenwärmespeicherungskenndaten von Kies und seiner inherenten Konvektionsbegrenzung über ausgedehnte Zeitspannen festhält. Die Luft, die durch den Kollektor hindurch und in die Speicherkammer geht, zirkuliert wieder durch den Kollektor

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hindurch, so dass bei Bedarf kontinuierlich Wärme von dem Kollektor auf die Speicherkammer übertragen wird. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung wird diese zirkulierende Luft als Konditionierungsluft bezeichnet. Da es für den optimalen Betrieb der Einheit wichtig ist, dass die Konditionierungsluft der gesamten Basis des Kollektors in gleicher Weise ausgesetzt ist, ist eine Reihe von Ablenkblechen in dem Kollektor vorgesehen, um den Luftstrom durch eine Reihe von Umkehrbogen zu leiten. In gleicher Weise sind Leitbleche in der Speicherkammer vorgesehen, um die Konditionierungsluft durch die gesamte Kiesmenge in der Speicherkammer hindurchzuleiten.

Eine Konditionierungsluftpumpe ist innerhalb der Speicher— kammer angeordnet, um den gewünschten Konditionierungsluftstrom hervorzurufen. Die Luft wird aus der Speicherkammer zu dem Kollektor und zurück in die Speicherkammer durch Einlass- und Auslasskanäle geleitet, die auf einem Niveau unterhalb sowohl der Speicherkammer als auch des Kollektors angeordnet sind, so dass, wenn die Pumpe nicht in Betrieb ist, die heisse Luft, die leichter ist als kalte Luft und deshalb zu der Oberseite der betreffenden Bauteile der Vorrichtung gedrängt wird, nicht in der Lage ist, frei zwischen den Bauteilen zu strömen, so dass die Kanäle Wärmeabfangvorrichtungen bilden, die das Erfordernis ver— hältnismässig teuerer Absperreinrichtungen zur Erfüllung desselben Zwecks beseitigen.

Eine Reflektorplatte ist an dem Rahmenwerk des Gehäuses längs eines Randes der Kollektoreinheit angelenkt, so dass durch Öffnen der Reflektorplatte die durch den Kollektor absorbierte Sonnenwärmeeinstrahlung vergrössert wird. Diese Reflektorplatte ist so aufgebaut, dass sie in geschlossener Stellung über dem Kollektor liegt und dadurch das verhältnismässig zerbrechliche Glas vor schädlichen Umgebungselementen,

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wie beispielsweise Hagel, Sonnenlicht in den Sommermonaten und dgl., schützt.

Die durch das Wärmespeicherungsmaterial in der Speicherkammer gespeicherte Wärme wird einem benachbarten Gebäude oder dgl. durch eine Versorgungspumpe zugeführt, die auch innerhalb der Speicherkammer angeordnet sein kann und mit dem Gebäude durch ein geeignetes isoliertes Kdnalsystem verbunden ist, welches Auslässe aufweist zum selektiven Verteilen der Heissluft innerhalb des Gebäudes. Dieser Luftstrom, der im folgenden als Versorgungsluftstrom bezeichnet wird, wird derart zurück durch die Speicherkammer geleitet, daß ei-ne maximale Wärmeübertragung von dem Wärmespeicherungsmaterial an die Luft erzielt wxrd, und derart, daß die Versorgungsluft nicht kurzgeschlossen und mit der Konditionierungsluft durch den Kollektor hindurchgeleitet wird, ausgenommen wenn beide Pumpen gleichzeitig in Betrieb sind. Im folgenden wird noch näher erläutert, dass das dadurch erreicht wird, dass die Einlass- und Auslasskanäle sowohl für den Konditionierungsluftkreis als auch für den Versorgungsluftkreis auf geeigneten Seiten der Ablenkteile innerhalb der Speicherkammer angeordnet werden.

Die Einheit ist, wie im folgenden noch deutlicher werden wird, ideal zum Anschluß an ein vorhandenes Ventilator-Feuerluftheizsystem in einem Gebäude geeignet, so dass sie als eine Zusatzeinheit für das Ventilatorluftheizsystem dient, obgleich in vielen Fällen die Sonnenheizeinheit für sich allein ausreicht, um die benötigte Wärme für das Gebäude zu liefern.

Gemäss dem Verfahren nach der Erfindung wird die Sonnenwärme zuerst auf einer Kollektoroberflache absorbiert, wobei die Kollektoroberfläche von der Umgebung isoliert ist und innere Luft in einem Wärmeübertragungsprozess über die Kollektoroberfläche geleitet wird, so dass die durch die

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Kollektoroberfläche absorbierte Wärme auf die innere Luft übertragen wird. Die Luft wird anschliessend durch einen Kanal, der tiefer als die Kollektoroberfläche liegt, in eine hochgezogene Speicherkammer geleitet, in welcher sie durch das wärmeabsorbierende und wärmespeichernde Material hindurchgeleitet wird, so dass die Wärme in der heissen Luft auf das Material in der Speicherkammer übertragen wird. Die durch das Material in der Speicherkammer gespeicherte Wärme wird in ein Gebäude transportiert, indem ein Versorgungsluftstrom durch das Material in der Speicher-

kammer hindurch und in das Gebäude geleitet wird, in welchem er in der gewünschten Weise verteilt wird.

Weitere Ziele, Vorteile und Möglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der

Sonnenheizvorrichtung nach der Erfindung, wobei sich die Reflektorplatte in geöffneter Stellung befindet,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der

Sonnenheizeinheit von Fig. 1, wobei sich die Reflektorplatte in geschlossener Stellung befindet,

Fig. 3 ein perspektivische Ansicht der

Sonnenheizeinheit nach der Erfindung, und zwar in bezug auf die Darstellung in Fig. 1 von der Rückseite her gesehen,

Fig. 4 eine Seitenendansicht der Sonnenheiz

einheit von Fig. 1,

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Fig. 5 in einer Seitenansicht der Sonnenheiz-

einheit von Fig. 1 die Kollektoreinheit,

Fig. 6 einen vergrösserten Vertikalschnitt

längs der Linie 6-6 von Fig. 4,

Fig. 7 einen vergrösserten Vertikalschnitt

längs der Linie 7—7 von Fig. 5,

Fig. 8 einen vergrösserten Teilvertikal

schnitt/ welcher die Verbindung einer Deckplatte der Sonnenheizeinheit mit der Bodenplatte zeigt.,

Fig. 9 eine vergrösserte Schnittansicht,

welche die Verbindung einer Endplatte der Sonnenheizeinheit mit der Bodenplatte zeigt.

Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie 10-10

von Fig. 6,

Fig. 11 einen vergrösserten Teilvertikal

schnitt längs der Linie 11-11 von Fig. 6,

Fig. 12 einen vergrösserten Schnitt längs

der Linie 12-12 von Fig. 5,

Fig. 13 einen Vertikalschnitt längs der Linie

13-13 von Fig. 5,

Fig. 14 einen Vertikalschnitt längs der Linie

14-14 von Fig. 5,

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Fig. 15 einen Schnitt längs der Linie 15-15

von Fig. 4,

Fig. 16 einen Schnitt längs der Linie 16-16

von Fig. 5,

Fig. 17 einen Schnitt längs der Linie 17-17

von Fig. 5,

Fig. 18 einen schematischen Horizontalschnitt,

welcher den Grundriss der Sonnenheizvorrichtung nach der Erfindung zeigt,

Fig. 19 einen vergrösserten Schnitt längs der

Linie 19-19 von Fig. 4,

Fig. 20 eine schematische perspektivische

Ansicht, welche die Luftströme durch die Speicherkammer der Sonnenheizvorrichtung nach der Erfindung zeigt,

Fig. 21 eine schematische perspektivische

Ansicht, welche eine abgewandelte Ausführungsform der Sonnenheizvorrichtung nach der Erfindung zeigt,

Fig. 22 einen vergrösserten Vertikalschnitt

durch einen oberen Teil eines Feuerluftheizofens, welcher die Verbindung der Sonnenheizvorrichtung nach der Erfindung mit dem Feuerluftheizofen zeigt,

Fig. 23 einen Schnitt längs der Linie 23-23

von Fig. 22,

Fig. 24 eine perspektivische Ansicht einer in

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den Fig. 22 und 23 dargestellten Absperrplatte,

Fig. 25 einen Schaltplan der Verbindung der

Sonnenheizvorrichtung nach der Erfindung mit einem herkömmlichen Ventilator luftheizungssystem,

Fig. 26 ein Blockschaltbild, welches die

Doppelschaltersteuerung für die Konditionierungsluftpumpe der Vorrichtung nach der Erfindung zeigt, und

Fig. 27 ein elektrisches Schaltbild der Doppel

schaltersteuerung von Fig. 26.

Die Sonnenheizvorrichtung 28 nach der Erfindung hat ein Gehäuse 30, welches eine innere Speicherkammer 32 begrenzt, eine Kollektoreinheit 34, die auf einer Seite des Gehäuses 30 angebracht ist, und eine Reflektorplatte 36, die an dem Gehäuse angelenkt ist, so dass sie zwischen einer offenen Stellung, in der die Kollektoreinheit 34 der Umgebung ausgesetzt ist, und einer geschlossenen Schutzstellung bewegbdr ist, in der sie über der Kollektoreinheit liegt.

Das Gestell für die Vorrichtung nach der Erfindung enthält drei isolierende rechteckige Platten von im wesentlichen gleicher Grosse, die an ihren Längsrändern miteinander verbunden sind, so dass sie ein langgestrecktes Gehäuse mit rechteckigem Querschnitt bilden. Die drei rechteckigen Platten bestehen aus zwei geneigten Deckplatten 38a und 38b und aus einer Bodenplatte 40, wobei die Deckplatten 38a und 38b mit der Horizontalen einen Winkel von annähernd 60° bilden. Die Deckplatten und die Bodenplatte haben jeweils einen

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Schichtaufbau aus herkömmlichen Furnierblättern 42 auf
gegenüberliegenden Seiten und einem verhältnismässig
dicken inneren Kern 44 aus einem Isoliermaterial, wie
beispielsweise festem Polyurethanschaum. Die Sperrholzplatten sind vorzugsweise angestrichen oder mit einer
reflektierenden Farbe, wie beispielsweise Silberfarbe,
überzogen, um die Wärme innerhalb der Speicherkammer
besser festzuhalten.

Die Platten 38a_/ 38b und 40 sind längs ihrer Kanten mit einem verhältnismässig dünnen, abgewinkelten Metallstreifen verbunden, der selbstspannend angeordnet ist. Aus Fig. ist ersichtlich, dass die untere Kante jeder Deckplatte abgeschrägt ist, damit sie bündig gegen die horizontale obere Fläche der Bodenplatte 40 passt, und ein abgewinkelter Metallstreifen 46 (Fig. 8 und 13) ist längs der Aussenkante der Deck- und Bodenplatten 38a, 38b und 40 derart angeordnet, dass er einen horizontalen Schenkel 48 hat, der zwischen den Platten liegt, und einen aufwärts geneigten Schenkel 50, der mit der äusseren Oberfläche der Deckplatte bündig ist. Herkömmliche Befestigungsmittel, wie beispielsweise Schrauben, verbinden den horizontalen Schenkel mit der Bodenplatte und den aufwärts geneigten Schenkel mit der Deckplatte. Diese Befestigungsstreifen 46 erstrecken sich über die Länge der Unterseite der Platten, um die Platten fest und zuverlässig miteinander zu verbinden. Die Bodenplatte erstreckt sich über die untere Kante der Deckplatte 38b hinaus, und zwar aus einem Grund, der später deutlich werden wird.

An der Verbindungsstelle der oberen Kanten der Deckplatten 38a und 38b erstreckt sich die Deckplatte 38b über das
obere Ende der anderen Deckplatte 38a und ist an
ihrem äusseren Ende abgeschrägt, so dass sie mit ihr einen Winkel von 60° und eine glatte Verbindung der beiden Platten

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bildet. Die Furnier- oder Sperrholzschicht 42 erstreckt sich auf der äußeren Oberfläche jeder . den Deckplatten aufwärts bis zu dem obersten Punkt des Gehäuses und ein Winkelstahlstreifen 52 ist in Abwärtsrichtung über der Verbindungsstelle der beiden äussersten Furnierblätter angebracht und erstreckt sich längs der Platten. Der Winkelstahlstreifen 52 ist in geeigneter Weise an der einen bzw. anderen Deckplatte befestigt, beispielsweise mit Befestigungsschrauben, um die Platten längs ihrer oberen Kanten zuverlässig miteinander zu verbinden.

Dreieckförmige Endplatten 54 und 56 sind an den Endkanten der Deck- und Bodenplatten 38a, 38b und 40 des Gehäuses in einer am besten aus den Figuren 6 und 9 ersichtlichen Weise befestigt. Es ist ersichtlich, dass sich die Endplatten 54 und 56 abwärts zu der unteren Kante der Bodenplatte und in gleicher Weise nach aussen zu den äusseren Kanten der Deckplatten 38a und 38b erstrecken, damit die Endkanten der Deck- und Bodenplatten vollständig überdeckt sind. Tatsächlich erstrecken sich die Endplatten an der Stelle 58 über die Deckplatte 38b hinaus (Fig. 12 und 19), und zwar zu einem weiter unten beschriebenen Zweck. Die Endplatten sind in der gleichen Weise wie die Deck- und Bodenplatten aufgebaut, so dass sie Schichtplatten sind, welche äussere Schichten 60 aus einem festen Material, wie beispielsweise Sperrholz oder Furnier, und einen isolierenden starren inneren Schaumkern 62 haben. Die Endplatten sind mit den Deck- und Bodenplatten durch winkelig gebogene Metallstreifen 64 verbunden (Fig. 9), die sich längs der Verbindungsstellen der Platten erstrecken und an den Platten mit Schraubbefestigungen in selbstspannender Weise befestigt sind. Jede Endplatte hat eine abnehmbare Tür 66, die eine Öffnung 68 in der Endplatte verschliesst, welche wahlweisen Zugang zu Pumpen enthaltenden Abteilen 70 und 72 in der Speicherkammer 32 gestatten, was weiter unten beschrieben ist.

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Eine wasserabstossende Blechverkleidung 74 ist über der Deckplatte 38a und den Endplatten 54 und 56 angebracht, so dass diese Platten vor einem Angriff von Feuchtigkeit in der Umgebung geschützt sind.

Die Deck-, Boden- und Endplatten schliessen gemeinsam ein Wärmespeicherungsmaterial 76, wie etwa Kies, derart ein, dass das Gewicht des Kieses keinen übermässigen nach aussen gerichteten Druck auf das Gehäuse ausübt. Mit anderen Worten, da der Kies mit geneigten Seiten natürlich aufgeschüttet ist, sind die auf die oberen Wände 38a und 38b des Gehäuses ausgeübten Drücke minimal, da diese Wände ebenfalls geneigt sind. In der bevorzugten Ausführungsform besteht das Wärmespeicherungsmaterial 76 aus Granit mit einem Durchmesser von ungefähr 38 mm, so dass die Zwischenräume zwischen den Granitteilchen ausreichend gross sind, damit Luft durch die Speicherkammer strömen kann. Eine Füllöffnung 78 (Fig. 3 und 6) ist in der Nähe der Oberkante der Deckplatten angeordnet, so dass Kies (dieser Ausdruck umfasst auch Schotter) in die Öffnung geleert werden kann, um die Speicherkammer zu füllen. Eine Abnehmbare isolierte Tür 80 verschliesst die Öffnung 78 während des Betriebs der Vorrichtung.

Die Speicherkammer 32 der Vorrichtung hat eine Vielzahl von Ablenkblechen oder Sperrplatten 81, 82 und 84, die in ihr angeordnet sind, um die gewünschte Luftzirkulation durch das Kiesmaterial zu fördern, was im folgenden noch ausführlicher beschrieben ist. Zu den Ablenkteilen gehören zwei aufrecht stehende Ablenkteile 80 und 82 mit Trapezform, die mit der Bodenwand bündig sind und sich geringfügig über die Hälfte der Höhe jeder der Deckplatten erstrecken, wodurch der untere Teil der Speicherkammer in zwei Endabschnitte 86 und 88 und in einen Mittelabschnitt 90 geteilt wird (Fig. 6 und 20). Das sich abwärts erstreckende dritte

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Ablenkteil 84 ist an dem oberen Teil der Deckplatten ungefähr in deren Längsmitte aufgehängt und ist dreieckförmig, damit es bündig an den Innenflächen der Deckplatten anliegt und sich geringfügig über die Hälfte der Höhe der Deckplatten erstreckt, so dass es die Ausdehnung in Aufwärtsrichtung der aufrecht stehenden Ablenkteile überlappt. Die Ablenkteile sind jeweils an den aneinander anliegenden Deck- und Bodenplatten durch geeignete Befestigungsmittel 92 befestigt (Fig. 10), bei welchen es sich um Winkelstahlstreifen handeln kann.

In der bevorzugten Ausführungsform enthält die Reflektorplatte 36 eine Rahmenanordnung 37, in welcher drei stark reflektierende Bleche 39 aus Aluminium oder dgl. festgehalten sind. Diese Bleche können eine modifizierte parabolische Kurvenform haben, um die Sonnenstrahlung auf die Kollektoreinheit 34 zu konzentrieren. Die Rahmenanordnung 37 ist, beispielsweise durch ein Scharnier 41, an der Bodenplatte 40 der Vorrichtung drehbar gelagert. Die reflektierenden Bleche könnten selbstverständlich auch aus anderen geeigneten Materialien bestehen, beispielsweise aus Spiegeln oder dgl., und, wenn die Spiegel leicht zerbrechlich sind, könnte in der Rahmenanordnung 37 eine grosse Anzahl verhältnismässig kleiner Spiegel angebracht werden, so dass der Austausch von beschädigten oder zerbrochenen Spiegeln keine grossen Kosten verursacht.

Die Kollektoreinheit 34, die am besten in den Fig. 1,5, 7 und 11 bis 14 dargestellt ist, hat im wesentlichen dieselbe Grösse wie die Deckplatten des Gehäuses und ist direkt auf der Aussenseite der Deckplatten 38b befestigt. Die Kollektoreinheit hat einen äusseren starren Umfangsrahmen 94, einen vorderen Isolierglasteil 96 und einen hinteren Wärmesammlerteil 98. Der Isolierglasteil und der Wärmesammlerteil sind durch mehrere Ablenkteile 100 und 102 getrennt, die, wie im folgenden noch näher erläutert,

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dafür sorgen, dass Luft gleichmässig durch den Kollektor zirkuliert.

Der Umfangsrahmen 94 liegt an den Innenflächen der Verlängerungen 58 der Endplatten über die Deckplatte 38b hinaus an, so dass er längs der zugeordneten beiden Seiten von der Umgebung isoliert ist, und ein langgestreckter keilförmiger Isolierblock 104 ist über dem oberen Teil des Umfangsrahmens angeordnet und an demselben befestigt, um den oberen Teil von der Umgebung zu isolieren.

Der Isolierglasteil 96 der Kollektoreinheit besteht in der bevorzugten Ausführungsform aus drei mit Abstand voneinander angeordneten Glasschichten 106a, 106b und 106c, von denen jede zwei koplanare Glas- oder Kunststoffscheiben 108a und 108b hat, die in der Längsmitte des Kollektors durch eine Mittelplatte 110 getrennt sind. Jede Glasoder Kunststoffscheibe ist von der Glasscheibe in der nächsten benachbarten Schicht durch einen Gummidichtungsstreifen 112 getrennt, welcher sich um den Umfang der Scheibe erstreckt. Gemäss Fig. 17 sind die Gummidichtungsstreifen, die sich um die benachbarten Enden der Glasscheiben in der Längsmitte des Kollektors erstrecken, zwischen den Glasscheiben zwischen einen äusseren Winkelstahlstreifen 114, der, beispielsweise durch Nieten, an der Mittelplatte 110 befestigt ist, und ein inneres U-Profilteil 116 eingelegt, welches ebenfalls, beispielsweise durch Nieten, an der Mittelplatte befestigt ist. Der Umfang jeder Glasscheibe ist zusammen mit den Gummidichtungsstreifen 112 in eine Dichtmasse 118 (Fig. 17) eingebettet, um den Umfang des Isolierglasteils des Kollektors hermetisch abzudichten, so dass in dem Wärmesammlerteil des Kollektors gesammelte Wärme nicht an dem Umfang der Glasscheiben zurück in die Umgebung entweichen kann. Gemäss den Fig. 11 bis 13 sind die Ober-, Unter- und Seitenkanten der Glasscheiben in gleicher Weise zwischen einen äusseren Winkelstahlstreifen

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120 und ein inneres U-Profilteil 122 eingelegt, die jeweils in geeigneter Weise an dem äusseren Rahmen 94 der Kollektoreinheit befestigt sind. Demgemäss sind die Glasscheiben 108a und 108b auf jeder Hälfte des Glasisolierteils der Kollektoreinheit parallel mit Abstand voneinander festgehalten und auf ihrem Umfang abgedichtet, um Wärmeverluste zu vermeiden.

Der Wärmesammlerteil 98 der Kollektoreinheit enthält eine ebene Rückplatte 124, vorzugsweise ein schwarz angestrichenes Metallblech, eine schwarz angestrichene Metallfolie oder dgl., die an der äusseren Sperrholzplatte 42 der Deckplatte 38b anliegt oder an derselben befestigt ist. Mehrere sich nach vorn öffnende Schalen 126, die vorzugsweise zylinderförmig sind, aus Aluminium bestehen und schwarz angestrichen sind, sind auf der schwarzen Aluminiumrückplatte 124 angeordnet und bilden zwischen sich Zwischenräume 128, die die Rückplatte 124 freilassen. Wiederum vorzugsweise sind die Becher 126 schwarz angestrichen oder eloxiert, da schwarz bekanntlich die beste wärmeabsorbierende Farbe ist. Die Schalen 126 können auf der Rückplatte 124 lose angeordnet oder bei Bedarf daran befestigt sein. Es ist zu erkennen, dass die Schalen die Oberfläche des Wärmesammlers 98 und somit die Fähigkeit der Vorrichtung, Sonnenwärmeenergie einzufangen, vergrössern. Tatsächlich wird durch die Verwendung von Schalen, die eine Länge von etwa 51 mm und einen Durchmesser von etwa 70 mm haben, die Oberfläche des Wärmesammlers gegenüber der Oberfläche eines ebenen Wärmesammlers um ungefähr den Faktor 4,75 vergrössert. Wie die Fig. 11 bis 13 deutlich zeigen, hat das vordere Ende der Sammlerschalen 126 Abstand von der Rückseite des Isolierglases 96, wodurch zwischen ihnen ein offener Zwischenraum oder Durchlass 13o gebildet ist, durch den Luft frei hindurchgehen kann. Die Ablenkteile 100 und 102 sind innerhalb dieses Zwischenraums angeordnet, um die

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Konditionierungsluftströme auf einen vorbestimmten Weg zu lenken, der das gesamte Feld von Sammlerschalen ziemlich gleichmässig überdeckt, wodurch eine vollständige und wirksame Wärmeübertragung von den Sammlerschalen an die Luft erfolgen kann.

Wie Fig. 15 am besten zeigt, sind in der bevorzugten Ausführungsform drei stehende Ablenkteile 100, die sich von der unteren Kante der Ko^lektoreinheit in gleichmässigen Abständen aufwärts erstrecken, und zwei hängende Ablenkteile 102 vorhanden, die sich von der Oberkante der Kollektoreinheit aus in die mittleren Zwischenräume zwischen den drei stehenden Ablenkteilen erstrecken. Jedes Ablenkteil erstreckt sich ungefähr über 3/4 der Höhe des Kollektors. Wie die Figuren 16 und 17 zeigen, können diese Ablenkteile aus Rücken an Rücken angeordneten U-Profilteilen 132 und 116 bestehen, wobei die U-Profilteile 116 auf dem mittleren Ablenkteil 100 diejenigen in der Längsmitte der Kollektoreinheit sind, die die benachbarten Mittelkanten der Glasscheiben 108a und 108b tragen. Die übrigen Ablenkteile dienen, wie in Fig. 15 gezeigt, zum Abstützen der Glasscheiben und von zusätzlichen Gummidichtungsstreifen an Zwischenstellen, so dass der Glasisolierteil 96 der Kollektoreinheit ausreichend abgestützt und einer geringeren Beschädigungsgefahr ausgesetzt ist. Selbstverständlich sind die Ablenkteile jeweils an der Rückplatte und der darunterliegenden Sperrholzschicht der Deckplatte durch geeignete Befestigungsmittel befestigt.

Die Figuren 13 bis 15 und 20 zeigen, dass der untere horizontale Teil des Rahmens 94 der Kollektoreinheit rechteckige Öffnungen 134 und 136 an gegenüberliegenden Rahmenenden hat, die mit dem Raum 13O zwischen dem Glasisolierabschnitt und dem Wärmesammlerabschnitt der Einheit in Verbindung stehen. Die Öffnung 134 ist die Einlassöffnung in den Kollektor, während die Öffnung 136 die Auslassöffnung ist.

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Luft, welche durch die Einlassöffnung 134 in den Kollektor eintritt, ist in den Raum 130 zwischen dem Glasisolierteil 96 und dem Wärmesammlerteil 98 eingeschlossen und wird auf einen durch die Ablenkteile- festgelegten Weg geleitet, der durch eine Reihe von Umkehrbogen hindurchgeht, wie durch die Pfeile in Fig. 15 gezeigt, wodurch die Luft gezwungen wird, über sämtliche Sammlerschalen in dem Kollektor hinwegzugehen. Durch die Konfiguration und durch die Anordnung der Schalen erzeugte Turbulenz trägt zu einer wirksameren Wärmeübertragung bei.

Die Figuren 7 und 13 bis 15 zeigen, dass die Einlass- und Auslassöffnungen 134 bzw. 136 der Kollektoreinheit durch rechteckige Durchlässe 138 und 139 in einem Isolierschaumblock 140 mit isolierten Kanälen 142 und 143 verbunden sind, die in die Bodenplatte 40 des Gehäuses eingeschnitten oder in anderer Weise gebildet sind. Die Kanäle 142 und 143 münden in die Speicherkammer 32 der Vorrichtung. Der Kanal 142, der mit der Einlassöffnung 134 der Kollektoreinheit in Verbindung steht, steht in Strömungsmittelverbindung mit einer Konditionierungsluftpumpe 144, die innerhalb des geschlossenen Abteils 70 in der Speicherkammer angeordnet ist. Die Pumpe 144 steht ausserdem über einen Kanal 148 in Strömungsmittelverbindung mit einem Auslass 146 aus der Speicherkammer. Die Kanäle 143 und 148 haben jeweils Gitter, die ihre in die Speicherkammer 32 mündenden Öffnungen bedecken, und jedes Gitter hat eine Maschenweite, die kleiner ist als die Grosse des in die Speicherkammer eingefüllten Gesteinsmaterials, so dass das Gesteinsmaterial nicht in die Kanäle gelangen kann. Die vergitterte Öffnung 150, die den Kanal 143 mit der Speicherkammer 32 verbindet, wird im folgenden als Konditionierungslufteinlass in die Spaicherkammer bezeichnet, während die vergitterte Öffnung 146 als Konditionierungsluftauslass aus der Speicherkammer bezeichnet wird.

Es ist somit ersichtlich, dass ein Zirkulationsweg durch den

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Kollektor und die Speicherkammer gebildet ist, wobei die Konditionierungsluftpumpe dazu dient, die gewünschte Zirkulation der Konditionierungsluft hervorzurufen. Die Konditionierungsluftpumpe saugt die Luft aus der Speicher— kammer durch den Kanal 148 an, der wiederum in die Bodenplatte des Gehäuses eingeschnitten oder in anderer Weise derart gebildet ist, dass er sich auf einem Niveau unterhalb sowohl des Kollektors als auch der Speicherkammer befindet und in das Konditionierungsluftpumpenabteil sowie in den Endabschnitt 86 des verbleibenden offenen Bereiches der Speicherkammer mündet, so dass Luft, welche durch die Speicherkammer hindurchgegangen ist, nach unten in den Kanal 148 gezogen wird, bevor sie durch die Konditionierungsluftpumpe und anschliessend in die Kollektoreinheit geleitet wird. Der Zweck dieser drei unter dem Boden angeordneten Kanäle 142, 143 und 148 besteht darin, den freien Luftstrom zwischen den Räumen zu verhindern, die durch die Kanäle verbunden sind, wodurch das Erfordernis von herkömmlichen Stromungsmittelabsperrorganen beseitigt wird.

Es ist wichtig, dass nach der Übertragung der Wärme von dem Kollektor in die Speicherkammer verhindert wird, dass die Wärme durch Konvektion aus der Kammer entweicht, während die Umwälzpumpe nicht in Betrieb ist. Da heisse Luft in der Speicherkammer nach oben steigt und nicht abwärts durch irgendeinen der Kanäle gehen wird, die die Speicherkammer mit der Kollektoreinheit verbinden, kann keine Wärme aus der Speicherkammer entweichen. Dadurch, dass die Kanäle auf einem Niveau unterhalb sowohl der Speicherkammer als auch der Kollektoreinheit angeordnet sind, wird deshalb heisse Luft am Entweichen aus der Speicherkammer gehindert und die Verwendung von herkömmlichen und verhältnismässig teueren Absperrorganen wird vermieden. Zur Isolation der Kanäle von dem unter ihnen liegenden Terrain, auf welchem die Vorrichtung steht, sind unterhalb der Kanäle Isolierpolster 152 angeordnet. Es könnte auch eine vollständige Isolierplatte

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verwendet werden, die ungefähr die Grosse der Bodenplatte hat. Vorzugsweise würde eine Dampfbremse 154 in Form eines Wellbleches oder einer Kunststofffolie vorgesehen, die die Isolierplatte von der Bodenplatte und den Kanälen trennt, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern.

Der Strom von Konditionierungsluft durch die Speicherkammer der Vorrichtung ist am besten aus Fig. 20 ersichtlich. Sie zeigt, dass heisse Luft, die die Kollektoreinheit durch die Auslassöffnung 136 verlässt, durch die vergitterte Öffnung 150 an dem Einlassende der Speicherkammer austritt und gezwungen wird, aufwärts über das Ablenkteil 82 in den Wärmespeicherungskies zu strömen und anschliessend einem sich abwärts und aufwärts windenden Pfad unter und über den drei Ablenkplatten 80, 82 und 84 in der Speicherkammer zu folgen, bis sie durch die vergitterte Auslassöffnung 146 an dem gegenüberliegenden Ende der Speicherkammer abwärts gesaugt und danach durch die Konditionierungsluftpumpe durch die Einlassöffnung 134 in die Kollektoreinheit geblasen wird. Auf diese Weise wird die Heissluft, die aus der Kollektoreinheit in die Speicherkammer geleitet wird, gezwungen, derart durch die Speicherkammer hindurchzugehen, dass sie mit im wesentlichen dem gesamten Wärmespeicherungskiesmaterial in der Speicherkammer in Berührung kommt. Es ist zu bemerken, dass das Einlassende der Speicherkammer während des Betriebs der Konditionierungsluftpumpe normalerweise wesentlich heisser ist als das Auslassende, da die heisse Luft, die in die Speicherkammer eintritt, während ihres Durchgangs durch die Speicherkammer ihre Wärme an das Kiesmaterial abgibt (vorausgesetzt, dass die Temperatur der umgewälzten Luft höher ist als die Speichertemperatur), so dass die Luft beim Erreichen des Auslassendes der Speicherkammer etwas kühler ist als bei ihrem Eintritt in die Speicherkammer.

Zusätzlich zu den drei vorgenannten unterirdischen Kanälen

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142, 143 und 148 hat die Vorrichtung zwei weitere unterirdische Kanäle 156 und 158, die Einlass- bzw. Auslasskanäle des Versorgungsluftkreises bilden, so dass die durch das Material in der Speicherkammer gespeicherte Wärme mittels eines Versorgungsluftstroms durch ein benachbartes Gebäude transportiert werden kann. Der Einlasskanal 156 für die Versorgungsluft ist gemäss der Darstellung in Fig. 7 ein langgestreckter Kanal, der in die Bodenplatte 40 der Vorrichtung eingeschnitten oder in anderer Weise gebildet und durch einen Isolierblock 16o abgedichtet ist, so dass er sich unterhalb der unteren Kante der Deckplatte erstreckt. Das innere Ende des Einlasskanals mündet aufwärts durch den Boden der Einheit und hat ein seine Mündungsöffnung 162 überdeckendes Gitter, dessen Maschenweite kleiner ist als die Teilchengrösse des Wärmespeicherungskiesmaterials, so dass kein Kiesmaterial in den Kanal fallen kann. Das äussere Ende des Einlasskanals 156 öffnet sich nach oben, erstreckt sich bis oberhalb des Bodens der Speicherkammer und ist durch ein herkömmliches Luftfilter 164 mit einem Knie 16 6 verbunden, welches seinerseits über eine Luftleitung 168 (vgl. Fig. 1) mit einem Umlaufkanalsystem (nicht dargestellt) in dem Gebäude verbunden ist. Das Luftumlaufkanalsystem in dem Gebäude könnte ein vorhandenes Ventilatorluftheizungskanalsystem , sein und die Heizvorrichtung nach der Erfindung könnte mit diesem in einer Weise verbunden sein, die im folgenden noch ausführlicher beschrieben ist. Das Sonnenheizsystem kann jedoch sein eigenes Luftumlaufkanalsystem haben.

Ebenso ist der Auslasskanal 158 des Versorgungsluftkreises in der Bodenplatte in derselben Weise gebildet wie der Einlasskanal und sein inneres Ende, das nach oben offen ist, steht in Strömungsmittelverbindung mit einer Versorgungspumpe 170 (Fig. 18 und 20), die in dem geschlossenen Abteil 72 in der Speicherkammer in derjenigen Ecke untergebracht ist, die der Konditionierungsluftpumpe- 144 diametral gegenüberliegt. Den Einlass der Versorgungspumpe 170 bildet eine vergitterte

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Öffnung 172 in der benachbarten aufrecht stehenden Ablenkplatt 82, so dass Luft aus dem Mittelabschnitt der Speicherkammer abgesaugt wird. Der Auslasskanal 158 des Versorgungssystems mündet ausserdem an seinem äusseren Ende in einem Isolierblock 174 und kann durch ein Luftfilter (nicht dargestellt) mit einem zweiten Knie 176 und anschliessend durch eine Luftleitung (nicht dargestellt) mit dem Umlaufkanalnetz in dem Gebäude verbunden sein. Es ist demgemäss zu erkennen, dass ein Versorgungsluftstromkreis durch die Speicherkammer und das Heizkanalnetz in dem Gebäude gebildet ist, wodurch heisse Luft aus der Speicherkammer abgesaugt und in das Gebäude geblasen werden kannj in welchem sie über verschiedene Luftöffnung selektiv an gewünschte Stellen geleitet werden kann.

Wie bereits erwähnt, ist das Wärmespeicherungskiesmaterial 76 in der Speicherkammer en dem Einlassende der Speicherkammer mit Bezug auf den Konditonierungsluftkreis am heissesten und wird zum Auslassende hin zunehmend relativ kühler. Es ist deshalb erwünscht, dass der Versorgungsluftstrom oder diejenige Luft, die in das Gebäude eingeleitet wird, aus der Speicherkammer an dem heissesten Ende oder dem Einlassende derselben abgesaugt wird. Aus diesem Grund ist die Versorgungspumpe, die Luft aus der Speicherkammer abtsaugt und in das Gebäude leitet, an dem heissen- oder Einlassende in dem Abschnitt 88 der Speicherkammer angeordnet. Um jedoch zu verhindern, dass Luft, die aus der Kollektoreinheit über die Öffnung 150 in die Speicherkammer eintritt, direkt durch die Versorgungspumpe 170 abgesaugt wird, ist der Einlass 172 der Versorgungspumpe auf der von der Öffnung 150 abgewandten Seite der aufrecht stehenden Ablenkplatte 82 angeordnet, so dass die heisse Luft, die in die Speicherkammer eintritt, gezwungen wird, zu zirkulieren und dadurch ihre Wärme an das Kiesmaterial abzugeben, wodurch diese Wärme durch das Kiesmaterial gespeichert wird und ohne weiteres entnommen werden kann,

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wenn die Versorgungspumpe in Betrieb ist. Mit anderen Worten, ein Kurzschluss zwischen den Versorgungs- und Konditionierungsluftströmen wird vermieden, indem der Einlass 172 der Versorgungspumpe auf der von dem Auslass des Kollektors abgewandten Seite der Ablenkplatte 82 angeordnet wird.

Damit die Versorgungsluft, die in die Speicherkammer eintritt, ausreichend Zeit hat, um Wärme aus dem Wärmespeicherungsmaterial aufzunehmen, bevor sie durch die Versorgungspumpe aus der Speicherkammer abgesaugt wird, soll in dem Versorgungskreis der Einlass, 162 in die Speicherkammer soweit wie möglich von der Versorgungspumpe 170 entfernt sein. Der Einlass in den Versorgungskreis ist vorzugsweise jedoch nicht in unmittelbarer Nähe des Auslasses 146 aus der Speicherkammer in dem Konditionierungskreis angeordnet, so dass die Luft nicht direkt in den Auslass des Konditionierungskreises strömt, sondern stattdessen zu der Versorgungspumpe 170 und somit zu dem heissen Ende der Speicherkammer in einer Gegenstromrichtung in bezug auf den Konditionierungsluftkreis strömt, ausgenommen, wenn beide Pumpen gleichzeitig in Betrieb sind. Aus diesem Grund ist der Einlass 162 des Versorgungskreises auf der gegenüberliegenden Seite der aufrecht stehenden Ablenkplatte 80 angeordnet worden, so dass diese Luft unter der mittleren Ablenkplatte 84 hindurch zu dem heissen Ende der Vorrichtung wandert und nicht aufsteigt und über die aufrecht stehende Ablenkplatte 80 hinweggeht und anschliessend in den Auslass 146 des Konditionierungskreises gelangt. Demgemäss verhindert diese relative Lage des Einlasses 162 in dem Versorgungskreis zu dem Auslass 146 in dem Konditionierungskreis ein Kurzschlies'sen" des Versorgungsluftstroms und trägt dazu bei, dass die Luft in der gewünschten Richtung strömt.

Es ist zu bemerken, dass die Vorrichtung so konstruiert ist,

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dass bei Bedarf die Speicherkammer im wesentlichen überbrückt werden kann, wodurch heisse Luft mit minimaler Berührung mit dem Wärmespeicherungsmaterial durch den Kollektor und das Gebäude hindurchgeleitet werden kann. Auf diese Weise wird Wärme aus dem Kollektor im wesentlichen direkt in das Gebäude transportiert. Das wird am besten anhand von Fig. 20 verständlich, aus welcher ersichtlich ist, dass, wenn sowohl die Versorgungspumpe 170 als auch die Konditionierungspumpe 144 gleichzeitig in Betrieb sind, die den Kollektor verlassende und in die Speicherkammer durch die Öffnung 150 eintretende Luft aufwärts über das Ablenkteil 82 geleitet und sofort in den Einlass 172 der Versorgungspumpe gesaugt wird, von wo aus sie durch das Lüftungskanalnetz in dem Gebäude hindurchgeleitetwird. Mit anderen Worten, wenn die heisse Luft in die Speicherkammer eintritt und über die Ablenkplatte 82 hinweggeht, wird durch den Niederdruck, der an dem Einlass 172 der Versorgungspumpe während des Betriebs derselben vorhanden ist, die heisse Luft angezogen, so dass sie nicht ihren normalen Umwälzweg durch das Wärmespeicherungsmaterial in der Speicherkammer nimmt. Nachdem die Luft durch das Lüftungskanalnetz in dem Gebäude hindurchgeleitet worden ist, tritt sie durch die Einlassöffnung 162 in die Speicherkammer ein und wird über die Ablenkplatte 80 in den Auslass 146 aus der Speicherkammer gesaugt, wodurch sie periodisch wiederkehrend in die Konditionierungspumpe 144 und durch den Einlass 134 in den Kollektor geleitet wird. Somit ist ersichtlich, dass ein geschlossener Kreislauf, der den Kollektor direkt mit dem Kanalnetz in dem Gebäude verbindet, mit minimaler Berührung mit dem Wärmespeicherungsmaterial 76 durch gleichzeitigen Betrieb der Konditionierungs- undjVersorgungspumpen geschaffen wird.

Die Konditionierungspumpe 144 wird in der bevorzugten Ausführungsform durch ein in den Figuren 26 und 27 dargestelltes

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Doppelsteuerungssystem automatisch gesteuert. Ein Widerstandstemperaturdetektor in Form eines Fühlers 178 (Fig. 18) ist in der Speicherkammer nahe der Mitte derselben angeordnet, und ein zweiter Widerstandstemperaturdetektor in Form eines Fühlers 179 (Fig. 15) ist in der Kollektoreinheit in der Nähe des Auslasses derselben angeordnet, so dass die Fühler jeweils die Temperatur an ihrem Anbringungsort abfühlen. Die Temperaturdetektoren sind durch eine Komparatorschaltung (Fig. 27) mit dem Steuerschalter der Konditionierungspumpe verbunden. Die Komparatorschaltung wird, wie im folgenden noch näher erläutert, zum Vergleichen der Temperaturen der Detektoren 178 und 179 und zum Einschalten der Konditionierungspumpe verwendet, wenn die Temperatur des Detektors 179 gleich der Temperatur des Detektors 178 ist oder diese um einen vorbestimmten Wert überschreitet. Durch diese Steuerung des Betriebs der Konditionierungspumpe 144 wird die Gefahr des Brechens der Kollektorglasscheiben durch Wärmestoss verringert, die Verwendung von weniger Isolation an den Kollektorglasscheiben ermöglicht, da die Wärme schnell aus dem Kollektor abgeführt und dadurch ein Wärmeverlust durch die Glasscheiben hindurch verhindert wird, und die Lebensdauer der Konditionierungspumpe wird verlängert, da sie weniger in Betrieb ist. Es könnten zwar auch andere Komparatorschaltungen verwendet werden, in der bevorzugten Ausführungsform besteht die Komparatorschaltung jedoch aus einer herkömmlichen Wheatstone-Brücke, wobei gleiche Widerstände Rl und R2 in der Brücke mit einem dritten Widerstand R3, dem Detektor 178, dem Detektor 179 und einem Potentiometer 181 verbunden sind. Die Wheatstone-Brückenschaltung arbeitet in herkömmlicher Weise, wobei das Potentiometer 181 zum Einstellen oder Regulieren der für den Betrieb der Konditionierungspumpe 144 gewünschten Temperaturdifferenz zwischen den Detektoren 178 und 179 dient. Es ist somit ersichtlich, dass bei normalen Wetterbedingungen mit dem Doppelsteuerungssystem die Temperatur in der Speicherkammer automatisch

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aufrechterhalten oder erhöht wird.

Wie oben bereits erwähnt, kann die beschriebene Heizvorrichtung leicht in ein bereits vorhandenes Ventilatorluftheizungssystem in einem Gebäude eingeschaltet werden. Die Figuren 22 bis 25 zeigen, in welcher Weise die Heizvorrichtung mit einem Ventilatorluftheizungssystem verbunden werden kann. Fig. 22 zeigt das obere Ende einer Feuerluftheizeinheit 180, in welcher der Luftumlauf durch einen Ventilator erzwungen wird. Diese Heizeinheit hat Wärmeaustauscher 182 in einem Wärmeaustauschteil 184 und eine Luftkammer 186 oberhalb des Wärmeaustauschteils 184, von welcher aus die von der Ventilatorluftheizungseinheit abgegebene heisse Luft in das Luftumlaufkanalnetz in dem Gebäude geleitet wird, damit sie in gewünschter Weise in dem Gebäude verteilt wird. Eine Auslassleitung 188 in dem Versorgungsumlaufsystem der Sonnenheizvorrichtung 28 nach der Erfindung ist mit der Luftkammer der Ventilatorluftheizungseinheit durch eine Öffnung 190 in einer Seite derselben verbunden, so dass die Luft, die aus der Sonnenheizvorrichtung in die Luftkammer 186 eintritt, in die Luftkammer 136 gelangt, von welcher aus sie in das Luftumlaufkanalnetz in dem Gebäude geleitet wird, um innerhalb des Gebäudes in gewünschter Weise verteilt zu werden. Um zu verhindern, dass diese Luft abwärts in die Feuerluftheizung strömt, wenn deren Ofen nicht in Betrieb ist, ist eine Reihe von Klappen 192 vorgesehen, die an dem offenen oberen Ende des Wärmeaustauschteils der Ventilatorluftheizungseinheit angelenkt sind, so dass unter normalen Bedingungen, wenn die Feuerluftheizung'nicht in Betrieb ist, diese Klappen in den mit ausgezogenen Linien in den Figuren 22 und 23 dargestellten geschlossenen Stellungen liegen. Die Klappen 192 haben einen rechteckigen ebenen Abschnitt 194 mit einem Drehzapfen 196 längs einer Längskante. Der Drehzapfen 196 steht über die Enden des rechteckigen ebenen Abschnitts vor, so dass die Enden des Zapfens

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in geeigneten Lagerteilen 198, die in Fig. 23 als U-förmige Winkel dargestellt sind, gelagert werden können, so dass die Klappen 192 in horizontaler Lage drehbar abgestützt sind. Die Breite des rechteckigen ebenen Abschnitts 194 jeder Platte ist so gross, dass die Platte über dem Drehzapfen der nächstliegenden Platte liegt, so dass der Auslass des Wärmeaustauschteils 1Ö4 der Feuerluftheizung versperrt ist, wenn sich die Klappen in ihren geschlossenen Stellungen befinden. Demgemäss kann Luft, die aus der Sonnenheizvorrichtung 28 durch die Leitung 188 in die Luftkammer 186 eintritt, nicht abwärts strömen, sondern muss zur gewünschten Verteilung in dem Gebäude aufwärts und in das Luftumwälzkanalnetz strömen.

Wenn jedoch das Ventilatorluftheizungssystem in Betrieb ist, ist der Druck der Luft, die durch den Wärraeaustauschteil 184 aufwärts und in die Luftkammer 186 geblasen wird, ausreichend stark, um die Klappen 192 um ihre Drehzapfen zu schwenken, so dass sich diese bis in die mit gestrichelten Linien dargestellten Stellungen (Fig. 22) öffnen und dadurch der Luft gestatten, in die Luftkammer 186 und anschliessend in das Luftumwälzkanalnetz des Gebäudes zu gelangen. Anschlagstifte 200 sind für jede Klappe 192 vorgesehen, um die Schwenkbewegung der Platte zu begrenzen. Auf diese Weise kann die Sonnenheizeinheit direkt in die Ventilatorluftheizungseinheit eingeschaltet werden und kein System wird das richtige Arbeiten des anderen unterbinden. Wenn das Ventilatorluftheizungssystem arbeiten soll, wird es demgemäss unabhängig von der Sonnenheizeinheit arbeiten, und wenn die Sonnenheizeinheit arbeitet, kann sie unabhängig von dem Ventilatorheizungssystem arbeiten.

Fig. 25 zeigt ein Steuerungsschaltbild, in welchem des Sonnenheizungssystem und ein herkömmliches Ventilatorluftheizungssystem in komplementärer Weise verbunden sind. Es ist ersichtlich, dass in herkömmlicher Weise ein Abwärts-

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transformator 204 die Eingangswechselspannung von 110 V in eine Spannung.von 24 V umwandelt, die an der Spule 206 in einem Feuerluftheizungsrelais 208 anliegt. Der Thermostat 210 in dem Haus oder Gebäude ist ausserdem zwischen den Transformator 204 und die Spule 206 geschaltet, so dass die Spule nur erregt ist, wenn der Hausthermostat geschlossen ist, beispielsweise wenn die Temperatur in dem Haus unterhalb einer vorgewählten Temperatur liegt. Wenn die Spule 206 in dem Feuerluftheizungsrelais 208 erregt wird, schliesst sie einen Schalter 212, der den Feuerluftheizungsventilator 214 und einen Thermostaten 216 in der Sonnenheizungsspeicherkammer an Spannung legt. Der Feuerluft-Heizungsventilator 214 arbeitet nicht, ausgenommen wenn ein Ofensteuerschalter 218 geschlossen ist, der ebenfalls temperaturgesteuert ist und der innerhalb des Luftheizofens angeordnet ist. Dieser Ofensteuerschalter schliesst jedoch erst» wenn die Temperatur innerhalb des Luftheizofens über einem vorgewählten Wert liegt. Der Sonnenheizungsspeicherkammerthermostat 216 ist ein Umschalter, so dass, wenn die Temperatur in der Speicherkammer unterhalb einer vorgewählten Temperatur liegt, ein Feuerluftheizungsabsperrorgan 219 erregt wird und dadurch bewirkt, dass der Luftheizofen aufgeheizt wird, und, wenn die Temperatur der Ofeneinheit oberhalb eines vorgewählten Wertes liegt, schliesst der Ofensteuer scha lter_#' wodurch der Feuerluftheizungsventilator gespeist wird, so dass die heisse Luft aus dem Luftheizofen in dem Gebäude umgewälzt wird. Wenn jedoch die Temperatur innerhalb der Sonnenheizungsspeicherkammer oberhalb eines vorgewählten Wertes liegt, erregt der Sonnenheizungsspeicherkammerthermostat statt des Feuerluftheizungsabsperrorgans 219 den Sonnenheizungsventilator, d.h. die Versorgungspumpe 170, so dass die Versorgungsluft in dem Sonnenofen zum Heizen des Gebäudes verwendet wird. Es ist zu erkennen, dass auf diese Weise das herkömmliche Ventilatorluftheizungssystem und das

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Sonnenheizungssystem nach der Erfindung einander ergänzend verwendet werden und dass in Abhängigkeit von der Sonneneinstrahlung in dem betreffenden Gebiet, in welchem das Sonnenheizungssystem benutzt wird, das Sonnenheizungssystem überwiegend verwendet werden kann, wobei das Ventilatorluftheizungssystem nur als Unterstützung während ungewöhnlicher Wetterbedingungen verwendet wird. Der Betrieb der Konditionierungspumpe 144 wird durch einen Doppelfühlerthermostat automatisch gesteuert.

Fig. 21 zeigt, dass zusätzliche Reflektorplatten auf der Sonnenheizeinheit 28 angebracht worden sind, um die durch die Kollektoreinheit 34 empfangene Sonneneinstrahlung zu vergrössern. Wie dargestellt, sind Reflektorplatten 220 längs jeder Seite der Kollektoreinheit angelenkt und eine Reflektorplatte 222 ist längs der Oberkante der Kollektoreinheit angelenkt. Diese Kollektorplatten wirken mit der weiter oben beschriebenen Reflektorplatte 36 zusammen, die mit der Unterkante der Kollektoreinheit verbunden ist. Selbstverständlich kann während ungünstiger Wetterbedingungen, wenn der Glas- oder Kunststoffisolierteil 96 auf der Kollektoreinheit bedeckt werden soll , jede der Reflektorplatten nach innen geklappt werden, so dass sie schützend über der Kollektoreinheit liegt.

Es hat sich gezeigt, dass, wenn die Sonnenheizeinheit nach der Erfindung gemäss der obigen Beschreibung aufgebaut wird, die Einheiten sehr kompakt und so klein hergestellt werden können, dass sie in ziemlich unauffälliger Weise neben einem Gebäude, wie beispielsweise einem Wohnhaus, angeordnet werden können, ohne das Erscheinungsbild des Hauses wesentlich zu beeinträchtigen. Es hat sich nämlich gezeigt, dass die Einheit in einem Hof mit normaler Grosse ohne einen unangemessenen Platzbedarf aufgestellt werden kann.

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In einer Testeinheit, die nicht in optimaler Position aufgestellt war, um eine maximale Sonneneinstrahlung zu empfangen, hatte jede der Deck- und Bodenplatten der Einheit, die Reflektorplatte und die Kollektoreinheit eine Grosse von ungefähr 2,4 m auf 3,6 m, im Gegensatz zu bekannten Anordnungen, bei welchen beträchtliche Teile des Daches der Gebäude benötigt werden, um eine zum Heizen des Gebäudes ausreichende Sonneneinstrahlung aufzufangen. Durch Verwendung der Wärmeschalen in der Kollektoreinheit hat es sich ergeben, dass die durch die Einheit absorbierte Sonnenwärme einer herkömmlichen ebenen Kollektoreinheit äguivalent war, die eine Grosse von 4,8 m auf 8,4 m hat. Mit anderen Worten, das Sonnenstrahlungsabsorptionsvermögen des Kollektors der Sonnenheizeinheit nach der Erfindung war ungefähr 4,75-mal so gross wie das eines herkömmlichen ebenen Kollektors, bei welchem keine Wärmesammlerschalen verwendetwerden. Bei Verwendung von Kies oder Schotter mit einer Teilchengrösse von ungefähr 38 mm hat es sich gezeigt, dass die Einheit in der Lage ist, an dem heissen Ende der Speicherkammer Temperaturen von etwa 149 °C (3OO°F) und eine mittlere Speicherkammertemperatur von ungefähr 115 °C (240 °F) zu erreichen, und es hat sich herausgestellt, dass sie nur 0,8 °C (1,5 °F) bis 2,7 °C (5 °F) pro Tag (in Abhängigkeit von der Aussentemperatur) verliert, wenn die Konditionierungs- und Versorgungspumpen nicht in Betrieb sind, Da typische Ventilator-Feuerluftheizungssysteme nur mittlere Temperaturen von etwa 72 °C (130 °F) in der Luftkammer erreichen, ist zu erkennen, dass auf Grund höherer Betriebstemperaturen die Versorgungspumpe der Sonnenheizeinheit nicht so lange in Betrieb zu sein braucht wie der Ventilator eines Feuerluftheizungssystems, um bei denselben Aussentemperaturen eine bestimmte Temperatur in dem Gebäude aufrechtzuerhalten. Da ein teilchenförmiges Wärmespeicherungsmaterial von Natur aus Wärme mit ungefähr

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derselben Geschwindigkeit absorbiert und abstrahlt und da die Geschwindigkeit, mit welcher Wärme dem Speicherungsmaterial zugeführt wird, bei dem Absorptionsvermögen des Speicherungsmaterials in der Vorrichtung nach der Erfindung überreichlich ist, steigt und fällt die Speicherungsmaterialtemperatur mit derselben Geschwindigkeit, die ähnlichen Pumpkapazitäten der Versorgungs- und Konditionierungspumpen gegeben ist, und in dem beheizten Gebäude treten, abgesehen von gleichzeitigen Leitungsverlusten durch die Wände der Vorrichtung, keine unüblichen Temperaturdifferenzen auf.

Die vorstehende Beschreibung ist zwar darauf gerichtet, dass die Vorrichtung nach der Erfindung als Heizung dient, es ist jedoch zu erkennen, dass die Vorrichtung auch zum Kühlen von Gebäuden verwendet werden kann und deshalb eine doppelte Fähigkeit hat. Wenn die Vorrichtung zum Kühlen eines Gebäudes verwendet wird, ist sie mit dem Gebäude in der gleichen Weise verbunden, wie oben beschrieben, statt aber während des Tages Sonnenwärme zu speichern, ist die Einheit während des Tages geschlossen, wobei die Reflektorplatte 36 über der Kollektoreinheit ,34 liegt, um zu verhindern, dass Sonnenwärme durch die Kollektoreinheit absorbiert wird. Wenn dann die Sonne nicht scheint, wird die Konditionierungspumpe in Betrieb gesetzt, um in dem Kollektor und in der Speicherkammer Luft umzuwälzen, wobei Wärme aus dem Speicherungsmaterial oder Kies 76 in der Speicherkammer abgeführt wird. Nachdem der Kies ausreichend gekühlt worden ist und bevor sich die Umgebungsluft während des Tages zu erwärmen beginnt, wird die Konditionierungspumpe 144 thermostatisch abgeschaltet. Wenn in einem Gebäude kühle Luft gewünscht wird, wird die Versorgungspumpe 170 in Betrieb gesetzt, um Luft durch das verhältnismässig kühle Speicherungsmaterial hindurchzuleiten und dadurch Wärme aus dem Gebäude abzuführen.

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Im Rahmen der Erfindung bietet sich dem Fachmann über die beschriebenen Ausführungsbeispiele hinaus eine Vielzahl von Abwandlungsmöglichkeiten des Aufbaus der Vorrichtung.

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Claims

Patentansprüche :

.* Sonnenheizvorrichtung, gekennzeichnet durch ein Rahmenwerk, welches eine geschlossene Speicherkammer (32) begrenzt, durch ein Wärmespeicherungsmaterial (76) in der Speicherkammer, durch einen Sonnenwärmekollektor (34), der mit der Speicherkammer in Verbindung steht, durch eine Kanalanordnung (142, 143), die eine Fluidverbindung zwischen der Speicherkammer und dem Wärmekollektor herstellt, und durch eine Pumpe (144), die Fluid durch den Wärmekollektor und die Speicherkammer treibt, um Wärme aus dem Wärmekollektor in die Speicherkammer zu transportieren.
2. Sonnenheizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenwerk einen dreieckigen Querschnitt
3. Sonnenheizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmekollektor eine insgesamt ebene Konfiguration hat und auf dem Rahmenwerk montiert ist.
4. Sonnenheizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalanordnung auf einem tieferen Niveau als die Speicherkammer und der Wärmekollektor angeordnet ist.
5. Sonnenheizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmekollektor einen Durchlass hat, welcher einen Fluidstrom von einem Einlass des Wärmekollektors zu einem Auslass des Wärmekollektors gestattet, und dass die Kanalanordnung zwei Kanäle enthält, von denen der eine in Fluidverbindung mit dem Einlass des Kollektors und der andere in Fluidverbindung mit dem Auslass des Kollektors ist.

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6. Sonnenheizvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor eine Reihe von Ablenkteilen hat, die in dem Durchlass eine Reihe von Umkehrbiegungen festlegen.
7. Sonnenheizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid Luft ist, dass das Rahmenwerk isoliert ist und zumindest eine geneigte Fläche hat, die mit der Horizontalen einen spitzen Winkel bildet, dass der Wärmekollektor auf dieser geneigten Fläche des Rahmenwerks montiert ist, dass der Kollektor eine hermetisch abgedichtete Frontscheibe, durch die Sonnenwärmestrahlen hindurchgehen können, und eine wärmeabsorbierende Rückplatte hat, wobei die Frontscheibe und die Rückplatte zwischen sich einen Luftumlaufdurchlass begrenzen und wobei der Kollektor eine Einlassöffnung in den Umlaufdurchlass und eine mit Abstand von ihr angeordnete Auslassöffnung aus dem Durchlass hat, und dass die Kanalanordnung die Einlass- und Auslassöffnungen des Kollektors mit der Speicherkammer verbindet.
8. Sonnenheizvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückplatte des Kollektors eine Vielzahl von wärmeabsorbierenden Wänden trägt, die zu der Frontscheibe hin vorstehen.
9. Sonnenheizvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände die Form von zylindrischen Schalen haben und nebeneinander so angeordnet sind, dass ihre Längsachsen senkrecht zu der Frontscheibe verlaufen.
10. Sonnenheizvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkteile des Kollektors

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den Zwischenraum zwischen der Frontscheibe und der Rückplatte des Kollektors in ausgewählten Abständen überbrücken, um die durch den Kollektor hindurchgehende Luft im wesentlichen über die gesamte Oberfläche des Kollektors zu leiten.
11. Sonnenheizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenwerk eine rechteckige Bodenplatte, zwei rechteckige Deckplatten und zwei dreieckige Endplatten ausweist, die so miteinander verbunden sind, dass ein langgestreckter Körper mit gleichmassigem dreieckigem Querschnitt gebildet ist.
12. Sonnenheizvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor eine rechteckige Konfiguration hat und auf einer der Deckplatten des Rahmenwerks montiert ist.
13. Sonnenheizvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine reflektierende Platte, die so von der Unterkante des Kollektors absteht, dass sie mit ihm einen Winkel von weniger als 180 bildet.
14. Sonnenheizvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die reflekierende Platte an der unteren Kante des Kollektors drehbar gelagert ist, so dass sie um eine horizontale Achse zwischen verschiedenen Winkelpositionen in bezug auf den Kollektor bewegbar ist.
15. Sonnenheizvorrichtung nach einem der Ansprüche

11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass jede Platte des Rahmenwerks ein wärmeisolierendes Material enthält.
16. Sonnenheizvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass jede Rahmenwerkplatte aus zwei starren,

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nichtwärmeleitenden Platten besteht, die voneinander durch einen Schaummaterialkern getrennt sind.
17. Sonnenheizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe innerhalb der Speicherkammer angeordnet ist.
18. Sonnenheizvorrichtung nach einem der Ansprüche 7

bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmespeicherungsmaterial die Speicherkammer im wesentlichen füllt, dass die Einlass- und Auslassöffnungen des Kollektors mit entgegengesetzten Enden der Speicherkammer in Verbindung stehen, und dass in der Speicherkammer eine Reihe von Ablenkteilen vorgesehen sind, die den Luftstrom so durch die Speicherkammer leiten, dass die Berührungsfläche der Luft mit dem Wärmespeicherungsmaterial in der Speicherkammer eine maximale Grosse hat.
19. Sonnenheizvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ablenkteile senkrecht zu der Länge der Speicherkammer erstrecken.
20. Sonnenheizvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ablenkteile abwechselnd entlang der Länge der Speicherkammer von dem Boden der Speicherkammer aus aufwärts und von der Oberseite der Speicherkammer aus abwärts erstrecken.
21. Sonnenheizvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkteile, die sich den Endwänden des Rahmenwerks am nächsten befinden, zu diesen Endwänden parallel und mit Abstand von denselben angeordnet sind und sich von dem Boden der Speicherkammer aus aufwärts erstrecken, und dass die Einlass- und Auslassöffnungen des Wärmekollektors zwischen den Ebenen angeordnet sind.

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die durch die eine bzw. die andere Endwand des Rahmenwerks und durch die sich am nächsten bei den Endwänden befindenden Ablenkteile festgelegt sind.
22. Sonnenheizvorriehtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Einlassöffnung der Speicherkammer näher bei der einen Endwand befindet als die Auslassöffnung der Speicherkammer, dass die Einlassöffnung der Speicherkammer von der Einlassöffnung des Kollektors durch ein Ablenkteil getrennt ist, und dass die Auslassöffnung der Speicherkammer von der Auslassöffnung des Kollektors durch ein Ablenkteil getrennt ist.
23. Sonnenheizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch eine weitere Pumpe zum Abpumpen von Fluid bzw. Luft aus der Speicherkammer und aus der Sonnenheizvorrichtung.
24. Sonnenheizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

23, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenwerk ein Bodenteil aufweist, dass die erstgenannte Pumpe innerhalb eines geschlossenen Pumpenabteils in der Speicherkammer angeordnet ist und dass ein Kanal unterhalb des Bodenteils die Speicherkammer mit dem Pumpenabteil verbindet.
25. Sonnenheizvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis

24, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatten des Rahmenwerks nach oben zusammenlaufen.
26. Sonnenheizvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe des oberen Endes der Deckplatten eine Füllöffnung angeordnet ist.
27. Sonnenheizvorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass in der Speicherkammer ein

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zweites Pumpenabteil vorgesehen ist und dass die weitere Pumpe innerhalb dieses weiteren Pumpenabteils angeordnet ist, um Luft über die Auslassöffnung der Speicherkammer abzuziehen und aus der Sonnenheizvorrichtung hinauszuleiten.
28. Sonnenheizsystem mit einer Sonnenheizvorrichtung, die an ein Ventilator-Peuerluftheizungssystem anschliessbar ist, wobei das Ventilator-Feuerluftheizungssystem einen Luftheizofen aufweist, der einen mit einem Fluidumlaufkanalnetz in Verbindung stehenden Auslass hat, und wobei der Auslass der Sonnenheizvorrichtung mit dem Kanalnetz an einer Stelle verbunden ist, die sich unmittelbar neben dem Auslass des Luftheizofens befindet, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Absperrorgan normalerweise den Auslass des Luftheizofens ver— schliesst und den Auslass öffnet, wenn Luft aus dem Auslass des Luftheizofens abgegeben wird.
29. Sonnenheizsystem nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrorgan zumindest eine drehbar gelagerte Klappe ist und dass der Auslass der Sonnenheizvorrichtung in bezug auf die Klappe so angeordnet ist, dass Luft über die Drehhalterung der Klappe geblasen wird, bevor sie die Klappe selbst überquert, wodurch die Klappe in ihre normalerweise geschlossene Stellung gedrängt ist, wenn Luft aus dem Auslass der Sonnenheizvorrichtung abgegeben wird.
30. Verfahren zum Sammeln und Speichern von Sonnenwärme, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Absorbieren der Wärme auf einer Kollektoroberfläche, wobei die Kollektoroberfläche von der Umgebung isoliert ist. Hinwegleiten von Luft über die Kollektoroberfläche in einem Wärmeübertragungsprozess, wodurch die durch die Kollektoroberfläche absorbierte Wärme an die Luft abgegeben wird,

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Hindurchleiten der die Kollektoroberfläche verlassenden heissen Luft durch einen horizontalen Kanal, der auf einem tieferen Niveau als die Kollektoroberfläche angeordnet ist/ und

Einleiten der aus dem Kanal austretenden heissen Luft in eine erhöhte Speicherkammer, die wärmeabsorbierendes und wärmespeicherndes Material enthält, so dass die Wärme aus der heissen Luft an das Material abgegeben und durch dieses Material gespeichert wird.
31. Verfahren nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:

Hindurchleiten der Luft aus der Speicherkammer durch einen zweiten horizontalen Kanal, der auf einem tieferen Niveau als die Kollektoroberfläche und die Speicherkammer angeordnet ist, und

Hinwegleiten der aus dem zweiten Kanal austretenden Luft über die Kollektoroberfläche, um einen über die Kollektoroberfläche und durch die Speicherkammer zirkulierenden Luftstrom auszubilden.
32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft beim Hinweggehen über die Kollektoroberfläche durch eine Reihe von Umkehrbiegungen geleitet wird.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft bei ihrem Durchgang durch die Speicherkammer durch eine Reihe von Umkehrbiegungen geleitet wird.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 33 zum Heizen eines Gebäudes, dadurch gekennzeichnet, dass ein Versorgungsluftstrom intermittierend aus der Speieherkammer in das Gebäude geleitet wird, um die Temperaturdifferenz zwischen

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der Luft in dem Gebäude und der Luft in der Speicherkammer zu verringern.
35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass ein Konditionierungsluftstrom durch die Speicherkammer und den Kollektor geleitet wird, dass der Versorgungsluftstrom durch die Speicherkammer und das Gebäude geleitet wird, und dass der Konditionierungsluftstrom und der Versorgungsluftstrom in entgegengesetzten Richtungen durch die Speicherkammer zirkulieren.
36. Sonnenwärmekollektor, gekennzeichnet durch eine wärmeleitende Rückplatte, durch eine Vielzahl von wärmeleitenden Wänden, die von einer Fläche der Rückplatte vorstehen, und durch eine mit Abstand von der Rückplatte abgedichtet angeordnete lichtdurchlässige Scheibe, die Sonnenwärme durchlässt, damit diese durch die Rückplatte und deren Wände absorbiert wird, wobei die lichtdurchlässige Scheibe und die Rückplatte zwischen sich einen Durchlass begrenzen, durch welchen Fluid hindurchströmen und Wärme aus der Rückplatte und deren Vänden aufnehmen kann.
37. Sonnenwärmekollektor nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückplatte und deren Wände mit einem schwarzen Material überzogen sind.
38. Sonnenwärmekollektor nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände eine zylindrische Form haben und dass die Längsachse der Zylinder senkrecht zu der Rückplatte ist.
39. Sonnenwärmekollektor nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände die Form von Schalen mit zylindrischen Seitenwandungen haben und dass die Schalen an dem von der Rückplatte abgewandten Ende offen sind.

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40. Sonnenwärmekollektor nach einem der Ansprüche 36

bis 39, gekennzeichnet durch Ablenkteile, die den Zwischenraum zwischen der Rückplatte und der lichtdurchlässigen Scheibe in auf den Flächen der Rückplatte und der transparenten Scheibe ausgewählten Abständen überbrücken.
41. Sonnenwärmekollektor nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkteile in dem Durchlass Umkehrbiegungen bilden, damit das durch den Durchlass strömende Fluid mit im wesentlichen allen zylindrischen Wänden in Berührung kommt.

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