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Wandler zur Umsetzung von Sonnenenergie in Wärme Die Erfindung betrifft
einen Wandler zur Umsetzung von Sonnenenergie in Wärme mit einem zumindest teilweise
lichtdurchlässigen Deckkörper, einer hinter diesem angeordneten Absorberelementanordnung
und einem hinter der letzteren angeordneten Isolierkörper.
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Gegenwärtig werden verstärkt Anstrengungen unternommen, die Sonnenenergie
zu Heizungszwecken nutzbar zu machen.
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Hierzu werden auf den Dächern von Gebäuden großflächige Plattenabsorber
angebracht, die durch eine Glasscheibe abgedeckt sind. Derartige Anordnungen können
jedoch vom Ästhetischen her nicht befriedigen und erwärmen ein umgewälztes Wärmetransportmittel
nur wenig.
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Durch die vorliegende Erfindung wird einerseits angestrebt, das Aussehen
derartiger Anlagen zu verbessern, und andererseits auch, die Temperatur, mit der
die Wärme abgegeben wird, bei direkter Sonneneinstrahlung zu vergrößern.
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Dies wird mit einem Wandler gemäß Anspruch 1 erreicht.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen
angegeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Wandler ist die Spiegelwirkung bei Verwendung
als Dacheindeckung oder bei Verwendung als Yassadenverkleidung stark vermindert:
Die flach abfallenden Durchlaßabschnitte reflektieren nicht durchgelassenes Licht
wieder nach oben; etwa an den stark abfallenden Sichtabschnitten reflektiertes Licht
wird bevorzugt zum benachbarten Burchlaßabschnitt gerichtetet und tritt zum größten
Teil in diesen einv Zugleich erhält man eine strukturierte ansprechende Oberfläche
des Deckkörpers.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird die Reflexion
von Licht weiter vermindert; der Wandler spiegelt noch weniger, entsprechend mehr
Licht gelangt auf die Absorberelementançrdnung. Die Sichtabschnitte werfen gar keinen
oder nur einen kleinen Schatten, wenn sie gemäß Anspruch 3 ganz oder teilweise mit
Farbe versehen werden. Damit kann eine Dacheindeckung oder eine Fassadenverkleidung
farbig gemacht werden, sodaß sie von schräg unten betrachtet und aus großer Entfernung,
in der das menschliche Auge die Durchlaßabschnitte und Sichtabschnitte nicht mehr
getrennt auflösen kann, unter beliebigem Betrachtungswinkel gesehen als farbige
Fläche erscheint, wie dies bei mit herkömmlichen Dachziegeln eingedeckten Dächern
und üblichen Passaden auch der Fall ist.
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Mit der 9;eiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 kann bei direkter
Sonneneinstrahlung die Temperatur der Absorberelementanordnung erhöht werden, ohne
daß die Materialkosten und Herstellungskosten des /wandlers nennenswert vergrößert
werden. Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 können die zur Sammlung
der Energie dienenden Zylinderlinsen auf besonders einfache Weise zusammen mit
den
Durchlaßabschnitten und Sichtabschnitten hergestellt werden. maß Anspruch 6 wird
auch bei einem Deckkörper nach Anspruchzeirl faL ;es, ansprechendes Aussehen bei
guter Transparenz erreicht.
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Dlit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 wird eine Teniperaturerhöhung
an den Absorberlementen erreicht und zwar wegen deren Ausdehnung in Querrichtung
nicht nur zu einer bestimmten Stunde und an einem einzigen Tag, sondern über mehrere
Stunden hinweg und in einem grösseren Jahresabschnitt. Die erreichbare Temperaturerhöhung
und der nutzbare Anteil eines Tages und des Jahres lassen sich offensichtlich iiber
die Breite der Absorberelemente beeinflussen. Mit der Weiterbildung der Erfindung
gemäß Anspruch 8 werden Dichprobl-eme bei der Verbindung der Absorberlemente vermieden.
Mit der l;Jeiterbildung gemäß Anspruch 9 ist sichergestellt, daß das diffuse Sonnenlicht
und von den länglichen hbsorberlementen etwa nicht auf gefangenes gesammeltes Sonnenlicht
trotzdem genutzt wird.
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dabei ist vorgesehen, von den länglichen Absorberelementen und dem
flächigen Absorber die Wärme getrennt abzuführen.
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Falls mit den länglichen Absorberelementen keine Temperaturerhöhung
gegenüber dem flächigen Absorber mehr erreicht wird, können die aärmeströme, falls
erwünscht, durch Vereinigen der Wärmetransportmittelströme gemeinsam übr eine Wärmepumpe
geführt wercien,- während sonst der Wärmestrom mit höherer Temperatur direkt verwendet
werden kann.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 10 wird erreicht,
daß auch 'zerrissene" Flächen (um Dachausbauten, um engster herum usw.) in den Wandler
einbezogen werden können. Darüber hinaus können schon vorhandene Dächer unter Beibehaltung
der Dachkonstruktion durch einfaches Umdecken zu für Heizzwecke verwendbaren Wandlern
gemacht werden. Auch die Handhabung der Wandlerelemente
und ihre
Montage ist vereinfacht. Bei der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 ist
jedes Wandlerelement für sich funktionsfähig ,und zum Aufbau einer Anlage brauchen
die Wandlerelemente nur zusammengeschaltet zu werden.
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Gemäß Anspruch 12 kann ein beonders stabiles Wandlerelement erhalten
werden, das zudem auch sehr einfach herstellbar ist.
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Dabei wird gemäß Anspruch 13 zugleich eine einfache, präzise und robuste
Halterung der Absorberelementanordnung erhalten.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 14 läßt sich der
Zusammenbau von Wandlerelementen vereinfachen, zugleich geht über die Verbindungsabschnitte
wefìig Wärme verloren. Das Zusammenschalten benachbarter Wandlerelemente ohne bichtprobleme
kann gemäß Anspruch 15 erfolgen, wobei Warmeverluste durch die Verbindungsteile
durch Vorsehen von Isolierkappen für die Verbindungsteile (Anspruch 16) vermieden
werden Nit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 17 wird erreicht, daß
bei Verwendung ein und derselben Art eines Wandlerelementes die Bereiche, in denen
der Wärmetransport lurch Wärmeleitung erfolgt, und die Bereich, in denen der 4ärmetransport
durch Konvektion eines Wärmetransportmittels erfolgt, äuBerst flexibel gemäß den
jeweiligen Erforderniseen vorgegeben werden können0 Mit den tieiterbildungen der
Erfindung gernäß den Ansprüchen 18 und 19 kann der Wärmeverlust von der Absorberelementanordnung
durch den Deckkörper nach außen und ein Wärmefluß zwischen auf unterschiedlicher
Temperatur befindlichen Absorberlementen (Anordnung gemäß Anspruch 9) klein gehalten
werden.
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Lin farbiges Aussehen des Deckkörpers kann einfacher auch dadurch
erreicht werden, daß ein planer Deckkörper einfach mit möglichst fein verteilten
Farbflecken versehen wird, zwischen denen transparente Bereiche verbleiben.
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Ein derartiger Deckkörper eignet sich insbesondere zur Verwendung
mit flächigen, plattenförmigen Absorberelementanordnungen. Dabei muß dann allerdings
ein gewisser Anteil des direkten onnenlichtes mit dazu verwendet werden, die gewünschte
i'arbwirkung zu erzeugen, während hierzu bei den oben beschriebenen Ausführungsformen
der Erfindung im wesentlichen nur das auf die Sichtabschnitte auffallende diffuse
Licht verwendet wird.
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Wo oben und in der nachfolgenden Beschreibung von Farbe oder Farbschichten
gesprochen ist, soll hierunter nicht nur im üblichen Sinne eine Schicht aus Lack
oder dgl.
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verstanden sein. Vielmehr kann die Farbschicht auch direkt durch feste
Pigmentkörper gebildet sein, die etwa in den Deckkörper eingegossen oder durch Erhitzen
des Deckkörpers in seine Oberfläche eingedrückt sind.
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Neben den oben aufgeführten Vorteilen wird bei Verwendung eines erfindungsgemäßen
Wandlers als Dacheindeckung oder i?assadenverkleidung auch stets noch eine verbesserte
Wärme dämmung vrglichen mit herkömmlichen Dachziegeln oder herkömmlichen Platten
zur Fassadenverkleidung erhalten.
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Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeipielen unter
Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen: figur
1: eine perspektivische Ansicht eines ersten Wandlerelementes; Figur 2: einen Längsschnitt
durch ein zweites Wandlerelement; figur 3: eine Aufsicht auf die Seite des Wandlerelementes
von Figur 2, wobei Teile weggebrochen sind; Figur 4: eine perspektivische Ansicht
eines Verbindun,~sbügels zum Verbinden benachbarter Wandlerelemente; iUur 5: eine
perspektivische Ansicht einer Isolierkappe für einen Verbindungsbügel; Figur 6:
eine andere Ausführungsform für die Verbindungsabschnitte; Figur 7: einen Längsschnitt
durch ein drittes Wandlerelement; Figur 8: eine schematische Darstellung einer Heizungsanlage,
bei der die Wandlerelemente vorwiegend durch Konvektion Wärme abgeben; und Figur
9: eine schematische Darstellung einer zweiten Heizananlage,
bei
der die Wärme zunächst überwiegend durch Wärmeleitung von den Wandlerelementen abgeführt
wird.
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In Figur 1 ist links schematisch ein Haus mit einem Satteldach 1 dargestellt.
Dieses ist mit dachziegelförmigen Wandlerelementen 3 eingedeckt, von denen eines
in Ls nur 1 im rechtsgelegenen Teil in der Stellung dargestellt ist, die es auf
dem Dach einnimmt. Das Wandlerelement weist einen z. B, aus Glas, Acrylglas oder
einem anderen witterungsbeständigen lichtdurchlässigen Material gefertigten Deckkörper
5 auf, der in üblicher Weise am Rand mit Falzen 7 versehen ist. Der Deckkörper ist
treppenförmig ausgebildet und weist verhältnismäßig schwach zur Horizontalen geneigte
Durchlaßabschnitte 9 und stark abfallende Sichtabschnitte 11 auf, die abwechselnd
aufeinander folgen, Hinter dem Deckkörper 5 ist eine eingeschwärzte Metallplatte
13 angeordnet, die die Sonnenenergie absorbiert und in wärme umsetzt. Die Abfuhr
der Wärme von der Metallplatte 13 erfolgt durch Wärmeleitung und nachfolgende Dbertraglmg
der Wärme auf ein Wärmetransportmedium, Anstelle der Metallplatte 13 kann auch ein
direkt von Luft, Wasser oder dgl.
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durchströmter Plattensammler vor-gesehen sein.
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Hinter der Metallplatte 13 ist ein Isolierkörper 15 angeordnet, der
zum Beispiel aus Styropor, Polyurethan oder einem anderen schlecht wärmeleitendem
Material gefertigt ist und mechanisch, etwa durch Presspassung, oder durch Verkleben
fest mit dem Deckkörper 5 verbunden ist.
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Beim unteren binde des Wandlerelementes ist ein Burchlaßabschnitt
mit einer gewölbten inneren Begrenzungsfläche 17 ausgebildet, sodaß dieser Durchlaßabschnitt
nicht nur ein -fach zum Durchlassen der Sonnenenrgie dient, sondern diese auch wie
eine Zylinderlinse bündelt. Ein eingeschwärztes
ohr 19 erstreckt
sich im wesentlichen längs der Brennlinie dieser Zylinderlinse. Die durch das Rohr
19 absorbierte Wärme wird über durch -strömendes Strömungsmittel abgeführt. Falls
erwünscht, kann die Temperatur, mit der das Strömungsmittel einem Verbraucher (Heißwasserversorgung,
Heizungsanlage) zugeführt wird, über die Strömungsgeschwindigkeit eingestellt werden.
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Die stark abfallenden Sichtabschnitte 11 sowie die Falze 7 sind mit
einer Vielzahl von Farbflecken 21 versehen oder mit einer durchgehenden Farbschicht
versehen, wobei als Farbe bevorzugt ein helles Ziegelrot Verwendung findet.
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Fällt zonnenlicht auf das in figur 1 dargestellte Wandlerelement,
so tritt es zum allergrößten Teil durch die Durchlaßabschnitte 9 hindurch und gelangt
auf die Netallplatte 13 oder das Rohr 19, wo es absorbiert wird. Ein kleiner Anteil
des ankommen-den Lichtes wird zugleich reflektiert.
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Bei den herkömmlichen \ndlern mit planem Deckkörper wird Licht aber
derart reflektiert, daß auf Straßenhöhe befindliche Personen geblendet werden können,
erst recht Bewohner eines Nachbarhauses, die sich in etwa gleicher liöhe wie der
Wandler befinden. Sin mit Wandlerelementen gemäß der Figur 1 eingedecktes Dach oder
eine mit ihnen verkleidete Fassade reflektwiert nicht durchgelassenes Licht infolge
der geringen Neigung der Durchlaßabschnitte wieder nach oben, wo es nicht stört.
Die stark abfallenden Sichtabschnitte führen zu keiner störenden Reflexion, auch
dann nicht wenn die íi'arbflecken der besseren Witterungsbeständigkeit wegen auf
ihrer Innenseite vorgesehen sind.
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Das Dach aus der lSähe von unten oder von der Seite betrachtende iJeísonen
sehen im wesentlichen die nicht spiegelnden mit Farbflecken oder einer durchgehenden
Parbschicht versehenen vichtabschnitte. Aus gröBerer b'ntfernung erscheint
das
Dach bei beliebigem Betrachtungswinkel wie ein herkömmliches Dach durchgehend gefärbt,
da die nicht gefärbten Durchlaßabschnitte und die gefärbten Sichtabschnitte nicht
mehr getrennt vom Auge aufgelöst werden können.
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Der beobachtete farbton entspricht der für die Farbflecken bzw. die
ivarbschichten verwendeten Farbe unter Berücksichtigung der Grauverhüllung, die
sich aus dem reflektierten nicht und der schwarzen Farbe der Absorberelemente ergibt.
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Die vorstehenden Ausführungen gelten gleichermaßen, wenn die Wandlerelemente
zur Verkleidung einer Fassade verwendet werden.-In Figur 2 ist ein abgewandeltes
Wandlerelement 23 im Längsschnitt dargestellt. Sein Deckkörper 25 hat Durchlaßabschnitte
27, die wiederum eine gewölbte Begrenzungsfläche 29 aufweisen. Diese liegt in der
oberen Hälfte des Wandlerelementes auf der Innenseite des Deckkörpers 25 und in
der unteren Hälfte des Wandlerelementes auf der Außenseite des Deckkörpers.Es versteht
sich, daß beide Anordnungen gleichermaßen zu Zylinderlinsen führen und ohne weiteres
gegen einander ausgetauscht und beliebig mit einander kombiniert werden können.
Liegt die gewölbte Begrenzungsfläche innen, so läuft Regenwasser etwas besser ab,
die Oberfläche reinigt sich etwas besser von selbst und auch Schnee kann leichter
abrutschen. Andererseits streut eine außenliegende gewölbte Begrenzungsfläche das
reflektierte Licht in einen größeren Raumwinkel (konvexer Spiegel) und ist insbesondere
dann von Vorteil, wenn das ganze Wandlerelement als ein Stück gegossen werden soll,
das dann der einfacheren Herstellung wegen keine inneren Oberflächen aufweisen soll
(wobei die Absorberelemente ebenfalls gleich mit eingegossen werden).
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Beim Wandlerelement 23 sind Sichtflächen 31 so geneigt, daß sie bei
einer vorgegebenen Jahreszeit, in der das Wandlerelement bevorzugt betrieben werden
soll, in Richtung
der einfallenden Sonnenstrahlen stehen. Damit
können sie mit einer durchgehenden Farbschicht 33 versehen werden, ohne daß sie
einen Schatten werfen und Licht wegfangen.
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Bei anderen Jahreszeiten doch in der Farbschicht absorbiertes Licht
ist trotzdem nicht völlig verloren, wenn die jarbschicht auf der Innenseite des
Deckkörpers vorgesehen wird; denn dann wird hierdurch die Luftschicht zwischen Deckkörper
und Absorberlementen und der Deckkörper selbst erwärmt, sodaß die Wärmeverluste
von den Absorberelementen nach außen vermindert werden.
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Das Wandlerelement 23 ist insbesondere für direkte Sonneneinstrahlung
ausgelegt und weist eine Mehrzahl länglicher etallstreifen 35 mit eingeschwärzter
Oberfläche auf.
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Diese sind in Querrichtung gebogen und tragen eine Beschichtung 37
aus einem lichtdurchlässigen, schlecht wärmeleitenden Material wie PVC oder Acrylharz.
Stattdessen können sie auch hinter einer gemeinsamen Folie aus entsprechendem Material
angeordnet sein. Damit wird wie bei einem Verbundfenster der Wärmeverlust nach außen
sehr klein gehalten bie Durchlaßabschnitte 27 stehen im übrigen im wesentlichen
senkrecht auf den Sichtabschnitten31* Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, sind die
Metallstreifen 35 mindestens an einem ihrer Enden, bevorzugt jedoch an beiden, durch
gut wärmeleitende Brückenstreifen 39 mit einander verbunden. Deren bei der Mitte
des Wandlerelementes gelegene bonden sind aus dem Wandlerelement herausgeführt und
bilden Verbindungsabschnitte 41. Durch diese symmetrische Anordnung bezüglich der
Wandlermitte wird erreicht, daß der für die Wärmeleitung zur Verfügung stehende
Materialquerscnitt in etwa dem abzuführenden wärmestrom zugeordnet ist, ohne daß
das Profil der Brükkenstreifen geändert zu werden bräuchte.
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Der Deckkörper 25 ist ringsum durch nach unten verlaufende Stirnwände
43 verschlossen, die zur mechanischen Fixierung des Isolierkörpers 45 mit Eindrückungen
47 geeigneter Form und Anzahl versehen sind. Damit läßt sich das jandlerelement
sehr einfach zusammenbauen.
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Die Verbindungsabschnitte 41 können direkt mit einer von Luft oder
;sSasser oder einem anderen Wärmetransportmedium durchströmten Rohrleitung verbunden
werden. Benachbarte Wandlerelemente können aber auch durch wärmeleitende Verbindungsbügel
49 verbunden werden, um die Installation zu vereinfachen. çon diesen ist einer in
Figur 4 dargestellt. Er hat zwei Paare von Kontaktarmen 51, die federnd an die von
außen zugänglichen Verbindungsabschnitte 41 anlegbar sind. Falls erwünscht können
die Verbindungsabschnitte und die Verbindungsbügel verzinnt sein, sodaß nach dem
Zusammenstecken der Teile durch kurzes Erhitzen ein guter Wärmeübergang an der Kontaktstelle
sichergestellt ist. Die zwischen den Kontaktarmen des Verbindungsbügels verbleibenden
Materiallappen 53 sind in der dargestellten Weise umgelegt, um den Wärmeleitungswiderstand
klein zu halten und zugleich ein Einführen der Kontaktarme 51 in im Isolierkörper
45 ausgebildete Ausnehmungen 55 (Figur 3) zu ermöglichen.
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Zur Isolierung der Verbindungsbügel sind Isolierkappen 57 vorgesehen,
von denen eine in Figur 5 teilweise im schnitt dargestellt ist und die z. B. aus
Styropor gefertigt sein können. Eine innenliegende Ausnehmung 59 der Isolierkappen
hat eine zum Verbindungsbügel 49 komplementäre Form. Ansätze 61 der Isolierkappen
passen in die Ausnehmungen 55 des Isolierkörpers 45.
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Wie Figur 6 zeigt, können die Enden der Verbindungsabschnitte 41 auch
als federnde Rohrschellenarme 63 ausgebildet
sein.In diese kann
je nach Bedarf ein von Wärme transportmedium durchströmtes Rohr 65 oder ein zylindrisches
gut wärmeleitendes Verbindungsteil eingesetzt werden. Damit läßt sich auf einfache
Weise die für das einzelne Wandlerelement günstigste Möglichkeit der Wärmeabfuhr
individuell vorgeben. Dies wird weiter unten an Hand der Figuren 8 und 9 noch näher
erläutert.
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In lligur 7 ist ein weiteres Wandlerelement 67 dargestellt.
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Bei diesem sind die flach abfallenden Durchlaßabschnitte und die steil
abfallenden oichtabschnitte eines Deckkörpers 69 durch die nicht mit einer Farbschicht
bedeckten Oberflächenabschnitte 70 und die mit einer Farbschicht 73 bedeckten Oberflächenabschnitte
72 von Rippen 71 gebildet.
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Der fleckkörpter 69 ist wiederum ringsum mit Falzen 75 versehen und
durch nicht dargestellte Seitenwände verschlossen.
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Ein mit dem Deckkörpe9 verklebter Isolierkörper 79 trägt über einen
Absatz 81 einen rostförmigen Absorber, der längliche eingeschwärzte Metallstreifen
83 etwa aus Kupfer und diese an den Stirnseiten verbindende Brückenstreifen 85 ebenfalls
aus eingeschwärztem Kupfer aufweist. Der gesamte Absorberrost ist mit einer lichtdurchlässigen
und schlecht wärmeleitenden Beschichtung 87 versehen. Auf dem boden 89 und hinter
dem Absorberrost ist eine eingeschwärzte Metallplatte 91 angeordnet, die ebenfalls
mit einer lichtdurchlässigen, schlecht wärmeleitenden Beschichtung 93 versehen ist.
Damit ist sowohl der Wärmeverlust vom Absorberrost zur Metallplatte 91, die auf
niederer Temperatur ist, als auch vom Absorberrost zum Deckkörper 69 klein, wobei
der letztere ebenfalls mit einer Schicht 77 aus lichtdurchlässigem, schlecht wärmeleitendem
Material versehen ist.
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Als dohrschellenarme 95, 97 ausgebildete Verbindungsabschnitte der
Metallplatte 91 sind aus dem Isolierkörper 79 bei dessen unterem Ende herausgeführt.
Die Xohrschellenarme
95, 97 sind durch hintereinander liegende
zungenförmige Abschnitte eines an der unteren Endwand des Isolierkörpers wieder
nach vorne verlaufenden Abschnittes 99 der Metallplatte 91 gebildet. Der Abschnitt
99 dient im übrigen ebenfalls zur Absorption diffuser Strahlung. Die Hohrschellenarme
95, 97 ergreifen ein von luft oder Wasser durchströmtes Rohr 101 an axial benachbarten
Stellen. Die Abmessungen der Falze 75 und der Isolierkörper 79 sind so aufeinander
abgestimmt, daß zwischen benachbarten Wandlerelementen ein Zwischenraum 103 verbleibt,
in dem das Rohr 101 Aufnahme findet. nine Isolierleiste 104 schließt den Zwischenraum
103 nach hinten ab, sodaß das Rohr 101 ringsum von Isoliermaterial umgeben ist.
Die Abfuhr der Wärme von den Brückenstreifen kann in ähnlicher Weise oder auch wie
an Hand von figur 3 dargelegt erfolgen.
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Wo obenstehend von Metallen gesprochen ist, ist an ein gut wärmeleitendes
Metall, insbesondere Kupfer gedacht.
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Die Breite der Durchlaßabschnitte kann größenordnungsmäßig zwischen
4 und 12 cm liegen, kleinere Breiten sind bei Verwendung von flächigen, durchgehenden
Absorberelementen ohne weiteres möglich. Mit den angegebenen Breiten wird jedoch
durch die erhaltene Profilierung des Deckkörpers seine mechanische Festigkeit besonders
gut; d, ho bei vorgegebener Tragkraft kann er dünner und leichter ausgelegt werden.
Gleiches gilt für die Abmessungen der Sichtabschnitte bzwe der Rippen 71.
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Die Wandlerelemente haben alle bevorzugt die Abmessungen herkömmlicher
Falzziegel oder einer Mehrzahl herkömmlicher Falzziegel, z. B, in Länge und Breite
die Abmessung von zwei herkömmlichen Ziegeln. Ein Wan-dlerelement kann auch die
Abmessungen eines ganzen Sparrenfaches aufweisen, Bei der Verwendung als Fassadenverkleidung
werden geeignete Aufhängeabschnitte vorgesehen.
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Es versteht sich, daß die Zylinderlinsen zur Erhöhung der Brechkraft
auch zwei gewölbte Begrenzungsflächen aufweisen können, oder andererseits anstatt
der planen Begrenzungsfläche eine konkav gewölbte verwendet werden kann, um die
Brechkraft herabzusetzen; dies dann, wenn die Krümmung der einen konvexen Begrenzungsfläche
aus anderen Gründen (Aussehen, Wasserablaufeigenschaften etc.) einen bestimmten
Wert haben soll.
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Durch das Verhältnis Breite der Zylinderlinse zu Breite des zugeordneten
länglichen Absorberelementes ist die mögliche Temperaturerhöhung vorgegeben. Bei
einem vorgegebenen Breitenverhältnis wird bei kürzerer Brennweite offensichtlich
das gebündelte Sonnenlicht über einen längeren Anteil des Jahres und des Tages auf
das Absorberelement fallen.
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Bei kurzer Brennweite rückt andererseits das Absorberelement näher
an den Deckkörper heran, sodaß mehr Wärme nach außen verloren geht.
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Es versteht sich auch, daß insbesondere die in den Figuren 1 und 2
gezeigten Deckkörper (letzterer ohne Zylinderlinsen) auch zusammen mit herkömmlichen
Plattensammlern verwendet werden können, wobei sie als lichtdurchlässige Dach- oder
Fassadenplatten dienen.
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In Bigur 8 ist schematisch eine Heizungsanlage dargestellt, die einen
Wandler 105 zur Wärmeerzeugung aufweist. Dieser ist aus Wandlerelementen 107 einer
der oben beschriebenen Arten aufgebaut. Die Wandlerelemente stehen mit Sammelleitungen
109 in Verbindung, die ihrererseits mit Hauptleitungen 111 verbunden sind. Eine
Umwälzpumpe 113 bewegt ein Wärmetransportmedium wie Wasser durch die Hauptleitungen
und die Sammelleitungen. An die Hauptleitungen 111 ist eine Heizung angeschlossen,,
die schematisch durch einen Heizkörper 115 wiedergegeben ist, Jedoch in üblicher
Weise
auch einen Wärmespeicher und eine Wärmepumpe auSweisen kann.
Jedes der Wandlerelemente steht direnkt in Verbindung mit einer der Sammelleitungen
109; die Kontaktstellen sind jeweils durch ein Kreuz gekennzeichnet.
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Bei der in t'igur 9 gezeigten Heizanlage sind Teile, die schon in
Figur 8 gezeigten 5reilen entsprechen mit den selben Bezugszeichen versehen. Nur
eine einzige Haupt-und Sammelleitung ist vorgesehen und steht mit einer Reihe von
am Rande des Wandclers befindliChen Wandlerelementen in Verbindung. Die restlichen
Wandlerelemente sind reihenweise über wärmeleitende.Verbidungsteile 119 durchverbunden,
und die von ihnen bereitgestellte Wärme wird durch Wärmeleitung zur Haupt-und Sammelleitung
transportiert. Die Verbindungsstellen sind wieder durch Kreuze angegeben.
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Kombinationen der gezeigten VerbindungsmöglictSkeiten zum Aufbau eines
Wandlers gemäß den jeweiligen Erfordernissen sind in großer Vielfalt auf einfache
Weise realisierbar.
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Insbesondere können auch die Verbindungsabschnitte beim oberen und
unteren ß'nde der Wandlerelemente vorgesehen sein; die Sammelleitungen 109 können
auch in vertikaler Richtung statt in horizontaler Richtung verlaufen, sodaß eine
Schwerkraftumwälzung des Wärmetransportmediums ermöglicht wird.
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- Patentansprüche -
L e e r s e i t e