DE2600973A1

DE2600973A1 - Empfaengervorrichtung einer sonnenenergieanlage

Info

Publication number: DE2600973A1
Application number: DE19762600973
Authority: DE
Inventors: Pierre Le Garff
Original assignee: Radial S A Soc Nouv
Current assignee: Radial S A Soc Nouv
Priority date: 1975-01-14
Filing date: 1976-01-13
Publication date: 1976-07-15
Also published as: JPS51126532A; JPS6048053U; FR2298066B1; FR2298066A1; ES444305A1; IT1053305B; JPS6236039Y2

Description

Dipl.-Ing. WiL-R.D RAECK ' ' "^J '

PATENTANWALT
7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 244003

- N 26 -

Societe Nouvelle Radial S.A. 86, Rue Ambroise-Croizat, 93206 Saint-Denis, Prankreich

Empfängervorrichtung einer Sonnenenergieanlage

Die Erfindung betrifft eine Empfängervorrichtung für eine Sonnenenergieanlage zum Aufheizen von V/asser oder eines anderen geeigneten Mediums.

Es ist seit Alters her bekannt, die Sonnenstrahlungsenergie für Heizungszwecke nutzbar zu machen. Heutzutage werden Sonnenöfen mit zugeordneten Hohlspiegeln gebaut,, die die empfangene Strahlung auf eine kleine Oberfläche konzentrieren und das Einschmelzen von Metallen ermöglichen. -· flle Notwendigkeit von Sparmaßnahmen bezüglich der zur Verfügung stehenden Brennstoffe hat die Nutzbarmachung von Sonnenstrahlungsenergie wieder zu Ehren gebracht.

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Empfängervorrichtung für Sonnenstrahlungsenergie zum Aufheizen von Wasser oder einer anderen geeigneten

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Flüssigkeit, die in der Empfängervorrichtung zirkuliert und dort die von der Sonne gelieferte Energie absorbiert. Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer solchen Empfängervorrichtung, die wirtschaftlich arbeitet und sich auf einfache Weise herstellen läßt und gleichzeitig ermöglicht, Sonnenenergie auf wirtschaftliche Weise einzufangen.

Erfindungsgemäß umfaßt die Empfangsvorrichtung zu diesem Zweck eine Platte aus wärmeleitendem Material mit einem hohen Absorptionsvermögen für Sonnenwärmestrahlung und ein Rohrbündel oder eine Rohrschlange, die von dem aufzuheizenden Medium durchströmt und auf wenigstens einer der Oberflächen der Platte angeordnet ist, wobei die gesamte Vorrichtung in einer abgeschlossenen, jedoch gegenüber der Strahlung durchlässigen Umhüllung angeordnet ist.

Vorzugsweise ist das Rohrbündel an der Platte mit Hilfe von aus gut wärmeleitendem Metall bestehenden Rohrschellen befestigt, die jeweils einen an der Platte festen, vorzugsweise angenieteten Körperteil sowie um die einzelnen Rohrelemente herumgebogene Schenkelteile aufweisen.

In der nachfolgenden Beschreibung ist in Verbindung mit den Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Ausführungsform einer Energie-Empfängervorrichtung nach der Erfindung in Draufsicht auf die die Sonnenstrahlung aufnehmend© Oberfläche,

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Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II, in die horizontale Ebene zurückgeklappt,

Fig. 3 eine Ansicht der Platte und des Rohrbündels nach Beseitigung der Umhüllung mit der Blickrichtung auf die der Strahlung entgegengesetzte Seite der Platte und

Fig. 4. in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch ein Befestigungsorgan für das Rohr an der Platte.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt die Vorrichtung eine Platte 1 aus wärmeleitendem Material und einem erhöhten Absorptionsvermögen für Sonnenstrahlung. Diese Platte kann aus Metall mit rauher Oberfläche, beispielsweise aus Grauguß, aus Graphit oder auch aus Aluminium bestehen, das durch Sandstrahlen rauh bearbeitet oder mit einer Suspension aus Graphit- oder Metallpartikeln oder einem schwarzen Oxyd z.B. Cobaltoxyd in einem Bindemittel für den Farbanstrich bearbeitet worden ist.

Auf der Oberfläche der Platte, die der Strahlung aufnehmenden Oberfläche entgegengesetzt ist, befindet sich eine Rohrschlange 2 aus Metall, beispielsweise aus Stahl, die von einem aufzuheizenden Medium durchströmt ist, das beispielsweise an der Stelle 3 eintritt und an der Stelle 4 die Rohrschlange verläßt. Die Rohre sind an der Platte an zahlreichen Stellen 5 wärmeleitend mit der Platte 1 verbunden. Diese Verbindung erfolgt mit Hilfe von Rohrschellen,- deren Aufbau im Schnitt entsprechend Fig. 4 sichtbar ist. Diese Rohrschellen bestehen aus einem

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gut wärmeleitenden Metallι beispielsweise aus Aluminium, Die Rohrschellen umfassen einen ebenen Körperabschnitt 6, der sich an die Platte 1 anlegt und dort mit Hilfe von Nieten oder Schrauben befestigt ist, sowie zwei Schenkel 8, deren Abstand gleich dem Rohrdurchmesser entspricht und die so umgebogen sind, daß sie sich mit Druck an die Rohrwandung anlegen. Die Befestigung der Rohrschellen mittels Nietung wird bevorzugt, wobei jede Rohrschelle zu diesem Zweck "Vorsprünge 7 aufweist, die in zuvor in die Platte eingearbeitete Öffnungen eingesetzt und mittels einer Presse entsprechend der Darstellung an der Stelle 7a (Fig. 4) gestaucht oder gefalzt werden. Auch die Umbiegungen der Schenkel 8 um den Umfang des Rohres 2 herum werden vorzugsweise mittels einer Presse oder eines Preßwerkzeuges bewerkstelligt.

Es ist vorteilhaft, zunächst die Rohrschellen an den vorgesehenen Stellen der Platte zu befestigen, anschließend das Rohr zwischen die Schenkel 8 der Rohrschellen anzuordnen und schließlich die Schenkel um den jeweiligen Rohrquerschnitt herumzubiegen. Bei dieser Herstellungsart bleibt der Leistungsbedarf für die zur Anwendung kommenden Pressen niedrig, und außerdem werden die Vorrichtungen für den Zusammenbau vereinfacht.

Der Kasten 10 kann aus einem isolierenden Material bestehen und im Innern mit einem reflektierenden metallischen Film 11 versehen sein. Der Kasten kann auch aus Metall bestehen, wobei seine Innenseite vollständig^ poliert ist, damit die Strahlung der Platte 1 und der Rohrschlange selbst gegen die Rohrschlange zurückgeworfen wird.

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Eine in dieser Art aufgebaute Empfängervorrichtung kann fest angeordnet, jedoch derart verstellbar sein, daß die Senkrechte auf den Mittelpunkt der Platte sich im Meridian des Aufstellungsortes befindet und auf die Mittags-Sonnenstellung eingerichtet werden kann, um die stärkste Strahlung ausnutzen zu können. Gegebenenfalls kann auch eine Einrichtung zugeordnet sein, um die Vorrichtung um eine zweckmäßige Achse zu drehen, damit der senkrechte Einfallswinkel der Sonnenbewegung folgt. Einrichtungen dieser Art sind aus der Astronomie bekannt und brauchen hier nicht näher beschrieben zu werden.

Die Außenfläche der Strahlungsabsorbierenden Platte kann im übrigen anstelle einer ebenen Ausführung auch eine gekrümmte Form aufweisen oder facettenförmig sein, derart, daß während der scheinbaren Sonnenbewegung stets ein Abschnitt der Oberfläche vorhanden ist, der die einfallende Strahlung unter einem noch günstigen Winkel empfängt.

Die in der Rohrschlange 2 zirkulierende Flüssigkeit kann beispielsweise mittels einer Pumpe im Umlauf innerhalb eines geschlossenen Kreislaufes gehalten werden, wobei die Flüssigkeit nach dem Durchlauf der Schlange zurückgeleitet wird, damit sie sich während der Sonnenbestrahlung zunehmend aufheizt.

Die Empfangsvorrichtung nach der Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß man für die Aufnahmeplatte und für die Rohrschlange unterschiedliche Materialien verwenden kann, nämlich solche Materialien, die jeweils optimal dem Einsatzzweck entsprechen, In dieser Weise kann die Rohrschlange aus einem Metall mit hohen mechanischen Qualitäten gefertigt sein, beispielsweise aus Stahl,

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der insbesondere erhöhten Drücken standhält und eine Dichtheit gewährleistet, während das Material der Platte entsprechend dem günstigsten Strahlungsabsorptionsvermögen ausgewählt wird, ohne daß dabei besondere Sorgfalt auf die mechanische Widerstandsfähigkeit gelegt zu werden braucht. Darüber hinaus besitzt die Empfängervorrichtung eine verhältnismäßig geringe thermische Trägheit.

Es versteht sich, daß die vorbeschriebene Ausführungsform nur als Erfindungsbeispiel anzusehen ist, das das in seinem Aufbau und in seinen Einzelheiten durch technisch gleich oder ähnlich wirkende Bauteile abgeändert werden kann ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen. In diesem Sinne kann die Rohrschlange anstelle an der der Strahlung abgewandten Seite auch an der der Strahlung zugewandte Seite der Platte angeordnet sein, wobei dann die Rohrschlange oder das Rohrbündel entsprechend behandelt wird, um den direkt empfangenden Anteil der Strahlung zu absorbieren. Auch können auf beiden Seiten der Platte solche Rohrschlangen angeordnet sein.

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Claims

PATENTANWALT 7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 244003

Societe Nouvelle Radial S.A - N 26 -

Patentansprüche

' 1./Empfängervorrichtung für Sonnenstrahlung zum Aufheizen von Wasser oder einem anderen geeigneten Strömungsmedium, das die Vorrichtung durchströmt und die durch Strahlung gelieferte Wärme absorbiert, mit einer Platte aus wärmeleitendem Material und einem günstigen Absorptionsvermögen für solare Wärmestrahlung und mit einem von dem aufzuheizenden Strömungsmedium durchströmten Rohrbündel, das auf wenigstens einer der Oberflächen der Platten angeordnet und wärmeleitend mit der Platte verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungs- bzw, Verbindungsorgane miallische Rohrschellen (6, 7# 8) mit guter Wärmeleitfähigkeit vorgesehen -sind, die jeweils einen auf der Platte (1) befestigten Körperteil und um das Rohr (2) herumgebogene Schenkel aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper der Rohrschellen eine ebene Auflagefläche (6) zur Auflage auf der Platte (i) aufweist,

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper der Rohrschellen durch Vernieten mit der Platte (1) verbunden ist,

H, Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Körper der Rohrschellen VorSprünge (7) aufweist,

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die durch öffnungen in der Platte hindurchragen und an der Rückseite der Platte umgebogen, verbreitet oder vernietet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) und das Rohrleitungssystem in einem abgeschlossenen Gehäuse (1Oi 12) angeordnet sind, dessen der Strahlung zugekehrte Wandung (12) durchsichtig bzw. für die Wärmestrahlung durchlässig ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Gehäuses reflektierend ausgebildet ist.

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