DE2613220A1

DE2613220A1 - Sonnenkollektor

Info

Publication number: DE2613220A1
Application number: DE19762613220
Authority: DE
Inventors: Walter Zink
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-03-27
Filing date: 1976-03-27
Publication date: 1977-10-06
Also published as: ES457246A1; CH604111A5; FR2345677A1

Description

Anmelder: Stuttgart, den 3. März 1976

falter Zink P 3159 E/kg

Industriestraße 21 Unterensingen

) onnenkollektor

Die Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor· Sonnenkollektoren dienen dazu, die Energiestrahlung der 3onne aufzufangen und mit ihr ein Medium, insbesondere Wasser oder ein Gas, zu erwärmen. Hierzu weisen Sonnenkollektoren üblicherweise eine Kollektorfläche auf, die der Sonnenstrahlung ausgesetzt ist, und einen mit der Kollektorfläche in wärmeleitender Verbindung stehenden Kanal, in dem das

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zu erv/ärmende Medium strömt. Bekannte Sonnenkollektoren sind als "beispielsweise an schrägen Dachflächen zu befestigende großflächige Baugruppen ausgebildet, die ausschließlich der Energiegewinnung dienen und die nichts von der einfallenden Strahlung durchlassen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sonnenkollektor zu schaffen, der vielseitiger verwendbar ist. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelost, daß im Sonnenkollektor Lichtdurchlässe vorgesehen sind, durch die hindurch Licht oder andere Energiestrahlung der Sonne den Sonnenkollektor vollständig durchdringen kann«

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der erfindungsgemäße Sonnenkollektor einerseits zur Energiegewinnung verwendet werden kann, andererseits aber auch die Punktion eines Fensters erfüllen kann, durch das hindurch Licht in das Innere eines zu beleuchtenden Raumes fallen kann. Der erfindungsgemäße Sonnenkollektor eignet sich besonders für Gewächshäuser; bei Gewächshäusern ist es bekanntlich ,je nach der Lichtempfindlichkeit der darin wachsenden Pflanzen erforderlich, einen mehr oder weniger großen Teil des auf das Glasdach und/oder auf die Glaswände

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des Gewächshauses fallenden Sonnenlichts abzuschirmen, wozu üblicherweise Rohrmatten verwendet werden. Die Erfindung gestattet es, den abzuschirmenden Teil der Sonnenenergie im Sonnenkollektor in anderweitig nutzbare Energie umzuwandeln; ein weiterer Vorteil liegt darin, daß dann, wenn in den Sonnenkollektor ständig ein verhältnismäßig kühles, zu erwärmendes Medium nachgeliefert wird, die Temperatur in dem Raum, der durch den Sonnenkollektor hindurch mit Licht versorgt wird, leicht niedriger gehalten werden kann, als wenn die Sonnen strahlung lediglich durch Rohrmatten oder andere Arten von Jalousien abgeschirmt wird. Die Aussparungen im Sonnenkollektor sind in Anpassung an den jeweiligen Verwendungszweck so groß gemacht, daß nicht zu wenig und nicht zu viel Licht oder andere Strahlung hindurchgelangte

Vorteilhaft ist es, wenn gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Größe mindestens eines Lichtdurchlasses einstellbar ist. JSs kann dann bei der Aufstellung des Sonnenkollektors die den jeweiligen Erfordernissen am besten entsprechende Größe der Lichtdurchlaßöffnung gewählt werden. Beispielsweise vertragen in den meisten Fällen Nutzpflanzen, beispielsweise Gemüse, mehr Licht als Zierpflanzen, beispielsweise Blumen. Die Einstellbarkeit der Größe der

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Lichtdurchlässe kann auch, dazu dienen, von Fall zu Fall, wenn beispielsweise die Art der angebauten Pflanzen geändert wird, bei einem bereits mit Gonnenkollektoren versehenen Gewächshaus den !■achteinfall zu erhöhen oder zu verringern. Die Lichtdurclilässe können beispielsweise dadurch verwirklicht sein, daß Teile der Kollektorfläche mehr oder weniger stark abgebogen werden; diese Abbiegung kann bei Bedarf wieder ganz oder teilweise rückgängig gemacht werden. Die Idchtdurchlässe können auch durch Löcher in den Kollektorflächen verwirklicht sein, dabei können besondere Vorrichtungen vorgesehen sein, die Löcher ganz oder teilweise bei Bedarf wieder abzudecken.

lian kann die Durchlässe so ausbilden, daß sie im wesentlichen lediglich die Menge des durchfallenden Lichts begrenzen, daß sie aber dennoch Licht unabhängig von der Richtung, aus der es auf den Sonnenkollektor trifft, durchlassen. Bei einer Ausführungaform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß mindestens ein Lichtdurchlaß so ausgebildet ist, daß er nur Licht durchläßt, das unter vorbestimmten Durchlaßwinkelbereichen auf den Sonnenkollektor auftrifft. Umgekehrt kann mit dieser Anordnung bewirkt werden, daß unter vorbestimmten Winkelbereichen auf den Sonnenkollektor auftretendes Licht nicht durchgelassen

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wird ο Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, daß es möglich ist, mit dem Sonnenkollektor, der als teilweise lichtdurchlässiges Bauelement in ein Gebäude eingebaut ist, Licht aus bestimmten Himmelsrichtungen bevorzugt durchzulasiien oder den Durchtritt zu verhindern. Beispielsweise ist es dann, wenn der Sonnenkollektor in einem Gewächshaus verwendet wird, häufig zweckmäßig, die Anordnung so zu treffen, daß die etwa um die Mittagszeit auf den Sonnenkollektor auftreffende Strahlung, also wenn die Sonne im •Juden steht, nicht durchgelassen wird. Die Anordnung kann aber auch so getroffen werden, daß im 'winter, also bei niedrigem Sonnenstand, die oonnenstrahlung im wesentlichen während des ganzen -ages durchgelassen wird, daß aber bei zunehmend wachsendem Sonnenstand die Sonnenstrahltmg zunehmend durch den Sonnenkollektor abgeschirmt wird. In Einzelfällen kann es auch zweckmäßig sein, insbesondere die während der Morgenstunden einfallende Strahlung abzuschirmen, weil zu dieser Zeit üblicherweise die Atmosphäre noch sehr klar ist, so daß die Strahlung während der Morgenstunden sehr viel intensiver und daher für die i'flanzen möglicherweise schädlicher ist als die während der Nachmittagsstunden einfallende Strahlung.

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Bei bevorzugten Ausführung3formen der Erfindung ist vorgesehen, daß die Winkelbereiche, in denen der Sonnenkollektor die Sonnenstrahlung durchläßt bzw. sperrt, einstellbar sind. Dadurch läßt sich der Bonnenkollektor den jeweiligen Erfordernissen genau anpassen. Es ist nämlich die Intensität der durchgelassenen Strahlung nicht nur von der Ausbildung des Sonnenkollektors abhängig, sondern auch davon, welche Orientierung in bezug auf die Himmelsrichtungen und in welcher Neigung gegenüber der Vertikalen der Sonnenkollektor verwendet wird.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist der Sonnenkollektor mehrere Kollektorflächen auf, und es sind zwischen den Kollektorflächen Zwischenräume vorgesehen, die die Lichtdurchlässe bilden. Bei dieser Ausfuhrungsform kann sowohl durch eine Änderung der relativen Lage der unterschiedlichen Kollektorflächen zueinander als auch durch in den Kollektorflächen angeordnete Aussparungen die Größe des sich insgesamt ergebenden Lichtdurchlasses den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden. Wie die einzelne Kollektorfläche und der zugeordnete Kanal für das zu erwärmende Medium ausgebildet sind, ist dem Fachmann weitgehend freigestellt; hier wird einer Auaführungsform der Vorzug gegeben, bei der der Strömungskanal durch ein Rohr gebildet ist, das in der Ebene der Kollektorfläche so angeordnet

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ist, daß sich die Kollektorfläche nach beiden Seiton des Rohres etwa gleich weit erstreckt, -kfi ist aber auch möglich, den Kanal an einem Rand der Kollektorfläche anzuordnen, oder aber keine strenge Trennung zwischen Kollektorfläche und eigentlichem K₁-.nal vorzunehmen, sondern beispielsweise einen Kanal mit einem sehr schmalen Rechteck-pcofil vorzusehen, dessen eine Wandung gleichzeitig die Kollektorfläche bildet.

Die Anordnung kann so getroffen sein, daß alle Kollektorflächen des Sonnenkollektors in einer einzigen Ebene liegen; im folgenden wird der einfacheren Darstellung wegen davon ausgegangen, daß hierbei die Kanäle, die den einzelnen Kollektorflächen zugeordnet sind, alle im Abstand und parallel zueinander angeordnet sind; es wäre allerdings auch eine andere Anordnung der Kanäle möglich. Die einzelnen Kollektorflächen mit den Kanälen bilden somit ein Register, dessen Länge durch die Länge eines Kanals etwa bestimmt ist, und dessen Breite dann, wenn zwischen den einzelnen Kollektorflächen Zwischenräume vorgesehen sind, größer ist als die Breite einer Kollektorfläche multipliziert mit der Anzahl der Kollektorflächen. Es ist nun möglich, Jede dieser Kollektorflächen im gleichen Drehsinn um einen bestimmten Winkelbetrag aus der Ebene, in der die

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Kanäle liegen, herauszudrehen, bzw. bei der Herstellung des ganzen Kollektors die Anordnung so zu treffen, daß die Kollektorflächen diese gegenüber der Ebene der Kanäle schrägverlaufende Stellung haben. Die einzelnen Kollektorflächen des Sonnenkollektors liegen nun in unterschiedlichen Ebenen. Sie sind stufenförmig versetzt und begrenzen nun den V/inkelbereich, innerhalb von dem Sonnenstrahlung durch den Zwischenraum zwischen benachbarten Kollektorflächen hindurchfallen kann, und den Vinkelberoich, innerhalb von dem Sonnenlicht vollständig von den Kollektorflächen abgeschirmt wird.

Bine Anordnung der Kollektorflächen in verschiedenen ebenen kann auch in der Weise vorgenommen sein, daß beispielsweise die halbe Anzahl der vorhandenen Kollektorflächen in einer ersten Ebene angeordnet int, und daß die andere Hälfte der Kollektorflächen in einer zweiten Ebene angeordnet ist, die bei "bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung zu der ersten Ebene parallel verläuft und in einem Abstand von ihr angeordnet ist. Zwischen den einzelnen Kollektorflächen einer Ebene ist ein verhältnismäßig großer Abstand vorgesehen, der in vielen Fällen etwa der Breite einer Kollektorfläche entspricht; da zwei Ebenen von Kollektorflächen hintereinander vorgesehen sind, ergeben sich auch hier Einstrahlungswinkel der Sonnenstrahlung, bei der die Strahlung

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weitgehend durchgelassen wird, und andere Einstrahlungswinkel, bei denen die Sonnenstrahlung vollständig abgeschirmt wird. Eine Anpassung der Winkelbereiche, innerhalb von denen Sonnenstrahlung durchgelassen bzw. abgeschirmt wird, kann dadurch vorgenommen werden, daß Kollektorflächen aus der Ebene der ihnen zugeordneten Kanäle heraus ge schwenkt werden, und/oder dadurch, daß die relative Lage der beiden im wesentlichen ebenen Kollektorflächenanordnungen zueinander geeignet gewählt wird. Diese Einstellung der relativen Lage kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dadurch erleichtert sein, daß die beiden Kollektorflächenanordnungen in unterschiedlichen Lagen miteinander verbindbar sind.

Die oben geschilderten Register von Kanälen mit zugeordneten Kollektorflächen können dadurch hergestellt sein, daß die Kollektorflächen in einem geeigneten Rahmen angeordnet sind, genau so gut aber ist es auch möglich, die Kanäle untereinander durch Sammelkanäle zu verbinden, die durch stärkere Rohre gebildet sind, so daß sich hierdurch ohne besondere zusätzliche Tragekonstruktionen bereits ein tragfähiger Aufbau des Registers ergibt. Bei der oben geschilderten Anordnung, bei der zwei oder mehr Ebenen von Kollektorflächen im Abstand parallel zueinander vorgesehen sind, können zwei oder mehr

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dieser Register mit geeigneten Abstandselementen parallel zueinander im Abstand angeordnet und miteinander verbunden werden.

Bei den -Xusführungsformen, bei denen die Kollektorflächen nicht alle in einer einzigen Ebene liegen, besteht die Möglichkeit, daß Sonnenstrahlung auch dann, wenn nie nicht auf direktem Wege den Sonnenkollektor passieren kann, durch mindestens !zweimalige Reflexion, und zwar einmal an einer der Sonne zugewandten Kollektorfläche und das zweitemal an der liückaeite einer anderen Kollelrtorf lache, den Sonnenkollektor durchdringt. Diese Erscheinung kann man dadurch fördern und beeinflussen, daß die Rückseite der Kollektorflächen in geeigneter Weise reflektierend ausgebildet wird; es kann hierbei vorteilhaft sein, die Reflexionseigenschaften der Rückseite so auszubilden, daß nicht alle auftreffenden Strahlungsanteile gleich gut reflektiert werden, sondern daß beispielsweise lediglich sichtbares Licht verhältnismäßig gut reflektiert wird und daher in verhältnismäßig hohem Maße durch Mehrfachreflexion den Sonnenkollektor durchdringt, wogegen beispielsweise Infrarotstrahlung und Ultraviolettstrahlung weitgehend unterdrückt werden· Die oben beschriebene Reflexion an der Kollektorfläche tritt auch dann ein, wenn diese durch geeignete Oberflächengestaltung und Farbgebung die auftreffende Strahlung weitgehend absorbiert.

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' 1t.

Wenn im Betrieb damit au rechnen ist, daß gleich große Kollektorflächen nicht gleich große Energieanteile der Sonnenstrahlung absorbieren, kann es zweckmäßig sein, die diesen Kollektorflächen zugeordneten Kanäle unterschiedlichen Strömungskreisläufen zuzuordnen; es ist hierdurch beispielsweise möglich, das zu erwärmende Medium in denjenigen Kanälen, die sehr stark erwärmt werden, verhältnismäßig schnell strömen au lassen, wogegen es in denjenigen Kanälen, die nichb so stark erwärmt werden, langsamer strömt, so daß hierdurch eine gleichmäßige Erwärmung des in den Kanälen strömenden Mediums erreicht wird.

Um einen Wärmeverlust an die Umgebung möglichst gering zu halten, ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß der Sonnenkollektor an seinen beiden Seiten mit einer lichtdurchlässigen, aber für Luft nicht oder nur schwer durchlässigen Abdeckung versehen ist.

Weitere Merkmale und "Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen, Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer

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Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Es zeigen

Fig. 1 eine Aufsicht auf ein erstes ^usführungsbeispiel eines Sonnenkollektors,

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie II-II in Fig. Ί,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Schnittdarstellung durch ein anderes Ausführungsbnispiel eines Sonnenkollektors mit in zwei Ebenen angeordneten Kollektorflächen,

Fig. 4 einen Schnitt durch ein weiteres, der Anordnung nach Fig. 3 ähnliches Ausführungsbeispiel eines Sonnenkollektors mit einer oberen und unteren durchsichtigen Abdeckung und

Fig. 5 stark schematisiert eine perspektivische Darstellung eines mit Sonnenkollektoren gemäß Fig. 3 oder 4 versehenen Gewächshauses .

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--ar, in den Fig. 1 und 2 gezeigte Register eines ooniienkollektors weist zwei parallel im Abstand voneinander angeordnete gleichzeitig als Träger diononde Rohre Ί auf, d:i ■' durch parallel zueinander angeordnete vcD^hältnismäßig dünne Röhren 2 mechanisch f<;st verbunden sind, wobei der durch di'^! iuühren P gebildete ütrömungsniittelkanal mit dem Innenraum der luoüre 1 in Verbindung steht. Die Röhren

mit jev/eils einer Kollektorfläche 3 versehen, die h ein verhältnismäßig dünnes Kupferblech von langer rechteckiger Form gebildet ist, das längs seiner Mittellinie eine etua U_förmige Ausbuchtung 4 aufweist, die die iüjhro 2 aufnixant; die Kollektorfläche 5 und die Röhre sinn miteinander gut wärmeleitend verbunden.

Die Vorbindung der Röhren ? mit Rohren Λ ist in nicht dargestellter Weise so vorgenommen, daß bei der Montage odor -""ucli noch nachträglich die Neigung der Ebene der KoIjertorflachen 3 geändert werden kann; es können beispielsweise die Röhren 2 durch in den Zeichnungen nicht dargestellte Verschraubungen mit den Rohren verbunden sein, die noch eine nachträgliche Änderung der Neigung der Kollektorflächen 3 gestatten. In Fig. sind einige der Kollektorflächen 3 in einem Winkel von 30° gegenüber der Ebene, in der die Röhren 2 angeordnet sind, geneigt dargestellt. Bei dieser Anordnung wird Sonnenstrahlung, die etwa aus der Richtung des Pfeils A kommt, am Durchtritt durch den Sonnenkollektor gehindert, wogegen Sonnenstrahlung,

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die etwa aus der Richtung des Pfeils B kommt, nahes\i ungehindert den Sonnenkollektor passieren kann. Aus der Fig. 2 ist unmittelbar ablesbar, in welchem Y/inkelbereich die eintreffende Strahlung völlig abgeschirmt wird, in welchem Winkelbereich eine teilweise Abschirmung stattfindet, und in welchem V/inkelbereich nahezu keine Abschirmung stattfindet. Am in Fig. 2 rechten Ende den Sonnenkollektor sind zwei der Kollektorflächen 3 in der gemeinsamen Ebene der Röhren liegend dargestellt, um zu zeigen, daß im Ausführungsbeispiel die Breite der Kollektorflächen etwas geringer ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten Röhren 2. Es kann also auch bei dieser Anordnung der Kollektorflächen durch den verhältnismäßig schmalen Zwischenraum zwischen der benachbarten Kollektorfläche noch Licht durchtreten, außerdem wird es durch diesen Zwischenraum möglich, die einander benachbarten Ränder der Kollektorflächen 3 aneinander vorbeizuschwenken.

Die der Sonne zugewandte Seite der Kollektorflächen 3» in der Fig. 2 die nach oben weisende Seite, ist geschwärzt, um die Sonnenstrahlung maximal zu absorbieren, die Unterseite ist durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten hellen Farbanstrich reflektierend ausgebildet, so daß auch dann, wenn der direkte Durchgang der Sonnenstrahlung durch den Sonnenkollektor

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verhindert iot, durch zweifache Reflexion noch Licht durch den Sonnenkollektor hindurchgelangt.

^s können mehrere der in Fig. 1 und 2 gezeigten Sonnenkollektoren hintereinandergeschaltet werden, indem nan die -^nden 8 der Rohre 1 von zwei oder mehr Sonneiikollektoren miteinander verbindet· üine:> der beiden Rohre 1, beispielsweise in Fig. das obere, dient dabei der Abfuhr des erwärmten kediuiüs, das andere der Zufuhr des kühlen Mediums. Bei Jedarf kann auch eines der Enden 8 der Rohre ν-ϊτschlossen werden.

Bei der Anordnung nach Fig_e 3 sind zwei Register 11 und 12 die jeweils ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten Register ausgebildet sind, mit Abstand parallel übereinander angeordnet und miteinander unter Zwischenschaltung von Abstandsstücken 14, die zwischen die einander benachbarten Rohre 1 der beiden Register und 12 eingeschaltet sind, verbunden. Die Ebene der Kollektorflächen 3 verläuft hierbei jeweils in der gemeinsamen ISbene der Röhren 2 eines Registers bzw. 12, und der Abstand der einander benachbarten Händer der Kollektorflächen 3 ist; im Ausführungsbeispiel etwas kleiner als die Breite der Kollektorflächen 3. Die Kollektorflächen des Registers 11 stellen "auf Lücke" mit den Kollektorflächen des Registers 12_O Ks wird daher Sonnenstrahlung, die

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in Richtung des Pfeils C einfällt, vollständig (unter Vernachlässigung von Anteilen, die durch doppelte Reflexion den Sonnenkollektor durchdringen) abgeschirmt, wogegen Sonnenstrahlung, die in Richtung der Pfeile D oder E einfällt, etwa zur Hälfte durchgelassen wird. In den beiden letztgenannten Fällen ist erkennbar, daß lediglich die Kollektorflächen 3 des der Sonne r.ugev/andten Registers 11 erwärmt werden, wogegen dio Kollektorflächen des Registers 12 nicht oder nur nehr viel weniger erwärmt v/erden. Daher ist es zweckmäßig, wenn für das obere Register und für das untere Register zwei getrennte Kreisläufe des rru erwärmenden Mediums vorgesehen sind.

Din beiden Register 11 und 12 sind völlig gleich ausgebildet, und zwar ist jeweils in der Hähe des t?inon andes 8 der Rohre 1 eine Röhre 2 mit Kollektorfläche 3 vorgesehen, wogegen in der Nähe des 'uiti^ron Endes eine derartige Kollektorfläche fehlt; dadurch, daß die zwei Register 11 und 12 um 180°

verdreht übereinander angeordnet sind, stehen die Kollektorflächen auf Lücke.

.J.-3 ist möglich, die beiden Register 11 und 12 lösbar miteinander zu verbinden, so daß beispielsweise das untere Register 12 relativ zum oberen Register in Richtung des Doppelpfeils 15 nach links oder rechts

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verschoben werden kann. Hierdurch kann der Winkelbereich, in dem Sonnenstrahlung durchgelassen wird, verändert werden. Als Befestigungsmittel, die eine derartige lösbare Verbindung, die jedoch sehr stabil sein muß, erlauben, kommen beispielsweise Spannbänder oder Rohrschellen in Betracht.

Fig. 4- ist in einem größeren Maßstab dargestellt als Fig. 3· Die hier gezeigte Anordnung unterscheidet sich von der Anordnung nach Fig. 3 im wesentlichen dadurch, daß anstatt der Höhre 1 miteinander verbundene Kanäle 20 und 21 mit rechteckigem Querschnitt vorgesehen sind; diese Kanäle sind durch Unterteilung eines größeren RechteckquerSchnitts durch eine !Trennwand 22 gebildet. Diese miteinander verbundenen Kanäle 20 und 21 bilden eine Tragkonstruktion für die Röhren 2 und außerdem für eine äußere transparente Abdeckung 25 und eine innere transparente Abdeckung 26 aus Glas oder einem transparenten Kunststoff«, Die Glasplatten 25 und 26 sind in Aufnahmen 27, die an den Kanälen 20 und 21 angeordnet sind, befestigt und der zwischen den Glasplatten 25 und 26 eingeschlossene Raum ist in nicht dargestellter Weise gegen die Umgebung staubdicht und feuchtigkeitsdicht abgeschlossen, so daß Kondenswasserbildung im Inneren zwischen dieses zwischen den Glasplatten 25 und 26 liegenden Raums und Verschmutzung verhindert ist. Der Abstand zwischen den Glasplatten 25 und 26 und den ihnen benachbarten Kollektorflächen

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soll go klein wie möglich sein, um die Ausbildung von Konvektionsströmungen zwischen den Glasplatten zu verhindern, die zu einer unerwünschten Wärmeabfuhr von den Kollektorflächen 3 führen könnte. Aus dem gleichen Grund ist es zweckmäßig, den Abstand der beiden Ebenen, in denen die Kollektorflächen 3» die mit dem Kanal 20 bzw. 21 verbunden sind, verhältnismäßig klein zu machen, üiuer beliebigen Verkleinerung dieses Abstandes stehen aber unter Umständen die Forderungen bezüglich der Winkelbereiche, innerhalb von denen der Sonnenkollektor die Sonnenstrahlung durchlassen soll, entgegen.

Der Aufnahme 27 für die Glasplatten benachbart int eine weitere in Längsrichtung der Kanäle 20 und 21 verlaufende Nut 30 vorgesehen, die die Verbindung einander benachbarter üonnenkollekfcoren untereinander oder die Verbindung mit einer Gebäudekonstruktion, erleichtert»

Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Sonnenkollektoren können innerhalb eines Gebäudes im Bereich von bereits vorhandenen Fensterflächen angeordnet werden, sie können aber auch noch mit einer ein- :je.itif"en oder doppelseitigen transparenten Abdeckung versehen werden und dann in eine Fensteröffnung eines Gebäudes eingesetzt werden, die sie

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dann nach Art eines Fenster£3 dicht verschließen«, Die in Fig_o 4- gezeigte Ausführungsform, die durch die Ausführung der Kanäle 20 und 21 und der Nuten 27 und 30 £ils verhältnismäßig robuste Blechkonstruktion bereits sehr stabil ist, eignet sich auch besonders gut zur Herstellung von Wänden und Dachflächen von Gewächshäusern, für die dann an den Stellen, an denen die als plattenförmige Bauelemente von beispielsweise 1,5 x 6 m Seitenlänge ausgebildeten Sonnenkollektoren vorgesehen sind, keine weitere Verglasung benötigt wirdo

5 zeigt schematisch, wie die erfindungsgemäßen Sonnenkollektoren in einem erfindungsgemäßen Gewächshaus angeordnet werden können. Der Einfachheit der Darstellung wegen sind hierbei lediglich die Kollektorflächen dargestellt, und zwar in einer in zwei Ebenen liegenden auf Lücke stehenden Anordnung, v/ie sie in Fig. 3 dargestellt und in der Anordnung nach Fig. 4- ebenfalls vorgesehen ist. Bei dem Gewächshaus nach Fig. 5 sind lediglich an der genau nach Süden weisenden Wand 35 und an der ebenfalls nach Süden weisenden gegenüber der Horizontalen schräg verlaufenden Dachfläche 36 Sonnenkollektoren eingezeichnet. Je nach den Erfordernissen können auch an anderen Wänden des Gewächshauses und auch an der anderen Dachfläche Sonnenkollektoren vorgesehen werden. Die Längsrichtung

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der in S¹Xg₀ 5 nicht dargestellten Röhren 2 verläuft im Bereich der V/and 35 senkrecht, im Bereich der Dachfläche 36 parallel zur Ebene der Dachfläche und genau in Fallrichtung dieser Dachfläche. Diese Anordnung schirmt die Sonnenstrahlung dann, wenn die Sonne etwa im Süden steht, also während der Mittagsstunden, völlig ab, wogegen während der Vormittags- und Nachmittagsstunden die Sonnenstrahlung größtenteils durchgelassen wird. Es ist hier also lediglich die Himmelsrichtung, aus der die Sonne strahlt, auf den Anteil der durchgelassenen und zurückgehaltenen Sonnenstrahlen von Einfluß, jedoch nicht die Höhe der Sonne über dem Horizont. Soll die Sonnenstrahlung in Abhängigkeit von der Höhe der Sonne über dem Horizont durchgelassen oder abgeschirmt werden, so kann dies dadurch bewirkt werden, daß die Sonnenkollektoren in der V/eise angeordnet werden, daß die nicht dargestellten Röhren 2 waagerecht verlaufen. Es ist dann allerdings erforderlich, im Bereich der Wand 35 nicht einen Kollektor vorzusehen, bei dem gemäß Fig. 3 die Kollektorflächen genau auf Lücke stehen, sOndern bei dem sie in geeigneter Weise gegenüber der Anordnung nach Fig. 3 in Richtung des Doppelpfeils 15 in der einen oder anderen Richtung verschoben sind, um auch niedrig stehende Sonnenstrahlen durchzulassen« Statt dessen kann aber auch eine Anordnung nach Figo 2 vorgesehen werden. Ob die Kollektoranordnung

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nach Fig. 3 dann, wenn sie auf der Dachfläche 36 nit waagerecht verlaufenden Röhren 2 vorgesehen wird, "bereits die gewünschten Durchlaß- und Abschiriacharakteristiken für die Sonnenstrahlung in Abhängigkeit von dem Sonnenhöchststand aufweist, hängt einerseits von der Neigung der Dachfläche 36, andererseits von der geographischen Breite des Ortes, an dem sich das Gewächshaus 5 befindet, und schließlich auch davon, wieviel oonnenstrahlung durchgelassen werden soll. Es versteht sich, daß die gegenseitige Anordnung der Kollektorflachen möglicherweise geändert werden nuß, wenn die Kollektoren nicht an einer genau nach oüden weisenden Wand vorgesehen sind.

i.Ian kann die Kollektoren so ausbilden, daß die lieigung der Kollektorflächen 3 gegenüber der i^bene, in der die Röhren 2 angeordnet sind, durch geeignete Antriebs- und Bedienungselemente ohne Schwierigkeiten von dem jeweiligen Benutzer des Kollektors, z.B. einem Gartenbaubetrieb, geändert werden kann. Es reicht jedoch in den meisten Fällen aus, wenn die Einstellung der Neigung der Kollektorflächen vom Hersteller vorgenommen wird, und wenn allenfalls die Möglichkeit besteht, daß bei einer Änderung der Nutzung beispielsweise eines Gewächshauses von Nutzpflanzenanbau auf Zierpflanzenanbau die Kollektoren vom Hersteller

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oder einem anderen Fachmann durch Änderung der Neigung der Kollektorilächen umgerüstet werden; daß eine derartige Umrüstung einige Zeit erfordert, stört hierbei nicht, da derartige Nutzungsänderungen üblicherweise nur im Abstand von mehreren Jahren vorgenommen werden. Die Veränderbarkeit der Neigungswinkel der Kollektorflächen gestattet es, daß der Hersteller auf Lager arbeitet und hierbei bereits die am häufigsten benötigten Neigungen vorsieht; falls dann Sonnenkollektoren mit einer nicht am Lager vorhandenen Neigung benötigt werden, kann ein bereits gefertigter Sonnenkollektor beim Hersteller leicht und schnell abgeändert werden»

Die Breite der Kollektorflächen 3 beträgt im Ausführungsbeispiel 15 cm, so daß bei einer Länge des ganzen Kollektors von etwa 6 m etwa vierzig Kollektorflächen bei dem Register nach Fig. 1 und 2 und etwa zwanzig Kollektorflächen für jedes der Register 11 und 12 bei der Anordnung nach Fig. 3 vorgesehen sind. Die Breite eines Sonnenkollektors beträgt beispielsweise 1,5 m,■dementsprechend ist auch die Länge der Röhren 2 etwa 1,5 nu

Das Gewächshaus kann als im Ganzen transportables oder in Einzelteile zerlegbares Gewächshaus ausgebildet sein.

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Claims

Patentansprüche

üomienkollektor mit mindestens einer Kollektorflüche, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtdurchlässe vorgesehen sind, durch die hindurch Sonnenstrahlung den Sonnenkollektor vollständig durchdringen kann_o
2. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daü die Größe mindestens eines Lichtdurchlasses einstellbar ist.
3* Kollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Lichtdurchlaß so ausgebildet ist, daß er nur Licht durchläßt, das unter vorbestimmten Durchlaßwinkelbereichen auf den Kollektor auftrifft.
¹V _o Kollektor nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daii die Durchlaßwinkelbereiche einstellbar sind,
5. Kollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorfläche (3) mindestens eine Aussparung aufweist, die den Lichtdurchlaß bildet.
6. Kollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kollektorflächen (3) vorgesehen sind, und daß zwischen den Kollektorflächen Zwischenräume vorgesehen sind, die die Durchlässe bilden.

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7· Kollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rahmen (1) vorgesehen ist, in dein die Kollektorflächen (3) angeordnet sind, und daß der Winkel, den die Kollektorflächen mit der üTbene des Rahmens einschließen, einstellbar ist.
8. Kollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand und mindestens annähernd parallel zueinander mindestens zwei Rahmen (11, 12), in denen Kollektorflächen (3) angeordnet sind, vorgesehen sind.
9· Kollektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (11, 12) in unterschiedlichen Lagen zueinander fixierbar sind.
10. Kollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Kollektorflächen reflektierend ausgebildet ist.
11. Kollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere voneinander getrennte oder trennbare Kreisläufe für das zu erwärmende Medium vorgesehen sind.

12c, Kollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor an beiden Seiten eine lichtdurchlässige Abdeckung (25, 26) aufweist.

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Kollektor nach einoin der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sonnenkollektor in einer Vnnd und/oder den Dach eines Gewächshaus e s auge ordnet int.

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