DE2616874A1 - Solar energy collector with air-jacketed double-glazed window - through which cold water circulates to intercept any re-radiated energy - Google Patents

Solar energy collector with air-jacketed double-glazed window - through which cold water circulates to intercept any re-radiated energy

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DE2616874A1
DE2616874A1 DE19762616874 DE2616874A DE2616874A1 DE 2616874 A1 DE2616874 A1 DE 2616874A1 DE 19762616874 DE19762616874 DE 19762616874 DE 2616874 A DE2616874 A DE 2616874A DE 2616874 A1 DE2616874 A1 DE 2616874A1
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Kurt Singer
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Singer & Co Ing Buero GmbH
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Abstract

The solar energy collector heats water circulated from a storage tank and to avoid loss of energy by re-radiation a thin sheet of cold water is put in front of the absorber, on the side that faces the sun. This cold water circulates (being supplied pref. from the coldest part of the storage tank) between two transparent plates, against each of which a layer of still air is held trapped by a further transparent plate. The transparent plate beside the sheet of water may have a radiant-heat-reflective coating on the side facing the absorber. The storage tank is fitted with a heat pump to tide over sunless periods.

Description

Patentanmeldung ^Patent application ^

Anmelder: Ingenieurbüro Singer GmbH & Go KG- für Entwicklungen 8352 Grafenau, Köpplhof Nr. 6Applicant: Ingenieurbüro Singer GmbH & Go KG- for developments 8352 Grafenau, Köpplhof No. 6

Erfinder: Dipl.W.Ing. Kurt SingerInventor: Dipl.W.Ing. Kurt Singer

PatentbeschreibungPatent description

11 Vorrichtung zur solaren Wassererwärmung" 11 Device for solar water heating "

Es ist bekannt, Sonnenenergie dadurch thermisch zu nutzen, daß man in sogenannten Sonnenkollektoren die Lichtstrahlung durch geschwärzte Metallplatten (Absorber) in Wärme umwandelt und zur Aufheizung von Wasser oder Luft benutzt. Diese Kollektoren auch Platten- oder Flachkollektoren genannt, bestehen im wesentlichen aus einer Absorberschicht, einem mit ihr verbundenen Rohrsystem für den Wärmeaustausch, einer sonnenseitigen durchsichtigen Abdeckung zur Isolierung gegen Strahlungs- Konvektions- und Leitungsverluste und einer rückseitigen sowie seitlichen Isolierschicht.It is known to use solar energy thermally that one in so-called solar collectors the light radiation through blackened Metal plates (absorbers) are converted into heat and used to heat water or air. These collectors are also plate or Flat-plate collectors called, essentially consist of an absorber layer, a pipe system connected to it for heat exchange, a transparent cover on the sunny side for insulation against Radiation, convection and conduction losses and a rear and side insulating layer.

Obwohl es sich hier um sehr ein^ac'ie Vorrichtungen handelt, ist deren Herstellung und Betrieb speziell durch den Aufwand für das Isolierungsmaterial bzw. für die Überbrückung sonnenloser Witterungsperioden noch so teuer, daß im Vergleich zu den herkömmlichen Warmwasserbereitern, welche mit Strom oder fossilen Brennstoffen betrieben werden, wirtschaftliche Vorteile trotz der ständig steigenden Energiepreise kaum gegeben sind. Die Amortisation solcher Kollektoranlagen, d.h. incl. der erforderlichen Speicher und wärmetechnischen Steuerungen, auf die in unseren Breiten nicht verzichtet werden kann, liegt bei 10 bis 15 Jahren. Um die sehr wünschenswerte breitere Anwendung der Sonnenenergie bei der Erzeugung von Niedertempeaturwärme zu erreichen, bedarf es entweder erheblichen Senkung der Preise für Kollektoranlagen oder einer wesentlichen Verbesserung deren Wirkungsgrade.Although these are very common devices, theirs is Production and operation especially due to the expense of the insulation material and the bridging of sunless weather periods so expensive that compared to conventional water heaters that run on electricity or fossil fuels, There are hardly any economic advantages in spite of the constantly rising energy prices. The amortization of such collector systems, i.e. including the required storage and thermal controls, which cannot be done without in our part of the world is 10 to 15 years. To the very desirable wider application of the To achieve solar energy in the generation of low-temperature heat, either a significant reduction in the price of collector systems or a significant improvement in their efficiency is required.

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Dabei konzentrieren sich die Bemühungen der Fachwelt auf Einsparungen durch Materialsubstitution und Verbesserung der Wirkungsgrade durch Eindämmung der Wärmeverluste· Letztere setzen sich wie folgt zusammen:The efforts of the professional world concentrate on savings through material substitution and improvement of the degree of efficiency through the containment of heat losses The latter are composed as follows:

a) Wärmeverluste durch Strahlung, sie sind proportional der vierten Potenz der Temperaturdifferenz zwischen Kollektor und Umgehung.a) heat losses due to radiation, they are proportional to the fourth Power of the temperature difference between the collector and bypass.

b) Wärmeverluste durch Konvektion, sie sind proportional der Wärmedurchgangszahl und der Temperaturdifferenz zwischen Kollektor und Umgehung undb) Heat losses through convection, they are proportional to the heat transfer coefficient and the temperature difference between collector and Bypass and

c) Wärmeverluste durch Wärmeleitung, sie sind proportional der Wärmeleitzahl und der Temperaturdifferenz„c) Heat losses through conduction, they are proportional to the coefficient of thermal conductivity and the temperature difference "

Es ist naheliegend, daß man "bemüht ist, die Strahlungsemission des Kollektors möglichst gering zu halten was neuerdings dadurch gelungen ist, daß man dünne schwarze Metallschichten elektrolytisch auf die Absorberflächen aufbringt. Dadurch wird die Wärmestrahlung "bis zu 90 % reduziert. Eine ähnlich gute Wirkung wurde durch Bedampfen der inneren Abdeckflächen der Kollektoren mit wärmestrahlenreflektierenden Schichten erzielt. Beide Verbesserungen sindjedoch nicht geeignet für die Herabsetzung der Konvektions- und Wärmeleitungsverluste, die insbesondere bei Wind erheblich sein können. Die Problematik der sonnenseitigen Isolierung eines Kollektors ist darin begründet, daß die Isoliermaterialien für die Sonnenstrahlung möglichst durchlässig sein müssen, andererseits aber die vom Absorber emittierte Wärmestrahlung bzw. Konvektion und Wärmeleitung möglichst vollständig dämmen sollen. Um diesen Forderungen gerecht zu werden und optimale Ergebnisse zu erhalten ging man schließlich auf ein Isolierverfahren durch Vakuum über. Dieses stellt nach dem derzeitigen Stand der Technik das Optimum hinsichtlich der Dämmung aller Wärmeverluste von Kollektoren dar. Hierbei werden die Konvektions- und Leitungsverluste durch das Vakuum zwischen Absorber und Umgebung weitgehend herabgesetzt und die Wärmestrahlung durch re flektierende Schichten, die auf der Innenseite der Glasrohrumhüllung des Kollektors aufgebracht sind weitgehend unterdrückte Es existieren Prototypanlagen sowohl in den USA wie in Europa. In wieweit ein Einsatz dieser sehr teueren komplizierten Geräte in der allgemeinen Haustechnik möglich sein wird müssen die Erfahtungen der kommenden JahreIt is obvious that one "strives to keep the radiation emission of the collector as low as possible, which has recently been achieved by applying thin black metal layers electrolytically to the absorber surfaces. This reduces the thermal radiation" by up to 90 % . A similarly good effect was achieved by steaming the inner cover surfaces of the collectors with layers that reflect heat radiation. Neither improvement, however, is suitable for reducing convection and heat conduction losses, which can be significant, particularly in windy conditions. The problem of solar-side insulation of a collector is based on the fact that the insulation materials must be as permeable as possible for solar radiation, but on the other hand should insulate as completely as possible the thermal radiation or convection and heat conduction emitted by the absorber. In order to meet these requirements and to obtain optimal results, the company finally switched to an insulation process using a vacuum. This represents the current state of the art, the optimum with regard to the insulation of all heat losses of collectors. Here, the convection and conduction losses are substantially reduced by the vacuum between the absorber and the surrounding area and the heat radiation by re inflected layers on the inside of the glass tube envelope of the Collector applied are largely suppressed. There are prototype systems in both the USA and Europe. To what extent the use of these very expensive complicated equipment in the general building services will be possible must Erfahtungen the coming years

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Der Erfindting liegt die Aufgabe zugrunde zur solaren Wasser erwärmung eine Vorrichtung zu schaffen, die bei geringen Hersteilkosten einen Wirkungsgrad aufweist, der der Vakuum-Isolation nahekommtβ Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß bei I1IaChkollektoren von bekannter Bauart sich sonnenseitig, vor der Absorberplatte, mindestens eine zwischen je einer luftschicht angeordnete, umwälzbare Wasserschicht (=Isolierschicht) befindet, die mit Iransparenten Begrenzungen versehen isto Die für die Bildung dieser Wasserschicht erforderlichen Zulauf- und Ablaufleitungen sind mit einem Wärmespeicher verbunden, aus dem auch das Wasser für das Wärmeaustauschsystem des Absorbers entnommen wird«, Gemäß der Erfindung wird die Wasserschicht dadurch ständig kühl gehalten, daß das Wasser hierfür von einer kalten oder der kältesten Stelle im Wärmespeicher entnommen wird. Durch die umwälzbare Wasserschicht wird im Sinne der Erfindung, folgendes bewirkt:The Erfindting is the object of solar water heating to provide a device which has an efficiency at low Hersteilkosten that the vacuum insulation is close to β This object is according to the invention is that when I 1 IaChkollektoren of a known type to the sunlit side , in front of the absorber plate, there is at least one circulating water layer (= insulating layer) arranged between each air layer, which is provided with transparent boundaries o The inlet and outlet pipes required for the formation of this water layer are connected to a heat storage device, from which the water for the heat exchange system of the absorber. According to the invention, the water layer is kept cool at all times by taking the water for this from a cold or the coldest point in the heat accumulator. The circulating water layer causes the following in the sense of the invention:

Die vom Absorber abgestrahlte Wärme, welche nach dem Wienschen¥erschiebungsgesetz'etwa die zehnfache Wellenlänge des einfallenden Lichts aufweist wird von der Wasserschicht völlig absorbiert» Es reichen hierzu bereits einige Zentel Millimeter Schichtdicke des Wassers ausβ Die absorbierte Wärme wird durch die Pumpenumwälzung laufend dem Wärmespeicher zugeführt und dient zur Vorerwärmung des Wassers für den Absorberkreislauf oder auch für den Wärmeaustausch mit dem Verdampfer einer Wärmepumpe. Zur Kühlung der Wasserschicht reicht eine kleine Umwälzpumpe mit wenigen Watt Leistung aus. Ein weiterer Vorteil der Wasserschicht ist, daß durch deren niedrige lemperatur die Konvektionsverluste ebenso wie die Wärmeleitungsverluste sehr niedrig sind. Eine weitere Reduzierung dieser Verluste ergibt sich durch die sonnenseitig vorgeschaltete Luftschicht in Verbindung mit der dekorativen Abdeckplatte. Das Medium für die Wasserschicht bedarf keiner besonderen Kühlmittelquelle, sondern wird dem Wärmespeicher, der für den Absorberkreislauf und für die Überbrückung sonnenloser Perioden ohnehin erforderlich ist entnommen, wobei man sich die Tatsache der Wasser schichtung nach der !Temperatur zunutze macht.The radiated from the absorber heat which ¥ according to Wien's he schiebungsgesetz'etwa ten times the wavelength of the incident light has is completely absorbed by the water layer "It rich this purpose already a few tenths ausβ mm layer thickness of water, the absorbed heat is continuously through the pump circulation the heat storage and is used to preheat the water for the absorber circuit or for heat exchange with the evaporator of a heat pump. A small circulation pump with a few watts of power is sufficient to cool the water layer. Another advantage of the water layer is that, due to its low temperature, the convection losses as well as the heat conduction losses are very low. A further reduction of these losses results from the upstream air layer on the sun side in connection with the decorative cover plate. The medium for the water layer does not require a special source of coolant, but is taken from the heat accumulator, which is necessary for the absorber circuit and for bridging sunless periods anyway, whereby the fact of the water layer according to the temperature is used.

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Bekanntlich hat Wasser eine von der Temperatur abhängige unterschiedliche Dichte, wobei Wassermassen mit niederer Temperatur absinken und solche mit höherer Temperatur aufsteigen. Hat sich die Schichtung einmal ausgebildet, so bleiben die Wärmeverluste in Anbetracht der relativ niedrigen Wärmeleitzahl des Wassers in den Grenzzonen gering. In dem erfindungsgemäßen System bilden sich im wesentlichen zwei Temperaturzonen im Wärmespeicher aus, eine kältere von etwa 5° C bis 30° C und eine wärmere von etwa 50° G bis 80° C„It is well known that water has a different temperature depending on the temperature Density, whereby water masses sink with lower temperature and those with higher temperature rise. Has the stratification once formed, the heat losses remain low in view of the relatively low coefficient of thermal conductivity of the water in the boundary zones. In the system according to the invention, essentially two temperature zones are formed in the heat accumulator, a colder one of around 5 ° C up to 30 ° C and a warmer one from about 50 ° G to 80 ° C "

Die Temperaturschichtung hat in mehrfacher Hinsicht, insbesondere dann wenn die Temperatur innerhalb der Schichten durch entsprechende Anordnung der Abläufe des Absorberkreislaufes und des Wasserschichtkreislaufes gesteuert wird, Vorteile,, Tom kalten Teil aus kann der Wasserschichtkreislauf kühl gehalten werden, wobei die absorbierte Wärmemenge dem System verlustfrei an einer etwas wärmeren Stelle der kalten Schichtung zugeführt wird. Hier kann auch ein Kühlmittel eines Wärmepumpensystems verdampft werden, was sich zur energiesparenden Zwischenheizung anbietet, wenn man aus wirtschaftlichen Gründen ohne großen Wasserspeicher sonnenlose Perioden überbrücken will. Durch die relativ geringe Temperaturdifferenz von etwa 30° 0 kann die Leistungsziffer des Wärmepumpensystems auf 5 bis 6 angehoben werden, was das System bereits heute jeder Heizung mit konventionellen Brennstoffen (fossile Brennstoffe, elektr. Widerstandsheizung) zumindest ebenbürtig macht. Durch Integrierung des Verdampfers der Wärmepumpe in die kalte Zone des Wärmespeichers kann ohne zusätzlichen Kühlturm oder Kühlwasser das Kollektorsystem auch bei geringer Sonneneinstrahlung äs" Energie spend er für die Wärmepumpe vollendet werden, wozu auch niedrige Absorbertemperaturen von etwa 20 bis 30° C ausreichen.The temperature stratification has advantages in several respects, especially if the temperature within the layers is controlled by appropriate arrangement of the processes of the absorber circuit and the water layer circuit, the cold part of the water layer circuit can be kept cool, with the absorbed heat amount to the system without loss is fed to a slightly warmer place of the cold stratification. A coolant from a heat pump system can also be evaporated here, which is useful for energy-saving intermediate heating if, for economic reasons, you want to bridge periods without a large water reservoir. Due to the relatively small temperature difference of around 30 ° 0, the performance factor of the heat pump system can be increased to 5 to 6, which already makes the system at least equal to any heating system with conventional fuels (fossil fuels, electrical resistance heating). By integrating the evaporator of the heat pump in the cold zone of the heat storage tank, the collector system can be completed without an additional cooling tower or cooling water, even when there is little solar irradiation as it donates energy to the heat pump, for which low absorber temperatures of around 20 to 30 ° C are sufficient.

Von der warmen Zone aus wird der Abeorberkreislauf beschickt, wobei durch die Vorerwärmung wesentlich höhere Endtemperaturen möglich sind.The Abeorberkreislauf is fed from the warm zone, whereby significantly higher final temperatures are possible due to the preheating.

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Schließlich wird noch vorgeschlagen, daß die Kanäle des Leitungssystems im Absorber sowie in dem flachen Hohlkörper im wesentlichen parallel und vertikal oder schräg angeordnet sind, wobei an der höchsten Stelle ein - dem Ablassen des Wassers dienendes - Lufteinlaßventil oder dergleichen vorgesehen ist. Auf diese Weise ergehen sich Imrze Wege mit geringen Rohrreibungsverlusten für die Kreisläufe, wodurch eine Entleerung bzw. ein Wiederauffüllen des Absorber- und Isolierschichtkreislaufs erleichtert wird. Dadurch können die erheblichen Verluste, die durch Abkühlung des Wassers durch Stehenlassen im Kollektor während sonnenloser Perioden entstehen, ebenso weitgehend vermieden werden wie die Verwendung von teueren Frostschutzmitteln. Das Ablassen des Wassers aus dem Kollektor geschieht durch Abschalten der Pumpen und Betätigung der Lufteinlaßventile, welche jeweils an der höchsten Stelle des Absorber- und Isolierschichtkreislaufs angebracht sind0 Finally, it is also proposed that the ducts of the line system in the absorber and in the flat hollow body are arranged essentially parallel and vertically or at an angle, with an air inlet valve or the like being provided at the highest point, which serves to drain the water. In this way, there are short paths with low pipe friction losses for the circuits, whereby emptying or refilling of the absorber and insulating layer circuit is facilitated. As a result, the considerable losses caused by cooling the water by leaving it standing in the collector during sunless periods can be largely avoided, as can the use of expensive antifreeze agents. The water is drained from the collector by switching off the pumps and activating the air inlet valves, which are attached to the highest point of the absorber and insulation layer circuit 0

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand schematischer Zeichnungen beschrieben. Figur 1 zeigt die Vorrichtung schematisch im Schnitt, teilweise auseinandergezogen«, Figur 2 und 3 zeigen schematisch zwei Ausführungsbeispiele mit horizontaler bzw. schräg geneigter Anordnung, Figur 2 die Temperaturschichtung im Speicher mit Anordnung des Wärmepumpens-vstems 13, 14, 15.In the following, exemplary embodiments of the invention are illustrated more schematically on the basis of hand Drawings described. FIG. 1 shows the device schematically in section, partially exploded, FIGS. 2 and 3 show schematically two embodiments with a horizontal or inclined arrangement, Figure 2 the temperature stratification in the memory with the arrangement of the heat pump system 13, 14, 15.

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In der schematischen Zeichnung der Figur 1 ist der insgesamt mit 4 bezeichnete Absorber rückseitig und randlich durch Isolierschichten isoliert. Der Absorber ist über entsprechende Zu- und Ableitungen 8 mit einem insgesamt mit 11 bezeichneten Wärmespeicher verbunden, von dem das als Wärmeträger dienende Wasser ständig umgewälzt wird. Der Absorberkreislauf ist gestrichelt dargestellt. Oben ist ein Ablaßventil miti8 angedeutet.In the schematic drawing of FIG Labeled absorber on the back and on the edge through insulating layers isolated. The absorber is connected via corresponding inlet and outlet lines 8 to a heat accumulator, denoted as a whole by 11, from which the water serving as a heat transfer medium is constantly circulated. The absorber circuit is shown in dashed lines. At the top is a drain valve indicated with i8.

Gemäß der Erfindung ist vor der Absorberplatte 4 ein flacher, tafelförmiger, transparenter Hohlkörper 1 vorgesehen; die zur Absorberplatte 4 parallelen Wandungen des Hohlkörpers sind mit 5 und 6 bezeichnet. Durch diesen flachen, tafelförmigen Hohlkörper wird das Kühlwasser 9 umgewälzt. Die Entnehmestelle für das Kühlwasser ist am Boden des Wärmespeichers 11 angeordnet, von wo das jeweils kälteste, im Wärmespeicher 11 befindliche Wasser mittels Pumpe 9 a angesaugt und umgewälzt wird. Die Zuflußstelle für das in dem tafelförmigen Hohlkörper bzw. Kühlkörper 1 erwärmte Wasser liegt unterhalb der Entnahmestelle für den Absorberkreislauf in der entsprechenden Temperaturzone des Wärmespeichers 11. In dem Wärmespeicher ist ein Wärmetauscher 12 angeordnet, durch den das zu erwärmende Brauchwasser hindurchgeführt wird. Der Zulauf ist dabei unten und der Ablauf oben angeordnet. According to the invention, a flat, tabular, transparent hollow body 1 provided; the walls of the hollow body that are parallel to the absorber plate 4 are denoted by 5 and 6. The cooling water 9 is circulated through this flat, tabular hollow body. The withdrawal point for the cooling water is on The bottom of the heat accumulator 11 is arranged, from where the coldest water in the heat accumulator 11 is sucked in by means of pump 9 a and is circulated. The inflow point for the water heated in the tabular hollow body or cooling body 1 is below the withdrawal point for the absorber circuit in the corresponding temperature zone of the heat accumulator 11. A heat exchanger is located in the heat accumulator 12 arranged through which the domestic water to be heated is passed will. The inlet is at the bottom and the outlet at the top.

Der flache, tafelförmige Kühlkörper ist durch eine Luftschicht 2 von der Absorberplatte 4 isoliert. Eine weitere isolierende Luftschicht 3 ist zwischen dem Kühlkörper und einer sonnenseitigen Abdeckplatte 7 vorgesehen.The flat, tabular heat sink is through a layer of air 2 of the absorber plate 4 isolated. Another insulating layer of air 3 is between the heat sink and a cover plate 7 on the sun side intended.

G-emäß der Erfindung ist also der Absorber 4 sonnenseitig zunächst durch die Luftschicht 3 und dann durch die von Glas oder Kunstoffplatten 5,6 begrenzte Wasserschicht 1 isoliert. Die von der Wasserschicht aufgenommene Wärmeenergie wird durch Umpumpen laufend dem Wärmespeicher 11 zugeführt, unter Beachtung der beschriebenen unterschiedlichen Temperaturechichtunge Dadurch wird folgendes bewirkt: Die vom Absorber ausgesandte Wärmestrahlung wird durch die vorgeschaltete Wasserschicht -According to the invention, the absorber 4 is insulated on the sun side first by the air layer 3 and then by the water layer 1 delimited by glass or plastic plates 5, 6. The thermal energy absorbed by the water layer is continuously fed to the heat accumulator 11 by pumping, taking into account the different temperature stratification described e .

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die eine sehr preisgünstig· Isolierung #*rrlellt - völlig absorbiert und zur Ifutzung dem Wärmespeicher zugeführt, wo sie der Vorerwärmung des Brauchwassers dient« Bttroh den Umlauf wird die Isolierschicht auf niedriger Temperatur gehalten, so daß die Konvektions- und Leitungsverluste sowie die sekundäre Wärmestrahlung sehr niedrig sind.which is a very inexpensive insulation # * rrlellt - completely absorbed and fed to the heat storage tank for use, where it is used to preheat the domestic water are low.

Für Perloden verminderter oder fehlender Sonneneinstrahlung kann eine Wärmepumpe 15 in den Speioaer eingebaut werden und »war dergestalt, daß der Terdampfer 13 im unteren feil in den Isoliermittelkreislauf und der Kondensator 14 in den oberen Teil des Speichers eingebaut werden*For perloden reduced or no solar radiation can a heat pump 15 can be installed in the storage tank and 'was such that the steam generator 13 in the lower part of the insulation circuit and the condenser 14 in the upper part of the storage tank to be built in*

Durch vertikale oder schräge Aufstellung der Kollektoren sowie eine parallele Anordnung der L«ittt&gs)canile la Absorber und Isolierkreislauf ergeben sich kurze Wege mit geringen Rohrreibungsverlusten für das umlaufende Wasser, wodurch eine Entleerung der Kollektoren erleichtert wird. Dadurch kBnnen die.erheblichen Terluste, die durch Abkühlung des Wassers durch Stehenlassen während sonnenloser Perioden entstehen, weitgehend vermieden werden ebenso wie die Verwendung von teuren Jroateohutemitteln* Das Ablassen des Wassers aus den Kollektoren geschieht durch Absohalten der Pumpen und Betätigung von Rückschlagventilen 17» 18 an der höchsten Stelle des Absorber- bzw. Isoliermittelkreislauf stBy installing the collectors vertically or at an angle, as well as a parallel arrangement of the absorber and insulation circuit results in short distances with low pipe friction losses the circulating water, which makes it easier to empty the collectors. This can reduce the considerable losses caused by Cooling of the water caused by standing during sunless periods should be largely avoided as well as the use of expensive Jroateo hats * The water is drained from the collectors by stopping the pumps and activating check valves 17 »18 at the highest point of the absorber or isolating medium circuit

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Lee rs e ι teLee rs e ι te

Claims (9)

PatentansprücheClaims YJ Vorrichtung zur solaren Wassererwärmung mit einer der Sonnenstrahlung ausgesetzten, sonnenseitig durch eine oder mehrere transparente Scheiben abgedeckte Absorberplatte, auf deren Rückseite wiederum rückseitig und am Rand gegen die Umgebung thermisch isoliert - ein dem Wärmeaustausch dienendes !leitungssystem angeordnet ist, welches über wenigstens eine Zu- und Ableitung mit einem Wärmespeicher verbunden ist, wobei das Wärmeträgermedium, vorzugsweise Wasser zwischen Absorberplatte und Speicher umwälzbar ist und in dem Speicher ein Wärmeaustauscher insbesondere für zu erwärmendes Wasser eingebaut ist, dadurch gekennaelchnet, daß sich vor dem Absorber, sonnenseitig mindestens eine zwischen je einer luftschicht angeordnete umwälzbare mit Iraneparenten Abdeckungen versehene Wasserschicht befindet, deren Zu- und Ableitung mit einem Wärmespeicher Verbunden sind. YJ Device for solar water heating with an absorber plate that is exposed to solar radiation and is covered on the sun side by one or more transparent panes, on the back of which in turn is thermally insulated from the surroundings on the rear side and at the edge - a line system serving for heat exchange is arranged, which is arranged via at least one supply and discharge is connected to a heat accumulator, wherein the heat transfer medium, preferably water, can be circulated between the absorber plate and the accumulator and a heat exchanger, in particular for water to be heated, is installed in the accumulator, characterized in that there is at least one layer of air in front of the absorber on the sun side arranged circulating water layer provided with Iraneparenten covers, the inlet and outlet of which are connected to a heat accumulator. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,2. Device according to claim 1,
characterized, daß der Wärmespeicher mindestens swei Zonen unterschiedlicher Temperatur aufweist und die Zuleitung für die «mwälzbare Wasserschicht von der kälteren Zone und die Zuleitung für den Absorber von der wärmeren Zone ausgeht·that the heat accumulator has at least two zones of different temperatures and the supply line for the water layer that can be rolled over from the colder zone and the supply line for the absorber from the warmer zone 3. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,3. Device according to at least one of the preceding claims, characterized, daß die Kanäle des Leitungssystems für den Absorber sowie für die umwälzbare Wasserschicht im wesentlichen parallel und Yerfeikal oder geneigt angeordnet sind, wobei an deren höohrken Stelle jeweils einodem Ablassen des Wassers dienendes Lufteinlaßventil oder dergleichen vorgesehen ist.that the ducts of the line system for the absorber and for the circulating water layer are arranged essentially parallel and Yerfeikal or inclined, with an air inlet valve or the like being provided at their higher point in each case for draining the water. 4. Vorrichtung nach wenigstens einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,4. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that daß sich an der Sonnenseite der unwälebaren Wasserschicht eine durch eine Luftschicht getrennte dekorative Abdeckung aus Kunststoff oder Glasplatten befindet.that on the sunny side of the inalienable layer of water there is a decorative cover made of plastic or glass plates, separated by a layer of air. —2——2— 709843/0368709843/0368 5. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,5. Device according to at least one of the preceding claims, characterized, daß die Begrenzung für die umwälzbare Wasserschicht auf der dem Absorber zugewendeten Seite, ganz oder teilweise, wärmestrahlenreflektierend beschichtet ist.that the boundary for the circulating water layer on the side facing the absorber, wholly or partially, reflecting heat rays is coated. 6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,6. Device according to at least one of the preceding claims, characterized, daß die Ableitung der umwälzbaren isolierenden Wasserschicht unmittelbar in den Zulauf des Leitungssystems zum Absorber einmündet. that the dissipation of the circulating insulating layer of water is immediate opens into the inlet of the pipe system to the absorber. 7. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,7. Device according to at least one of the preceding claims, characterized, daß dem Wärmespeicher eine Wärmepumpe zugeordnet ist, deren Kondensatorteil sich oben in der wärmeren Zone und deren Verdampferteil sich unten in der kälteren Zone des Wärmespeichers befindet.that the heat accumulator is assigned a heat pump, the condenser part of which is at the top in the warmer zone and its evaporator part is at the bottom in the colder zone of the heat storage tank. 8. Vorrichtung nach wenigstens einem dec vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,8. Device according to at least one dec preceding claims, characterized, daß zur Steuerung der Temperaturschichtungen im Wärmespeicher, in den Rücklauf leitungen für das vom Absorber und der erfindungsgemäßen Wasserschicht kommenden Wassers Temperaturregler angeordnet sind, die das Wasser je nach Temperatur der wärmeren oder kälteren Zone im Speicher zuführen.that to control the temperature stratifications in the heat storage, in the return lines for the absorber and the invention Water layer coming water temperature controllers are arranged, which the water depending on the temperature of the warmer or Feed it to a colder zone in the storage tank. 9. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,9. Device according to at least one of the preceding claims, characterized, daß die Zu- und Ableitungen für die zwischen je einer luftschicht angeordnete umwälzbare, mit transparenten Abdeckungen versehene Wasserschicht mit einem separaten, vom Absorberkreislauf getrennten Wärmespeicher verbunden sind.that the inlets and outlets for each between a layer of air arranged circulating water layer provided with transparent covers with a separate from the absorber circuit separate heat storage are connected. 709843/0368709843/0368
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2415273A1 (en) * 1978-01-20 1979-08-17 Lutard Francois Heat pump using solar energy - has storage container connected to heat source and including expansion tank
DE3228956A1 (en) * 1981-08-05 1983-04-28 Karl 62000 Maribor Fokter Apparatus for heating industrial and heating water
DE3427100A1 (en) * 1984-07-23 1986-01-30 Lüeße, Horst, Ing.(grad.), 8011 Kirchheim Heat-pump function accumulator
DE102008049954A1 (en) * 2008-10-02 2010-04-08 Thomas Hahn Device for the use and storage of solar and environmental heat, usable all year round efficiently
CN105928218A (en) * 2015-01-06 2016-09-07 苏州多固工程设计有限公司 Method for manufacturing flat-plate straight-through type solar collector with tempered glass

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