DE2639825A1 - Verfahren bzw. einrichtung zum gewinnen von waermeenergie aus der umgebung - Google Patents

Verfahren bzw. einrichtung zum gewinnen von waermeenergie aus der umgebung

Info

Publication number
DE2639825A1
DE2639825A1 DE19762639825 DE2639825A DE2639825A1 DE 2639825 A1 DE2639825 A1 DE 2639825A1 DE 19762639825 DE19762639825 DE 19762639825 DE 2639825 A DE2639825 A DE 2639825A DE 2639825 A1 DE2639825 A1 DE 2639825A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
radiation
layer
heat
permeable
environment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19762639825
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfram A Dipl Ing Rummel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MOTORHEIZUNG GmbH
Original Assignee
MOTORHEIZUNG GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MOTORHEIZUNG GmbH filed Critical MOTORHEIZUNG GmbH
Priority to DE19762639825 priority Critical patent/DE2639825A1/de
Priority to LU78063A priority patent/LU78063A1/xx
Priority to BE6046134A priority patent/BE858392A/xx
Priority to ES462073A priority patent/ES462073A1/es
Priority to FR7726685A priority patent/FR2363775A1/fr
Priority to IT27207/77A priority patent/IT1084732B/it
Publication of DE2639825A1 publication Critical patent/DE2639825A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
    • F24S10/75—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/40—Solar heat collectors combined with other heat sources, e.g. using electrical heating or heat from ambient air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F24S50/40—Arrangements for controlling solar heat collectors responsive to temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F24S50/80—Arrangements for controlling solar heat collectors for controlling collection or absorption of solar radiation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F24S80/54—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings using evacuated elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F24S80/56—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings characterised by means for preventing heat loss
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Description

DORiSIER & HUFNÄGEL
PATENTANWÄLTE
LANDWEHRSTR. 35 SOCO MÜNCHEN 2
TEL. 0 89/55 5719
ι, den 30. August 1976 ! Anwaltsaktenz.: 211 - Pat. I
■Motorheizung GmbH, Bödekerstrasse 73» 3000 Hannover
'Verfahren bzw. Einrichtung zum Gewinnen von Wärmeenergie aus
der Umgebung.
jDie Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren bzw. eine Einrichjtung zum Gewinnen von Wärmeenergie aus einer Umgebung, in welcher gleichzeitig oder zu bestimmten Zeiten jeweils vorwiegend, [Energie in Form elektromagnetischer Strahlung und Energie als
in einem Strömungsmittel enthaltene Wärmeenergie zur Verfügung steht und welche über eine Wärmetauschertrennwand von einem zum Ableiten der gewonnenen Wärmeenergie dienenden Wärmetauscherfluid getrennt ist.
Zum Gewinnen von Wärmeenergie aus der Umgebung, soweit es sich um die Strahlungsenergie des Sonnenlichtes handelt, dienen Sonnenenergiekollektoren, wie sie etwa in der deutschen Offenlegungsschrift 2 505 522 beschrieben sind. Sonnenenergiekollektorsysteme weisen einen strahlungsabsorbierenden Träger für ein ein Wärmetauscherfluid enthaltendes Kanalsystem auf. Nachdem die Temperatur des Wärmetauscherfluids in dem Kanalsystem und auch die Oberfläche des strahlungsabsorbierenden Trägers im [Betrieb im allgemeinen höher liegt als die Umgebungstemperatur, muß dafür Sorge getragen werden, daß der strahlungsabsorbierende Träger bzw. seine Oberfläche gegenüber der Umgebung isoliert
809810/0312
•wird, damit nicht Verluste an Wärmeenergie durch eine Wärmeleitung und durch Konvektion von der Trägeroberfläche zur kälteren Umgebung hin auftreten. Diese Isolation hat bei bekannten Sonnenenergiekollektoren die Gestalt einer für die auszunützende Sonnenstrahlung durchlässigen Abdeckung, etwa aus Glasscheiben·
Eine andere, bekannte Möglichkeit der Gewinnung von Energie aus der Umgebung wird durch Wärtnepumpenanlagen ausgenützt, deren Kreislauf einen Wärmetauscher enthält, der einem umgebenden | Strömungsmittel, beispielsweise einem Gewässer, dem Grundwasser \ oder der Umgebungsluft, Wärme entzieht. Man erkennt, daß Wärme- [ tauscher für Wärmepumpensysteme einen möglichst geringen Wärmeübergangswiderstand von der Umgebung zu dem Wärmetauscherfluid ; über die Wärmetauschertrennwand bieten müssen, um einen wirtschaftlichen Betrieb zu ermöglichen·
Da einerseits ein Wärmepumpensystem eine vom Wetter weitgehend unabhängige Energiegewinnung gestattet, andererseits aber Sonnen-' energiekollektoren die Ausnützung einer mit hoher Dichte eintreffenden Energie gestatten (Sonnenenergiekollektoren liefern Wärmeenergie von 200 Watt bis 400 Watt je Quadratmeter KoIlek- ; torfläche gegenüber Wärmepumpensystemen, welche nur 50 Watt ; Wärmeenergie je Quadratmeter Wärmetauscherfläche aus der Umgebung aufnehmen), ist man bestrebt, beide Energiegewinnungs- ι systeme gleichzeitig einzusetzen, beispielsweise für die Raum- \ heizung und die Warmwasserbereitung. Die für das Aufstellen der Sonnenenergiekollektoren bzw. der Wärmetauscher praktisch zur Verfügung stehenden Flächen auf Grundstücken und an Gebäuden sind jedoch beschränkt, weshalb es bisher Schwierigkeiten bereitete, die bekannten Sonnenenergiekollektoren und die bekannten Wärmeaustauscher von Wärmepumpenanlagen nebeneinander zu installieren und beide Energiegewinnungssysteme gleichzeitig einzusetzen.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Verfahren bzw. eine Einrichtung der eingangs kurz beschriebenen
809810/0312
I Art so auszugestalten, daß mittels einer einen vergleichsweise j einiaohen Aufbau besitzenden, einheitlichen Anlage, welche einen | j geringen Raumbedarf oder Bedarf an energieaufnehmender Fläche be-I sitzt, wahlweise Strahlungsenergie, insbesondere Sonnen!icht-■ Strahlung gesammelt oder aber ein Wärmepumpenbetrieb durohge- !führt werden kann.
!Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine die !elektromagnetische Strahlung absorbierende Schicht der die Umigebung von dem Wärmetauscherfluid trennenden Wärmetauschertrennwand wahlweise durch eine strahlungsdurchlässige, thermisch isolierende Schicht von der genannten Umgebung getrennt wird oder wärmeleitend mit der Umgebung gekoppelt wird.
Die Trennung der strahlungsabsorbiBrenden Schicht von der Umgebung kann während des Vorherrschens der elektromagnetischen Strahlung oder aber immer dann erfolgen, wenn die Temperatur in der Umgebung niedriger ist als diejenige der Oberfläche der strahlungsabsorbierenden Schicht oder als die Temperatur des Wärmetauscherfluids.
i
Die Umschaltung von der Trennung der strahlungsabsorbierenden Schicht der Trennwand von der Umgebung mittels der thermisch isolierenden Sbhicht auf die wärmeleitende Kopplung der strahlungsabsorbierenden Trennwandschicht mit der Umgebung erfolgt vorzugsweise automatisch und gleichzeitig mit der Umschaltung des Wärmetauscherfluid-Kreislaufes von dem Sonnenenergiekollektor system auf das Wärmepumpensystem.
Eine Einrichtung zur Durchführung des hier angegebenen Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen Trennwandwärmetauscher, welcher eine mit einem Kanalsystem für das Wärmetauscherfluid wärmeleitend verbundene, wärmeleitende und strahlungsabsorbierende Trägerschicht aufweist, auf der willkürlich die strahlungsdurchlässige, thermisch isolierende Schicht erzeugbar ist.
Zur Bildung der strahlungsdurchlässigen, thermisch isolierenden Schicht kann auf die Oberfläche der Trägerschicht strahlungs-
809810/0312
durchlässiges, thermisch isolierendes Plattenmaterial auflegbar sein·
Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß sich über der wärmeleitenden, strahlungsabsorbxerenden Trägerschicht des Wärmetauschers ein voii der Umgebung durch eine strahlungsdurchlässige, in Normalrichtung einen vergleichsweise hohen Wärmeleitwert besitzende Sperrschicht getrennter, von einem wärmeleitenden Strömungsmittel erfüllter Raum befindet, aus welchem zur Bildung der strahlungsdurchlässigen, thermisch isolierenden Schicht das wärmeleitende Strömungsmittel entleerbar ist.
Wiederum eine andere Möglichkeit, wie sie hier angegeben wird und welche eine Einrichtung bevorzugter Ausführungsform ergibt, besteht darin, daß sich über der Trägerschicht eine strahlungsdurchlässige, in Normalrichtung einen vergleichsweise hohen Wärmeleitwert besitzende Sperrschicht befindet, welche zur Bildung der strahlungsdurchlässigen, thermisch isolierenden Schicht von der Oberfläche der Trägerschicht insbesondere mittels eines strahlungsdurchlässigen, thermisch isolierenden Strömungsmittels, welches zwischen die Trägerschicht und die Sperrschicht einführbar ist, abgehoben wird.
Im übrigen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen Gegenstand der anliegenden Ansprüche, auf welche hier zur Vereinfachung und Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich hingewiesen wird. Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele des hier angegebenen Verfahrens bzw. der zur Durchführung dieses Verfahrens vorgeschlagenen Einrichtung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar:
Fig· la einen Schnitt durch einen Trennwandwärmetauscher im Sonnenenergiekollektorbetrieb,
Fig«. Ib einen Schnitt durch einen Trennwandwärmetauscher für den Wärmepumpenbetrieb,
Fig. 2a einen schematischen Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Wärmetauschers
— — 8098ΐί/Ό312 ~~
im Sonnenenergiekollektorbetrieb,
Fig.2b eine schematische Schnittdarstellung des
Wärmetauschers nach Figur 2a für den Wärmepumpenbetrieb ,
Fig. 3 eine schematische, vereinfachte Abbildung einer wahlweise als Sonnenenergiekollektor oder als Wärmepumpenanlage verwendbaren Einrichtung,
Fig. k eine schematische, vereinfachte Abbildung einer gegenüber Figur 3 abgewandelten Ausführung sform,
Fig. 5 schematische Schnittdarstellungen von Trennwandwärmetauschern gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,
Fig. 8 eine perspektivische, teilweise im Schnitt gezeichnete Abbildung eines Wärmetauschers mit bestimmten Verbesserungen und Abwandlungen gegenüber den Wärmetauschern nach den Figuren 5 bis 7 und
Fig. 9 eine Einzelheit der Wärmetauscher nach den Figuren 5 bis 8 im Schnitt und in größerem Maßstab.
Der Wärmetauscher nach Figur 1 a besitzt eine strahlungsabsorbierende, wärmeleitende Trägerschicht 1, mit welcher die Wand 2 eines Kanalsystems wärmeleitend verbunden ist. Das Kanalsystem enthält ein gasförmiges oder flüssiges Wärmetauscherfluid 31 welches in einem Kreislauf umgewälzt wird, der entweder über einen weiteren Wärmetauscher eines Sonnenenergiekollektorsystems geführt ist oder aber einem Wärmepumpensystem angehört. Die von der Wand 2 des Kanalsystems abliegende Oberfläche der Träger-
809810/0312
schicht 1 ist der freien Umgebung 4 zugekehrt und von dieser
durch eine strahlungsdurchlässige, thermisch isolierende
Schicht 5 getrennt. Auf der von der freien Umgebung 4t abge- ' wandten Seite des Kanalsystems befindet sich eine thermisch iso- : lierende Schicht 6, etwa in Gestalt einer Glaswollematte oder
Schlackenwollematte oder dergleichen.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die Trägerschicht 1 nicht notwendigerweise eine gesonderte Schicht zu sein braucht, sondern auch von der Wand 2 des Kanalsystems gebildet sein kann, ] insbesondere dann, wenn das Kanalsystem durch "Aufblasen" eines
Schichtverbandes hergestellt ist, wie dies von der Fertigung : von Wärmetauscherwänden in Kühlgeräten bekannt ist.
Jedenfalls ist die Oberfläche der Trägerschicht 1 so ausgebil- ; det, daß sie ein gutes Absorptionsvermögen gegenüber der aus
der Umgebung 4 eintreffenden Strahlung bzw. dem Sonnenlicht be- j sitzt. Hierzu kann die Trägerschichtoberfläche mit einer Schwär- ( zung versehen sein. !
Selbst dann, wenn die Oberfläche der Trägerschicht 1 durch Auf- i heizung aufgrund der Bestrahlung durch das Sonnenlicht eine bedeutend höhere Temperatur annimmt, als die Luft in der Umgebung 4 aufweist, kommt kein Wärmetransport von der Trägerschicht 1 zur
freien Umgebung 4 hin zustande, da die strahlungsdurchlässige,
thermisch isolierende Schicht 5 die Ausbildung von Wärmeleitung
und Konvektionsströmungen verhindert. j
Wird aber die strahlungsdurchlässige, thermisch isolierende
Schicht 5 entfernt, weil die Energxegewinnungsanlage von dem
Sonnenenergiekollektorbetrieb auf den Wärmepumpenbetrieb umgeschaltet wird, so treten an der Oberfläche der Trägerschicht 1
zur freien Umgebung 4 hin Konvektionsströme auf und es kommt
eine Wärmeleitung zustande, wie in Figur Ib durch die Pfeile P
schematisch angedeutet ist.
Bei dem Wärmetauscher entsprechend der schematischen Darstellung
nach Figur 2a befindet sich über der wärmeleitenden, strahlungs-
- 6-
809810/0312
absorbierenden Trägerschicht 1 ein Raum 7 t welcher von der Umgebung k durch eine strahlungsdurchlässige, in Normalrichturig einen vergleichsweise hohen Wärmeleitwert besitzende Sperrschicht 8 getrennt ist. Die Sperrschicht 8 kann aus Plattenmaterial oder aus Folienmaterial bestehen, welches entweder aus gut wärmeleitendem Werkstoff besteht oder aber ausreichend dünn ist, um in Normalrichtung den vergleichsweise hohen Wärmeleitwert zu erzielen.
Zur Bildung der strahlungsdurchlässigen, thermisch isolierenden Schicht wird der Raum 7 entweder evakuiert oder mit einem schlecht wärmeleitenden Strömungsmittel erfüllt. Im Falle des Evakuierens sind zur Abstützung der Trennschicht 8 in dem Raum 7 Stützmittel vorgesehen, welche die Einstrahlung von der freien Umgebung k her nicht wesentlich behindern, welche jedoch in Figur 2a nicht dargestellt sind.
Soll nun der Trennwandwärmetauscher nach Figur 2a nicht in einem Sonnenenergiekollektorsystem betrieben werden, sondern in einer Wärmepumpenanlage eingesetzt werden, so wird die strahlungsdurchlässige, thermisch isolierende Schicht dadurch beseitigt, daß der Raum 7 mit einem wärmeleitenden Strömungsmittel 9 erfüllt wird. Dieses Strömungsmittel ermöglicht einen Wärmetransport von der selbst einen vergleichsweise hohen Wärmeleitwert besitzenden Trennschicht 8 zu der Trägerschicht 1 hin durch Wärmeleitung und Konvektion, derart, daß von der freien Umgebung k her Wärmeenergie zu dem Wärmetauscherfluid 3 gelangen kann.
Figur 3 zeigt eine Energiegewinnungsanlage, in welcher eine wahlweise auf Sonnenenergiekollektorbetrieb oder auf Wärmepumpenbetrieb umschaltbare Einrichtung als Blocksymbol mit 10 bezeichnet ist. Auf die Wärmetauschertrennwand des mit dieser Einrichtung verbundenen Wärmetauschers ist zur Bildung der strahlungsdurchlässigen, thermisch isolierenden Schicht ein strahlungsdurchlässiges, thermisch isolierendes Plattenmaterial 1 mittels eines Antriebs 12 aufschiebbar, wobei der Antrieb 12
809810/0312
durch geeignete Vorrichtungen der Einrichtung 10 eingeschaltet bzw. umgesteuert wird, sobald ein Wechsel der Betriebsweise durchgeführt werden soll. Die Anlage nach Figur 3 besitzt zwar den Nachteil, daß für das von dem Wärmetauscher abgezogene Plattenmaterial 11 zusätzliche Flächen zur Verfügung stehen müssen, doch kann die Anlage nach Figur 3 dann vorteilhaft sein, wenn diese Flächen ohnedies nicht als strahlungsaufnehmende oder wärmeaufnehmende Flächen nutzbar sind.
Der Nachteil des erhöhten Flächenbedarfs wird bei der Anlage nach Figur k dadurch vermieden, daß das Plattenmaterial in einzelne, auf den Wärmetauscher auflegbare oder von dessen strahlungsabsorbierender Trägerschicht wegschwenkbare Lamellen 13 aufgeteilt ist, die jeweils wiederum aus strahlungsdurchläßigem, thermisch isolierendem Werkstoff bestehen und mit einem Antrieb l4 gekoppelt sind, welcher funktionsmäßig dem Antrieb 12 der zuvor beschriebenen Ausführungsform entspricht. Zusätzliche Steuermittel können in Weiterbildung eine solche Einstellung des Antriebs l4 bewirken, daß im hochgeklappten Zustand der Lamellen 13 diese auf die Einstrahlungsrichtung ausgerichtet sind, um die Verluste möglichst klein zu halten.
Eine im Aufbau und bezüglich der Betätigung besonders einfache, bevorzugte Einrichtung ergibt sich bei dem Aufbau des Trennwandwärmetauschers nach den Figuren 5 bis 9· Bei dieser Ausführungsform können die Rohre 15 eines rohrschlangenartigen Kanalsystems mit einer von einem geschwärzten Blech 16 gebildeten Trägerschicht in der Weise verbunden sein, daß die einzelnen Rohrstränge in sickenartige Ausbiegungen des Trägerbleches eingelegt und mit dem Trägerblech über eine Verlötung mechanisch und thermisch verbunden werden, wie in Figur 9 im einzelnen gezeigt ist. Hinter dem aus dem Trägerblech und | der Rohrschlange gebildeten Einheit befindet sich ein Isola- j tionskörper 17 aus Polystyrolharzschaum oder Polyurethanharzschaum, welcher dem Kanalsystem auch eine mechanische Abstützung gewahrt.
Über die der freien Umgebung k zugewandte Oberfläche des Trägerbleches l6 ist eine strahlungsdurchlässige, in Normalrichtung
809810/0312
einen vergleichsweise hohen Wärmeleitwert besitzende Folie 18 gespannt.
Bei der Ausführungsform des Wärmetauschers nach Figur 5 weist der Isolationskörper 17 einen Randwulst 19 auf, der die Folie 18 j zunächst außer Berührung mit der Oberfläche des Trägerbleches l6 ; hält, so daß zwischen dem Trägerblech und der Folie l8 ein | Raum 20 entsteht, der die strahlungsdurchlässige, thermisch iso- j lierende Schicht darstellt, welche die Wärmetauschertrennwand von der freien Umgebung trennt, solange die betreffende Einrichtung im Wärmeenergiekollektorbetrieb arbeitet«
Soll nun der Wärmetauscher nach Figur 5 Teil einer Wärmepumpenanlage bilden, so wird der Raum 20 über einen den Isolierkörper 17 durchdringenden Kanal 21 mittels einer Vakuumpumpe 22 evakuiert, wobei die Folie 18, welche ausreichend elastisch ist, sich an die Oberfläche des Trägerbleches l6 anlegt, wie in Figur 5 durch strichpunktierte Linien deutlich gemacht ist. Wird jedoch der Raum 20 über den Kanal 21 wieder belüftet, so kehrt die Folie l8 aufgrund ihrer Elastizität in die in Figur in durchgezogenen Linien gezeigte Betriebsstellung zurück.
Die Ausführungsform des Wärmetauschers nach Figur 6 unterscheidet sich von derjenigen nach Figur 5 dadurch, daß die Oberfläche des Trägerbleches l6 und des Isolationskörpers 17 eben ist und die strahlungsdurchlässige Folie 18 aufgrund ihrer Spannung und ihrer Elastizität normalerweise auf der Oberfläche des Trägerbleches 16 aufliegt. Zur Bildung der strahlungsdurchlässigen, thermisch isolierenden Schicht über der strahlungsabeorbierenden Oberfläche des Trägerbleches l6 wird über den Kanal 21 ein schlecht wärmeleitendes, strahlungsdurchlässiges Strömungsmittel zwischen die Folie l8 und die Trägerblechoberfläche l6 eingeführt, so daß sich der von dem Strömungemittel erfüllte Raum 20 ausbildet und die Folie 18 über der Trägerschicht aufgewölbt wird.
Die Ausführungsform des Wärmetauschers nach Figur 7 besitzt gegenüber denjenigen nach den Figuren 5 und 6 den Vorteil, daß
- 9 ■ -
809810/0312
die strahlungsdurchlässige Folie l8 hier nicht elastisch ausdehnbar zu sein braucht, da die konvex gekrümmte Oberfläche
des Trägerbleches l6 genau so groß gewählt ist wie die Ober- j fläche der strahlungsdurchlässigen Folie l8. Auf diese Weise
wird eine Blasenbildung vermieden, wenn die Folie 18 gegen die
Oberfläche des Trägerbleches l6 gesaugt wird. Außerdem ist
keine Ermüdung der Folie 18 aufgrund eines ständigen Ausdehnens
und wieder Zusammenziehens zu befürchten. :
Figur 8 zeigt eine Einrichtung, bei welcher die Folie l8 längs · Berührungslinien 23 mit der Oberfläche des Trägerbleches 16 ver- , bunden ist, beispielsweise durch Klebung oder Verschweissung. I Die Folie l8 wölbt sich daher in mehreren Bögen über der Ober- '. fläche des Trägerbleches 16 auf, sobald der mehrfach unterteilte
Raum 20 über den Kanal 21 mit Druck beaufschlagt wird. Die
Folie l8 besitzt in diesem Betriebszustand dann eine bessere
Formstabilität und daher größere Widerstandsfähigkeit gegen i Windkräfte oder dergleichen. '
Figur 8 läßt schließlich noch in der Oberfläche der Trägerschicht 1 vorgesehene, geringen Querschnitt besitzende Rillen 2k
erkennen, welche ein vollständiges Abströmen der Füllung des
Raumes 20 gewährleisten, wenn dieser Raum über den Kanal 21
evakuiert und der Wärmetauscher auf Wärmepumpenbetrieb umgestellt wird, derart, daß sich keinerlei blasenartige Einschlüsse zwischen der Folie 18 und der Oberfläche des Trägerbleches l6 ausbilden. '
Gemäß einer in den Figuren 5 bis 9 nicht wiedergegebenen Ver- ' besserung ist eine Silikonierung oder Teflonierung mindestens
an einer der einander gegenüber-liegenden Oberflächen der
Folie l8 und des Trägerbleches 16 vorgesehen, so daß diese
Schichten auch bei längerem Wärmepumpenbetrieb der Anlage
nicht zusammenkleben können.
- 10 -
809810/0312
AU-
Leerseife

Claims (1)

  1. Patentansprüche .
    Verfahren zum Gewinnen von Wärmeenergie aus einer Umgebung,
    in welcher gleichzeitig oder zu bestimmten Zeiten jeweils vorwiegend, Energie in Form elektromagnetischer Strahlung und
    Energie als in einem Strömungsmittel enthaltene Wärmeenergie : zur Verfügung steht, und welche über eine Wärmetauschertrennwand von einem zum Ableiten der gewonnenen Wärmeenergie dienenden Wärmetauscherfluid getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
    eine die elektromagnetische Strahlung absorbierende Schicht der ; Trennwand wahlweise durch eine strahlungsdurchlässige, thermisch
    isolierende Schicht von der genannten Umgebung getrennt wird \ oder wärmeleitend mit der Umgebung gekoppelt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
    Trennung der strahlungsabsorbierenden Schicht der Wärmetauschertrennwand von der Umgebung während des Vorherrschens der elektro-; magnetischen Strahlung erfolgt.
    ι 3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß : die wärmeleitende Kopplung mit der Umgebung erfolgt, solange ] die Temperatur in der Umgebung höher als die Temperatur des j
    Wärmetauscherfluids ist. j
    j ι
    h.» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 31 gekennzeichnet i durch ein automatisches Umschalten von der Trennung der j strahlungsabsorbierenden Schicht der Wärmetauscherttennwand ; von der Umgebung mittels der thermisch isolierenden Schicht | auf die wärmeleitende Kopplung der strahlungsabsorbierenden
    Trennwandschicht der Umgebung.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetauscherfluid wahlweise in einem Sonnenenergie-Kollektorkreislauf oder einem Wärmepumpenkreislauf
    umgewälzt wird.
    6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
    Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch einen Trennwandwärme-
    tauscher, welcher eine mit einem Kanalsystem (2) für das Wärmetaus eher fluid (3) wärmeleitend verbundene, wärmeleitende und strahlungsabsorbierende Trägerschicht (l) aufweist, auf der willkürlich die strahlungsdurchlässigei, thermisch isolierende-Schicht (5 bzw. 7 bzw. 11 bzw. 13 bzw. 20) erzeugbar ist.
    7· Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich über der wärmeleitenden, strahlungsabsorbierenden Trägerschicht (l) des Wärmetauschers ein von der Umgebung t4) durch eine strahlungsdurchlässige, in Normalrichtung einen vergleichsweise hohen Wärmeleitwert besitzende Sperrschicht (8) getrennter, von einem wärmeleitenden Strömungsmittel (9) erfüllter Raum befindet, aus welchem zur Bildung der strahlungsdurchlässigen, thermisch isolierenden Schicht (7) das wärmeleitende Strömungs- i mittel entleerbar ist. ·
    8. Einrichtung nach Anspruch 7« dadurch gekennzeichnet, daß j der genannte Raum evakuierbar ist. j
    9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich über der wärmeleitenden, strahlungsabsorbierenden Trägerschicht eine strahlungsdurchlässige, in Normalrichtung einen vergleichsweise hohen Wärmeleitwert besitzende Sperrschicht (l8) befindet, welche zur Bildung der strahlungsdurchlässigen, thermisch isolierenden Schicht (20) von der Oberfläche der Trägerschicht (l6) insbesondere mittels eines strahlungsdurchlässigen, thermisch isolierenden Strömungsmittels, welches zwischen die Trägerschicht und die Sperrschicht einführbar ist, abgehoben wird.
    10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungsdurchlässige Sperrschicht (l8) von einer flexiblen Folie gebildet ist.
    11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Folie und/oder die Oberfläche der genannten Trägerschicht (l6)
    - 12 -
    809810/0312
    zur Vermeidung des Zusammenklebens silikoniert oder tefloniert ι ist bzw. sind. ;
    12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich- ; net, daß die Folie (l8) auf der Oberfläche der genannten Trä- ; gerschicht (l6) punktweise oder linienweise fixiert (23) ist. ;
    13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch ge- ; kennzeichnet, daß die der strahlungsdurchlässigen Sperrschicht
    (18) zugekehrte Oberfläche der Trägerschicht (l6) mit geringen j Querschnitt besitzenden Längsrillen oder Kanälen (24) versehen J
    ist, welche zur Entlüftung von Strömungsmitteleinschlüssen ■ zwischen der Sperrschicht und der Trägerschichtoberfläche dienen.;
    .'A. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
    ι zur Bildung der strahlungsdurchlässigen, thermisch isolierenden ■
    Schicht auf die Oberfläche der Trägerschicht (l) strahlungsdurch- ! lässiges, thermisch isolierendes Plattenmaterial (11 bzw. 13) \ auflegbar ist. j
    15· Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich unter der wärmeleitenden, strahlungsabsorbierenden Trägerschicht eine thermisch isolierende Schicht
    (6 bzw. I?) befindet.
    - 13 -
    809810/0312
DE19762639825 1976-09-03 1976-09-03 Verfahren bzw. einrichtung zum gewinnen von waermeenergie aus der umgebung Pending DE2639825A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762639825 DE2639825A1 (de) 1976-09-03 1976-09-03 Verfahren bzw. einrichtung zum gewinnen von waermeenergie aus der umgebung
LU78063A LU78063A1 (de) 1976-09-03 1977-09-01
BE6046134A BE858392A (fr) 1976-09-03 1977-09-02 Procede et dispositif de recuperation d'energie thermique d'un milieu ambiant
ES462073A ES462073A1 (es) 1976-09-03 1977-09-02 Procedimiento y dispositivo para obtener energia termica de un ambiente.
FR7726685A FR2363775A1 (fr) 1976-09-03 1977-09-02 Procede et dispositif de recuperation d'energie thermique d'un milieu ambiant
IT27207/77A IT1084732B (it) 1976-09-03 1977-09-02 Dispositivo per ricavare energia termica da un ambiente

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762639825 DE2639825A1 (de) 1976-09-03 1976-09-03 Verfahren bzw. einrichtung zum gewinnen von waermeenergie aus der umgebung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2639825A1 true DE2639825A1 (de) 1978-03-09

Family

ID=5987126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762639825 Pending DE2639825A1 (de) 1976-09-03 1976-09-03 Verfahren bzw. einrichtung zum gewinnen von waermeenergie aus der umgebung

Country Status (6)

Country Link
BE (1) BE858392A (de)
DE (1) DE2639825A1 (de)
ES (1) ES462073A1 (de)
FR (1) FR2363775A1 (de)
IT (1) IT1084732B (de)
LU (1) LU78063A1 (de)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2720319A1 (de) * 1977-05-06 1978-11-09 Max Planck Gesellschaft Waermekollektoranlage
DE2911620A1 (de) * 1978-04-10 1979-10-11 Ibm Verfahren zum herstellen von leitenden durchgehenden bohrungen in schaltungsplatten
FR2492954A1 (fr) * 1980-10-23 1982-04-30 Koenig Marcel Materiau composite souple pour la confection de capteurs solaires a haut rendement
FR2496848A1 (fr) * 1980-12-19 1982-06-25 Interatom Collecteur solaire hybride
FR2516217A1 (fr) * 1981-11-09 1983-05-13 Jcdc Capteur solaire plan
EP0089316A2 (de) * 1982-03-15 1983-09-21 Jiri Dipl.-Ing. Elias Energieflächenelement zur Abgabe sowie Abnahme der Wärmeenergien
DE3529493A1 (de) * 1985-08-17 1987-02-26 Fraunhofer Ges Forschung Fassadenkollektoranordnung
DE3541486A1 (de) * 1985-11-23 1987-05-27 Hoelter Heinz Thermoplastischer sonnenabsorber mit abnehmbarer schutzfolie
EP0294319A2 (de) * 1987-06-03 1988-12-07 Michael Benz Vorrichtung zur Erzeugung von Wärme und Kälte mit Hilfe eines Solarkollektors
DE3733751A1 (de) * 1987-10-06 1989-07-13 Peter Szymansky Solarmodul
WO2011048415A3 (en) * 2009-10-21 2012-10-11 Stuart William Dickson Heat transfer system

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2410793A1 (fr) * 1977-12-05 1979-06-29 Fuerxer Jean Capteurs solaires integraux
FI127237B (en) 2014-02-17 2018-02-15 Savo Solar Oy Solvärmeabsorbatorelement
CN112236004B (zh) * 2020-10-15 2022-08-30 中国建筑第八工程局有限公司 单向导热装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1158015C2 (de) * 1961-08-18 1964-06-04 Nikolaus Laing Vorrichtung zur AEnderung der Durchlaessigkeit einer Wandung fuer elektromagnetische Strahlung
US3266565A (en) * 1962-06-12 1966-08-16 Philco Corp Heat transfer means
US3908631A (en) * 1974-03-12 1975-09-30 Frank E Rom Method and apparatus for converting solar radiation to heat energy

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2720319A1 (de) * 1977-05-06 1978-11-09 Max Planck Gesellschaft Waermekollektoranlage
DE2911620A1 (de) * 1978-04-10 1979-10-11 Ibm Verfahren zum herstellen von leitenden durchgehenden bohrungen in schaltungsplatten
FR2492954A1 (fr) * 1980-10-23 1982-04-30 Koenig Marcel Materiau composite souple pour la confection de capteurs solaires a haut rendement
FR2496848A1 (fr) * 1980-12-19 1982-06-25 Interatom Collecteur solaire hybride
DE3047951A1 (de) * 1980-12-19 1982-07-22 Interatom Internationale Atomreaktorbau Gmbh, 5060 Bergisch Gladbach "hybrid-sonnenkollektor"
FR2516217A1 (fr) * 1981-11-09 1983-05-13 Jcdc Capteur solaire plan
EP0089316A2 (de) * 1982-03-15 1983-09-21 Jiri Dipl.-Ing. Elias Energieflächenelement zur Abgabe sowie Abnahme der Wärmeenergien
EP0089316A3 (de) * 1982-03-15 1984-07-25 Jiri Dipl.-Ing. Elias Energieflächenelement zur Abgabe sowie Abnahme der Wärmeenergien
DE3529493A1 (de) * 1985-08-17 1987-02-26 Fraunhofer Ges Forschung Fassadenkollektoranordnung
DE3541486A1 (de) * 1985-11-23 1987-05-27 Hoelter Heinz Thermoplastischer sonnenabsorber mit abnehmbarer schutzfolie
EP0294319A2 (de) * 1987-06-03 1988-12-07 Michael Benz Vorrichtung zur Erzeugung von Wärme und Kälte mit Hilfe eines Solarkollektors
EP0294319A3 (en) * 1987-06-03 1990-06-13 Michael Benz Method of and means for producing heat and cold by the aid of a bifunctional, flexible solar collector made completely of plastic
DE3733751A1 (de) * 1987-10-06 1989-07-13 Peter Szymansky Solarmodul
WO2011048415A3 (en) * 2009-10-21 2012-10-11 Stuart William Dickson Heat transfer system

Also Published As

Publication number Publication date
BE858392A (fr) 1978-01-02
FR2363775A1 (fr) 1978-03-31
LU78063A1 (de) 1978-01-18
ES462073A1 (es) 1978-12-16
IT1084732B (it) 1985-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2639825A1 (de) Verfahren bzw. einrichtung zum gewinnen von waermeenergie aus der umgebung
DE2330700C2 (de) Wandelelement zur Speicherung von Wärme durch Aufnahme von Sonnenenergie und/oder zur Abstrahlung von Überschußwärme im infraroten Bereich des Spektrums
DE2734583A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur speicherung und verwertung von sonnenenergie
EP0016337A1 (de) Anordnung bzw. Verfahren zur Klimatisierung eines Gebäudes
DE2700916C2 (de)
DE2632815A1 (de) Fluessigkeitsbetriebener sonnenenergiekollektor
DE2600826A1 (de) Sonnenenergiekollektor
DE1928694A1 (de) Masse mit einem waermespeichernden Stoff
EP3443273A1 (de) Solarenergiedachpfanne mit längenveränderlichem verbindungselement
DE202009003904U1 (de) Hybridkollektor
EP0031942B1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Heizvorrichtung zur Ausnutzung von Erdwärme mittels einer Wärmepumpe sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
EP2366083A2 (de) Vorrichtung zum absorbieren von elektromagnetischer strahlung
DE19604356C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von thermischer Energie aus solarer Energie
CH631540A5 (de) Sonnenkollektor.
DE2835371C2 (de) Sonnenkollektor
DE2821959A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur nutzung der solaren und geothermischen energie in mit einer doppelwandigen abdeckung versehenen objekten
DE2746768A1 (de) Thermostateinrichtung zur ueberwachung der temperatur eines sonnenenergiekollektors bzw. unter verwendung eines waermetauschfluids betriebener sonnenenergiekollektor
DE10306531A1 (de) Solarthermischer Kollektor
DE2557895A1 (de) Vorrichtung zum beheizen von gebaeuden mittels einer waermepumpenanlage
DE2611818C3 (de) Rolladen zum Abdecken von Flüssigkeitsbecken und zum gleichzeitigen Erwärmen der im Becken enthaltenen Flüssigkeit
CH673314A5 (de)
DE3627578A1 (de) Multifunktionaler waermetransport-mechanismus (erweitertes waermeuebertrager-prinzip)
DE2835372A1 (de) Sonnenheizgeraet
DE102015122886A1 (de) System zur Versorgung eines Hauses mit Wärme, insbesondere Heizwärme
DE102005036722B4 (de) Haus

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
OHJ Non-payment of the annual fee