DE2715954A1

DE2715954A1 - Einrichtung zur direkten ausnutzung von solarenergie

Info

Publication number: DE2715954A1
Application number: DE19772715954
Authority: DE
Inventors: Arnold Huber; Juergen Dipl Ing Schmid; Rolf Dr Ing Wallner
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1977-04-09
Filing date: 1977-04-09
Publication date: 1978-10-12

Description

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Einrichtung zur direkten Ausnutzung von Solarenergie

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Für die Ausnutzung von Solarenergie in gemässigten Klimazonen existieren zahlreiche, mehr oder weniger ausgereifte Lösungen zur Heizung von Wohnungen sowie zur Brauchwassererwärmung. Eine höherwertige Nutzung, z.B. im Sinne einer Stromerzeugung gilt in diesen Regionen aus Kostengründen als wenig erfolgversprechend.

Anders verhält es sich in ariden und semiariden Zonen. Hierfür werden derzeit verschiedene Kraftwerksprototypen entwickelt, die jedoch bei Verwendung von Flachkollektoren nur sehr geringe Wirkungsgrade (höchstens 4 %) ergeben. Dagegen sind Projekte mit fokussierenden Parabelrinnen günstiger. Doch auch sie lassen infolge des Carnot-Wirkungsgrades nur ein unwirtschaftliches Preis-Leistungsverhältnis erwarten.

Um insbesondere für die in ariden und semiariden Zonen gelegenen Entwicklungsländer Solarenergie nutzbringend anwenden zu können, wird erfindungsgemäß die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Maßnahme vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausbildungen einer solchen Einrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen lassen sich mehrere Wärmeverbraucher mit Solarenergie betreiben, wobei diese hintereinander geschalteten Wärmeverbraucher mit sinkendem Temperaturniveau betrieben werden können. S olche Wärmeverbraucher mit unterschiedlichem Temperaturniveau sind häufig vorhanden. z.B. in Küchen, wo für den Kochvorgang die höchste, das Betreiben eines Absorberkühlschrankes eine geringere und das Warmwasserbereiten die niedrigste, sich am Ende des Durchlaufs des Heizmediums einstellende Temperatur erforderlich ist.

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Als Heizmedium wird zweckmäßigerweise Thermoöl verwendet, weil dieses eine Erhitzung auf relativ hohe Temperaturen, z.B. 2 00 bis 240° C, erlaubt ohne daß ein nennenswerter Dampfdruck entsteht.

Die Zuleitung elektrischer Fremdenergie erübrigt sich, wenn, gemäß Anspruch 5, photoelektrische Zellen für die Erzeugung von elektrischer Energie zur Nachführung und zur Steuerung vorgesehen werden. Eine Zwischenspeicherung der elektrischen Energie in einem Akkumulator ist zweckmäßig.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Ausführungsskizze näher erläutert. In der Zeichnung stellt 1 eine Parabelrinne mit dem in der Brennachse angeordneten Heizrohr 2 dar. Die Brennachse ist gleichzeitig Schwerlinie und Drehachse, sodaß beim Nachführen der Parabelrinne mit wander-.ndem Sonnenstand nur ganz geringe Kräfte erforderlich sind. Diese können ohne weiteres von elektrischer Energie aufgebracht werden, die aus Fotozellen gewonnen wird. Zweckmäßigerweise sind die Fotozellen an der Parabelrinne befestigt, sodaß sie bei deren Nachstellung immer voll von der Sonnenstrahlung beaufschlagt werden. 3 stellt den Speicher mit dem Ausdehnungsgefäß 4 dar. In die von dem Speicher wegführende Leitung 10 sind die Wärmeverbraucher, z.B. Herd 5 a mit Backofen 5 b, Absorberkühlschrank 6 und Warmwasserbereiter 7 eingeschaltet.

Die Rückleitung des Heizmediums erfolgt über die Leitung 11 und der auf der kalten Seite angeordneten Umwälzpumpe (9) zum Speicher 3. Zwischen der Zuleitung zu jedem Wärmeverbraucher und seiner Ableitung ist jeweils ein durch ein Umschaltventil 12 einschaltbare Kurzschlußleitung vorgesehen, mit deren Hilfe der betreffende Wärmeverbraucher über brückt werden kann. Damit ist zugleich eine kaskadenartige Nutzung des Wärmestromes im Sekundärkreislauf möglich. Für längere Zeiten, in denen Solarenergie nicht zur Verfügung steht, kann das Heizmedium durch eine Feuerstelle 8 erhitzt werden, wodurch z.B. der Kühlschrankbetrieb aufrecht erhalten werden kann.

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L e e r s e

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

IJ Einrichtung zur direkten Ausnutzung von Solarenergie, insbesondere in ariden bzw. semiariden Zonen, mit die Sonnenstrahlen reflektierenden Parabelrinnen, in deren Brennachse ein von einem Heizmedium durchströmtes Heizrohr angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Heizrohre (2) mehrere Wärmeverbraucher (5, 6, 7) hintereinander angeschlossen sind, die nacheinander von dem Heizmedium durchströmt werden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizmedium ein an sich bekanntes Thermoöl verwendet wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dad. gek., daß die Wärmeverbraucher (5, 6, 7) aus in einer Küche benötigten Geräten, nämlich Herd mit Kochplatten (5 a) und Backofen (5 b), Abs orber kühlschrank (6) und Warmwasserbereiter (7) bestehen;
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dad. gek., daß die Parabelrinnen (1) mit einer selbsttätigen Nachführeinrichtung zum Fokussieren der Sonnenstrahlung versehen sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dad. gek., daß photoelektrische Zellen für die Erzeugung von elektrischer Energie zum Nachführen und zum Steuern der Parabelrinnen (1) sowie ein Speicher (Akkumulator) zur Zwischenspeicherung der elektrischen Energie vorgesehen sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

die mit der Brennachse zusammenfallende Drehachse in der Schwerlinic der Parabelrinne (1) liegt.

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ORIGINAL INSPECTED