DE2748688A1

DE2748688A1 - Solarkollektor

Info

Publication number: DE2748688A1
Application number: DE19772748688
Authority: DE
Inventors: Gerd Tybus
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1977-10-29
Filing date: 1977-10-29
Publication date: 1979-05-03
Also published as: IT1099841B; IT7829168A0; ES474646A1; FR2407441A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Solarkollektor mit waben- oder lamellenförmigen Strahlenfallen und darin angeordneten Wärmeträgerführungen.

Solarkollelctoren der vorgenannten Art gehören zum Stand der Technik. Die nach ihrem Erfinder "Francia-Wabenstruktur" genannte Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß der eintretende Lichtstrahl durch waben- oder lamellenartige Strukturen, die annähernd in Einfallsrichtung angeordnet sind, so oft reflektiert wird, daß die eingestrahlte Energie innerhalb der Struktur verbleibt und die Rückstrahlung verhindert wird.

Aus der DT-OS 2 522 154 ist ein Sonnenkollektor-Segment bekannt geworden, welches parallel übereinander liegende, gewölbte Lamellen aufweist und an dessen Rückseite horizontal verlaufende Leitrohre für die Aufnahme des Wärmeträgermediums verlaufen. Leitrohr und Absorbtionslamellen bilden ein vorzugsweise aus Aluminium bestehendes Strangpreßprofil.

Den beschriebenen Strukturen ist gemeinsam, daß sie eine gewisse Dicke haben müssen, die sich aus dem Verhältnis des Querschnitts des Eintritts zur Tiefe ergibt. Damit treten Gewichtsprobleme auf. Beim letztgenannten Profil sind verhältnismäßig aufwendige Fertigungsmethoden erforderlich. Darüber hinaus kann die Konstruktion nicht sicherstellen, daß sich die Solarstrahlen im Inneren der Anordnung totlaufen.

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Aufgabe der Erfindung ist es, waben- oder lamellenförmige Strahlenfallen so zu verbessern, daß einerseits mechanisch feste Einheiten entstehen, andererseits sich unter Erhöhung an Strahlungsaufnahmefähigkeit ein möglichst geringes Gewicht einstellt.

Diese Aufgabe ist gelöst durch parallel verlaufende, an ihren von der Sonne abgewendeten Enden bogenförmig ausgebildete, im Abstand übereinander angeordnete Jalousiebleche, welche mit dem gebogenen Ende jeweils mit dem nächstfolgenden Blech mechanisch und thermisch fest verbunden sind, und in welchen mindestens eine rechtwinklig zu den Blechen angeordnete und mit diesen mechanisch und thermisch fest verbundene metallische Wärmeträgerführung verläuft.

Besonders vorteilhaft neben der Verwirklichung der gestellten Aufgabe wirkt sich aus, daß die Bleche und die Wärmeträgerführungen aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein können, was sich positiv auf der Kostenseite bemerkbar macht. Die eigentliche Absorption wird hauptsächlich durch das Jalousie-Prinzip verwirklicht und erst in zweiter Linie durch eine Oberflächenschwärzung. An diese brauchen daher keine besonderen Anforderungen gestellt werden, so daß eine weitere Kostenreduzierung eintritt. Die Anordnung ist selbsttragend und verwindungssteif. Mithin können große Flächen problemlos realisiert werden.

Zum besseren Verständnis ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den Figuren dargestellt und nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die perspektivische Darstellung eines Kollektors nach dem Jalousie-Prinzip;

Fig. 2 den Schnitt durch eine Kollektorstruktur; Fig. 3 eine Variante mit angestellten Blechen.

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Gemäß Fig. 1 besteht der Solarkollektor 10 im wesentlichen aus Jalousieblechen 11, Warmetragerfuhrungen 12, Seitenwänden 13, einem oberen Sammelbehälter 14 und einem Entnahmestutzen 15.

Die Wärmeträgerführungen 12, dargestellt sind in der Figur Rohre, können aus einem mit dem Kollektor integrierten unteren, nicht dargestellten, nach Art des oberen Sammelbehälters gefertigten Verteilerbehälter kommen oder aber auch von einer gemeinsamen Zuführleitung ο.dgl. abzweigen. Die Jalousiebleche 11 sind am hinteren Ende 14 bogenförmig ausgebildet, z.B. nach einem Kreisbogen. Bei einer lamellenförmigen Ausbildung des Kollektors entstehen dadurch zylindrische Gründe, bei einer Wabenstruktur kugelförmige. Die Enden sind jeweils durch Löten mit dem nächsthöheren Jalousieblech mechanisch und thermisch fest verbunden.

Je nach Anwendungsfall des Kollektors sind ein oder mehrere dünnwandige Wärmeträgerführungen vorgesehen, welche z.B. aus Messing, Kupfer, Stahl usw. gefertigt sind. An den Durchtrittsstellen durch die Jalousiebleche werden die Führungen 12 und die Bleche 11 durch Weichlot miteinander verbunden.

Der Abstand der Bleche, sh. auch Fig. 2, welche aus verzinktem, geschwärztem Stahlblech bestehen können, wird in Abhängigkeit von dem im Einsatz des Kollektors gewählten Anstellwinkel der Sonne gewählt. Damit wird sichergestellt, daß möglichst viel Sonnenlicht eingefangen wird. Die Wärmeträgerführungen münden in einen oberen Sammelbehälter 14, von welchem eine Entnahmeleitung 15 zur weiteren Verwendung des erwärmten Mediums nach hinten, seitlich oder nach oben abzweigt. Genau so gut kann aber auch eine Sammelleitung, in welche die Führungen 12 einmünden, vorgesehen sein. Schließlich kann der Kollektor in geeigneter Weise isoliert werden, z.B. auch durch eine äußere Glasscheibe.

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Fig. 2 zeigt eine Struktur im Schnitt. Hier wird deutlich, wie sich die Sonnenstrahlen innerhalb der Struktur totlaufen, mithin ein Maximum an Absorption eintritt.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Jalousiebleche horizontal jeweils um einen vom Anstellwinkel zu den Wärmeträgerführungen abhängigen Betrag versetzt angeordnet sind.

Da sich durch diese versetzte Anordnung das Prinzip selbst nicht ändert, kann auf obige Erläuterungen verwiesen werden. Die Anordnung kann an schrägen Untergründen vorteilhaft sein oder bei geringem Raumangebot.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Solarkollektor mit waben- oder lamellenformigen Strahlenfallen und darin angeordneten Wärmeträgerführungen, gekennzeichnet durch parallel verlaufende, an ihren von der Sonne abweisenden Enden (14) bogenförmig ausgebildete, im Abstand übereinander angeordnete metallische Jalousieblenden (11), welche mit dem gebogenen Ende (14) jeweils mit dem nächstfolgenden Blech (11) mechanisch und thermisch fest verbunden sind und in welchen mindestens eine, rechtwinklig zu den Blechen (11) angeordnete und mit diesen mechanisch und thermisch fest verbundene metallische Wärmeträgerführung (12) verläuft.

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2. Solarkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Enden (14) der Bleche (11) derart gebogen sind, daß sich bei einer Wabenstruktur ein kugeliger und bei Lamellenstruktur ein zylindrischer Kollektorgrund einstellt.
3. Solarkollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e '"kennzeichnet , daß die Jalousiebleche (11) um einen, in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Anstellwinkel (°£) der Wärmeträgerführungen (12) bestimmbarer Betrag ( a ) gegenüber dem vorhergehenden Jalousieblech versetzt angeordnet sind.
4. Solarkollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Wärmeträgerführungen (12) in einen, mit dem Kollektor integrierten Sammelbehälter (14) einmünden und daß von dem Behälter ein Entnahmestutzen (15) abzweigt.
5. Solarkollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß im unteren Bereich ein mit dem Kollektor integrierter Verteilerbehälter nach Art des oberen Sammelbehälters (14) angeordnet ist und daß von diesem die Wärmeträgerführungen abzweigen.
6. Solarkollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der durch die Jalousiebleche (11) geformte Innenraum optisch schwarz eingefärbt ist.

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