DE2913443A1

DE2913443A1 - Kollektor fuer sonnenenergie

Info

Publication number: DE2913443A1
Application number: DE19792913443
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: SOTIRAKIS
Current assignee: SOTIRAKIS
Priority date: 1978-04-05
Filing date: 1979-04-04
Publication date: 1979-10-18
Also published as: FR2422120A1; BR7902113A; GB2018976A; BE875332A; ZA791623B; ES479335A1; GR60727B7; GR60712B; SE7903019L; NL7902659A; JPS54154845A; DK138479A

Description

Anmelder: Nikolaos VOUGIOÜKLES und Herakles SOTIRAKIS

58,Aristotelous Street
Athen, Griechenland

Kollektor für Sonnenenergie

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kollektor für Sonnenenergie zur Erhitzung von Wasser und anderen Flüssigkeiten, insbesondere auf eine Vorrichtung zur Konzentration der Sonnenstrahlung in eine Ebene. Es sind verschiedene Systeme

im stand der Technik zur Erhitzung von Wasser durch Sonnenwärme bekannt geworden. Diese Systeme haben jedoch verschiedene Nachteile, die sich aus der Variation der thermischen Energie ergeben und insbesondere der Tatsache, daß die Sonnenstrahlen nur auf eine Seite der Aufnehmer auftreffen, in denen das Wasser oder andere zu erhitzende Flüssigkeiten zirkulieren.

Dieses einseitige Auftreffen der Sonnenstrahlen hat in Bezug auf die Wirksamkeit die folgenden Nachteile;

Wenn die Strahlen auf die Aufnehmerflächen unter einem Winkel auftreffen, der nahe bei der Vertikalen liegt, ist die Wärmeaufnahme zufriedenstellend. Wenn jedoch die Strahlen

909842/0763

A 17 882 - 4 -

unter einer größeren Neigung auftreffen, dann ist die Wärmeaufnahme verringert. Außerdem sind die Seiten des Aufnehmers, auf die keine Sonnenstrahlen auftreffen, unaktiv und nicht verwendbar, und daher wird diese Seite neutral und/oder stellt sogar einen thermischen Verlustbereich dar, wenn sie nicht isoliert wird. Um diese Nachteile auszuschalten, wird nach der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, einen Solarkollektor zu schaffen, der Sonnenstrahlen auf allen seinen Seiten aufnehmen kann, d.h. auch auf der Seite (Oberfläche) von der die Sonnenstrahlen nicht kommen, um hohe Temperaturen bis zur Erzeugung von Niederdruckdampf zu erzielen.

Es wird also durch die Erfindung ein Kollektor für Sonnenenergie zur Erhitzung von Wasser und anderen Flüssigkeiten für verschiedene Verwendungsmöglichkeiten, beispielsweise der Erzeugung von Warmwasser, der Erhitzung von Flüssigkeiten für Zentralheizungen, Raumklimatisierung und generell zur Erhöhung der Temperatur von Flüssigkeiten durch Sonnenenergie für die Verwendung in Haushalt und Industrie geschaffen.

Bei dem vorgeschlagenen Solarkollektor wird die Konzentration der Sonnenstrahlen vorgenommen

a) durch die Reflexion der Sonnenstrahlen auf geneigten Spiegeln und ihr nachfolgendes Auftreffen auf die Aufnehmer und

b) durch ihr direktes Auftreffen auf eine Seite des Aufnehmers .

Dadurch bedecken die auftreffenden Sonnenstrahlen die gesamte Umfangsflache des Absorbers, um eine einheitliche Verteilung der Energie und eine rasche Erhöhung der Temperatur der durch die Aufnehmer strömenden Flüssigkeit zu erzielen. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben

909842/076?

A 17 882 - 5 -

sich aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1" einen Querschnitt durch den vorgeschlagenen Solarkollektor, bei dem die Aufnehmer in einem rechten Winkel gegenüber den einkommenden Sonnenstrahlen angeordnet sind,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Solarkollektor, bei dem die Aufnehmer gegenüber der bestrahlten Oberfläche horizontal angeordnet sind und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines vorgeschlagenen Solarkollektors.

Die Vorrichtung besteht aus einem Hauptkörper, der an allen Seiten von einem Rahmen oder Kasten 8 umgeben ist, der aus Metallblech oder Kunststoff hergestellt ist.-Seine obere Fläche ist mit einem transparentem Glas 4 oder transparentem Flachmaterial aus anderen Materialien überdeckt. Im Inneren des Rahmens 8 sind Reflektoren 2 unter einem Winkel *f zwischen ihnen, der zwischen 60 und 120° variieren kann, jedoch je Stufe konstant ist, und mit einer Teilung t angeordnet, die von der geographischen Breite des Ortes abhängen, an dem der Kollektor arbeiten soll.

Die Reflektorspiegel 2 können aus rostfreiem Stahlblech oder Aluminium oder jedem anderen Material angefertigt sein, das Sonnenlicht unter einem hohen Reflektionsgrad zwischen 0,8 oder 0,9 bis 1,0 reflektieren kann, d.h. also mit einer geringen Absorptionsfähigkeit für Strahlung.

909842/0763

Unter den Reflektoren und innerhalb des gesamten leeren Raumes zum Rahmen 8 ist eine gute thermische Isolation 4 aus Glaswolle oder Polyurethan-Schaumstoff oder irgendeinem anderen Isoliermaterial angeordnet.

In den von den Reflektoren gebildeten Winkeln sind die Energieaufnehmer 3 mit rohrförmigem rechteckigen, rundem oder dreieckigem Querschnitt angeordnet. Die zu erhitzende Flüssigkeit fließt im Inneren der Aufnehmer.

Alle Aufnehmer jedes Kollektors sind im Inneren des Rahmens oder Kastens 8 nach Art von Roststäben angebracht, und zwar zueinander parallel längs oder quer zur Längserstreckung des Kastens oder Rahmens 8.

Die Seiten, an denen die Öffnungen der Aufnehmer 3 sind, sind rechtwinklig an einen Flüssigkeitssammler 5 geschweißt. Damit bildet die Gesamtheit der Aufnehmer 3 und der Kollektoren 5 einen gemeinsamen Kreislauf, der mit Wasser oder einer anderen zu erhitzenden Flüssigkeit gefüllt ist. An jedem der beiden Seiten des Rahmens 8 ist eine Öffnung mit einem an den Kollektor 5 geschweißten Rohr versehen. Die öffnung 9 dient als Einlaß und die öffnung 6 als Auslaß für die in dem System zirkulierende Flüssigkeit.

Der Aufnehmer 3 kann aus Metall, Kunststoff oder Gummimaterial bestehen und ist von außen mit einer schwarzen Farbe gestrichen oder mit irgendeinem anderen Material von dunkler Farbe beschichtet, das die Sonnenstrahlen für eine bessere Absorptionsfähigkeit aufnimmt. Die Sonnenstrahlen treffen im rechten Winkel an allen ümfangsflachen des Aufnehmers 3 nach ihrer Reflektion an den Reflektoren 2 auf und insbesondere durch direktes Auftreffen auf eine ihrer Flächen.

Die Fläche der transparenten Glasscheibe oder die transpa-

909842/076S

renten Kunststoffflächen über den Aufnehmern 3 und den Reflektoren 2 sind zur Bildung eines abgeschlossenen Raumes (Vakuums) in dem Raum des Sammlers durch ein Dichtungsmaterial, Gummi oder Silikon 10 abgedichtet, das zusammen mit einer Schutzabdeckung 11 die Dichtheit und Dauerhaftigkeit des Dichtungsmaterials durch Schutz gegen Wettereinflüsse zu allen Zeiten sicherstellt.

Die Vorrichtung ist auf einem Gestell 7 zur Bildung einer Neigung gegenüber dem Boden unter einem Winkel UD angeordnet. Diese Neigung hängt von der geographischen Breite ab, in der die Vorrichtung angeordnet ist und von der Jahreszeit, während der die Aufnahme von Sonnenenergie stattfinden soll.

Die Aufnehmer 3 können auf dem Rahmen oder Kasten vertikal entsprechend Fig.1 oder horizontal entsprechend Fig.2 angeordnet sein. Wenn sie horizontal angeordnet sind, wird ein ausreichender Spalt 12 zwischen ihnen gelassen, durch den die Sonnenstrahlen auf die Reflektoren 2 fallen können.

909842/0763

Leerseite

Claims

Ansprüche

ζ 1.y Kollektor für Sonnenenergie zur Erhitzung von Wasser und anderen Flüssigkeiten,dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Anzahl von Aufnehmern (3) für Sonnenstrahlen (Wärmestrahlung) mit rohrförmiger, ebener oder anderer Gestalt besteht, die in dem Kollektor horizontal oder vertikal gegenüber der Auftreffflache über Reflektoren (2) angeordnet sind, die aus Spiegeln bestehen und unter einem Winkel derart angeordnet sind, daß sie das Auftreffen der Sonnenstrahlen (13) auf die der Sonne zugewandten Oberfläche der Aufnehmer (3) und auf diejenigen Flächen sicherstellen, die unterhalb dieser Oberflächen und an den nicht der Sonne zugewandten Seiten der Aufnehmer (3) liegen.
2. Reflektorfläche aus einem Material mit geringer Absorptionsfähigkeit, die unter einem Winkel zwischen 60 und 120° angeordnet ist und unterhalb der Strahlen-Eintrittsfläche

909842/076 3

PoeteoheokknnlriSIuttoettCBl ,· B0Oin.)7Ol -iiJean-7f.fi . f >,«ml„«,

eines Solarkollektors und unterhalb der Aufnehmer nach Anspruch 1 angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie die durch die Spalte (12) zwischen den Aufnehmern (3) hindurchtretenden Strahlen (13) reflektieren und auf die nicht der Sonne zugewandten Flächen der Aufnehmer (3) richten.

0 9 8 4 2/076: