DE3024475A1

DE3024475A1 - Sonnenkollektor

Info

Publication number: DE3024475A1
Application number: DE19803024475
Authority: DE
Inventors: Herman Bloem; Johan Cecil De Grijs
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1979-07-03
Filing date: 1980-06-28
Publication date: 1981-01-22
Also published as: NL7905158A; IT8022191V0; GB2053456A; US4356811A; AU531210B2; FR2485705B1; FR2485705A1; GB2053456B; IT8023146A0; JPS5610657A; IT1131553B; SE8004800L; AU5976680A

Description

Ä.V. Philips' eiofi^pcni^clisn, Eindhoven 3024475

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Sonnenkollektor

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sonnenkollektor mit einer die Sonnewärme absorbierenden Absorberplatte, die an dem Verdampferteil eines Wärmerohres wärmeleitend befestigt ist, wobei die Absorberplatte und der Verdampferteil von einer evakuierten Glashülle umgeben sind, durch deren eine Stirnfläche das Wärmerohr hindurchgeführt ist und mit seinem ausserhalb der Glashülle liegenden Kbndensorteil mit einem Wärmetransportmittel in einem Wärmetransport sys tem in Wärmeaustausch- gebracht werden kann.

In Sonnenkollektor dieser Art ist in der US-PS 41 19 085 beschrieben worden. Bei diesen Sonnenkollektoren wird die vom Absorber aufgefangene Wärme an den Verdampferteil des Wärmerohres abgegeben. Das Arbeitsmedium im Wärmerohr befördert diese Wärme mittels eines Verdampfungs-Kondensationskreislaufes zum Kondensatorteil des Wärmerohrs. Der Kondensatorteil gibt zum Schluss dem Medium in dem Wärmetransportsystem seine Wärme ab.

Der Kondensatorteil des Wärmerohres soll dabei mit dem Medium in dem Transportsystem in gutem Wärmeaustausch sein. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Kondensator eng anliegend in einen Hohlraum des Wärmetransportsystems aufgenommen wird.

Dabei tritt das Problem auf, dass bei der gewünschten lage der Glashülle die Mittellinie des Kondensators mit der des Hohlraumes, in den der Kondensator aufgenommen werden musa, zusanmenfallen muss. In der Praxis führt dies zu sehr engen

Toleranzen beim Zusammenbauen des Sonnenkollektors und des Systems; ausserdem besteht die Gefahr, dass durch nicht einwandfreie. Ausrichtung grosse Kräfte auf das Wärmerohr ausgeübt werden beim Korrigieren der lage, die zu Bruch, insbesondere der Durchführungsverbindung des Wärmerohrs durch die Stirnfläche der

Glashülle, führen kann.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, einen Sonnenkollektor zu schaffen, der auf sehr einfache Weise und ohne Einhaltung äusserst

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genauer Toleranzen in ein System eingebaut werden kann.

Der erfindungsgemässe Sonnenkollektor weist dazu das Kennzeichen auf, dass ein Teil des Wärmerohres zwischen dem Kondensator und der Durchführung des Wärmerohres durch die Stirnwand der Glashülle biegsam ausgebildet ist. B3 gibt sich die Möglichkeit, durch Biegen die Lage des Kondensators gegenüber dem restlichen Teil des Wärmerohrs derart zu wählen, dass der Kondensator immer leicht in das Wärmetransportsystem eingebracht werden kann.

Die Anforderung einer genauen Ausrichting der Oeffnung bzw. des Hohlraumes im Wärmetransportsystem und des Kollektors fällt damit fort, was zu einer wesentlichen Vereinfachung und dadurch Kosteneinsparung führt.

Nach einer weiteren günstigen Ausführungsform ist das Widerstandsmoment des biegsamen Teils des Wärmerohres kleiner als das Moment, das die Hindurchführung des Wärmerohres durch die gläserne Endwand bestehen kann. Dies bedeutet, dass bei geringfügigen Korrekturen der Durchfuhrungsverbinding niemals ein Moment einer derartigen Grosse ausgeübt werden kann, das Glasbruch auftritt.

Ein derartiges kleines Widerstandsmoment kann nach, der Erfindung dadurch erhalten werden, dass für den biegsamen Teil ein geringerer Durchmesser und ein geringerer Durchgang gewählt wird als für die sich daran anschliessenden Teile des Wärmerohres.

Eine weitere Ausführungsform des Sonnenkollektors nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf, dass der biegsame Teil aus einem Werkstoff mit einem niedrigeren Elastizitätsmodul als der Werkstoff des Kondensator- und Verdampferteils hergestellt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

In der Figur ist auf schematische Weise und nicht massgerecht ein Ausführungsbeispiel eines Sonnenkollektors im Schnitt dargestellt.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein plattenförmiger Absorber

bezeichnet, der mit dem Verdampferteil 2 eines Wärmerohrs 3 wärmeleitend verbunden ist.

Der Absorber 1 und der Verdampferteil 2 sind von einer

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Glashülle 4 umgeben, die auf der einen Seite durch eine Stirnwand 5 abgeschlossen ist. Auf der anderen Seite ist die Glashülle 4 mit einer Stirnfläche 6 versehen, durch die der Verdampferteil 2 hindurchgeführt ist. In der Glashülle 4 herrscht Unterdruck. Die Durchführung des Verdampferteils 2 durch die Stirnfläche 6 ist wie folgt ausgebildet. Das Ende 7 des Verdampferteils 2 ist etwas erweitert. Am Aussenumfang dieses erweiterten Teils ist eine Metallbuchse 8 festgelötet, die an der Stelle 9 mit dem Glas der Stirnfläche 6 verschmolzen ist.

In dem erweiterten Teil 7 ist ein Rohr 10 festgelötet, das aus einem Metall mit einem, relativ niedrigen ELastizitätsmodul besteht, beispielsweise Kupfer, und einen etwas geringeren Aussendurchmesser als der Innendurchmesser des Verdampferteils 2. aufweist.

Mit dem anderen Ende schliesst sich das Rohr 10 an einen Kondensator 11 an, der einen etwas grösseren Durchmesser aufweist und dessen Innenwand mit wärmeübertragungsfordernden Teilen versehen ist. In diesem EaIl ist an der Innenwand eine Gazeschicht angeordnet. Der Kondensatorteil 11 ist in einen Hohlraum 12 eines Wärmetransportsystems 15 aufgenommen.

Das Rohr 10 weist nun ein derartig niedriges Widerstandsmoment auf, dass beim Ausüben eines Momentes' auf den Kondensatorteil 11 nicht die verletzliche Durchführung 9 durch die gläserne Stirnwand 6 zerstört wird, sondern mit eine Verformung des Rohres 10 auftritt.

Dieses niedrige Widerstandsmoment wird durch eine geeignete Werkstoff wahl und durch die Tatsache, dass der Aussendurchmesser des Rohres 10 kleiner ist als der Innendurchmesser des Verdampferteils 2, erhalten. Die Wandstärke ist dabei an den im Wärmerohr auftretenden maximalen Druck angepasst, wobei überraschenderweise der Durchgang (Querschnittsoberfläche) dennoch für ein einwandfreies Funktionieren des Wärmerohres ausreicht.

Durch diese biegsame Verbindung zwischen dem Verdampferteil 2 und dem Kondensatorteil 11 braucht nun der Kollektor nicht genau in der Mitte des Hohlraumes 12 in der Wand des Transportsvstems 15 zu liegen. Durch das biegsame Rohr 10 gibt es nun die Möglichkeit einer Korrektur, wodurch die Montage erleichtert wird.

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Bei einer praktischen Ausführungsform bestand der Verdampfer 2 aus Eisen, der Kondensator 11 aus einer Kupferlegierung und das Rohr 10 aus Kupfer.

Der Innendurchmesser und der Aussendurchmesser des

5 Verdampferteils 2 betrugen 6, 6 bzw. 8 mm. Der Innendurchmesser und der Aussendurchmesser des Kupferrohres 10 betrugen 5 bzw. 5,9 mm· Die Länge des Rohres 10 betrug dabei 20 mm. Auf diese Weise entsteht ein Sonnenkollektor, der durch eine gewisse Bewegungsfreiheit zwischen Verdampfer und Kondensator sich leicht

10 montieren lässt, wodurch die Betriebssicherheit erhöht wird.

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Leerseite

Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

\y/ Sonnenkollektor mit einer die Sonnewärme absorbierenden Absorberplatte, die an dem Verdampferteil eines Wärmerohres wärmeleitend befestigt ist, wobei die Absorberplatte und der Verdampferteil von einer evakuierten Glashülle umgeben sind, durch deren eine Stirnfläche das Wärmerohr hindurchgeführt ist und mit seinem ausserhalb der Glashülle liegenden Kondensatorteil mit einem Wärmetransportmedium in einem Wärmetransportsystem in Wärmeaustausch gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil (10) des Wärmerohres (3) zwischen dem Kondensator (11) und der Durchführung des Wärmerohres durch die Stirnwand (6) der Glasshülle biegsam ausgebildet ist.
2. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandsmoment des biegsamen Teils (10) des Wärmerohres (3) kleiner ist als das Moment, das die Durchführung (9) des Wärmerohres durch die gläserne Stirnwand bestehen kann.
3. Sonnenkollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der biegsame Teil (10) einen kleineren Aussendurchmesser und einen kleineren Durchgang hat als die anschliessenden Teile des Wärmerohrs (2).

4· Sonnenkollektor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der biegsame Teil (10) aus einem Werkstoff hergestellt ist mit einem niedrigeren Elastizitätsmodul als der Werkstoff des Verdampfer- und Kondensatorteils (2 bzw. 11).

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