DE3120520A1

DE3120520A1 - Heiz- insbesondere kochvorrichtung

Info

Publication number: DE3120520A1
Application number: DE19813120520
Authority: DE
Inventors: Erich Ing. Pöhlmann (grad.), 8650 Kulmbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-05-22
Filing date: 1981-05-22
Publication date: 1983-01-27
Also published as: DE3120520C2

Description

Heiz- insbesondere Kochvorrichtung
Die Erfindung geht aus von einer Heiz- insbesondere Kochvorrichtung mit Solarkollektor.
Insbesondere in heißen Wüstenreginem ist es bekannterweise ein Problem, daß die meist sosshaften Bewohner für die Zubereitung ihres Essens das Brennmaterial in der jeweiligen Umgebung sammeln. Neben der damit verbundenen Belastung ergibt sich ein weiteres Problem dadurch, daß die Versteppung der ohnedies unfruchtbaren Gebiete weiter zunimmt. Zur Bewältigung dieser Probleme wurde vorgeschlagen, für die heißen Zonen Solar-Kocheinrichtungen mit faltbaren Parabolspiegeln zu verwenden. Ein Nachteil einer solchen Einrichtung ist neben der komplizierten Bedienung, daß der Brennpunkt immer auf den Kochtopf gelenkt werden muß, d.h. die Solarwärme wird unmittelbar während der Einstrahlzeit zur Erwärmung des Gargutes verwendet. Nun ist es eine Tatsache, daß gewohnheitsgemäß während der heißen Tageszeit, wenn also die entsprechende Sonneneinstrahlung vorhanden ist, nicht gekocht wird. Vielmehr besteht ein Bedürfnis zur Nahrungsaufnahme und damit zum Kochen in der Regel nur in den kühleren Tagesstunden, z.B. in den Abendstunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zgrunde, eine Heiz- insbesondere Kochvorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß in konstruktiv möglichst einfacher Weise eine Speicherung der Solarwärme und eine Abgabe derselben zu jeden gewünschten Zeitpunkt ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Solarkollektor thermisch verbunden ist mit einem Wärmespeicher, daß ferner eine Zeiz- oder Kochfläche in thermischer Verbindung stsht mit dem Wärme speicher und daß der Wärmefluss zwischen Solarkollektor, Wärmespeicher und Reiz- oder Kochfläc.be steuerbar ist. Vorzugsweise sind Solarkollektor und Reiz- oder Kochfläche einerseits und Wärmespeicher andererseits über einen bezüglich der Richtung des Wärmeflusses umschaltbaren Wärmetauscher miteinander thermisch verbunden. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, die in der heißen Tageszeit vorhandene Solarwärme zu sammeln und sie ii Wärmespeicher zu speichern, wo sie bis zum gewünschten Zeitpunkt zur Durchführung eines Kochvorganges zur Verfügung steht.und durch Umschaltung bzw. Umkehrung des Wärmeflusses an die Heiz- oder Kochfläche abgegeben werden kann.
Eine konstruktiv und in der Handhabung sehr einfache Bauweise der erfindungsgemäßen Heiz- insbesondere Kochvorrichtung ergibt sich dadurch, daß als t ermische Verbindung zwischen Solarkollektor und Heiz- oder Kochfläche einerseits und Wäriespeicher andererseits ein schräg angeordnetes, vorzugsweise ein nur bis zu einer vorbestimmten Temperatur flüssig bleibendes Sältemittel enthaltendes Wärmerohr vorgesehen ist, das in einer ersten Neigungsstellung einen Wärmefluss vom Solarkollektor zum Wärmespeicher und in einer zweiten, entgegengesetzten Neigungsstellung einen Wärmefluss vom Wärme speicher zur Reiz- oder Kochfläche ermöglicht. Während der heißen Tageszeit wird die eingestrahlte, vom Solarkollektor auf genommene Wärmeenergie mittels deq Wärmerohres in den Wärmespeicher geleitet. Das Speichermedium im Wärmespeicher ist z.B. ein Salz mit geeignetem Schmelzpunkt. In an sich bekannter Weise kann jedoch auch ein Reststoff-Speicher verwendet werden. Durch die entsprechende Neigung erfolgt hierbei ein Wärmefluss nur in einer einzigen Richtung, nämlich in Richtung des Wärmespeichers, Soll zur Durchführung eines Kockvorganges oder allgemein zu Heizzwecken eine Erhitzung der Reiz- oder Kochfläche erfolgen, so wird einfach dei Neigungsstellung des Wärmerohres verändert, so daß nur ein Wärmefluss vom Wärmespeicher zur vorgenannten Fläche erfolgt, was schon infolge der Schwerkraft,z.B. bei Verwendung eines flüssigen Kältemittels, erfolgen kann. Es besteht die Möglichkeit, den Solarkollektor sowie die einstückig damit verbundene Heiz- oder Kochfläche zusammen mit dem schräg angeordneten Wärmerohr schwenkbar am Wärmespeicher zu lagern, um damit die Neigungsstellung verändern zu können.
Eine besonders einfache, stabile und narrensichere Bauweise erhält man jedoch dadurch, daß ein klotz-oder plattenartiger Körper aus einem gut wärmeleitendem Material, z.B. Aluminium, vorgesehen ist, der auf der einen Seite eine, den Solarkollekter bildende Absorberfläche und auf der gegenüberliegenden Seite eine Heiz- oder Kochfläche besitzt, der über das Wärmerohr mit dem Wärmespeicher verbunden ist und der durch Drehen um 180°, vorzugsweise zusammn mit dem damit starr verbundenen Wärme speicher und zusammen mit den Wärmerohr von Kollektorbetrieb auf Heiz- bzw. Kochbetrieb umschalter ist.
Durch die Erfindung erhält man insbesondere den Vorteil, daß sich konstruktiv aufwendige, störanfällige und ein technisches Einfühlungsvermögen der Bedienungsperson voraussetzende Steuer-oder Regelorgane völlig vermieden werden. Ferner erübrigen sich hierbei Sicherheitsorgane, z.B. im Form eines Überdruckventils, da bei Verwendung eines Kältemittels das gewählte Kältemittel im Wärmerohr bei einem bestimmten Druck bis zu einer gewissen Temperatur flüssig bleibt und somit als Wärmeträger fungiert.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem in der Zeichnung dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Es zeigt Fig. t und 2 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Reiz- insbesonderte Kochvorrichtung in zwei unterschiedlichen Gebrauchsstellungen.
Hauptbestandteile der Vorrichtung sind ein im wesentlichen Quaderförmiger Wärmespeicher i, ein klotz- oder plattenartiger Körper 2 sowie ein Wärmerohr 3. Der Wärsespeicher i ist allseitig mit einer thermischen Isolierung 4 umgeben.
Der Körper 2 besteht aus einem Wärme gut leitenden Material, vorzugsweise aus einem Aluminiumklotz und besitzt einerseits eine geschwärzte Absorberfläche 5 mit darüber angeordneter Glasscheibe 6 und andererseits eine Kochfläche 7, gebildet durch den blanken oder mit einer gut wärmeleitenden Schutzschicht überzogenen Aluminiumklotz. Seitlich ist der Körper 2 mit einer thermischen Isolierung 8 umgeben.
Die Bauhöhe des Körpers 2 ist wesentlich geringer als diejenige des Wärme speichers l und die Kochfläche 7 fluchtet mit der in Fig. i unteren Begrenzungsfläche des Wäree.speichers 1. Das z.B. als geschlossenes Wärmetauscher-System ausgebildete und ein bis zu einer bestimmten Temperatur bei einem bestimmten Druck flüssig bleibendes Kältemittel enthaltende Wärmerohr 3 ist in Schräglage in den Körper 2 und in den Wärme speicher i eingebettet. Er besitzt im Wärmespeicher l die Wärmeverteilung innerhalb des Wärme speichers i begünstigende Rippen 9. Der Rohrabschnitt 10 zwischen Körper 2 und Wärmespeicher i ist ebenfalls von einer thermischen Isolierung II umgeben. Als Speichersediue im Wärmespeicher i wird in bekannter Weise, z.B. ein Salz mit geeigneten Schmelzpunkt, verwendet. Wärmespeicher 1, Körper 2 und Wärmerohr 3 bilden zusammen eine starre, bauliche Einheit, die nach außen hin hermetisch verschlossen it.
Fig. 1 zeigt die Stellung der Vorrichtung für Kollektorbetrieb.
Hierbei weist die Absorberfläche 5 nach oben, während die Kochfläche 7 auf dem Boden 12 aufliegt. Bei Sonneneinstrahlung wird an der Absorberfläche 5 die Wärmeenergie gesammelt verbunden mit einer Erhitzung des Körpers 2, z.B. des Aluminiumblockes auf eine Temperatur von z.B. 200°C in Wüstangegenden.
Die eingestrahlte Wärmeenergie wird nun mittels des Wärmerohres 3 infolge dessen Schräglage in den Wärmespeicher 1 geleitet und dort über die Rippen 9 gleichmäßig verteilt. Im Laufe des Tages wird sich also der Wärmespeicher 1 bis auf die sogenannte Leerlauftemperatur des Solarkollektors aufheizen.
Fig. 2 zeigt die gegenüber Fig. 1 um 180° verdrehte Stellung der Vorrichtung, in welcher die Kochfläche 7 oben liegt und das Wärmerohr 3 sich in einer umgekehrtem Neigungsstellung befindet, im welcher nur mehr ein Wärmefluss vom Wärmespeicher 1 zum Körper 2 und damit zur Kochfläche 7 erfolgen kann. Im dies er Stellung der Vorrichtung können auf der Kochfläche 7 Kochvorgänge durchgeführt werden, z.B. während der Abend-oder Nachstunden. Dies wird ermöglicht durch einfaches Unkehren der Vorrichtung. Hierbei wird der Solarkollektor zur Lochplatte denn infolge der Schwerkraft wird durch das Wärmerohr 3 Wärme aus dem Wärmespeicher 1 in den Körper 2 transportiert. Durch einfaches Wiederumdrehen der Vorrichtung kann jederzeit eine Unterbrechung des Wärmetransportes vom Wärmespeicher i zum Körper 2 vorgenommen werden. Hierbei verliert der Wärmespeicher i nur soviel Wärmeenergie, wie dies über die Oberfläche durch die Isolierungen hindurch möglich ist. Da der Zeitunterschied zwischen maximaler Aufspeicherung und Wärmeentnahme nur einige Stunden beträgt, ist dieser Wärmeverlust zu vernachlässigen.
Um die jeweilige Funktionsstellung der Vorrichtung für jedermann leicht erkennbar zu machen, ist es vorteilhaft, wenn aif der Absorberfläche 5 ein leicht verständliches Symbol, z.B. in Form einer Scnnendarstellung und auf der Kochfläche 7 ein ebenso leicht verständliches Symbol, z.B. in Form eines Kocktopfes, aufgebracht ist.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Heiz- insbesondere Kochvorrichtung mit Solarkollektor, d d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Solarkollektor theraisch verbunden ist mit einea Wärmespeicher (1), daß ierner eine Heiz- oder Kochfläche (7) in theriischer Verbindung steht mit dem Wärmespeicher und daß der Wärmefluss zwischen Solarkollektor, Wärmespeicher und Reiz- oder Kochfläche steuerbar ist.
2. Reiz- insbesondere Sochvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Solarkollektor und Heiz- oder Kochfläche einerseits und Wärmespeicher andererseits huber einen bezüglich der Richtung des Wärmeflusses umschaltbaren Wärmetauscher miteinander thermisch verbunden sind,
3 Heiz- inbesondere Kochvorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als thermische Verbindung zwischen Solarkollektor und Heiz- oder Kochfläche einerseits und Wärnespeicher (i) andererseits ein schräg angeordnetes, vorzugsweise ein nur bis zu einer vorbestimmten Temperatur flüssig bleibende Kältemittel enthaltendes Wärmerohr (3) vorgesehen ist, das in einer ersten Neigungsstellung (Fig.1) einen Wärmefluss vom Solarkollektor zum Wärmespeicher (i) und in einer zweiten, entgegengesetzten Neigirngsstellung (Fig.2) einen Wärr.efluss vom Wärmespeicher zur Heiz- oder Kochfläche (7) ermöglicht.
4. Heiz- insbesondere Kochvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenazeichnet, daß ein klotz.- oder plattenartiger Körper (2) aus einem gut wärmeleitenden Material, z.B Aluminium, vorgesehen ist, der auf der einen Seite, eine den Solarkollektor bildende Absorberfläche (5) und aut der gegenüberliegenden Seite eine Heiz- oder Kochfläche (7) besitzt, der über das Wärmerohr (3) mit den Wärmespeicher (i) verbunden ist und der durch Drehen um 1800 zumindest zusammen mit des Wärmerohr von Kollektorbetrieb auf Heiz- bzw. Kochbetrieb umschaltbar ist.
5. Heiz- insbesondere Kochvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Körper (2), Wärmerohr (3) und Wärmespeicher (i) eine bauliche, hermetisch verschlossene Einheit bilden, die mit Ausnahme von Absorberfläche und Heiz- oder Kochfläche von einer thermischen Isolierung (4, 8, ii) umgeben ist.
6. Heiz- insbesondere Kochvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmerehr (3) den klotz- oder plattenartigen Körper (3) und den Wärmespeicher (1) weitgehend durchzieht und in Körper und Wärmespeicher eingebettet ist.
7. Heiz- insbesondere Kochvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmerohr (3) innerhalb des Wärmespeichers (i) mit die Wärmeverteilung begünstigenden Rippen (9) versehen ist.
8. Heiz- insbesondere Kochvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Absorbertläche (5) und Heiz- oder Kochfläche (7) mit die jeweilige Funktionsstellung der Vorrichtung kennzeichnenden Symbolen versehen sind.