DE3302942A1

DE3302942A1 - Frostschutzvorrichtung fuer ein sonnenenergiespeichersystem

Info

Publication number: DE3302942A1
Application number: DE19833302942
Authority: DE
Inventors: Masanori Hitachi Chinen; Koichi Hitachi Kotani; Isao Ibaraki Sumida; Moriaki Ibaraki Tsukamoto
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Showa Denko Materials Co ltd
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1983-01-28
Publication date: 1983-08-11
Also published as: JPS637297B2; JPS58129190A

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Sonnenenergie speicherndes Rohrsystem im allgemeinen, insbesondere eine Frostschutzvorrichtung für ein abgedichtetes und eine Arbeitsflüssigkeit enthaltendes Wärmespeicherrohr, aus dem Wasser schwierig zu entfernen ist, oder ein anderes wärmespeicherndes Rohr.
Bisher standen zwei Frostschutzverfahren zur Verhinderung eines Frostschadens zur Verfügung, der anderenfalls an einem abgedichteten Wärmespeicherrohr auftritt, das ein Heizrohr oder dgl.
oder eine Anlage mit einem Kanal verwendet, aus dem Wasser nur schwer zu entfernen ist. Das eine Verfahren soll die Anlage als Ganzes warmhalten, während das andere Verfahren ein Heizelement zum Erhitzen des Abschnitts verwendet, bei dem die Gefahr einer Beschädigung durch Frost wahrscheinlich ist. Das erstere Verfahren erzielt bei strenger Kälte keinen Frostschutz, während das letztere Verfahren den Nachteil hat, daß ein Ausfall der Energiezufuhr das Verfahren unwirksam macht, wobei ferner die Betriebskosten hoch sind.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Frostschutzvorrichtung, die die angegebenen Nachteile des Standes der Technik vermeidet, eine hohe Betriebssicherheit für ein Sonnenenergiespeicherrohr aufweist und ein Warmhalten oder Erhitzen des abgedichteten Wärmespeicherrohrs oder eines Kanals erübrigt, aus dem Wasser nur schwer zu entfernen ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch den Ge-Gegenstand des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein -Matr rial, etwa ein rusermatcrii aLillarwirkung v auf eine in einem Wärmespeicherrohr enthaltene Flüssigkeit ausübt, was den eigentlichen Frostschutz darstellt. Hierdurch kann die im Wärmespeicherrohr enthaltene Flüssigkeit aus diesem nach außen geleitet werden, wodurch ein sonst am Wärmespeicherrohr auftretender Frostschaden verhindert wird.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht der gesamten Frostschutzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, eingebaut in einem Sonnenenergiespeichersystem mit Heizrohr; Fig. 2 eine schematische Ansicht der gesamten Frostschutzvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform, eingebaut in einem U-förmigen Sonnenenergiespeichersystem; Fig. 3 einen Querschnitt des U-förmigen Sonnenenergiespeicherrohrs mit einer weiteren Ausführungsform der Frostschutzvorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung in Anwendung an einem als Heizrohr ausgebildeten Sonnenenergiespeicherrohr.
Ein Wärmespeicherabschnitt 10 enthält ein äußeres Rohrteil 16 und ein als Wärmespeicherrohr dienendes Heizrohr 12, das im Rohrteil 16 enthalten ist. Das Heizrohr 12 ist gegenüber der Waagerechten derart geneigt, daß eine Arbeitsflüssigkeit 18 an seinem einen Ende durch Schwerkraft gesammelt- wird. Das Heizrohr 12 ist innerhalb eines Wärmetauschabschnitts 20 abgezweigt und an seinem anderen Ende an ein abgedichtetes Rohrteil 30 angeschlossen, an dessem anderen Ende sich ein Flüssigkeitsbehälter 32 befindet. Ein Material oder gezwirntes Garn 14 mit Kapillarwirkung erstreckt sich vom einen Ende des Heizrohrs 12 zum Flüssigkeitsbehälter 32, dessen Durchmesser größer als derjenige des Heizrohrs 12 ist, um eine Beschädigung zu vermeiden, die sonst beim Gefnere: der Flüssigkeit am Flüssigkeitsbehälters 32 auftritt.
Wenn das Heizrohr 12 unwirksam ist, dringt das an seinem einen Ende angesammelte Arbeitsfluid durch Oberflächenspannung in das Garn 14 ein und bewegt sich durch das Rohrteil 30 bis zum Flüssigkeitsbehälter 32. Bei der Ausführungsform von Fig. 1 erstreckt sich das Garn 14 bis zum Flüssigkeitsbehälter 32.
Wenn sich jedoch der Flüssigkeitsbehälter 32 unter dem Wärmetauschabschnitt 20 oder näher am Boden als dieser befindet, müßte sich das Garn 14 nur bis zu einem Ende oder dem Einlaß des Rohrteils 30 erstrecken, da sich das Arbeitsfluid 18 dann durch Schwerkraft nach unten bewegen kann.
Die Verwendung eines Drahtnetzes oder Metallgewebes, das die Innenwand des Heizrohrs 12 bedeckt, anstelle des gezwirnten Garns 14, würde die Funktion des Heizrohrs 12 verbessern.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, eingebaut in ein U-förmiges Sonnenenergiespeichersystem. Fig. 2 zeigt das Sonnenenergiespeichersystem in einem unwirksamen Zustand, wobei eine gespeicherte Arbeitsflüssigkeit 18 im Kreislauf durch ein U-förmiges Rohrteil 26 strömt, wenn die in einem Flüssigkeitsbehälter 44 befindliche Flüssigkeit zur Erhitzung durch eine Pumpe 42 gefördert wird.
Das Garn 14 aus Metall- oder Glasfaser erstreckt sich durch das Rohrteil 26 und ein an einem Auslaß hiervon angeschlossenes abzweigendes Rohrteil 30. Das vordere Ende des Garns 14 befindet sich am vorderen Ende des Rohrteils 26, während sich das andere Ende des Garns in einer tieferen Stellung als das vordere Ende des Rohrteils 26 befindet. Die am vorderen Endteil des Rohrteils 26 befindliche Arbeitsflüssigkeit dringt in das vordere Ende des Garns 14 ein und tropft aus dessen anderem Ende durch Schwerkraft. Auf diese Weise kann die Arbeitsflüssigkeit 18 aus dem vorderen Endteil des Rohrteils 26 mit dem Ergebnis entfernt werden, daß sich im Rohrteil 26 kein Flüssigkeitsniveau befindet und die Frostgefahren für das Sonnenenergiespeicherrohr vermieden werden können.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, die sich von der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß das Garn 14 am Rohr befestigt ist, so daß die Anwesenheit des Garns 14 für das Strömen der Arbeitsflüssigkeit durch das Rohrteil kein Hindernis darstellt. Diese Ausführungsform hat den zusätzlichen Vorteil, einen Druckabfall im Kanal der Arbeitsflüssigkeit zu verringern.
Leerseite

Claims

Frostschutzvorrichtung für ein Sonnenenergiespeichersystem Ansprüche Frostschutzvorrichtung für ein Sonnenenergiespeichersystem, - das ein Wärmespeicherrohr und ein daran angeschlossenes und-hiermit in ständiger Verbindung stehendes Abzweigrohr aufweist, gekennzeichnet - durch eine im Wärmespeicherrohr (12; 26) und im Abzweigrohr (30) angeordnete Einrichtung (14) mit Kapillarwirkung, die sich durchgehend von einem gegebenen Teil des Wärmespeicherrohrs (12; 26) durch das Abzweigrohr (30) hindurch erstreckt, - wobei die Einrichtung (14) mit Kapillarwirkung wirksam ist wenn das Sonnenenergiespeichersystem unwirksam ist, und eine im gegebenen Teil des Wärmespeicherrohrs (12; 26) angesammelte Flüssigkeit anzieht und durch Kapillarwirkung durch das Wärmespeicherrohr (12;26) und das Abzweigrohr (30) hindurch fördert.
2. Frostschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - daß das Wärmespeicherrohr (12; 26) ein Heizrohr und das Abzweigrohr (30) ein abgedichtetes Rohrteil ist.
3. Frostschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - daß die Einrichtung (14) mit Kapillarwirkung sich nur am Boden des Wärmespeicherrohrs (12;26 befindet.
4. Frostschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, - daß das Abzweigrohr (30) einen größeren Durchmesser als das Wärmespeicherrohr (12;26) hat.