DE3429226A1 - Gas foil solar-energy collector installation - Google Patents
Gas foil solar-energy collector installationInfo
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Abstract
Description
PatentbeschreibungPatent description
as-Flien-onneneneriekollektor Anlage Die Verbreitung von Sonnensemergiegewinnungsanlagen ist derzeit stark beeinträchtigt durch die verhältnismäßig hohen Kosten bedingt durch konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand, der für den Anwender meist das Hinuziehen von Fach- leuten bedeutet.as-Flien-onneneneriekollektor Anlage The spread of solar energy recovery systems is currently severely affected by the relatively high costs through design and manufacturing effort, which is mostly for the user the involvement of specialist people means.
Gegenstand dieser Patentbeschreibung ist eine Sonnenkollektoranlage, die im Gegensatz zu bisher bekannten Anlagen ein wesentlich verbessertes Verhältnis von Leistung zu Aufwand aufweist und die in besonderem Maße die Belange der Eigenleistung bei der Erstellung einer solchen Anlage berücksichtigt. Leitgedanke dabei ist, hauptsächlich Bauteile und Materialien zu verwenden, die auch von Laien mit einfachen Mitteln leicht und ungefährlich zu bearbeiten und zu montieren sind. Weiterhin ist vermieden worden, irgendwelche umweltschädlichen Arbeitsmedien oder Frostschutzmittel ein zusetzen.Infolge des modularen Aufbaus der Kollektorfläche kann diese unterschiedlichen Aufgaben und örtlichen Gegebenheiten , insbesondere bei nicht zusammenhängenden Flächen mit unterschiedlicher neigung leicht angepaßt werden.The subject of this patent description is a solar collector system, which, in contrast to previously known systems, has a significantly improved ratio from performance to expenditure and which in particular the interests of personal performance taken into account when creating such a system. The main idea here is, mainly Components and materials to be used, even by laypeople with simple means are easy and safe to work on and assemble. It is also avoided any environmentally harmful working media or antifreeze Due to the modular structure of the collector surface, it can be different Tasks and local conditions, especially in the case of unrelated ones Surfaces with different slopes can be easily adjusted.
Die vorliegende Kollektoranlage eignet sich auch besonders für den Einsatz in Wasserschutzgebieten oder Bereichen, die nicht fortwährend einer personellen Uberwachung unterliegen.The present collector system is also particularly suitable for Use in water protection areas or areas that are not continuously staffed Subject to supervision.
Arbeitsmedium der hier beschriebenen Sonnenkollektoranlage ist ein Gas, z.B. Luft, das mittels einer geregelten Umwälzgebläse- und angeschlossenen Wärmetauschereinheit einheit eingesammelte Sonnenenergie an einen offenen Wasserkreislauf 06 abgibt. Das wasser gelangt über eine stets mit Wasser gefüllte Pumpe 17 aus einem sogenannten drucklosen Speicher 9 über eine wärmeisolierte Hohrleitung ö6 in die Wärmetauschereinheit e und von da zurück in Speicher, dessen Füllstand je nach Betriebszustand geringfügig schwankt.The working medium of the solar collector system described here is a Gas, e.g. air, which by means of a regulated circulation fan and connected Heat exchanger unit Unit collected solar energy in an open water circuit 06 gives up. The water comes from a pump 17 which is always filled with water so-called pressureless memory 9 via a heat-insulated Hohrleitung ö6 in the Heat exchanger unit e and from there back into memory, the level of which depends on the operating status fluctuates slightly.
Die Gebläseeinheit bewirkt, daß das Gas von der Wärmetauschereinheit über die \Ierbindungskanäle O3in den Vorlauf Patentbeschreibung des Hauptsammlers 12 20 gelangt und von dort die integrierten Verteilungskanäle 0s' der Kollektorteilflächen 11 durchströmt und über die Eintrittsöffnungen an den Enden der Zuleitkanäle 3 der Kollektorteilkammern die Atsorberkanäle0 erreicht. Die Verweilzeit der Gasteilchen in den Absorberkanähen kann über die geregelte Umwälzgebläseeinheit zu den Einstrahlungsbedingungen angepaßt werden und beträgt im allgemeinen nur wenige Sekunden.The blower unit causes the gas from the heat exchanger unit Via the connection channels O3 into the flow Patent description of the main collector 12 20 arrives and from there the integrated distribution channels 0s' of the collector surfaces 11 flows through and via the inlet openings to the Ends of the supply channels 3 of the collector sub-chambers, the Atsorberkanäle0 achieved. the The dwell time of the gas particles in the absorber channels can be controlled via the regulated circulation fan unit to be adapted to the irradiation conditions and is generally only a few Seconds.
Das aufgeheizte Was durdiströmt die Ableitkanäle der Teilkammern und tritt in die integrierten Sammelkanäle 0 der Kollektorteilflächen in denen es zu den Verbindungsöffnungen zum Sücklaufkanal 19 des Hauptsammlers 12 strömt.The heated water flows through the drainage channels of the sub-chambers and enters the integrated collecting channels 0 of the collector surfaces in which it occurs the connection openings to the return channel 19 of the main collector 12 flows.
Der Hauptsammler leitet das Gas in Vorlauf des Verbindungsteils 9 und von da zur Gebläse- Wärmetauschereinheit, wo das Gas Wärme an den Wasserkreislauf abgibt.The main collector conducts the gas in the flow of the connecting part 9 and from there to the fan heat exchanger unit, where the gas heats the water circuit gives away.
Die hier werweDdeten Absorber 9) bestehen aus einer mit entsprechenden Solarlacken beschichteten etwa 30-200 pm dünnen Folie, vorzugsweise aus Aluminium, die so geformt ist, daß Strömungskanäle nahezu gleichen Kuerschnitts 9) entstehen, vorzugsweise dreieckige. Bei den auftretenden Strömungsverhältnissen mit sehr geringen Druckunterschieden können die Absorberkanäle als nahezu formbeständig gelten.The absorbers 9) used here consist of a corresponding one Solar lacquers coated about 30-200 μm thin film, preferably made of aluminum, which is shaped in such a way that flow channels are created with almost the same cross section 9), preferably triangular. With the occurring flow conditions with very low The absorber channels can be regarded as almost dimensionally stable if there are pressure differences.
Dadurch wird ein etwa gleichmäßiges burchströmen des gesamten Absorberbereiches erreicht. Schädliche Süskstrahlung kann ebenso wie schädliche Konvektion nur in der Hälfte der Absorberkanäle auftreten, was aber über die regelbare Strömungsgeschwindigkeit in Grenzen gehalten werden kann.This results in an approximately even flow through the entire absorber area achieved. Just like harmful convection, harmful fresh radiation can only occur in occur in half of the absorber channels, but this is due to the controllable flow rate can be kept within limits.
Der geschlossene Gaskreislauf bietet gerade in Zeiten starker Einstrahlung und hoher Aussentemperaturen den Vorteil, leistungsmindernde Absorberübertemperaturen verhindern zu können. Ein Verstauben wie etwa bei Verwendung von ungefilterter Aussenluft wird ebenfalls vermieden.The closed gas cycle offers particularly in times of strong irradiation and high outside temperatures have the advantage of performance-reducing absorber excess temperatures to be able to prevent. A build-up of dust, for example when using unfiltered outside air is also avoided.
Andererseits ermöglichen die geringen Berührungsflächen Patentbeschreibung des Absorbers mit dem Teilkammerboden und den beitenwänden sowie die reflektierende Deschichtung des Teilkammerbodens und der Leitkanäle, daß infolge der einsetzenden erhöhten Rückstrahlung bei hoher Stillstandseinstrahlung die zulässige Wärmebelastung der Hartschaumteile auch bei Stillstand der Anlage nicht überschritten werden.On the other hand, the small contact areas make it possible Patent description of the absorber with the partial chamber floor and the side walls as well as the reflective Layering of the sub-chamber bottom and the guide channels that as a result of the onset increased reflection at high standstill radiation, the permissible thermal load the rigid foam parts are not exceeded even when the system is at a standstill.
Damit ist es möglich, für den Bau der Kollektorteilkammern billigen Schaumstoff zu verwenden, der überdies noch eine Integration der Verteil- und sammelkanäle in die Rückseite der Teilkammern auf leichte Weise erlaubt. Das leichte Verarbeiten von Hartschaumstoffen senkt zudem auch den AufWand beim Zusammenbau der einzelnen Module der Kollektorfläche 9)1.This makes it possible to cheap for the construction of the collector sub-chambers To use foam, which also integrates the distribution and collection channels into the rear of the sub-chambers in an easy way. The easy processing of rigid foams also reduces the effort involved in assembling the individual items Module of the collector surface 9) 1.
Schließlich seien noch einige bemerkungen zum Einbau der beschriebenen Kollektoranlage angefügt. Die Anlage wurde entwickelt zum Aufstellen im treiben, wozu natürlich gehört, daß die hier beschriebene Kollektortläslse mit einem ue Stand der Technik entsprechenden zusätzlichen Gehäuse zu ver-2 sehen ist. Im Regelfall wird eine etwa 6 - 8 m große Kollektorfläche auf einer Haltesäule montiert. Eine solche Haltesäule ist dadurch gukennzeichnet, daß sie die gegeneinander und gegenüber der Umgebung wärmeisolierten Verbindungskanäle n enthält und die angeschlossen wird an eine über dem oder im Erdreich geführte Verlängerung dieser Verbindungskanäle bis hin zur Gebläse-Wärmetauschereinheit.Finally, there are a few more comments on the installation of the described Collector system attached. The system was developed for installation in the drift, This of course includes the fact that the collector glass described here has a ue stand the technology corresponding additional housing can be seen. As a general rule an approximately 6 - 8 m large collector surface is mounted on a support column. One Such a support column is characterized by the fact that they are against each other and opposite the environment contains thermally insulated connection channels n and which is connected to an extension of these connecting channels above or in the ground up to the fan heat exchanger unit.
bei Verwendung der Kollektoranlage nach dieser Beschreibung im Hausbereich können die Kollektorteilflächen mit Vorteil zwischen den Dachsparren montiert werden. Dazu ist jedoch eine Eindeckung der Daches in diesem Bereich mit transparentem Material notwendig. Auf den Abstand der baulich bedingten Sparren braucht man dabei nicht sonderlich zu achten, da der Hauptsammler zu in der Lage ist, auch im Abstand variierende Eintrittsöffnungen zu Verteil- und Sammelkanälen 5 9 aufzunehmen, wenn nur die Kollektorteilflächenrückseiten dem Kantenverlauf des Hauptsammlers entsprechen.when using the collector system according to this description in the house the collector surfaces can advantageously be installed between the rafters. For this purpose, however, the roof in this area must be covered with transparent material necessary. There is no need for the spacing of the rafters required by the structure Pay particular attention, as the main collector is able to also vary in distance To accommodate inlet openings to distribution and collecting channels 5 9, if only the back of the collector surface area correspond to the edge course of the main collector.
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Family Applications (1)
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