DE3822313C2 - Countercurrent - broken glass - solar panel - Google Patents

Countercurrent - broken glass - solar panel

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Description

Die Erfindung betrifft einen Gegenstrom-Glasscherben- Sonnenkollektor gemäß dem Patentanspruch.The invention relates to a countercurrent broken glass Solar panel according to the claim.

Der Sonnenkollektor soll mit Hilfe der Sonnenstrahlen Luft von Umgebungstemperatur auf eine wesentlich höhere Temperatur erhitzen.The solar panel is said to use the sun's rays Air from ambient temperature to a much higher one Heat the temperature.

Die Kosten für den Sonnenkollektor sollen dabei gering sein.The cost of the solar collector should be low be.

Sonnenkollektoren gibt es in vielerlei Ausführungen. Die gemeinsame Schwierigkeit aller Sonnenkollektoren ist es, die Energieverluste auf der sonnenzugewandten Seite des Sonnenkollektors gering zu halten.There are many types of solar panels. The common difficulty of all solar panels is the energy losses on the side facing the sun to keep the solar collector low.

Diese Verluste entstehen durch Wärmestrahlung der Kollektor­ oberfläche, Wärmeübergang an die Umgebungsluft, Wärmeleitung vom Inneren des Kollektors an seine Oberfläche, Wärme­ transport mit Luftströmungen vom Inneren des Sonnenkollektors nach außen.These losses result from heat radiation from the collector surface, heat transfer to the ambient air, heat conduction from the inside of the collector to its surface, heat transport with air currents from the inside of the solar panel outward.

Zudem sind die Kosten für Sonnenkollektoren meist sehr hoch, unter anderem auch deshalb, weil die Bestandteile der meisten Sonnenkollektoren wie etwa Glasscheiben als solche bereits sehr teuer sind.In addition, the cost of solar panels is usually very high, among other things, because the components of most Solar panels such as glass panes as such already are very expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sonnen­ kollektor zu schaffen, bei dem die Energieverluste auf der sonnenzugewandten Seite gering sind und bei dem die Bestandteile billig sind.The invention has for its object a sun to create a collector where the energy losses the side facing the sun is low and the Components are cheap.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Schichtenfolge, wobei die oberste Schicht aus mehreren Lagen von übereinanderliegenden Glasscherben besteht, dann folgt eine Schicht mit verhältnismäßig hohem Strömungswiderstand, darunter ein Raum mit niedrigem Strömungswiderstand. Die mittlere Schicht kann etwa aus einem Vlies bestehen, oder aus einer Sand- oder Erdschicht oder aus feinen Glasscherben. Die untere Schicht kann aus grobem Schotter oder groben Glasscherben bestehen mit vielen großen Luftzwischenräumen oder einfach ein freier Raum sein mit einer einfachen Stützkonstruktion, um die beiden oberen Schichten zu tragen.According to the invention, this object is achieved by Layer sequence, with the top layer consisting of several layers consists of broken glass, then follows a layer with a relatively high flow resistance, including a room with low flow resistance. The middle layer can consist of a fleece, or from a layer of sand or earth or from fine Broken glass. The bottom layer can be made of coarse gravel or coarse broken glass exist with many large ones Air gaps or just be a free space with a simple support structure to support the top two Wear layers.

Die zu erhitzende Luft tritt von oben durch die Glas­ scherbenschicht ein, erhitzt sich an dieser, tritt dann durch die mittlere Schicht in den unteren Raum ein, aus welchem sie abgesaugt und der Nutzung zugeführt wird. The air to be heated passes through the glass from above shard layer heats up on it, then passes through the middle layer into the lower room from which it is suctioned off and used.  

Die mittlere Schicht mit dem verhältnismäßig hohen Strömungswiderstand bewirkt eine gleichmäßige Verteilung des einfließenden Luftstromes über die Fläche, auch wenn die Luft im unteren Raum nur an wenigen Punkten und nicht flächenhaft abgesaugt wird.The middle layer with the relatively high Flow resistance causes an even distribution of the inflowing air flow over the surface, even if the air in the lower room only at a few points and is not vacuumed over a large area.

Erzielbare VorteileAchievable advantages

  • 1. In jeder Glasscherbe wird wegen der großen Lichtdurch­ lässigkeit nur ein kleiner Teil des Sonnenlichtes absorbiert, dadurch ergibt sich insgesamt eine sehr große Wärme­ übergangsfläche vom Energieabsorber (Glasscherbe) zum Wärmeträger (Luft).1. Due to the large amount of light shining through in every broken glass only a small part of the sunlight is absorbed, this results in a very large warmth overall transition area from energy absorber (broken glass) to Heat transfer medium (air).
  • 2. Der Wärmeleitungswiderstand ist durch die vielfache Glasabdeckung und die geringe Berührungsfläche der einzelnen Scherben untereinander sehr hoch.2. The heat conduction resistance is due to the multiple Glass cover and the small contact area of the individual shards among themselves very high.
  • 3. Wärmeverluste durch Konvektion, durch das Aufsteigen erhitzter Luft und durch Wärmeleitung werden durch den von außen nach innen fließenden Luftstrom (Gegenstrom­ verfahren) vermieden.3. Heat loss through convection, through ascending heated air and by conduction are caused by the airflow flowing from outside to inside (counterflow procedure) avoided.
  • 4. Strahlungsverluste aus dem Kollektorinneren werden durch die vielfache Glasabdeckung vermindert, da Glas die Wärme­ strahlen fast vollständig absorbiert.
    Die von den Glasscherben absorbierende Wärmemenge wird wiederum an die einströmende Luft abgegeben.    4. Radiation losses from the inside of the collector are reduced by the multiple glass cover, since glass almost completely absorbs the heat.
    The amount of heat absorbed by the broken glass is in turn given off to the inflowing air.
  • 5. Verwendung billiger Baustoffe, da Glasscherben reichlich verfügbar sind und bei gleichen optischen Eigenschaften nur einen kleinen Bruchteil der Kosten für Glasscheiben verursachen.5. Use of cheap building materials, as broken glass is abundant are available and with the same optical properties only a small fraction of the cost of glass panels cause.
  • 6. Die Bestandteile des Gegenstrom-Glasscherben-Sonnenkollektors sind als loses Schüttgut in großen Mengen billig transportier­ bar und können am Ort der Nutzung auf einfache Art zum fertigen Kollektor zusammengefügt werden.6. The components of the countercurrent broken glass solar panel are cheaply transported in bulk as bulk goods bar and can be easily manufactured at the point of use Collector are put together.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Zeichnung.An embodiment of the invention shows the drawing.

Im Erdreich (E) ist ein großes flaches Loch ausgehoben. Darin sind die drei Schichten untergebracht.
Erste Schicht (1.S) Glasscherben.
Zweite Schicht (2.S) Vlies.
Dritte Schicht (3.S) grober Schotter.
Die Luft (L) strömt von oben in Pfeilrichtung in den Gegenstrom-Glasscherben-Sonnenkollektor hinein und erhitzte Luft wird an der Absaugstelle (A) aus der dritten Schicht abgesaugt.A large shallow hole is dug in the ground (E). The three layers are housed in it.
First layer ( 1 .S) of broken glass.
Second layer ( 2 .S) fleece.
Third layer ( 3 .S) of coarse gravel.
The air (L) flows from above in the direction of the arrow into the countercurrent broken glass solar collector and heated air is extracted from the third layer at the extraction point (A).

Die Sonnenstrahlen (Str) treffen ebenfalls von oben auf den Gegenstrom-Glasscherben-Sonnenkollektor auf und werden bei ihrem Weg durch die Glasscherbenschicht allmählich absorbiert. Die Glasscherben erhitzen sich dadurch und geben Wärme an die einströmende Luft ab.The sun's rays (Str) also hit the from above Countercurrent broken glass solar panel and are at their Gradually absorbed away through the broken glass layer. The broken glass heats up and gives heat to the inflowing air.

Claims (3)

1. Gegenstrom-Glasscherben-Sonnenkollektor zur Erhitzung von Luft von Umgebungstemperatur auf eine wesentlich höhere Temperatur, bestehend aus drei übereinander liegenden Schichten, wobei die oberste Schicht aus mehreren Lagen von Glasscherben besteht, die mittlere Schicht einen hohen Strömungswiderstand und die unterste Schicht einen niedrigen Strömungswiderstand aufweist, und wobei die unterste Schicht in einem Raum angeordnet ist, aus welchem die erhitzte Luft nach dem Durchströmen der drei Schichten abgesaugt wird.1. Countercurrent broken glass solar panel for heating air from ambient temperature to a much higher temperature, consisting of three superimposed layers, the top layer consists of several layers of broken glass, the middle layer has a high flow resistance and the lowest layer has a low flow resistance, and the bottom layer is located in a room from which the heated air after flowing through the three Layers is suctioned off. 2. Gegenstrom-Glasscherben-Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Schicht aus einem Vlies, einer Sand- oder Erdschüttung oder aus feinen Glas­ scherben besteht.2. countercurrent broken glass solar collector according to claim 1, characterized in that the middle layer consists of a Fleece, sand or earth or fine glass shards exist. 3. Gegenstrom-Glasscherben-Sonnenkollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unterste Schicht aus grobem Schotter oder groben Glasscherben mit großen Luftzwischenräumen besteht.3. countercurrent broken glass solar panel according to claim 1 or 2, characterized in that the bottom layer from coarse gravel or coarse broken glass with large ones There are air gaps.
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