DE69304641T2

DE69304641T2 - Solarkollektor

Info

Publication number: DE69304641T2
Application number: DE69304641T
Authority: DE
Inventors: Herman Lai
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-08-26
Filing date: 1993-08-06
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2013-08-07
Also published as: DK0584614T3; EP0584614A1; CA2104712C; ES2094429T3; CA2104712A1; ATE142768T1; US5275150A; EP0584614B1; DE69304641D1; GR3021504T3

Description

Ein typischer Solarkollektor ist in Fig. 3 gezeigt und umfaßt eine Schicht aus wärmeisolierenden Materialien 60, die im Bodenabschnitt eines Gehäuses 80 angeordnet sind, eine dünne Glaslage 90, die oben auf dem Gehäuse 80 angeordnet ist, eine Schicht aus einer Zinnfolie 70, die oben auf die Materialien 60 aufgebracht worden ist, eine Anzahl von Messingrohren 40, die oberhalb der Zinnfolie 70 angeordnet sind und jeweils eine Wärmekollektorplatte 50 zum Sammeln von Sonnenenergie und zum Erwärmen des durch die Rohre 40 strömenden Wassers enthalten. Die Sonnenenergie kann nicht zweckmäßig gesammelt werden.
Weitere Typen von Solarkollektoren umfassen eine Anzahl konkaver Flächen, wobei jedoch die das Wärmemedium tragenden Rohre im Bodenabschnitt der konkaven Flächen angeordnet sind, deren Sonnenenergie-Sammelwirkung ebenfalls schlecht ist.
Die US-A-4 423 718 beschreibt eine Solarkollektorplatte, umfassend eine verspiegelte dünne Bodenlage, die in eine Folge paralleler linearer Mulden und eine dünne obere Fensterlage strukturiert ist. Die obere und die Bodenlage sind verbunden, um eine Vakuumumhüllung vorzusehen. Eine Anzahl paralleler Solarabsorptionsrohre ist am Konzentrationspunkt der parallelen Mulden positioniert. Ein Zwischenraum ist für jedes Rohr und zwei konkave Reflexionsflächen gebildet. Jede konkave Reflexionsfläche ist zwischen zwei konvexen Flächen vorgesehen. Demzufolge sind die konkaven Flächen nicht benachbart. Jedes Rohr ist in einer Kammer umschlossen derart, daß eine Trennwand zwischen jeweils zwei benachbarten Rohren gebildet ist und einige durch die dünne Bodenlage reflektierte Lichtstrahlen nicht auf den Rohren konzentriert werden, da sie auf konvexe Abschnitte der dünnen Bodenlage gerichtet sind und dann zerstreut werden.
Das Ziel der Erfindung ist es, einen Solarkollektor mit einer hohen Energiesammelrate zu schaffen.
Wie beansprucht umfaßt der Solarkollektor ein Gehäuse, eine Platte, die in einem Bodenabschnitt des Gehäuses vorgesehen ist und eine Anzahl von konkaven und reflektierenden Flächen aufweist, die in einem oberen Abschnitt davon gebildet sind, und Rohre zur Unterbringung eines wärmeleitenden Mediums, wodurch auf die konkaven und reflektierenden Flächen scheinendes Licht auf die Rohre reflektiert wird, um das wärmeleitende Medium zu erwärmen. Gemäß der Erfindung sind die konkaven und reflektierenden Flächen nebeneinander angeordnet derart, daß Umkehrpunkte zwischen jeweils zwei benachbarten konkaven Flächen gebildet sind und die Rohre oberhalb der Umkehrpunkte angeordnet sind und sich entlang dieser erstrecken derart, daß der Krümmungsmittelpunkt jeder der konkaven Flächen an den Seitenabschnitten der Rohre liegt.
Fig. 1 ist eine Querschnittansicht eines Solarkollektors, ausgeführt längs Linien 1-1 von Fig. 2;
Fig. 2 ist eine Querschnittansicht ausgeführt längs Linien 2-2 von Fig. 1; und
Fig. 3 ist eine Teilquerschnittansicht des typischen Solarkollektors.
Wobei auf Fig. 1 und 2 Bezug genommen wird, ein Solarkollektor umfaßt eine Platte 10, die im Bodenabschnitt eines Gehäuses 19 vorgesehen ist, eine Anzahl von Rohren 20, die oberhalb der Platte 10 angeordnet sind und Endabschnitte aufweisen, die durch Halteeinrichtungen 11 am Platz gehalten werden, eine Abdeckung 30, die oberhalb der Rohre vorgesehen ist und vorzugsweise aus Glasmaterialien hergestellt ist; ein Einlaßrohr 23 und ein Auslaßrohr 24, die im Gehäuse 19 vorgesehen sind und mit den Endabschnitten der Rohre 20 jeweils in Verbindung stehen derart, daß Wasser und dergleichen über das Einlaßrohr 23 und die Rohre 20 in das Auslaßrohr 24 strömen kann.
Wie am besten in Fig. 2 gezeigt ist, die Platte 10 ist wellenförmig, enthaltend eine Anzahl von konkaven Flächen, die im oberen Abschnitt gebildet sind und nebeneinander angeordnet sind, derart, daß ein Umkehrpunkt zwischen jeweils zwei benachbarten konkaven Flächen gebildet ist, jede der konkaven Flächen eine Silberschicht 14 aufweist, die darauf durch beispielsweise Gallvanisierprozesse gebildet worden ist, um eine reflektierende Fläche zu bilden, vorzugsweise, ein entsprechendes Rohr 20 oberhalb der Platte vorgesehen ist und sich entlang des Umkehrpunktes erstreckt, der zwischen jeweils zwei benachbarten konkaven Flächen gebildet ist derart, daß eine reflektierende Fläche auf jeder Seite jedes der Rohre 20 vorgesehen ist und sich der Krümmungsmittelpunkt jeder der konkaven Flächen an den Seitenabschnitten 22 der Rohre 20 befindet derart, daß das durch die reflektierenden Flächen 14 reflektierte Licht auf die Rohre 20 konzentriert werden kann, und derart, daß das durch die Rohre 20 strömende Wasser mit rascher Geschwindigkeit erwärmt werden kann.
Es ist vorzuziehen, daß die Außenumfangsflächen der Rohre 20 mit einer Chromüberzugsschicht 25 galvanisiert sind, um die Absorption der Wärme aus dem Licht zu erleichtern, wobei der Chromüberzug 25 eine schwarze Farbe aufweist.
Wobei wieder auf Fig. 1 Bezug geommen wird, wenigstens eine Öffnung 12 ist vorgesehen, um den zwischen der Platte 10 und der Abdeckung 30 gebildeten Raum des Gehäuses 19 zu evakuieren, und die Öffnung 12 wird nach Evakuiervorgängen blockiert derart, daß der zwischen der Platte 10 und der Abdeckung 30 gebildete Raum ein Vakuumraum ist, wodurch kein Medium zur Wärmeleitung im Raum vorhanden ist derart, daß kein Wärmeverlust des Wassers auftreten wird, außerdem werden die Platte 10 und die Abdeckung 30 zur Bildung des Raums nicht erwärmt derart, daß die Platte 10 und die Abdeckung 30 nicht aus wärmebeständigen Materialien hergestellt werden müssen.
Demgemäß kann die Sonnenenergie durch den Solarkollektor wirksam gesammelt werden.

Claims

1. Solarkollektor, umfassend ein Gehäuse (19), eine Platte (10), die in einem Bodenabschnitt des Gehäuses (19) vorgesehen ist und eine Anzahl von in einem oberen Abschnitt davon gebildeten konkaven und reflektierenden Flächen aufweist, und Rohre (20) zur Unterbringung eines wärmeleitenden Mediums, wodurch auf die konkaven und reflektierenden Flächen scheinendes Licht auf die Rohre (20) reflektiert wird, um das wärmeleitende Medium zu erwärmen, dadurch gekennzeichnet, daß die konkaven und reflektierenden Flächen nebeneinander angeordnet sind derart, daß Umkehrpunkte zwischen jeweils zwei benachbarten konkaven Flächen gebildet sind und die Rohre (20) oberhalb der Umkehrpunkte angeordnet sind und sich entlang dieser erstrecken derart, daß der Krümmungsmittelpunkt jeder der konkaven Flächen an den Seitenabschnitten der Rohre liegt.

2. Solarkollektor nach Anspruch 1, bei dem die konkaven und reflektierenden Flächen eine dort aufgebrachte Silberschicht (14) zum Reflektieren des Lichtes enthalten.

3. Solarkollektor nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Abdeckung (30), die sich auf einem oberen Abschnitt des Gehäuses (19) in Eingriff befindet und angeordnet ist derart, daß zwischen der Platte (10) und der Abdeckung (30) ein Raum abgegrenzt ist, welcher Raum einen Vakuumraum umfaßt.

4. Solarkollektor nach Anspruch 3, bei dem das Gehäuse (19) wenigstens eine Öffnung darin abgrenzt, um einen Unterdruck in dem Raum abzuziehen.

5. Solarkollektor nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Chrombeschichtung (25), die auf eine Außenumfangsfläche jedes der Rohre (20) zur Erleichterung der Wärmeabsorbtion aufgebracht ist.

6. Solarkollektor nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Halteeinrichtung (11) zum Halten des Rohrs (20) und zum Halten des Rohrs (20) oberhalb und entlang der Umkehrpunkte der Platte (10).