DE8503482U1

DE8503482U1 - Device for cooking or heating food and beverages

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Publication number: DE8503482U1
Application number: DE8503482U
Authority: DE
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1985-02-08
Filing date: 1985-02-08
Publication date: 1985-08-01

Description

Fraunhofer-Geseiis'chaft .*.'." " ISE-G1Fraunhofer-Geseiis'chaft. *. '. "" ISE-G1

Vorrichtung zum Kochen oder Erwärmen von Speisen und Getränken Device for cooking or heating food and beverages

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Kochen oder Erwärmen von Speisen und Getränken durch Ausnutzen der einfallenden Sonneneinstrahlung mit Hilfe eines Kollektors. The innovation relates to a device for cooking or Heating of food and beverages by taking advantage of the incident solar radiation with the help of a collector.

Derartige Vorrichtungen sind bekannt und verfügen meist über einen Splcgcx, ueiü clue mechanische NttChf ühr'vöf "· richtung zugeordnet ist. Da die bekannten Vorrichtungen über keinen Wärmespeicher verfügen, können diese lediglich im direkten Sonnenlicht und nicht im Schatten oder nach Sonnenuntergang verwendet werden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen ist es, daß die mechanische Nachführvorrichtung teuer und empfindlich ist.Such devices are known and usually have via a Splcgcx, ueiü clue mechanical NttChf ühr'vöf "· direction is assigned. Since the known devices have no heat storage, they can only be used in direct sunlight and not in the shade or after sunset. Another The disadvantage of the known devices is that the mechanical tracking device is expensive and sensitive is.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und auch bei einer Unterbrechung der Sonneneinstrahlung verwendet werden kann.On the basis of this prior art, the object of the innovation is to develop a device of the initially described to create the type mentioned, which is characterized by a simple structure and also in the event of an interruption sunlight can be used.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß ein isolierter öltank, in dessen Oberseite eine Kochmulde ausgebildet ist und ein Flachkollektor auf einem gemeinsamen Fahrgestellt befestigt sind, und daß sich zwischen dem Öltank und dem Flachkollektor zwei Rohrleitungen erstrecken. Dadurch, daß statt eines Spiegels ein Flachkollektor vorgesehen ist, entfällt eine aufwendige, teure Nachführvorrichtung mit einem Spiegel, der empfindlich gegen mechanische Beanspruchung ist und außerdem leicht verschmutzt. Der isolierte öltank gestattet es, Wärme zuspeichern, so daß auch im Schatten oder nach Sonnenuntergang Sonnenenergie zur Verfügung steht. Das zuAccording to the invention, this object is achieved in that an insulated oil tank has a hob in its top is formed and a flat collector are mounted on a common chassis, and that two pipes extend between the oil tank and the flat-plate collector. Because instead of a mirror a flat-plate collector is provided, there is no need for a complex, expensive tracking device with a mirror, which is sensitive to mechanical stress and also easily soiled. The isolated oil tank allows heat to be stored so that solar energy is also available in the shade or after sunset stands. That too

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kochende Gut kann in einem Kochtopf erwärmt werden, der in die Kochmulde eingesetzt wird. Flüssigkeiten oder Wasser lassen sich auch direkt in die Kochmulde einfüllen und über einen im öltank vorgesehenen Durchlauferhitzer erwärmen.Food to be cooked can be heated in a saucepan that is inserted into the hob. Liquids or water can also be poured directly into the hob and heat it up using a water heater provided in the oil tank.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Neuerung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Appropriate refinements and developments of the innovation result from the subclaims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung dargestellt. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the innovation is shown. Show it:

Fig. 1 die neuerungsgemäße Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,1 shows the device according to the innovation in a perspective view,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Verrohrung des Flachkollektors der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, FIG. 2 is a plan view of the piping of the flat-plate collector of the device shown in FIG. 1,

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und3 shows a schematic sectional view through the device according to FIGS. 1 and

Fig. 4 auszugsweise einen Querschnitt durch den 1 \ Flachkollektor.Fig. 4 is an extract of a cross section through the 1 \ Flat plate collector.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum Kochen oder Erwärmen von Speisen und Getränken, die nachfolgend kurz Solarkocher genannt ist, verfügt über ein in Fig. 1 im wesentlichen verdeckt dargestelltes Fahrgestell 1 mit Laufrädern 2, so daß der Solarkocher leicht bewegt und entsprechend der jeweiligen Richtung der Sonneneinstrahlung gedreht werden kann.The device shown in Fig. 1 for cooking or Heating of food and beverages, which is briefly called solar cooker in the following, has an in Fig. 1 essentially covered chassis 1 with wheels 2, so that the solar cooker easily can be moved and rotated according to the respective direction of solar radiation.

Wie man in Fig* 1 deutlich erkennt, verfügt der Solarkocher über einen Flachkollektor 3, der auf einer schrägen Wand 4 des Gehäuses 5 des Solarkochers angeordnet ist. Die Neigung der schrägen Wand 4 ist den jeweiligen Strahlungsverhältnissen angepaßt, um möglichst viel Sonnenenergie auffangen zu können. As can be clearly seen in Fig * 1, the solar cooker has Via a flat plate collector 3, which is arranged on an inclined wall 4 of the housing 5 of the solar cooker is. The inclination of the inclined wall 4 is adapted to the respective radiation conditions in order to be able to collect as much solar energy as possible.

Wie man in Fig. 1 weiter erkennt, ist auf der Oberseite 6 des Gehäuses 5 eine Kochmulde .7 vorgesehen, in die ein Kochtopf mit den zu erwärmenden Speisen oder Getränken teilweise oder ganz versenkbar eingesetzt werden kann. Der Boden 8 der in Fig. 3 im Schnitt dargestellten Kochmulde ist in einer weiter unten näher beschriebenen Weise über eine Flüssigkeitsleitung mit einem in Fig. 1 sichtbaren Wasserhahn 9 verbunden, der zum Ablassen von Wasser dient, das in die Kochmulde 7 geschüttet wurde und mit Hilfe des Solarkochers erwärmt wurde.As can be seen in Fig. 1, a hob is on the top 6 of the housing 5 .7 is provided in the a saucepan with the food or drinks to be heated can be partially or completely inserted can be. The bottom 8 of the hob shown in section in FIG. 3 is shown in more detail below described manner connected via a liquid line with a visible in Fig. 1 water tap 9, the serves to drain water that has been poured into the hob 7 and heated with the help of the solar cooker became.

Der Solarkocher verfügt weiterhin über eine in Fig. 1 nicht dargestellte Isolierabdeckung, die es gestattet, die Kochmulde mit dem ggf. dort eingesetzten Kochtopf abzudecken, um Wärmeverluste zu vermeiden.The solar cooker also has an insulating cover, not shown in Fig. 1, which allows cover the hob with the saucepan that may be inserted there in order to avoid heat loss.

Der in Fig. 1 perspektivisch dargestellte Flachkollektor 3 ist in Fig. 2 schematisch in einer' Aufsicht und in Fig. 4 teilweise im Schnitt dargestellt. Der Flachkollektor verfügt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Kollektorfläche von etwa 1,7 m². Neben der Ausnutzung der Sonnenstrahlung gestattet er auch das Ausnutzen der Globalstrahlung. Der Flachkollektor 3 verfügt über einen üblichen Kastenrahmen 10 und eineThe flat-plate collector 3 shown in perspective in FIG. 1 is shown schematically in a top view in FIG. 2 and partially in section in FIG. 4. In the exemplary embodiment shown, the flat-plate collector has a collector area of approximately 1.7 m ² . In addition to the use of solar radiation, it also allows the use of global radiation. The flat collector 3 has a conventional box frame 10 and a

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Abdeckung 11, die als Zweifachabdeckung ausgebildet 1st, um die Wärmeverluste klein zu halten. Infolge des Einsatzes hochselektiver Absorber und konvektionsunterdrückender Kapillarstrukturen als Kollektorabdeckung werden bei dem Solarkocher Temperaturen bis etwa 150 ⁶C erreicht.Cover 11, which is designed as a double cover, in order to keep the heat losses small. As a result of the use of highly selective absorbers and convection-suppressing capillary structures as collector covers, temperatures of up to around 150 ⁶ C can be achieved with the solar cooker.

Der Flachkollektor 3 verfügt über mehrere, beispielsweise fünf, Parallelrohre 12, die einen Durchmesser von 16 mm haben. Die Parallelrohre 12 sind, wie aus Fig. 2 hervorgeht, mit einem unteren Sammelrohr 13 verbunden, das über einen mittigen Einlaufe 14 verfügt. Die gegenüberliegenden Enden der Parallelrohre 12 sind mit einem oberen Sammelrohr 15 verbunden, das aus einem ersten Rohrabschnitt 16 und einem zweiten Rohrabschnitt 17 besteht, die in der in Fig. 2 dargestellten Weise an ihren Enden 18, 19 miteinander verbunden sind, um eine Anordnung zu schaffen, die die Einhaltung des Tichelmann-Prinzips gestattet. Der erste Rohrabschnitt 16 ist nit den oberen Enden der in regelmäßigen Abständen voneinander angeordneten Parallelrohre 12 verbunden. Der zweite Rohrabschnitt 17 ist mit einem mittigen Auslauf 20 versehen. Auf diese Weise ist der Weg für das den Flachkollektor 3 durchströmende Medium zwischen dem Einlauf 14 und dem Auslauf 20 unabhängig davon, über welches der Parallelrohre 12 der Transport erfolgt. Der Durchmesser der Sammelrohre beträgt 26 mm.The flat collector 3 has several, for example five, parallel tubes 12, which have a diameter of 16 mm. As can be seen from FIG. 2, the parallel pipes 12 are connected to a lower collecting pipe 13, which has a central inlet 14. The opposite ends of the parallel tubes 12 are connected to a Upper header 15 connected, which consists of a first pipe section 16 and a second pipe section 17 consists, which in the manner shown in Fig. 2 at their ends 18, 19 are connected to one another To create an arrangement that allows compliance with the Tichelmann principle. The first pipe section 16 is connected to the upper ends of the parallel tubes 12, which are arranged at regular intervals from one another. Of the second pipe section 17 is provided with a central outlet 20. In this way the way is for that Flat plate collector 3 medium flowing through between the inlet 14 and the outlet 20 regardless of the above which of the parallel tubes 12 the transport takes place. The diameter of the collecting pipes is 26 mm.

Fig. 3 zeigt schematisch unter Weglassen des Kastenrahmens 10, des Gehäuses 5 und der etwa 20 cm starken Isolationsschicht auf der Innenseite des Gehäuses 5 den Aufbau des Solarkochers.Fig. 3 shows schematically with the omission of the box frame 10, the housing 5 and the approximately 20 cm thick Insulation layer on the inside of the housing 5 the structure of the solar cooker.

Wie man in Fig, 3 erkennt, ist der Auslauf 20 des Flachkollektors 3 über eine obere Rohrleitung 21 mit dem Inneren eines Öltanks .22 in der Nähe dessen oberen Randes verbunden. Der öltank 22 ist mit einem Thermoöl 23 als Wärmetransport- und Wärmespeichermedium gefüllt. Sein Volumen beträgt beispielsweise 50 1 bei einem Durchmesser von etwa 32 cm und einer Höhe von etwa *As can be seen in FIG. 3, the outlet 20 of the flat-plate collector 3 is connected via an upper pipe 21 connected to the inside of an oil tank .22 near its upper edge. The oil tank 22 is with a thermal oil 23 filled as a heat transport and heat storage medium. For example, its volume is 50 liters for a Diameter of about 32 cm and a height of about *

65 cm. Um die Wärmeverluste einzuhalten, ist der öltank65 cm. In order to keep the heat losses, the oil tank is

ί 22 von einer nicht gezeichneten g'uten Isolationsschicht f ί 22 of a good insulation layer (not shown) f

umgeben.surround.

Wie man in Fig. 3 erkennt, ist im öltank 22 die Kochmulde 7 beispielsweise mit einer Tiefe von etwa 13 cm vorgesehen.As can be seen in Fig. 3, the hob is in the oil tank 22 7 provided for example with a depth of about 13 cm.

In der Nähe des Bodens 24 des Öltanks 22 ist eine untere Rohrleitung 25 angeschlossen, die mit dem Einlauf 14 des Flachkollektors 3 verbunden ist. Um bei fehlender | Sonneneinstrahlung ein schnelles Auskühlen des Öltanks \ 22 zu vermeiden, ist in der unteren Rückleitung 25 ein \ In the vicinity of the bottom 24 of the oil tank 22, a lower pipe 25 is connected, which is connected to the inlet 14 of the flat-plate collector 3. In order to avoid a | To prevent the oil tank from cooling down quickly \ 22, there is a \ in the lower return line 25 \

Rückschlagventil 26 vorgesehen.Check valve 26 is provided.

Beim Betrieb des Solarkochers wird mit Hilfe der durch den Flachkollektor 3 absorbierten Wärme das Thermoöl 23 im Öltank 22 erwärmt, wobei sich eine Temperaturschichtung in der Weise einstellt, daß im oberen Bereich des Öltanks 22 höhere Temperaturen vorliegen als im unteren Bereich. In Abhängigkeit von der Zähigkeit des Thermoöls sind die Durchmesser der Rohrleitungen und die geometrischen Abmessungen und Zuordnungen der verschiedenen Teile des Solarkollektors so gewählt, daß eine kontinuierliche Durehströniung des Kollektors 3 und des Öltanks 22 durch einen Thermosyphon-KreisläUf aufrecht-When the solar cooker is in operation, the heat absorbed by the flat-plate collector 3 is used to generate the thermal oil 23 heated in the oil tank 22, a temperature stratification in such a way that in the upper region of the Oil tanks 22 are at higher temperatures than in the lower area. Depending on the viscosity of the thermal oil are the diameters of the pipelines and the geometric dimensions and assignments of the various Parts of the solar collector chosen so that a continuous Durehströniung of the collector 3 and the Upright oil tanks 22 by means of a thermosyphon circuit.

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erhalten wird. Um die Größenverhältnisse und Abmessungen zu verdeutlichen, ist in Fig. 3 vertikal ein Maßstab dargestellt, aus dem sich die Höhe verschiedener Bauteile über dem Erdboden ergibt.is obtained. In order to clarify the proportions and dimensions, a is shown vertically in FIG. 3 Scale shown from which the height of various components above the ground results.

Der in Fig. 1 dargestellte Wasserhahn 9 ist mit der in Fig. 3 erkennbaren Flüssigkeitsleitung 27 verbunden. Die Flüssigkeitsleitung 27 durchquert den Öltank 22 spiralförmig in Gestalt eines Durchlauferhitzers. Die obere Mündung 28 der Flüssigkeitsleitung 27 liegt am Boden 8 der Kochraulde 7, so daß in die Kochmulde 7 eingefülltes Wasser über die Flüssigkeitsleitung 27 zum Wasserhahn 9 gelangen kann und dabei durch den so gebildeten Durchlauferhitzer aufgewärmt wird.The water tap 9 shown in FIG. 1 is connected to the liquid line 27 that can be seen in FIG. 3. The liquid line 27 crosses the oil tank 22 in a spiral shape in the form of a flow heater. the The upper mouth 28 of the liquid line 27 lies at the bottom 8 of the cooking hob 7, so that what is poured into the cooking hob 7 is Water can pass through the liquid line 27 to the faucet 9 and thereby through the so formed water heater is warmed up.

In Fig. 4 ist der Flachkollektor 3 im Schnitt teilweise dargestellt. Man erkennt den Kastenrahmen 10 mit dem Kollektorboden 29. Unterhalb der Abdeckung 11, die als Zweifachabdeckung ausgebildet ist, befindet sich ein hochselektiver Absorber 30, der die Sonnenstrahlung sowie die Globalstrahlung einfängt und die eingefangene Wärmeenergie über die Parallelrohr 12 an den ölkreislauf weitergibt. Zwischen dem Kollektorboden 29 und dem Absorber 30 ist eine etwa 15 cm starke Isolationsschicht 31 vorgesehen.In Fig. 4, the flat collector 3 is partially shown in section. You can see the box frame 10 with the Collector base 29. Below the cover 11, which is designed as a double cover, there is a highly selective absorber 30, which captures the solar radiation as well as the global radiation and the captured Passes on thermal energy via the parallel pipe 12 to the oil circuit. Between the collector base 29 and the An approximately 15 cm thick insulation layer 31 is provided for the absorber 30.

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Claims

Fraunhofer-Gesellschaft ... ISE-G1 S CHUTZANSP RÜCHE

1. Device for cooking or heating food and drinks by using the incident solar radiation with the help of a collector, characterized in that an insulated oil tank (22), in the upper side of which a Cooking hob (7) is formed, and a flat plate collector (3) on a common chassis (1) are attached and that there are two pipes between the oil tank (22) and the Flachkollekcor (3) (21, 25) extend.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the bottom (8) of the cooking hob (7 ) opens into a liquid line i? T) which spirally traverses the upper region of the oil tank (22) and forms a flow heater, the other end of which is connected to a water tap (9) is connected.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the below lying Inlet (14) of the flat collector (3) leading pipeline (25) in two pieces with one Check valve (26) inserted between the two pieces is formed.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the oil tank (22) in one Housing (5) is arranged with an inclined wall (4) on which the flat collector (3) is attached at an incline is.

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5. Apparatus according to claim 2 and 4, characterized in that the faucet (9) from an outside of the housing (5) protrudes.

6 · Device according to one of the preceding claims, characterized in that the flat collector (3) a double cover (11) is provided under which a highly selective absorber (30) is arranged, which is covered on the rear side by an insulation layer (31).

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the flat collector (3) has a central inlet (14) which flows into a lower horizontally running collecting pipe (13) opens out via several parallel pipes (12) running upwards with an upper sarame pipe (15) is connected, on which an outlet (20) is provided in the middle.

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8. Apparatus according to claim 7, characterized

) indicates that the upper manifold (15)

has two parallel pipe sections (16, 17) connected on both sides with miteinar.der, wherein one pipe section (17) has an outlet in the middle and the other pipe section (16) has several openings for parallel rest (12).

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9. Device according to one of the preceding claims,

^: 'characterized in that the Ober

side (6) of the housing (5) with the Kockmulde (3) can be covered by an insulating cover.

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