DK148669B - Solfanger - Google Patents

Description

o i 148669

Opfindelsen angår en solfanger til anvendelse som fordamper i et lukket kølemediekredsløb, der endvidere indbefatter en kompressor, en kondensator og et drøvleor-gan, hvilken fordamper til optagelse af kølemediet har 5 en serpentine- eller spiralformet rørslange, der ligger i et plan bag en varmegennemstrålelig dækplade.

Fra beskrivelsen til britisk patent nr. 2.000.273 kendes en solfanger, der indgår som fordamper i et kølemediekredsløb, i hvilken rørslangen hviler på og er i var-10 meledende kontakt med en kobberplade, som er udspændt i en ramme, hvis opadvendende side er dækket af en glasplade. Rammen har ved sin nederste kant åbninger for passage af den omgivende luft, og kobberpladen har slidser gennem hvilke luften kan cirkulere. Kobberpladen, der afgi-15 ver varme til kølemediet i rørslangen, modtager således ikke blot strålevarme, men også konvektionsvarme fra luften og ledningsvarme fra rammen.

Ved sådanne kendte solfangere, hvor luften har direkte adgang til fordamperslangen og kobberpladen, sker 20 der en relativ hurtig oxidering af belægningen på den i regelen sortmalede rørslange og af kobberpladen med deraf følgende forringet absorption og nedsættelse af solfangerens levetid.

Denne ulempe er undgået ved solfangeren ifølge op-25 findelsen som er ejendommelig ved, at fordamperens rørslange er anbragt i et fortrinsvis hermetisk lukket hus, der er dannet af en bakke af reflekterende materiale med fra bunden opstående vægge, hvis ombøjede rande danner en kontinuerlig, rundtgående anlægsflade for daskpladens rand-30 parti og er tætsluttende forbundet med dette, og at rørslangen fastholdes i huset ved hjælp af hhv. mod dækpladen og bunden støttende, strimmelformede afstandslister, hvori er udformet udsparinger, der hver griber om en af rørslangens enkelte bugter eller vindinger.

35 Selv om en sådan solfanger er billigere og enklere at fremstille end den kendte, idet der ikke anvendes dyr

O

2 148669 Λ kobberplade eller særligt udformede strømningsveje for cir kulerende luft, vil den kunne arbejde effektivt i længere tid, fordi belægning og/eller oxidering af rørslangen og den reflekterende bund ikke fremskyndes af gennemstrømmende luft, og den fra bunden reflekterede varmestråling bevir- w ker at solfangeren fungerer effektivt uden anvendelse af en kobberplade eller tilsvarende plade i termisk kontakt med rørslangen.

Bakken kan fremstilles af aluminiumplade og en i man-10 ge tilfælde tilstrækkelig tætning kan opnås ved,-at fastlime dækpladen med en to-komponentlim som anført i krav 2. Ved at fremstille dækpladen af glas og bakken af rustfrit stål.

. eller galvaniseret jernplade opnås ekstra god sikkerhed for at tætheden mellem dækplade og bakke bibeholdes, i-15 dét materialerne har i hovedsagen samme varmeudvidelses-koefficient.

Yderligere sikkerhed mod belægning og oxidering af rørslange og bakke kan opnås i et hus, der som nævnte i krav 4 indeholder en inaktiv luftart og/eller står under ^ 20 vakuum.

Rørslangen kan hurtigt monteres i korrekt stilling i huset ved hjælp af de særlige afstandslister, og når rør-. slangen har ovalt tværsnit, som anført i krav 5, opnås optimal opvarmning af kølemediet i slangen såvel fra den 25 mod dækpladen som den mod bunden vendende side.

Det bemærkes, at man også har foreslået solfangere med et antal rør, som hver er" et evakueret glasrør med en såkaldt "heat-pipe-absorbator" inde i røret og en kondensator udenfor rørets øvre ende, hvilken kondensator sam-30 tidig. er varmeveksler i et enkelt væske- eller luftsystem. ...

Hvert rør udgør her en selvstændig og helt komplet varmegenerator. Vakuumsolfangere af denne art er imidlertid langt dyrere end solfangeren ifølge opfindelsen, og har såvidt vides endnu ikke fundet nævneværdig anvendelse i 35 praksis.

Fra US-patentskrift nr. 4.210.129 kendes endvidere en solfanger, hvor rør, der gennemstrømmes af en salt- 148669

O

3 opløsning, der afgiver sin varme i en konventionel varmeveksler, er anbragt over en varmeisolerende bund, der er dækket af en reflekterende belægning af folie eller plade. Rørene er her monteret mellem to metaltrådsnet, af 5 hvilke den ene på samme måde som den førnævnte kobberplade afgiver ledningsvarme til rørene og til gennemstrøm-mende luft, men monteringen af rørslangen mellem trådnettene er forholdsvis dyr, og nettene dæmper såvel den direkte solbestråling som den reflekterede stråling på rørene.

10 Endvidere er det ved denne og alle andre solfangere, hvori anvendes vandgennemstrømmede rør, en komplikation af huset skal være godt varmeisoleret for at undgå varmetab, og at der for at undgå frostskader må anvendes en vand/-glykolblanding som varmebærende medium. I modsætning her-1g til er det en væsentlig fordel ved solfangere, der indgår som fordampere i en varmepumpe, at de bør være uiso-lerede af hensyn til maksimal udnyttelse af varmen fra omgivelserne. Endvidere medvirker den manglende isolering til at sikre, at der f.eks. ved en temperatur på mellem 20 40 og 60°C kan indstille sig en ligevægt mellem indfal dende solstråling og udgående stråling, hvorved forhøjet tryk og temperatur kan undgås i fordamperen. I praksis har det vist sig, at der selv på varme dage ikke i fordamperen er konstateret temperaturer over 70°C og 25 tryk over ca. 15 ato, når kompressoren ikke arbejder, og anlægget ikke er udført som et såkaldt "pump-down"--system, hvor en magnetventil lukker for tilstrømning til fordamperen, når anlægget standses. Udføres anlægget som et pump-down-system findes der kun en ringe mængde 30 Freon i fordamperen, og der vil derfor ikke opstå nogen kritisk tilstand i den lille mængde af Freon i fordamperen under stilstand. løvrigt er det kendt at f.eks. Freon 12 selv i ugunstige omgivelser, der indeholder stål og olie, først spalter ved 150°C.

35 Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et eksploderet billede af en udførelsesform for solfangeren ifølge opfindelsen,

O

4 148669 fig. 2 et tværsnit gennem solfangeren, fig. 3 og 4 delbilleder af rørene i solfangeren set hhv. ovenfra efter linien B-B og i snit efter linien A-A i fig. 2, og fig. 5 en del af en afstandsliste til fiksering af 5 rørslangen.

Den viste solfanger består af et lukket hus, der er udformet som en bakke med en bund 1 af reflekterende materiale f.eks. aluminium eller rustfrit stål og opstående sidevægge 2, der foroven ender i en vandret rand 3, som 1Q er omgivet af en rundtgående, opstående vulst 4. Foroven er huset lukket af en glasplade 5 eller en tilsvarende gennemskinnelig plade, som er forbundet med randen 3 ved limning med en. to-komponent-lim, der danner en limfuge 6 mellem glas 5, vulst 4 og vandret rand 3. Der er herved dannet 15 en relativ tæt samling, som i lang tid i alt væsentlig hindrer indrængning af luft og fugtig i solfangerens hus, og dermed hindrer, at der dannes belægninger på den reflekterende bund og på en i midten af kassen anbragt rørslange 7, der danner fordamper i en varmepumpe, idet den er indskudt 2Q mellem en drøvleventil og en kompressor, der cirkulerer et kølemedium f.eks. Freon 12 gennem fordamperen og en kondensator, der afgiver varme f.eks. til en brugsvandsbeholder.

Rørslangen 7 består af et i spiralform vikle’t kobberrør, der på billig og simpel måde er monteret i strimmel-25 formede afstandslister 8, der har udsparinger, som griber om de enkelte vindinger på rørslangen, idet listerne samvirker to og to, således at den ene liste i hvert par støtter mod glaspladen 5 og den overfor liggende liste støtter mod husets bund 1. Herved sikres på simpel måde, at 30 rørslangen 7 ligger i et givet plan mellem glaspladen og husets bund, således at de i regelen sortfarvede rør kan rammes af direkte indfaldende sollys og af fra bunden 1 reflekteret varmestråler, som vist i fig. 2. Det ses, at røret, der danner rørslangen har et i hovedsagen ovalt 35 tværsnit og dermed et stort solbestrålet areal og et stort areal udsat for reflekterende stråling. De to samvirkende 148669

O

5 afstandslister 8 har identisk udformede udsparinger, hvormed de hhv.'oppefra og nedefra griber over lidt over halvdelen af hvert rørs omkreds og derved fastholdes til rørene ved en selvlåsende virkning.

5 Ved at udføre samlingen mellem glaspladen 5 og husets rand 3 ved limning, opnås at samlingen ikke er alt for følsom overfor vridning af bakken. På den anden side er forseglingen ikke fuldstændig tæt, men følgerne heraf kan f.eks. imødegås ved at beskytte selve limfugen 6 med en Al- 10 -tape eller tilsvarende tæt tape, hvorved det frie areal, som vanddampen kan diffundere gennem, reduceres væsentligt, og lade indiffuderende vanddamp optages af et fugtabsorberende pulver. Det vil imidlertid forstås, at der i stedet for limning også kan anvendes andre samlingsmetoder, f.eks.

15 samling ved hjælp af en gummipakning. I så fald kan indfatningen eventuelt være udformet således, at det tætsluttende glas fra tid til anden kan aftages fra huset for rensning af dettes reflekterende bund og sidevægge og fordamperrørene .

20 Når der anvendes en holdbar, effektiv tætning mellem glasruden og huset kan dettes indre stå under vakuum,og/-eller huset kan indeholde et inaktiv luftart, som beskytter den blankpolerede, reflekterende overflade mod oxidering.