DK150411B - Solfanger - Google Patents

Description

i 150411

Opfindelsen angår en solfanger af den i krav l's indledning angivne art.

Fra den svenske patentansøgning 76/10916-4 kendes en solfanger af den art, hvor vand under påvirkning af 5 tyngdekraften bringes til i tynde "vandstriber" at løbe intermitterende ned langs en energiabsorberende basisdel, som er påført en sort energiabsorberende belægning.

Vandet optager herunder ved berøring med basisdelen varme fra denne. Fra den svenske patentansøgning 78/03420-4 10 kendes en anden solfanger af denne art, hvor de nedad- løbende "vandstriber" ved hjælp af specielle fordelings-og bremseorganer bringes til dels at fordele sig jævnt over hele den solopvarmede basisdel, dels til gentagende gange at bremse det nedstrømmende vands hastighed (fald-15 hastigheden), således at der opnås en forøget og længerevarende berøring mellem basisdelen og vandet under dettes nedstrømning.

Formålet for disse to kendte solfangere er i begge tilfælde at anvise en indretning til solopvarmning af cir-20 kulerende vand, som er væsentligt billigere og enklere end de hidtil kendte solfangere, der anvender vand som varmeoverføringsmedium. De fleste kendte solfangere af sidstnævnte art består af lukkede, mørkmalede radiatorsystemer, radiatorpaneler eller lignende varmesystemer, 25 som er anbragt inde i et glasoverdækket luftrum, og som kontinuerligt gennemstrømmes af det cirkulerende vand under tryk (pumpetryk), idet vandet herunder optager varme fra de solopvarmede flader. Disse lukkede systemer har den ulempe, at de må være vandtætte og kunne tåle et 30 vist vandtryk, således at de bliver relativt tunge og kostbare. Desuden må de, når der er risiko for frost, enten tømmes for vand, hvorved der kan opstå korrosion, 2 150411 eller også må der anvendes cirkulerende væsker, der ikke kan fryse, og dette kan atter medføre driftsforstyrrelser af anden art. Som følge heraf udformes disse kendte solfangere derfor i mange tilfælde i stedet som åbne sy-5 stemer, hvor vandet kontinuerligt løber ned langs forsænkede afsnit af den solopvarmede basisdel, mens andre højere beliggende afsnit af denne forbliver tørre og tjener til optagelse af solvarmen, som dernæst ved var-meledning i basisdelen overføres til det kontinuerligt 10 nedløbende vand. Fælles for disse systemer er, at de er betydeligt mere komplicerede end de førstnævnte solfangere, som kendes fra de ovenfor nævnte svenske patentansøgninger .

De sidstnævnte åbne solfangersystemer har imidlertid den 15 ulempe, at en del af den tilførte solvarme går tabt til omgivelserne i form af uudnyttet varmeenergi. Virkningsgraden, dvs. den varme, som nyttiggøres til opvarmningsformål, regnet i procent af hele den indstrålede solenergi, bliver derfor ofte noget lavere end tilfældet er 20 ved lukkede systemer. Måleresultater for disse viser dog, at der kan opnås virkningsgrader på ca. 35 til 40 %, hvilket næsten eller i visse tilfælde endda helt svarer til værdier, som er publiceret for lukkede, men dyrere solvarmesystemer, som forhandles kommercielt.

25 Denne ulempe ved de indledningsvis nævnte lukkede solvarmesystemer er i alt væsentligt overvundet ved hjælp af solfangeren ifølge opfindelsen, idet de hidtil foretagne målinger viser virkningsgrader, der er forøget helt op til 70 - 75 %. 1

Ved disse indledningsvis nævnte solvarmesystemer går der uudnyttet varme tabt på tre eller fire forskellige 3 150411 måder:

For det første vil en del af det vand, som løber ned langs den opvarmede basisdel, fordampe og straks efter kondensere på den foran basisdelen anbragte glasplade, 5 som optager den opståede kondensvarme. Denne varme føres dernæst som tabt varme videre gennem glasoverdækningen til luften udenfor, og især hvis glasoverdækningen blot består af en enkelt glasplade.

Hvis det luftlag, der grænser op til basisdelen og er 10 indelukket mellem denne og glasoverdækningen, ikke er afspærret fuldstændigt damptæt fra atmosfæren, siver der for det andet også en vis dampmængde - på grund af dampens overtryk - lige ud i atmosfæren gennem utætheder i de omgivende dele, og den varme, der på denne måde føres 15 ud med vanddampen, udgør ligeledes et varmetab. Det er derfor af største betydning, at luftlaget langs basisdelen så vidt muligt er damptæt indelukket. På den anden side bør dampens overtryk heller ikke blive for stort, da dette kan føre til uønskede utætheder i de dele, der 20 . indelukker luftlaget, eller i fugerne mellem disse dele.

Hvis der ind til det nævnte luftlag er ført en mindre åbning, f.eks. med henblik på senere tilslutning af rør til det cirkulerende vand, kan udsivende vanddamp ved solopvarmning let iagttages med det blotte øje som en 25 (kondenseret) dampstråle, der strømmer ud gennem den nævnte åbning.

For det tredie bliver glasoverdækningen over basisdelen indirekte opvarmet af varmen fra denne, især på glassets inderside, dvs. nærmest basisdelen. Denne varmeenergi, 30 som lagres på indersiden af glasset, bliver ikke udnyttet til opvarmning af noget af det nedløbende vand, men 4 150411 går i det mindste delvis som transmissionstab gennem glaspladen ud til omgivelserne som uudnyttet transmissionstab .

Endeligt vil den vanddamp, der som en "tåge" kondenserer 5 på solfangerglassets inderside til en vis grad hindre en effektiv solindstråling på basisdelen.

Den foreliggende opfindelse afhjælper i betydelig grad alle de ovenfor nævnte ulemper hos de indledningsvis nævnte solvarmesystemer, og disse opnår samtidig en 10 væsentlig bedre nyttevirkning. Dette opnås, idet solfangeren ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at en del åf det "nedløbende vand" som tilføres ved solfangerens øverste ende, bliver bragt til intermitterende at "skylle", dvs. at løbe ned langs indersiden af den glas-15 plade, som overdækker basisdelen, således at vandet herunder berører glaspladen. Foretrukne udførelsesformer for solfangeren ifølge opfindelsen er angivet i de uselvstændige krav.

Denne intermitterende "vandskylning" medfører en række 20 fordele. Dels vil skyllevandet føre det varme kondensvand, som er dannet på indersiden af solfangerglasset, med sig, og hermed også den fordampningsvarme, som er frigjort i kondensvandet, dels vil vandet optage en stor del af varmeindholdet i den af solindstrålingen opvarmede 25 glasplade. Der opnås desuden en forøget solindstråling, da solfangerglassets inderside bliver næsten helt ren og klar efter hver "skylning". Solindstrålingen på basisdelen bliver derfor mere effektiv, og pladen varmes hurtigere op. Endelig vil vandskylningen reducere det dan-30 nede vanddamps overtryk og hermed reducere varmetabet som følge af damplækage til atmosfæren.

5 150411

Den således her ovenfor nævnte "vandskylning" vil forløbe langs indersiden af den ovenfor nævnte glasoverdækning, og da solfangeren normalt vil blive placeret med glasoverdækningen liggende i hovedsagen vinkelret på 5 solindstrålingsretningen, vil indersiden af glasoverdækningen komme til at vende mere eller mindre nedad, således at den ikke udgør et egnet underlag til en skyllende vandstrøm. Ved forsøg har man imidlertid gjort den overraskende og uventede opdagelse, at det på grund af ad-10 hæsionskræfter er muligt at få "skyllevandet" til at løbe langs undersiden af en mere eller mindre nedad vendende glasflade i form af en sammenhængende vandfilm, og dette endda selv om glasfladen hælder stærkt i forhold til et lodret plan.

15 Ved hjælp af denne overraskende opdagelse er den korrekte forudsætning for den "skyllevandvirkning", som er blevet beskrevet ovenfor, tilvejebragt.

Solfangeren ifølge opfindelsen anviser således et helt nyt princip for solfangere, der anvender vand som var-20 mebærende cirkulationsmedium, nemlig at det cirkulerende vand optager den indstrålede solvarme dobbelt, dvs. både fra selve basisdelen og fra den glasoverdækning, som overdækker basisdelen. For så vidt angår solfangere, der · anvender vand som varmeoverførende medium, er solfange-25 ren ifølge opfindelsen derfor blevet betegnet som en "dobbeltvirkende solfanger".

Opfindelsen bliver nærmere forklaret i den følgende beskrivelse, idet der henvises til tegningen, hvor 150411 ό fig. 1 viser et perspektivisk billede af en første fore-trukken udførelsesfonn for opfindelsen, fig. 2 er et tværsnit langs linien 1-1 af den i fig. 1 viste solfanger, 5 fig. 3 er et perspektivisk billede af en anden foretrukken udførelsesform for opfindelsen, fig. 4 er et tværsnit langs linien 4-4 af den i fig. 3 viste solfanger, fig. 5 er et perspektivisk billede af en tredje fore-10 trukken udførelsesform for opfindelsen, fig. 6 er et tværsnit langs linien 6-6 af den i fig. 5 viste solfanger, og fig. 7 er et halvskematisk diagram over et solfangersystem af den art, som omfatter solfangerne ifølge opfindelsen.

15 De i fig. 1-6 viste solfangere omfatter hver især et hus 10 med et dæksel 12, en basisdel 14, sidedele 16 og 18 og topog bunddele 20 og 22, som alle er fastgjort til hinanden på kasseformet måde ved konventionelle organer. Huset 10 er lukket, således at det er i det væsentlige lufttæt med 20 undtagelse af fluidumindløbsporten 24 og fluidumudløbsporten 26, hvilke respektivt er åbninger i husets side 14. Indløbsporten for fluidum er indrettet til forbindelse med en tilførselsledning, som igen er forbundet med en kilde for fluidum. Udløbsporten 26 for fluidum er indrettet til for-25 bindelse med en returledning for fluidum.

Som nærmere beskrevet i forbindelse med fig. 7 pumpes fluidum, såsom vand eller lignende, gennem tilførselsled- 150411 7 ningen ind i indløbsporten 24. Fluidumet løber under tyngdekraftens indvirkning gennem huset 10 fra dettes top til dets bund, hvor der findes et opsamlingskar 28. Opsamlingskarret 28 munder ud i et fluidumudløb 26, således at 5 fluidum løber gennem en returledning til en varmeveksler.

I varmeveksleren fjernes varmeenergien, som blev optaget af fluidumet, da det løb gennem huset, og varmeenergien anvendes til f.eks. opvarmning eller lignende formål.

Dækslet 12 har solenergioverførende egenskaber, og sol-2q lyset kan således passere gennem dette. Dækslet 12 kan være fremstillet af et hvilket som helst lysoverførende materiale, fortrinsvis gennemskinneligt, såsom glas eller plast. Nærmere bestemt kan dækslet 12 være fremstillet af et enkelt eller flere lag glas, en stiv plastplade 15 eller -plader, eller en forholdsvis bøjelig plastplade eller plastplader, som holdes i en stram tilstand af konstruktionen, ved hjælp af hvilken dækslet er forbundet med husets 10 sider 14 og 16, toppen 20 og bunden 22.

Basisdelen 14 er dannet af et materiale, der ikke korro-20 derer, såsom aluminium eller lignende, og har på sin indvendige flade 30 et energiabsorberende lag af sort maling eller lignende. Basisdelens 14 energiabsorberende flade 30 er anbragt i afstand fra dækslets 12 indvendige flade 32, således at der fremkommer et luftrum mellem dem. Basis-25 delens 14 bag- eller yderflade er fortrinsvis forsynet med et lag isolerende materiale 34 af plast, mineraluld, eller andet varmeisolerende stof, som er fastgjort til basisdelens 14 bag- eller yderflade med et hvilket som helst egnet organ, såsom klæbestof eller lignende. 1

Til opnåelse af god drift af solfangeren skal huset skråt-stilles i forhold til vandret i en sådan vinkel, at ved-hæftningskræfterne mellem fluidumet og fladen 32 er større end tyngdekraften på fluidumet. Herved opnås, at en tynd 8 150411 strøm eller film af fluidum løber langs dækslets 12 flade 32 fra dennes top til dens bund uden at den drypper.

Med andre ord, huset skal have en sådan hældningsvinkel, at det fluidum, som afgives til det øvre parti af dækslets 5 12 indvendige flade 32 løber langs fladen til opsamlings delen 28.

Det er blevet fastslået ved forsøg, at vand eller andet lignende fluidum, hvis dækslet 12 er fremstillet af plast eller glas og har en i det væsentlige plan indvendig flade 10 32, vedhæfter til fladen så længe som denne ikke er skråt- stillet i forhold til vandret i en vinkel på under 30°.

Når fladen er . skråt stillet i forhold til vandret i en vinkel større end 30°, vil i det mindste en betragtelig del af det over fladen løbende vand være tilbøjelig til at 15 vedhæfte til fladen, når det af tyngdekraften tvinges til at løbe til dennes bund. Dette gælder især, når der findes organer til jævn fordeling af strømmen eller filmen af vand langs fladen. Man vil imidlertid forstå, at fluidum med andre egenskaber kan kræve, at huset skråt-20 stilles i forhold til vandret inden for et andet vinkel område. Imidlertid kan en fagmand ved rutineforsøg let finde det passende vinkelområde for hældningen i forhold til vandret, som bør anvendes ved de forskellige fluida.

Huset 10 kan være bestemt til fritstående brug, såsom i 25 en have eller på toppen af et vandret tag, eller kan være bestemt til montering på et skråt tag. Når det er bestemt til fritstående brug eller anvendelse på et vandret tag, kan en støtte 36 eller andet egnet støtteorgan anvendes, som er forbundet med husets bagside. Hvis huset er bestemt 30 til brug på et skråt tag, som har den passende hældnings vinkel, kan huset være fastgjort direkte til taget ved en passende monteringskonstruktion med bagfladen ved taget.

I dette tilfælde er det endvidere muligt at udforme huset 150411 9 som en del af selve taget med tagets yderflade fungerende som basisdelen 14. Hvis huset er bestemt til brug på et skråt tag, som ikke har en passende hældningsvinkel, skal. der tilvejebringes passende monteringsorganer, således at 5 huset monteres på taget på en sådan måde, at det orienteres i en passende vinkel i forhold til vandret. Man bør imidlertid bemærke, at det specifikke støtteorgan eller monteringsorgan, som anvendes i forbindelse med huset, ikke udgør nogen del af den foreliggende opfindelse, og at det 10 er af en type, som rutinemæssigt kan udformes af en fagmand i overensstemmelse med monteringskravene for den pågældende anvendelse.

I konventionelle solfangere løber fluidumet ind ved husets top og langs basisdelens energiabsorberende flade under 15 tyngdekraftens indvirkning, og opsamles i et kar eller lignende, som er anbragt ved husets bund. Sollys passerer gennem dækslet, rammer basisdelens energiabsorberende flade og opvarmer denne. Når fluidumet løber over basisdelens energiabsorberende flade, optager det varme 2o fra denne og overfører varmen til et energiudvindingsorgan, såsom en varmeveksler.

Når energi absorberes af fluidumet ved dettes passage gennem huset, fordamper en del af fluidumet og kondenseres derefter på de køligere indvendige flader i huset, 25 såsom dækslets 12 indvendige flade 32. Denne kondensation skaber en tåge på dækslets 12 indvendige flade, som hindrer en betydelig del af solindfaldet i at nå frem til basisdelens energiabsorberende flade.

Endvidere vil fluidumet ved kondensation afgive sin for-30 dampningsvarme. -I dette tilfælde , hvor fordampningsvarmen blev udvundet fra den energiabsorberende flade, kan denne ' 150411 ίο varme derfor ikke anvendes. I en konventionel solfanger overføres fordampningsvarmen, der afgives af fluidumet ved kondensation på dækslets indvendige flade, gennem dækslet og undslipper således til omgivelserne. Ydermere opfanges 5 en del af lyset, når det passerer gennem dækslet, og omdannes til varmeenergi. Denne .varmeenergi overføres også gennem dækslet til omgivelserne og går tabt.

Når fordampnings/kondensations-cyclen finder sted, er luften i huset normalt mættet og har således et forholdsvis lo højt damptryk. Det høje damptryk resulterer normalt i dampudslip fra huset, hvis dette ikke er meget tæt. Udslip af damp medfører varmetab, fordi den undslippende damp indeholder fordampningsvarme.

Et af de vigtigste træk ved den foreliggende opfindelse 15 er at forsyne en solfanger, i det væsentlige som be skrevet ovenfor, med et organ til vaskning af dækslets 12 indvendige flade 32 til fjernelse af kondensation og optagning af varme fra denne. På denne måde kan varmen på dækslet udnyttes effektivt. Herved reduceres 20 damptrykket i huset i væsentlig grad, hvorved den mængde damp, der undslipper, formindskes. Reduktion af damptrykket i huset nedsætter varmetabet og mindsker også kravene til den anvendte tætningskonstruktion, således at den kan anvendes i billigere huse. 1 2 3 4 5 6

Vaskning af dækslets 12 indvendige flade 32 foretages 2 ved at frembringe en tynd strøm eller kontinuerlig film 3 af fluidum langs den indvendige flade 32. Dette kan op 4 nås ved en af flere forskellige konstruktioner. Det 5 foretrækkes, selv om det ikke er nødvendigt, at konstruk- 6 tionen, der benyttes til at bringe en strøm af fluidum til at løbe langs dækslets indvendige flade, er den samme, 150411 11 som anvendes til at frembringe en fluidumstrøm langs basisdelens energiabsorberende flade.

Det foretrækkes også at tilvejebringe en konstruktion, der virker på strømmen, når denne løber langs den ind-5 vendige flade 32, til jaevn fordeling af strømmen eller filmen af fluidum over den indvendige flade 32. Ydermere foretrækkes det at tilvejebringe en konstruktion langs banen for fluidumstrømmen ved basisdelens 14 energiabsorberende flade 30 til jævn fordeling af fluidumet over 10 fladen 30. Det foretrækkes endvidere, skønt det ikke er nødvendigt, at konstruktionen til fordeling af strømmen over fladen 32 og konstruktionen til fordeling af fluidumet over fladen 30 er den samme.

Organet til at bringe en fluidumstrøm til at løbe langs 15 dækslets 12 indvendige flade 32 kan have form som et organ til sprøjtning af fluidum på dækslets 12 indvendige flade 32, således som det er vist ved udførelsesformen i fig. 1 og 2 samt i fig. 5 og 6. Et alternativt organ til at bringe en fluidumstrøm til at løbe langs dækslets 12 indvendige 20 flade 32 er illustreret ved fluidumafgiveorganet vist i udførelsesformen i fig. 3 og 4.

Som vist ved udførelsesformen i fig. 1 og 2 og ved udførelsesformen i fig. 5 og 6 består fluidumsprøjteorganet af en ledning 38, som har sin ene ende forbundet med 25 indløbsporten 24 og sin anden ende tætnet. Langs ledningen 38 findes der på den del af denne, som vender mod dækslets 12 indvendige flade 32, et sæt åbninger 40. Når fluidum sendes under tryk til ledningen 38 gennem fluidumindløbet 24, passerer fluidumet gennem åbningerne 40, således at 3q det sprøjtes på dækslets 12 indvendige flade 32. Sprøjt ningen skaber en strøm eller film af fluidum, som løber langs den indvendige flade 32 under tyngdekraft, indtil det når opsamlingskarret 28 ved husets bund. Når fluidumet 12 150411 løber langs den indvendige flade 32, fjerner det kondensation på denne og optager varmeenergi fra dækslet. Fluidumet opsamles i karret 28, som på sin side er forbundet med returledningen gennem fluidumudløbsporten 26.

5 I den i fig. 3 og 4 viste udførelsesform er det strøm- ningsfrembringende organ et fluidumafgiveorgan i form af en afgivedel 42, der er monteret på og strækker sig fra basisdelens 14 indvendige flade 30 mod dækslets 12 indvendige flade 32. Delen 42, set fra kanten (fig. 5), bar 10 en i det væsentlige omvendt "bremseform". Delens 42 yder kant 44 ligger i umiddelbar nærhed af, men i lille afstand fra dækslets 12 indvendige flade 32. Delens 42 længere parti 42a danner, med fladens 30 parti tæt derved, et midlertidigt fluidumtilbageholdelsesorgan eller kar, 15 som tjener til at opsamle fluidum derimellem. Dette til bageholdelsesorgan ligger ved fluidumindløbsporten 24, således at fluidumet ved passage gennem fluidumindløbsporten 24 vil blive opsamlet mellem delens 42 parti 42a og fladens 30 tilstødende parti, indtil der er opsamlet en 20 så stor mængde fluidum, at fluidumet løber over delens 42 top mellem partiet 42a og 42b. Efter at fluidumet er løbet over toppen mellem delens 42 parti 42a og 42b, løber det langs partiets 42b flade til kanten 44, der ligger i umiddelbar nærhed af, men i afstand fra den 25 indvendige flade 32. Eftersom kanten 44 ligger i umiddelbar nærhed af den indvendige flade 32, tjener kanten 44 som et fluidumudløbsorgan, der afgiver fluidum til den indvendige flade 32 i en tynd strøm eller film. Som før vedhæfter den tynde strøm eller film af fluidum til den jg indvendige flade 32, når den ved tyngdekraft bringes til at løbe langs denne til den indvendige flades 32 bund og således opsamles i karret 28.

Som omtalt ovenfor anvendes organet til at bringe en fluidumstrøm til at løbe langs dækslets 12 indvendige 150Λ11 13 flade 32 fortrinsvis i forbindelse med et organ til frembringelse af en fluidumstrøm på basisdelens 14 energiabsorberende flade 30. Når begge fluidumstrømme anvendes, foretrækkes det at benytte samme konstruktion til frem-5 bringelse af dem. I udførelsesformerne for den forelig gende opfindelse, som benytter sprøjteorganet til at få fluidum til at løbe langs den indvendige flade 32, kan dette sprøjteorgan anvendes til at frembringe fluidumstrømmen langs fladen 30 ved blot at tilvejebringe et an-10 det sæt åbninger 46 (fig. 2) vendende mod fladen 30, så ledes at fluidum ført ind i ledningen 38 under tryk, ikke blot sprøjtes gennem åbningerne 40 og på den indvendige flade 32, men også samtidig sprøjtes gennem åbningerne 46 og på den indvendige flade 30.

15 Når organet til at bringe en fluidumstrøm til at løbe langs dækslets 12 indvendige flade 32 har form af fluidum-afgiveorganet, som illustreret i udførelsesformen i fig. 3 og 4, kan der tilvejebringes et organ til at frembringe en fluidumstrøm på den energiabsorberende flade 30 blot ved at 2Q udforme en eller flere åbninger 48 langs forbindelses stedet mellem delens 40 parti 42a og den energiabsorberende flade 30,’ således at en del af fluidumet, som midlertidigt tilbageholdes mellem disse, løber ud ved dennes bund og langs den energiabsorberende flade -30.

25 Uanset udformningen af organet til at bringe en fluidum strøm til at løbe langs dækslets indvendige flade foretrækkes detjat der findes organer, anbragt med mellemrum langs banen for fluidumstrømmen, til fordeling af fluidumet over den indvendige flade 32. Som vist ved udføreisesfor-30 merne i fig. 3 og 4 kan fordelingsorganet omfatte et an tal dele 50, der har samme udformning og funktion som afgiveorganet 42, og som er anbragt i det væsentlige på tværs af fluidumstrømmen. Hver af delene 50 har et parti 50a forbundet med og strækkende sig fra fladen 30 med et 35 antal åbninger 52 ved forbindelsesstedet mellem disse. Hvert 150411 14 af partierne 50a møder fladen 30 på en sådan måde, at fluidum midlertidigt tilbageholdes mellem disse, således at flui-dumet kan løbe ud gennem åbningerne 52 i en relativt jævn fordeling over fladen 30. Hver af delene 50 har endvidere 5 et parti 50b med en kant 54, som strækker sig i umiddelbar nærhed af ,men i afstand fra den indvendige flade 32, og som tjener til jævn fordeling af strømmen eller filmen af fluidum ovér fladen 32.

I den i fig. 5 og 6 viste udførelsesform har fordelingsorganet lø form som et antal dele 56, der set fra kanten (fig. 6) synes at have en omvendt "V’-form. Delene 56 strækker sig fra den indvendige flade 30 til den indvendige flade 32, således at der fremkommer to fluidumtilbagehoIdende kar, et mellem partiet 56a og fladen 30, og et mellem partiet 15 56b og fladen 32. Ved bunden af hvert af disse kar findes en række åbninger henholdsvis 58 og 60, der er jævnt fordelt i delens 56 længde, således at det i karret midlertidigt tilbageholdte fluidum kan fordeles jævnt langs den tilstødende indvendige flade.

20 Fordelingsorganet kan også antage den i fig. 1 og 2 viste form. I denne udførelsesform omfatter fordelingsorganerne plane dele 62 og/eller 64, som strækker sig indad og i en spids vinkel fra fladerne 30 og 32 og har en række udløb eller åbninger henholdsvis 66, 68 langs 25 disses bunde. Delene 62 og 64 fungerer på samme måde som fordelingsdelene 56, men omfatter separate dele i stedet for en enkelt del med en konstruktion såsom delen 56.

Fordelingsorganerne tjener et dobbelt formål. Dels bi-30 drager de til at nedsætte fluidumstrømmens hastighed gennem huset, således at mere varme kan optages, dels spreder de fluidumet mere jævnt over de indvendige fla- 150411 15 der, således at mere varmeenergi kan absorberes af fluidumet.

Fig. 7 er et skematisk diagram, som illustrerer måden, hvorpå et antal huse 10 kunne anvendes i et varmtvands-5 varmeanlæg for en bygning. Et antal huse 10, af hvilke fire er vist, er monteret på taget af en bygning, hvor taget har en passende hældningsvinkel. Hver af indløbsportene 24 er forbundet med en tilførselsledning 70 fortrinsvis af plast. Tilførselsledningen 70 fødes af en 10 elektrisk pumpe 72, som kan være kontinuerligt drevet, men som fortrinsvis er aktiveret af et termostatisk styreorgan lk ved den energiabsorberende flade på basisdelen i et af husene 10. Termostaten 74 er indstillet til at aktivere cirkulationspumpen 72, når temperaturen for den l5 energiabsorberende flade ved denne kommer op på et første forudbestemt niveau, og til at udkoble cirkulationspumpen 72, når temperaturen kommer op på et andet forudbestemt niveau, som er mindre end det første forudbestemte niveau.

Som et alternativt organ til intermitterende aktivering af 2ø cirkulationspumpen 72 kan man anvende en tids styrekreds (ikke vist).

Hvert af husenes 10 udløbsporte 26 er forbundet med en returledning 76, som føder en spiralvarmeveksler 78, der er anbragt i en isoleret vandopbevaringstank eller 25 akkumulator 80, som føder radiatorsystemet og opvarmer en varmtvandsvarmer, ingen af disse er vist. Akkumulatoren 80 er fortrinsvis af den art, som er detaljeret beskrevet i U.S. patentansøgningerne nr. 916 855 og 954 909, begge med titlen "Method and Apparatus 30 for Conservation of Energy in a Hot Water Heating

System".

Fluidum fra varmeveksleren 78 ledes derpå ved hjælp af ledningen 82 til en tank eller reservoir 84, som føder 150411 16 cirkulationspumpen 72. Tanken eller reservoiret 84 har fortrinsvis en tilstrækkelig kapacitet til at rumme alt fluidumet i systemet, således at systemet kan tømmes til undgåelse af tilfrysning.

5 Man vil nu kunne forstå, at solfangeren ifølge opfindelsen har en langt bedre virkningsgrad end de konventionelle solfangere af denne art. Den større virkningsgrad er et resultat af vaskningen af dækslets indvendige flade til fjernelse af fluidumkondensation og optagelse af energien 10 til denne. Fjernelsen af kondensationen_på dækslets ind vendige flade gør det muligt, at en stor del af sollyset, som når solfangeren, kan ramme basisdelens energiabsorberende flade. Optagelsen af varmeenergi i dækslet, som bibringes det ved passage gennem dette af lys. fra solen 15 og fra det kondenserede fluidums fordampningsvarme, gør det muligt at anvende denne varme, som ellers normalt ville slippe ud til omgivelserne. Ydermere reduceres damptrykket inde fra huset ved fjernelse af kondensationen, således at dampudslip mindskes og dermed tab af fordamp-20 ningsvarme.

Organet til vaskning af dækslets indvendige flade anvendes fortrinsvis sammen med et organ til frembringelse af en strøm langs basisdelens energiabsorberende flade. Fordelingsorganer er fortrinsvis tilvejebragt til sikring 25 af en jævn fordeling af fluidumet over husets indvendige flader, hvorved strømmens hastighed nedsættes, og det fladeareal, som fluidumet løber over, forøges.

Man vil også forstå, at solfangerne ifølge opfindelsen kan fremstilles og monteres og drives med tilnærmel-sesvis samme omkostninger som konventionelle solfangere af denne art.

150/* 11 17

Skønt der kun er blevet beskrevet et begrænset antal foretrukne udførelsesformer til illustrationsformål, er det klart, at der findes mange muligheder for modifikationer og variationer. Alle disse variationer og modifikationer, 5 som falder inden for rammerne af de efterfølgende patentkrav, tilsigtes dækket.

F.eks. er der i den ovenstående beskrivelse kun omtalt udførelsesformer, hvor den energiabsorberende del, såsom delen 30, blot består af en enkelt plade, som direkte 10 opvarmes af solen. Under visse omstændigheder kan solfangerens virkning imidlertid øges yderligere ved at anbringe en yderligere absorberende plade (ikke vist) parallelt mellem glasset og delen 30. Denne absorberende plade inddeler huset 10 i to adskilte luftrum, som imid-15 lertid er luftforbundet ved hjælp af luftmellemrum ved den yderligere plades top- og bundkanter. Ved solstråling på en solfanger af denne art opvarmes først den yderligere plade og luftrummet mellem denne plade og glasset. I begyndelsen er den øvrige luft og delen 30 imidlertid kolde.

2 q På grund af temperaturforskellen mellem luftrummene fremkaldes imidlertid en luftstrøm, og luften i rummet mellem glasset og den yderligere plade stiger, og luften i det andet luftrum synker. Dette resulterer i en "roterende" luftcirkulation omkring den yderligere plade, hvorved delen 25 30 bliver successivt opvarmet. Luftstrømmen er selvcirku lerende - uden anvendelse af ventilatorer eller lignende -indtil luften i det andet luftrum får samme temperatur som luften i rummet nærmest glasset, og samtidig opvarmes den yderligere plade til en forholdsvis høj tem-3Q peratur. Lufteirkulationen kan ydermere forbedres noget ved at bøje den yderligere plade ved enderne, således at der opnås strømlinede passager ved disse ender.

Den i den absorberende del 30 og den yderligere plade opbevarede varme kan derpå overføres periodevis og in-35 termitterende til det cirkulerende vand ved at levere 150A11 18 vandet på principielt samme måde som ovenfor "beskrevet til solfangerens top og lade vandet løbe nedad langs den opvarmede del 30 og den yderligere plade samt glassets indvendige flade og/eller under den yderligere plade. Ved 5 denne udførelsesform kan solfangerens virkningsgrad for bedres yderligere.

Den energiabsorberende flade kan være delvis eller helt dækket af såkaldte solceller (ikke vist), fra hvilke elektrisk energi kan opfanges og anvendes. Solcellerne kan 10 monteres på den absorberende plade ved limning eller anden form for fastgørelsesorganer, og den elektriske energi kan via en væskeresistent elektrisk ledning overføres til et batteri eller andet elektrisk organ. Ved solstråling dannes elektrisk energi i solcellerne. Omkring 80% af solenergien 15 vil imidlertid blive omdannet til varme, hvorved solcellerne opvarmes. Ved intermitterende vaskning af den side af solcellerne som vender mod glasset, og samtidig vaskning af glassets inderside kan den af solcellerne absorberede varme udnyttes på samme måde som beskrevet ovenfor, hvor 20 elektrisk energi samt opvarmet væske kan opnås - f.eks.

til boligopvarmning. Virkningsgraden kan derved øges betydeligt.

Claims (9)

150411 Patentkrav :

1. Solfanger omfattende et lukket hus (10) afgrænset af et for solstråler gennemskinneligt element (12) og et solenergiabsorberende element (30) i afstand fra og ven- 5 dende mod det gennemskinnelige elements mod huset ven dende inderside, og hvor et indløb (24) for cirkulationsvæske er anbragt på solfangeren for tilførsel af cirkulationsvæsken til det solenergiabsorberende element og optagelse af varme fra dette element, kendete g-10 net ved et foroven i huset (10) anbragt tilførselsorgan (38) til fremkaldelse af væskestrømning nedad langs det gennemskinnelige elements (12.) inderside, hvilket element (12) er orienteret i en sådan hældning i forhold til det vandrette plan, at tyngdekraften på væske-15 strømmen hindres i at blive større end vedhæftnings- kræfterne mellem væskestrømmen og elementets inderside.

2. Solfanger ifølge krav 1, kendetegnet ved, at tilførselsorganet (38) omfatter et sprøjteorgan (40) til sprøjtning af væske mod det gennemskinnelige elements 20 (12) inderside.

3. Solfanger ifølge krav 2, kendeteget ved, at sprøjteorganet (40) er dannet af åbninger i en tilførselskanal (38), som strækker sig på tværs af huset (10) ved dettes øvre parti. 1 2 3 4 5 6

4. Solfanger ifølge et hvilket som helst af de foregå 2 ende krav, kendetegnet ved i det mindste ét 3 på tværs af væskestrømmens strømningsretning langs det 4 gennemskinnelige elements (12) inderside anbragt element 5 (42a, 62) til opbremsning af væsken og fordeling af den- 6 ne i nævnte tværgående retning, hvilket element (42a, 62) er forsynet med et udløb (58, 66) liggende ved det gennemskinnelige elements (12) inderside. 150411

5. Solfanger Ifølge krav 4, kendetegnet ved, at opbremsnings- og fordelingselementet (42a, 62) er indrettet til at danne en væskefyldt lomme, som strækker sig langs med elementet.

6. Solfanger ifølge et hvilket som helst af de foregå ende krav, kendetegnet ved, at tilførselsorganet (38) er indrettet til at lede væske til den mod huset (10) vendende inderside på det solenergiabsorberende element (30) til strømning af væsken nedad langs 10 indersiden.

7. Solfanger ifølge krav 6, kendetegnet ved et element (42a, 42b, 62, 64) beliggende i husets (10) øvre parti og indrettet til at danne en væskefyldt lomme, hvilket er forsynet med et udløb (60, 68) for strømningen 15 af væsken langs indersiden af det solenergiabsorberende element (30) og med et udløb (58, 66) for strømningen af væske langs indersiden af det gennemskinnelige element (12).

8. Solfanger ifølge krav 6 eller 7, kendetegnet 20 ved i det mindste ét på tværs af væskestrømmens strømningsretning langs det solenergiabsorberende elements (30) inderside anbragt element (42b, 64) til opbremsning af væsken og fordeling af denne i den tværgående retning, hvilket element (42b, 64) er forsynet med 25 et udløb (60, 68) liggende ved det solenergiabsorberende elements (30) inderside.

9. Solfanger ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at huset (10) er inddelt i to delrum af et mellem det gennemskinnelige 30 elements (12) inderside og det solenergiabsorberende ele ments (30) inderside beliggende yderligere solenergiabsorberende element, og at der foroven og forneden ved nævnte yderligere element findes passager mellem delrummene, samt at tilførselsorganet er monteret til tilførsel af