NL7807174A - Zonnecollector met een verdampingscondensatiesysteem. - Google Patents

Description

*

V

φ ΡΗΝ 9173 N.V. PHILIPS' GLOEILAMPENFABRIEKEN TE EINDHOVEN "Zonnecollector met een verdampingscondensatiesysteem".

De uitvinding heeft betrekking op een zonnecollector, voorzien van een, een hoeveelheid verdampbaar warmtetransportmedium bevattende, gesloten buis met een in bedrijf zonne-energie ontvangende verdampingszone en 5 een op een hoger niveau dan de verdampingszone opgestelde condensatiezone, waarbij de verdampingszone een aantal over zijn lengte-afmeting verdeelde en op afstand van elkaar gelegen vloeistofaccumulerende elementen vertoont die- in bedrijf onder invloed van de zwaartekracht in de 10 verdampingszone terugstromend gecondenseerd warmtetrans portmedium opvangen.

Een zonnecollector van de aangeduide soort is beschreven in de niet-voorgepubliceerde Duitse octrooiaanvrage P 28 04 411.3 (PHD 78-012) van oudere rang.

15 Bij de voorgestelde zonnecollector bestaat de buis uit metaal en zijn de vloeistofaccumulerende elementen gevormd door uitstulpingen in de buiswand.

Doordat de uitstulpingen condensaat opvangen vindt bij het in gebruik nemen van de zonnecollector ver-20 damping plaats over de gehele verdampingszone in plaats van alleen in het onderste verzameldeel van de buis. Niet alleen is hierdoor de aanlooptijd die nodig is om de zonnecollector als warmteleverancier te laten fungeren kort, maar bovendien is voorkomen dat het verdampingscondensa-25 tieproces niet op gang komt wanneer het onderste verdam- perdeel van de in de buitenlucht opgestelde zonnecollector met sneeuw is bedekt of in de schaduw ligt.

7807174 - 2 - . PHN 9173............... ................................................................-_____________ .____________________________________________________

Een nadeel van de voorgestelde zonnecollector is dat het aanbrengen van uitstulpingen in de metalen buis moeilijk uitvoerbaar is.

Doel van de onderhavige uitvinding is een zon-5 necollector van de aangeduide soort te verschaffen, die constructief eenvoudiger en goedkoper is.

Ter verwezenlijking van het beoogde doel heeft de zonnecollector volgens de uitvinding het kenmerk, dat de vloeistofaccumulerende elementen bestaan uit binnen de 10 buis aangebrachte stukken van een vloeistofabsorberend materiaal.

Bij een gunstige uitvoeringsvorm van de zonnecollector volgens de uitvinding zijn de materiaalstukken op een pen geregen.

15 Het rijgen van de materiaalstukken op de pen kan op eenvoudige wijze v<5<5r montage van het samenstel in de buis geschieden.

Volgens de uitvinding kan de pen met de mate-riaalstukken ten opzichte van de buis vrij roteerbaar om 20 de buisas binnen de buis zijn aangebracht.

Dit biedt het voordeel, dat ongeacht rotatie van de zonnecollector om de buisas of om een as parallel hieraan, de stukken vloeistofabsorberend materiaal ten gevolge van de zwaartekracht de buiswand steeds op die 25 plaatsen raken waar ook het condensaat langsstroomt. Dit geeft een grote mate van vrijheid in de opstelling van de zonnecollector.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin bij wijze van voorbeeld een 30 uitvoeringsvorm van de zonnecollector schematisch en niet op schaal is weergegeven.

Figuur 1 toont een langsdoorsnede van een zonnecollector met een absorberplaat en een verdampingscon-densatiebuis.

35 Figuur 2 toont een doorsnede volgens de lijn XI-II van figuur 1.

78 0 7 1 74 “3" ....PHN._9.173...........................................-......-.............-........._____________________________________________________________________________________;

Figuur 3 toont in een langsdoorsnede de zonnecollector volgens figuur 1 die behoudens de condensatie-zone in een geëvacueerde transparante omhulling is aangebracht.

5 De zonnecollector volgens de figuren 1 tot en met 3 heeft een vlakke metalen absorber 1, die bijvoorbeeld uit een aan de bovenzijde van een nikkel- of koper-oxyde respectievelijk -sulphidelaag voorziene aluminium plaat bestaat. Met de absorber 1 is bijvoorbeeld door sol-10 deren of lassen, een gesloten metalen buis 2 verbonden, die in het gebied van de absorber 1 als verdamper 3 en met zijn boven de absorber 1 uitstekend deel als condensor 4 voor een zich in de buis 2 bevindend warmtetransportmedium 5» bijvoorbeeld een koolwaterstof, werkzaam is.

15 In het condensatiegebied 4 is de buis 2 voor zien van een aantal vinnen 6, die door warmtetransportmedium, bijvoorbeeld water, van een met de zonnecollector samenwerkende niet weergegeven verwarmingsinstallatie worden omspoeld.

20 In bedrijf is de zonnecollector zodanig opgesteld, dat de condensor 4 ruimtelijk hoger ligt dan de verdamper 3, zodat het vloeibare warmtetransportmedium 5 zich normaliter onder in de verdamper 3 verzamelt. Wordt de absorber 1 en daarmee het verdampingsgebied 3 van de buis 2 door 25 zonnestraling verwarmd, dan verdampt het warmtetransport medium, stroomt naar het condensatiegebied 4 en condenseert aldaar onder afgifte van warmte.

Het condensaat stroomt door de zwaartekracht langs de binnenwand van de buis 2 terug in het verdampings-30 gebied 3· '

Binnen het verdampingsgebied 3 zijn in de lengterichting van buis 2 een aantal op regelmatige afstand van elkaar gelegen stukken materiaal 7 van een vloeistofabsor-berend materiaal aangebracht. De stukken vloeistofabsorbe-35 rend materiaal 7 kunnen bij voorbeeld bestaan uit blokjes keramiek zoals puimsteen, uit weefsels van metaaldraden, 7807174 r -- k - PHN 9173.......................................................-.....- .............-____________________________________________________________ glas- of kunststofvezels die vloeistofabsorberende poriën bezitten.

De matertaalstukken 7 zijn op een pen 8 bevestigd.

5 Stroomt in bedrijf condensaat van condensor 4 naar verdamper 3» dan nemen de materiaalstukken een deel van het condensaat op, terwijl de rest 5 zich onder in buis 2 verzamelt.

Bij het opnieuw in bedrijf nemen van de zonne-10 collector verdampt vloeistof niet alleen in het onderste einde van buis 2 doch tevens verdampt vloeistof uit de materiaalstukken 7· Verdamping treedt dus op binnen het gehele verdamperbereik zodat in korte tijd een grote hoeveelheid damp voor warmtetransport beschikbaar komt.

15 Het samenstel van pen 8 met de materiaalstukken 7 kan vrijelijk langs de binnenwand van buis 2 om de buisas roteren, zodat ongeacht de stand van de zonnecollector, de materiaalstukken 7 vanwege de zwaartekracht altijd tegen het laagstgelegen deel van de buiswand, in de stromings-20 weg van het condensaat liggen.

Figuur 3 toont de zonnecollector volgens figuur 1 waarvan de plaatvormige absorber 1 en het verdampingsge-bied 3 van de pijp 2 in een glazen afdekbuis 10 zijn ondergebracht .

25 De afdekbuis 10 heeft een ronde doorsnede en is aan het kopse vlak 11 dichtgesmolten. Het kopse vlak 12 bestaat uit loodglas en is met een om de pijp 2 liggende cilindervormige metalen mof 13» bestaande uit bijvoorbeeld koper of uit een nikkelijzerlegering, vacuümdicht verbon-30 den. De metalen mof 13 gaat‘over in een dunwandige metalen: huls 14, bijvoorbeeld bestaande uit messing of edelstaal, welke huls met de pijp 2 vacuümdicht is verbonden. Door deze constructie worden thermische spanningen tussen de metalen pijp 2 en de glazen afdekbuis 10 vermeden. De 35 afdekbuis 10 is tot een restgasdruk van minder dan 1 mbar geëvacueerd. Ter verbetering van het vacuüm is in de af- 7807174

Claims (3)

1. Zonnecollector, voorzien van een, een hoeveel heid verdampbaar warmtetransportmedium bevattende, gesloten buis met een in bedrijf zonne-energie ontvangende ver-dampingszone en een op een hoger niveau dan de verdampings-zone opgestelde condensatiezone, waarbij de verdampingszone 30 een aantal over zijn lengteafmeting verdeelde en op afstand van elkaar gelegen vloeistofaccumulerende elementen vertoont, die in bedrijf onder invloed van de zwaartekracht in de verdampingszone terugstromend gecondenseerd warmtetransportmedium opvangen, met het kenmerk, dat de vloeistof-35 accumulerende elementen bestaan uit binnen de buis aange brachte stukken van een vloeistofabsorberend materiaal. 7807174 ~ 6 ~ PHN 9173_______________ . _____________________________________________________________________________________________________________________

2. Zonnecollector volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de materiaalstukken op een pen zijn geregen.

3· Zonnecollector volgens conclusie 2, met het ken merk, dat de pen met de materiaalstukken ten opzichte van 5 de huis vrij roteerbaar is om de buisas. f V 7807174