WO2022057961A1 - Solar thermal arrangement - Google Patents

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WO2022057961A1
WO2022057961A1 PCT/DE2021/000151 DE2021000151W WO2022057961A1 WO 2022057961 A1 WO2022057961 A1 WO 2022057961A1 DE 2021000151 W DE2021000151 W DE 2021000151W WO 2022057961 A1 WO2022057961 A1 WO 2022057961A1
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heat
designed
solar thermal
solar
thermal
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PCT/DE2021/000151
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German (de)
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Inventor
Stephan Witte
Markus BUNING
Thomas Schmidt
Original Assignee
Flachglas Sachsen Gmbh
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    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44Heat exchange systems

Definitions

  • the invention relates to a solar thermal arrangement for profiled glass elements.
  • the state of the art describes a variety of ways of obtaining heat from solar radiation.
  • the solar thermal modules can be divided into two categories. On the one hand in individual modules, mounted on roofs, facades or installation elements and on the other hand as integrated elements in windows, facades, etc.
  • the disadvantage of the solution with separate collectors is that in addition to existing components such as windows, doors, facade and roof elements with the solar element, another element is added that changes the appearance of the building, which mostly falls architecturally negatively into the overall picture.
  • a fluid flows through a pipeline system as a heat transfer medium.
  • the sections of the pipe system that meander through the collector absorb the solar radiation heat.
  • Other sections are used to transport the heat transfer medium to a heat exchanger.
  • the large fluid circuit is to be regarded as a disadvantage. All elements of the fluid circuit must have a sufficiently dimensioned pipeline cross-section in order to reduce pressure losses and to ensure a sufficient mass flow of the heat transfer medium.
  • the object of the invention is to provide a solution for solar heat generation for profiled glass that is highly efficient, simple and inexpensive to manufacture and install, and allows for high variability in heat generation and light transmission of the profiled glass.
  • the basic components of the solar thermal arrangement according to the invention are profile glass, a heat pipe and a heat transfer medium circuit.
  • the profile glass has an outer and an inner half-shell.
  • the half-shells form a vertically elongated profile glass cavity.
  • the profile glass serves as a translucent facade element.
  • the mutual lining up of the U-shaped half-shells of the profile glass creates cavities that are closed to the outside.
  • the profile glass is designed to be translucent, for example. The sunlight first penetrates the outer and then the inner half-shell. Therefore, the profile glass cavity is exposed to sunlight including the solar heat radiation component.
  • the solar thermal arrangement also has a heat pipe, which is arranged in the profile glass cavity to absorb the thermal radiation.
  • the heat pipe acts as a so-called heat pipe.
  • the heat pipe has an elongate evaporator section, which is designed to absorb solar heat radiation and to evaporate a working medium while absorbing heat.
  • the now gaseous working medium flows into the condenser section.
  • the condenser section is designed to condense the working medium with the release of heat and to provide the heat of condensation released in the process as yield heat.
  • the working medium which is liquid again after the condensation, flows back into the evaporator section and can be evaporated again. An internal cycle is formed.
  • the latent heat is used and a high transfer rate is thus achieved.
  • the desired phase change temperature can be set by selecting a suitable working medium.
  • the solar thermal arrangement preferably has a large number of heat pipes, with a heat pipe then being assigned to each hollow profile glass body. Two or more heat pipes can also be assigned to a profiled glass hollow body.
  • the solar thermal arrangement also has a heat transfer circuit.
  • the heat transfer circuit carries a heat transfer medium, such as water or an oil.
  • the heat carrier circuit according to the invention has a thermal coupling device which is thermally connected to the condenser section of the heat pipe.
  • the thermal coupling device is designed to receive the generated heat from the condenser section.
  • the coupling device serves as a heat exchanger and transfers the yield heat to the heat transfer medium of the heat transfer circuit.
  • the coupling device can be designed, for example, in such a way that the heat transfer medium flows directly around the outer wall of the condenser section or that sections of the coupling device are in surface contact with the outer wall of the condenser section and thus absorb the heat generated by thermal conduction and pass it on to the heat transfer medium.
  • the solar thermal arrangement is particularly characterized in that the elongated evaporator section is arranged at least in sections in the profiled glass cavity.
  • the location and size of the evaporator section is dimensioned so that a desired amount of solar heat radiation hits it and can be used.
  • the evaporator section is preferably arranged entirely in the profile glass cavity of the profile glass arrangement.
  • the condenser section and thermal coupler are located above the evaporator section and at least partially outside of the profiled glass cavity.
  • the condenser section is located entirely outside of the profiled glass cavity.
  • the connection to the heat circuit can be concealed in the roof area or in the lintel above the profiled glass elements.
  • the heat pipe can be installed in a vertical position automatically and without the need for additional measures. Due to the vertical installation position, the heat pipe works solely by gravity and can be operated with a high level of efficiency.
  • the profile glass interior can be kept free of a heat transfer medium. It is a dry thermal coupling. This simplifies installation and reduces the likelihood of defects and any maintenance interventions
  • the line paths for the heat transfer medium can advantageously be shortened and preferably provided with larger cross sections. This reduces the hydraulic pressure losses and the energy and design effort for the circulation of the heat transfer medium in the heat transfer circuit.
  • the working medium can be optimized depending on the desired temperature of the heat generated and have an evaporation temperature tailored to this. In this way, the yield heat can be significantly increased and the temperature of the heat carrier circuit can be regulated more easily.
  • the amount of heat that can be absorbed and the transparency of the solar thermal arrangement can advantageously be adjusted by a number of measures, which can also be combined, depending on the application requirements. This can be achieved, for example, via the insertion depth of the evaporator section, the arrangement of heat-conducting, flat absorber bodies on the evaporator section, or a different degree of absorption or reflection of the surface of the evaporator section.
  • the vertical arrangement of the heat pipe allows simple assembly by simply inserting the heat pipe into the profile glass chamber from above and then hanging it, preferably provided with spacers for reliable lateral spacing from the walls of the half-shells.
  • the thermal coupling device is designed to absorb the heat generated by thermal conduction and without contact of the condenser section with a heat transfer medium of the heat circuit.
  • the heat pipe is only connected dry to the heat carrier circuit via a heat pipe.
  • the coupling device preferably has shaped sections which are surrounded by the heat transfer medium on the back and are pressed flat onto a corresponding shaped section of the surface of the condenser section of the heat pipe.
  • the heat transfer can be additionally improved by means known per se, such as a thermally conductive paste.
  • the inner half-shell of the profiled glass has a heat-reflecting surface.
  • thermal radiation incident laterally at an angle can also be used in that it is absorbed by the rear side of the evaporator section after being reflected.
  • the development can be particularly advantageous if, in addition to heat reflection, there is a high transmission rate for visible light and perforated absorber surfaces are provided on the evaporator section.
  • This enables reflection of the thermal radiation portion of the sunlight that has passed through the perforation openings of the evaporator section; at the same time, the visible light component of sunlight can penetrate the profile glass and is available, for example, inside a building.
  • the reflected thermal radiation hits the evaporator section from the rear and increases the yield of the thermal radiation and thus also the effectiveness of the solar thermal arrangement.
  • the heat pipe has a flat absorber body. This is arranged in the profile glass cavity and is thermally connected to the evaporator section. Furthermore, the absorber body is designed to absorb the solar heat radiation and to forward it to the evaporator section.
  • the absorber body is preferably a flat, lateral continuation of the heat pipe in the form of a heat-conducting sheet metal.
  • the absorber body can be monolithic to the heat pipe.
  • One is also possible Training as a plate with a U-shaped central section, in which the evaporator section is clamped, so that lateral lugs form as absorption-effective surfaces.
  • the effective area of the evaporator section can be significantly increased.
  • the absorber body can be easily adapted to the existing profile glass cavity.
  • the width of the absorber body can be designed depending on the width of the existing profile glass cavities.
  • the absorber bodies Prefabricated by the meter, the absorber bodies can then be adjusted to the height of the profile glass cavities, which depends on the structure. This creates a flexible and easily adaptable construction product system.
  • the heat yield can be increased by arranging the profile at an angle around the vertical axis. Alternatively, for example, either the morning sun or the evening sun can be used in a targeted manner.
  • the absorber body is designed to be partially permeable.
  • Partially permeable is understood in particular to mean that the absorber body has recesses in the form of holes, lamellae, perforations or other reductions in the effective absorber surface.
  • the light can partially shine through the absorber body. This means that light can still enter the building and sufficient daylight is guaranteed.
  • the passage of light or the darkening can be set in a simple manner depending on the application requirements. For example, both locally limited light passage zones or shading zones as well as gradual darkening over the entire area—in particular by means of fine perforations—can be set.
  • the absorber bodies are designed so that their position can be changed. In this way, the absorber surface and thus the amount of heat absorbed can be changed. At the same time, the amount of light passing through can be changed.
  • Variable position is understood to mean that the effective absorber area is changed overall by moving sections or changes in position of the absorber body, with the evaporator section being able to be either stationary or participating in the change in position. Also included are changes in the angular position relative to the direction of solar radiation.
  • the absorber body is designed as a partially transparent grid body, as in a preceding claim, there is the possibility of a design as a displaceable link, for example.
  • the size of the translucent rectangular openings can be changed in this way. In this way, the amount of heat absorbed and the proportion of light that shines through can be regulated.
  • the absorber body is designed to be pivotable about a vertical axis.
  • the solar radiation can thus be turned into the absorber body by aligning the absorber surface transversely to the direction of radiation. Conversely, it can be rotated out of the solar radiation by aligning the absorber surface parallel to the direction of radiation. Furthermore, intermediate positions are possible. In this way, an essentially stepless adjustment of the output can advantageously take place. At the same time, conversely, the passage of light is adjusted.
  • the heat pipe can be twisted as a whole with the absorber body arranged on it.
  • a servomotor is preferably provided.
  • the back of the absorber body is also designed to be reflective.
  • the incidence of light and the amount of heat absorbed can be controlled by rotating the absorber body around the vertical axis.
  • the incident sunlight can be thrown back on the reflecting surface.
  • the heat input into the heat pipe is low.
  • shading and thus a reduction in the heat input into the building is achieved.
  • FIG. 1 schematic oblique representation of a solar thermal arrangement
  • FIG. 2 schematic oblique representation of a solar thermal arrangement with perforated absorber body
  • FIG. 3 Schematic oblique representation of a solar thermal arrangement with rotatable absorber body explained in more detail.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the solar thermal system in a schematic oblique representation.
  • the heat pipe 2 is arranged in the profile body cavity 4.3 of a profile glass 1.
  • the solar thermal arrangement is formed by a plurality of heat pipes 2 in a plurality of profile body cavities 4.3.
  • the heat transfer circuit 3 Connected to the heat pipes 2 is the heat transfer circuit 3, which carries the heat transfer medium.
  • the solar heat radiation penetrates the outer half-shell 4.2 and thus reaches the profile body cavity 4.3, where it hits the evaporator section 5 of the heat pipe 2.
  • the heat radiation falls in particular on the absorber body 8 of the heat pipe 2.
  • the absorber body 8 is fixed to the evaporator section 5 by two connected wings formed and consists of a material with good thermal conductivity.
  • the absorber body 8 heats up as a result of the solar heat radiation and dissipates the heat to the evaporator section 5 , which evaporates a working medium that is materially separate from the heat carrier circuit 3 .
  • the vaporized working medium rises in the heat pipe 2 and reaches the condenser section 6, to which a thermal coupling device 7 to the heat carrier circuit 3 is attached.
  • the heat from the vaporized working medium is transferred to the heat transfer medium of the heat transfer circuit 3 as the yield heat.
  • the vaporized working medium condenses releasing the heat of condensation and sinks in the liquid aggregate state in the heat pipe 2 back into the evaporator section 5 of the heat pipe 2 to be heated and vaporized again there, so that the inner circuit is closed.
  • FIG. 2 The basic structure of the further exemplary embodiment shown in FIG. 2 corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 1, so that reference is first made to the description sections there.
  • the absorber bodies 8 are also perforated in the form of slits and thus allow part of the solar radiation and thus the visible light to penetrate to the inner half-shell and through it into the interior of a building. While the outer half-shell 4.2 has a high transmission rate for both visible light and thermal radiation, the inner half-shell 4.1 is designed to be selectively reflective for thermal radiation but transparent for visible light, so that the thermal radiation component of the solar radiation that has penetrated through the slit-shaped perforation is reflected. A high proportion of the reflected thermal radiation impinges on the absorber body 8 on its rear side and additionally heats it up.
  • Figure 3 shows another embodiment. This also corresponds in its basic structure to the exemplary embodiment according to FIG. 1, so that reference is first made again to the description sections there.
  • the absorber bodies 8, which are firmly connected to the respective heat pipe 2 are arranged such that they can rotate about the hollow axis.
  • the capacitor sections 6 are formed rotationally symmetrically and can be rotated via an actuator 9 in the respective thermal coupling device 7 .
  • the condenser sections 6 remain in thermal transfer contact with the respective thermal coupling device 7, regardless of their angular position. According to FIG. It is also possible to perform the twisting for all heat pipes 2 uniformly.

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Abstract

The invention relates to a solar thermal arrangement having a profile glass (1), a heatpipe (2) and a heat carrier circuit (3), wherein the profile glass (1) has an outer half-shell (4.2) and an inner half-shell (4.1), and the half-shells (4.1, 4.2) form a vertically elongate profile glass cavity, wherein the heatpipe (2) has an elongate evaporator section (5), which is configured to absorb solar thermal radiation and to evaporate a working medium with an absorption of heat, and a condenser section (6), which is configured to condense the working medium with a release of heat and to provide a heat yield, and wherein the heat carrier circuit (3) has a heat carrier medium and a thermal coupling device (7), which is connected to the condenser section (6), and wherein the thermal coupling device (7) is configured to absorb the heat yield from the condenser section (6), wherein the elongate evaporator section (5) is arranged at least in certain sections in the profile glass cavity (4.3), and wherein the condenser section (6) and the thermal coupling device (7) are arranged above the evaporator section (5) and at least partially outside the profile glass cavity (4.3).

Description

Solarthermieanordnung solar thermal arrangement
Die Erfindung betrifft eine Solarthermieanordnung für Profilglaselemente. The invention relates to a solar thermal arrangement for profiled glass elements.
Der Stand der Technik beschreibt vielfältige Möglichkeiten zur Gewinnung von Wärme aus der Sonnenstrahlung. Prinzipiell lassen sich die Solarthermie-Module in zwei Kategorien einteilen. Zum einen in Einzelmodule, montiert auf Dächern, Fassaden oder Aufstellelementen und zum anderen als integrierte Elemente in Fenstern, Fassaden usw. Nachteilig an der Lösung mit separaten Kollektoren ist, dass zusätzlich zu bereits vorhanden Bauelementen, wie beispielsweise Fenstern, Türen, Fassaden- und Dachelementen mit dem Solarelement ein weiteres, das Gebäudebild veränderndes, Element hinzukommt, welches zumeist architektonisch negativ ins Gesamtbild fällt. The state of the art describes a variety of ways of obtaining heat from solar radiation. In principle, the solar thermal modules can be divided into two categories. On the one hand in individual modules, mounted on roofs, facades or installation elements and on the other hand as integrated elements in windows, facades, etc. The disadvantage of the solution with separate collectors is that in addition to existing components such as windows, doors, facade and roof elements with the solar element, another element is added that changes the appearance of the building, which mostly falls architecturally negatively into the overall picture.
Weiterhin ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass ein Rohrleitungssystem mit einem Fluid als Wärmeträgermedium durchströmt wird. Die Abschnitte des Rohrleitungssystems, die mäanderförmig durch den Kollektor laufen, nehmen die solare Strahlungswärme auf. Weitere Abschnitte dienen dem Transport des Wärmeträgermediums zu einem Wärmetauscher. Als nachteilig ist der große Fluidkreislauf anzusehen. Es müssen alle Elemente des Fluidkreislaufs einen ausreichend dimensionierten Rohrleitungsquerschnitt aufweisen, um Druckverluste zu reduzieren und einen ausreichenden Massestrom des Wärmeträgermediums zu gewährleisten. Furthermore, it is known from the prior art that a fluid flows through a pipeline system as a heat transfer medium. The sections of the pipe system that meander through the collector absorb the solar radiation heat. Other sections are used to transport the heat transfer medium to a heat exchanger. The large fluid circuit is to be regarded as a disadvantage. All elements of the fluid circuit must have a sufficiently dimensioned pipeline cross-section in order to reduce pressure losses and to ensure a sufficient mass flow of the heat transfer medium.
Es ist dem Grunde nach beispielsweise aus DE 200 16 216 U bekannt, den Innenraum einer Profilglasanordnung für eine solare Wärmegewinnung zu nutzen. Hierbei werden langgestreckte streifenförmige Einzelkollektoren verwandt, welche mit zwei Rohrleitungen Kollektorstreifen für ein Wärmetauschermedium versehen sind. Nachteilig sind hierbei insbesondere die aufwändige hydraulische Führung des Wärmeträgermediums sowie der hohe Montageaufwand durch die Vielzahl der das Wärmeträgermedium führenden Kollektorstreifen. It is basically known, for example from DE 200 16 216 U, to use the interior of a profiled glass arrangement for solar heat generation. In this case, elongated, strip-shaped individual collectors are used, which are provided with two collector strip pipes for a heat exchange medium. Disadvantages here are, in particular, the complex hydraulic routing of the heat transfer medium and the high installation effort due to the large number of collector strips that carry the heat transfer medium.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung zur solaren Wärmegewinnung für ein Profilglas aufzuzeigen, die einen hohen Wirkungsgrad aufweist, einfach und kostengünstig herzustellen und zu installieren ist sowie eine hohe Variabilität von Wärmegewinnung und Lichtdurchlässigkeit des Profilglases ermöglicht. CONFIRMATION COPY The object of the invention is to provide a solution for solar heat generation for profiled glass that is highly efficient, simple and inexpensive to manufacture and install, and allows for high variability in heat generation and light transmission of the profiled glass.
Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The object is achieved by the features listed in claim 1. Preferred developments emerge from the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Solarthermieanordnung weist als Grundkomponenten ein Profilglas, ein Wärmerohr und einen Wärmeträgerkreislauf auf. The basic components of the solar thermal arrangement according to the invention are profile glass, a heat pipe and a heat transfer medium circuit.
Das Profilglas weist eine äußere und eine innere Halbschale auf. Die Halbschalen bilden einen vertikal längsgestreckten Profilglashohlraum aus. Das Profilglas dient als lichtdurchlässiges Fassadenelement. The profile glass has an outer and an inner half-shell. The half-shells form a vertically elongated profile glass cavity. The profile glass serves as a translucent facade element.
Durch das wechselseitige Aneinanderreihen der U-förmigen Halbschalen des Profilglases entstehen Hohlräume, die nach außen abgeschlossen sind. Das Profilglas ist beispielsweise transluzent ausgebildet. Das Sonnenlicht durchdringt zunächst die äußere und dann die innere Halbschale. Daher wird der Profilglashohlraum mit Sonnenlicht einschließlich des solaren Wärmestrahlungsanteils beaufschlagt. The mutual lining up of the U-shaped half-shells of the profile glass creates cavities that are closed to the outside. The profile glass is designed to be translucent, for example. The sunlight first penetrates the outer and then the inner half-shell. Therefore, the profile glass cavity is exposed to sunlight including the solar heat radiation component.
Erfindungsgemäß weist die Solarthermieanordnung zudem ein Wärmerohr auf, welches zur Aufnahme der Wärmestrahlung in dem Profilglashohlraum angeordnet ist. Das Wärmerohr wirkt als sogenannte Heatpipe. Das Wärmerohr weist einen langgestreckten Verdampferabschnitt auf, der ausgebildet ist, eine solare Wärmestrahlung aufzunehmen und ein Arbeitsmedium unter Wärmeaufnahme zu verdampfen. Das nun gasförmige Arbeitsmedium strömt in den Kondensatorabschnitt. Der Kondensatorabschnitt ist ausgebildet, das Arbeitsmedium unter Wärmeabgabe zu kondensieren und die dabei frei werdende Kondensationswärme als eine Ertragswärme bereitzustellen. Das nach der Kondensation wieder flüssige Arbeitsmedium strömt in den Verdampferabschnitt zurück und kann erneut verdampft werden. Es bildet sich ein innerer Kreislauf. Durch die Phasenübergänge des Arbeitsmediums von flüssig in gasförmig im Verdampferabschnitt und von gasförmig in flüssig im Kondensatorabschnitt wird die latente Wärme genutzt und so eine hohe Übertragungsrate erreicht. Zugleich kann durch Auswahl eines geeigneten Arbeitsmediums die gewünschte Phasenwechseltemperatur eingestellt werden. Vorzugsweise weist die Solarthermieanordnung eine Vielzahl von Wärmerohren auf, wobei dann jeweils einem Profilglashohlkörper ein Wärmerohr zugeordnet ist. Einem Profilglashohlkörper können auch zwei oder mehrere Wärmerohre zugeordnet sein. According to the invention, the solar thermal arrangement also has a heat pipe, which is arranged in the profile glass cavity to absorb the thermal radiation. The heat pipe acts as a so-called heat pipe. The heat pipe has an elongate evaporator section, which is designed to absorb solar heat radiation and to evaporate a working medium while absorbing heat. The now gaseous working medium flows into the condenser section. The condenser section is designed to condense the working medium with the release of heat and to provide the heat of condensation released in the process as yield heat. The working medium, which is liquid again after the condensation, flows back into the evaporator section and can be evaporated again. An internal cycle is formed. Due to the phase transitions of the working medium from liquid to gaseous in the evaporator section and from gaseous to liquid in the condenser section, the latent heat is used and a high transfer rate is thus achieved. At the same time, the desired phase change temperature can be set by selecting a suitable working medium. The solar thermal arrangement preferably has a large number of heat pipes, with a heat pipe then being assigned to each hollow profile glass body. Two or more heat pipes can also be assigned to a profiled glass hollow body.
Die Solarthermieanordnung weist ferner einen Wärmeträgerkreislauf auf. Der Wärmeträgerkreislauf führt ein Wärmeträgermedium, beispielsweise Wasser oder ein Öl. Hierbei weist der erfindungsgemäße Wärmeträgerkreislauf eine thermische Kopplungseinrichtung auf, die mit dem Kondensatorabschnitt des Wärmerohres thermisch verbunden ist. Die thermische Kopplungseinrichtung ist zur Aufnahme der Ertragswärme von dem Kondensatorabschnitt ausgebildet. Die Kopplungseinrichtung dient als Wärmeübertrager und überträgt die Ertragswärme an das Wärmeträgermedium des Wärmeträgerkreislaufs. Dadurch kann die Ertragswärme abtransportiert und weiter genutzt werden, beispielsweise zum Beheizen von Räumen, zur Warmwasserbereitung oder als Prozesswärme für industrielle Anwendungen. Die Kopplungseinrichtung kann dabei beispielsweise so ausgebildet sein, dass das Wärmeträgermedium die Außenwandung des Kondensatorabschnitts direkt umspült oder dass Abschnitte der Kopplungseinrichtung in einem flächigen Berührungskontakt zu der Außenwandung des Kondensatorabschnitt stehen und so durch Wärmeleitung die Ertragswärme aufnehmen und an das Wärmeträgermedium weiterleiten. The solar thermal arrangement also has a heat transfer circuit. The heat transfer circuit carries a heat transfer medium, such as water or an oil. In this case, the heat carrier circuit according to the invention has a thermal coupling device which is thermally connected to the condenser section of the heat pipe. The thermal coupling device is designed to receive the generated heat from the condenser section. The coupling device serves as a heat exchanger and transfers the yield heat to the heat transfer medium of the heat transfer circuit. As a result, the heat produced can be transported away and used further, for example to heat rooms, for hot water preparation or as process heat for industrial applications. The coupling device can be designed, for example, in such a way that the heat transfer medium flows directly around the outer wall of the condenser section or that sections of the coupling device are in surface contact with the outer wall of the condenser section and thus absorb the heat generated by thermal conduction and pass it on to the heat transfer medium.
Die Solarthermieanordnung ist erfindungsgemäß insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass der langgesteckte Verdampferabschnitt zumindest abschnittsweise in dem Profilglashohlraum angeordnet ist. Die Lage und Größe des Verdampferabschnitts ist so dimensioniert, dass ein gewünschtes Maß der solaren Wärmestrahlung darauf trifft und genutzt werden kann. Der Verdampferabschnitt ist vorzugsweise vollständig im Profilglashohlraum der Profilglasanordnung angeordnet. Der Kondensatorabschnitt und die thermische Kopplungseinrichtung sind oberhalb des Verda pferabschnitts und zumindest teilweise außerhalb des Profilglashohlraums angeordnet. Vorzugsweise ist der Kondensatorabschnitt vollständig außerhalb des Profilglashohlraums angeordnet. Die Verbindung zum Wärmekreislauf kann so verdeckt im Dachbereich oder im Sturz über den Profilglaselementen erfolgen. According to the invention, the solar thermal arrangement is particularly characterized in that the elongated evaporator section is arranged at least in sections in the profiled glass cavity. The location and size of the evaporator section is dimensioned so that a desired amount of solar heat radiation hits it and can be used. The evaporator section is preferably arranged entirely in the profile glass cavity of the profile glass arrangement. The condenser section and thermal coupler are located above the evaporator section and at least partially outside of the profiled glass cavity. Preferably, the condenser section is located entirely outside of the profiled glass cavity. The connection to the heat circuit can be concealed in the roof area or in the lintel above the profiled glass elements.
Die erfindungsgemäße Solarthermieanordnung weist insbesondere nachfolgende Vorteile auf: The solar thermal arrangement according to the invention has the following advantages in particular:
Durch die Profilglasausbildung ist eine senkrechte Einbauposition des Wärmerohrs automatisch und ohne erforderliche Zusatzmaßnahmen gegeben. Durch die senkrechte Einbauposition funktioniert das Wärmerohr allein schwerkraftbedingt und kann mit einem hohen Wirkungsgrad betrieben werden. Due to the design of the profiled glass, the heat pipe can be installed in a vertical position automatically and without the need for additional measures. Due to the vertical installation position, the heat pipe works solely by gravity and can be operated with a high level of efficiency.
Als weiterer Vorteil kann im Gegensatz zum Stand der Technik der Profilglasinnenraum von einem Wärmeträgermedium freigehalten werden. Es handelt sich um eine trockene thermische Ankopplung. Dies vereinfacht die Installation und reduziert die Wahrscheinlichkeit von Defekten und etwaigen Wartungseingriffen As a further advantage, in contrast to the prior art, the profile glass interior can be kept free of a heat transfer medium. It is a dry thermal coupling. This simplifies installation and reduces the likelihood of defects and any maintenance interventions
Durch die trockene Ankopplung können vorteilhaft die Leitungswege für das Wärmeträgermedium verkürzt und vorzugsweise mit größeren Querschnitten versehen werden. Dies verringert die hydraulischen Druckverluste und den energetischen und konstruktiven Aufwand für die Umwälzung des Wärmeträgermediums in dem Wärmeträgerkreislauf. As a result of the dry coupling, the line paths for the heat transfer medium can advantageously be shortened and preferably provided with larger cross sections. This reduces the hydraulic pressure losses and the energy and design effort for the circulation of the heat transfer medium in the heat transfer circuit.
Es liegen mit dem inneren Kreislauf im Wärmerohr und dem Wärmeträgerkreislauf zwei getrennte Kreisläufe vor. Durch die zwei thermisch gekoppelten aber fluidisch getrennten Kreisläufe kann das Arbeitsmedium je nach gewünschter Temperatur der Ertragswärme optimiert sein und eine hierauf abgestimmte Verdampfungstemperatur aufweisen. So lässt sich die Ertragswärme wesentlich steigern und die Temperatur des Wärmeträgerkreislaufs einfacher regeln. Die aufnehmbare Wärmemenge und die Lichtdurchlässigkeit der Solarthermiean- ordnung lassen sich vorteilhaft durch mehrere, und zudem auch kombinierbare Maßnahmen je nach Anwendungsanforderung einstellen. Dies kann beispielsweise über die Einstecktiefe des Verdampferabschnitts, die Anordnung von wärmeleitenden flächigen Absorberkörpern am Verdampferabschnitt oder einen unterschiedlichen Absorbtionsgrad beziehungsweise Reflektionsgrad der Oberfläche des Verdampferabschnitts erreichen. There are two separate circuits with the inner circuit in the heat pipe and the heat transfer medium circuit. Due to the two thermally coupled but fluidically separate circuits, the working medium can be optimized depending on the desired temperature of the heat generated and have an evaporation temperature tailored to this. In this way, the yield heat can be significantly increased and the temperature of the heat carrier circuit can be regulated more easily. The amount of heat that can be absorbed and the transparency of the solar thermal arrangement can advantageously be adjusted by a number of measures, which can also be combined, depending on the application requirements. This can be achieved, for example, via the insertion depth of the evaporator section, the arrangement of heat-conducting, flat absorber bodies on the evaporator section, or a different degree of absorption or reflection of the surface of the evaporator section.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass durch die vertikale Anordnung des Wärmerohres eine einfache Montage möglich ist, indem das Wärmerohr in die Profilglaskammer einfach von oben eingeführt und dann hängend, vorzugsweise versehen mit Abstandshaltern zur zuverlässigen lateralen Beabstandung zu den Wandungen der Halbschalen, angeordnet wird. Furthermore, it is advantageous that the vertical arrangement of the heat pipe allows simple assembly by simply inserting the heat pipe into the profile glass chamber from above and then hanging it, preferably provided with spacers for reliable lateral spacing from the walls of the half-shells.
Zudem ist es ein Vorteil der erfindungsgemäßen Solarthermieanordnung, dass das empfindliche Wärmerohr durch die Anordnung in dem Profilglashohlraum durch das Profilglas ohne zusätzliche Maßnahmen zuverlässig mechanisch geschützt ist. In addition, it is an advantage of the solar thermal arrangement according to the invention that the sensitive heat pipe is reliably mechanically protected by the profile glass without additional measures due to the arrangement in the profile glass cavity.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Solarthermieanordnung ist die thermische Kopplungseinrichtung ausgebildet, die Ertragswärme durch Wärmeleitung und ohne Kontakt des Kondensatorabschnitts mit einem Wärmeträgermedium des Wärmekreislaufs aufzunehmen. In an advantageous development of the solar thermal arrangement, the thermal coupling device is designed to absorb the heat generated by thermal conduction and without contact of the condenser section with a heat transfer medium of the heat circuit.
Das Wärmerohr ist gemäß dieser Weiterbildung lediglich über eine Wärmeleitung trocken an den Wärmeträgerkreislauf angebunden. Vorzugsweise weist die Kopplungseinrichtung hierbei Formabschnitte auf, die rückseitig von dem Wärmeträgermedium umspült werden und flächig auf einen korrespondierenden Formabschnitt der Oberfläche des Kondensatorabschnitts des Wärmerohrs aufgepresst werden. Durch an sich bekannte Mittel wie eine Wärmeleitpaste kann der Wärmeübergang zusätzlich verbessert werden Der Vorteil dieser Weiterbildung besteht in dem geringen Installationsaufwand, der geringen Leckagewahrscheinlichkeit, der einfachen Auswechselbarkeit eines Wärmerohrs sowie einer Aufrechterhaltung der Betriebsfähigkeit bei einer Beschädigung einzelner Wärmerohre im Falle der typischen Anordnung mit einer Vielzahl von Wärmerohren. According to this development, the heat pipe is only connected dry to the heat carrier circuit via a heat pipe. In this case, the coupling device preferably has shaped sections which are surrounded by the heat transfer medium on the back and are pressed flat onto a corresponding shaped section of the surface of the condenser section of the heat pipe. The heat transfer can be additionally improved by means known per se, such as a thermally conductive paste The advantage of this development consists in the low installation costs, the low probability of leakage, the simple exchangeability of a heat pipe and maintaining the operability in the event of damage to individual heat pipes in the case of the typical arrangement with a large number of heat pipes.
In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung weist die innere Halbschale des Profilbauglases eine wärmereflektierende Oberfläche auf. In another advantageous development, the inner half-shell of the profiled glass has a heat-reflecting surface.
Zum ersten kann so auch seitlich schräg einfallende Wärmestrahlung genutzt werden, indem diese nach der Reflektion von der Rückseite des Verdampferabschnitts absorbiert wird. Firstly, thermal radiation incident laterally at an angle can also be used in that it is absorbed by the rear side of the evaporator section after being reflected.
Zudem kann die Weiterbildung besonders vorteilhaft sein, wenn neben der Wärme- reflektion eine hohe Transmissionsrate für sichtbares Licht besteht und perforierte Absorberflächen an dem Verdampferabschnitt vorgesehen werden. Dies ermöglicht eine Reflektion des Wärmestrahlungsanteils des Sonnenlichts, dass die Perforationsöffnungen des Verdampferabschnitts durchlaufen hat; zugleich kann der sichtbare Lichtanteil des Sonnenlichts das Profilglas durchdringen und steht beispielsweise im Inneren eines Gebäudes zur Verfügung. Die reflektierte Wärmestrahlung trifft rückseitig auf den Verdampferabschnitt und erhöht die Ausbeute der Wärmestrahlung und somit auch die Effektivität der Solarthermieanordnung. In addition, the development can be particularly advantageous if, in addition to heat reflection, there is a high transmission rate for visible light and perforated absorber surfaces are provided on the evaporator section. This enables reflection of the thermal radiation portion of the sunlight that has passed through the perforation openings of the evaporator section; at the same time, the visible light component of sunlight can penetrate the profile glass and is available, for example, inside a building. The reflected thermal radiation hits the evaporator section from the rear and increases the yield of the thermal radiation and thus also the effectiveness of the solar thermal arrangement.
In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung weist das Wärmerohr einen flächigen Absorberkörper auf. Dieser ist in dem Profilglashohlraum angeordnet und mit dem Verdampferabschnitt thermisch teilend verbunden. Desweiteren ist der Absorberkörper ausgebildet, die solare Wärmestrahlung aufzunehmen und an den Verdampferabschnitt weiterzuleiten. In another advantageous development, the heat pipe has a flat absorber body. This is arranged in the profile glass cavity and is thermally connected to the evaporator section. Furthermore, the absorber body is designed to absorb the solar heat radiation and to forward it to the evaporator section.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Absorberkörper um eine flächige seitliche Fortsetzung des Wärmerohrs in Form eines Wärmeleitblechs. Der Absorberkörper kann monolithisch zu dem Wärmerohr ausgebildet sein. Möglich ist auch eine Ausbildung als ein Blech mit einem U-förmigen Mittelabschnitt, in das der Verdampferabschnitt eingeklemmt ist, so dass sich seitliche Fahnen als absorptionswirksame Flächen bilden. The absorber body is preferably a flat, lateral continuation of the heat pipe in the form of a heat-conducting sheet metal. The absorber body can be monolithic to the heat pipe. One is also possible Training as a plate with a U-shaped central section, in which the evaporator section is clamped, so that lateral lugs form as absorption-effective surfaces.
Die wirksame Fläche des Verdampferabschnitts kann wesentlich erhöht werden. Ferner kann der Absorberkörper dadurch einfach an den vorhandenen Profilglashohlraum angepasst werden. So kann die Breite der Absorberkörper je nach Breite der vorhandenen Profilglashohlräume ausgebildet werden. Als Meterware vorgefertigt, können die Absorberkörper dann an die vom Bauwerk abhängige Höhe der Profilglashohlräume angepasst werden. So entsteht ein flexibles und gut adaptierbares Bauprodukte-System. Durch eine um die Vertikalachse schräge Anordnung im Profil kann je nach Ausrichtung des Profilglaselements zur Sonne der Wärmeertrag erhöht werden. Alternativ kann beispielsweise zielgerichtet entweder die Morgensonne oder die Abendsonne genutzt werden. The effective area of the evaporator section can be significantly increased. Furthermore, the absorber body can be easily adapted to the existing profile glass cavity. The width of the absorber body can be designed depending on the width of the existing profile glass cavities. Prefabricated by the meter, the absorber bodies can then be adjusted to the height of the profile glass cavities, which depends on the structure. This creates a flexible and easily adaptable construction product system. Depending on the orientation of the profile glass element to the sun, the heat yield can be increased by arranging the profile at an angle around the vertical axis. Alternatively, for example, either the morning sun or the evening sun can be used in a targeted manner.
In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist der Absorberkörper teildurchlässig ausgebildet. In another advantageous development, the absorber body is designed to be partially permeable.
Als teildurchlässig wird insbesondere verstanden, dass der Absorberkörper Ausnehmungen in Form von Lochungen, Lamellen, Perforationen oder andere Minderungen der wirksamen Absorberfläche aufweist. Partially permeable is understood in particular to mean that the absorber body has recesses in the form of holes, lamellae, perforations or other reductions in the effective absorber surface.
Das Licht kann so teilweise durch den Absorberkörper durchscheinen. Somit kann noch Licht in das Gebäude einfallen und der Tageslichtanteil ist ausreichend gewährleistet. Vorteilhaft kann der Lichtdurchtritt beziehungsweise die Verdunkelung je nach Anwendungsanforderung in einfacher Weise eingestellt werden. Beispielsweise können sowohl örtlich begrenzte Lichtdurchtrittszonen oder Abschattungszonen als auch gesamtflächig graduelle Verdunklungen - insbesondere mittels feiner Perforation - eingestellt werden. The light can partially shine through the absorber body. This means that light can still enter the building and sufficient daylight is guaranteed. Advantageously, the passage of light or the darkening can be set in a simple manner depending on the application requirements. For example, both locally limited light passage zones or shading zones as well as gradual darkening over the entire area—in particular by means of fine perforations—can be set.
In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung sind die Absorberkörper positionsveränderlich ausgebildet. So können die Absorberfläche und somit die aufgenommene Wärmemenge verändert werden. Zugleich kann die durchtretende Lichtmenge verändert werden. Als positionsveränderlich wird verstanden, dass durch bewegliche Abschnitte oder Lageveränderungen des Absorberkörpers insgesamt die wirksame Absorberfläche verändert wird, wobei der Verdampferabschnitt dabei sowohl ortsfest sein als auch an der Lageveränderung teilnehmen kann. Eingeschlossen sind auch Veränderungen der Winkelstellung gegenüber der solaren Einstrahlungsrichtung. In another advantageous development, the absorber bodies are designed so that their position can be changed. In this way, the absorber surface and thus the amount of heat absorbed can be changed. At the same time, the amount of light passing through can be changed. Variable position is understood to mean that the effective absorber area is changed overall by moving sections or changes in position of the absorber body, with the evaporator section being able to be either stationary or participating in the change in position. Also included are changes in the angular position relative to the direction of solar radiation.
Ist der Absorberkörper wie in einem vorhergehenden Anspruch als teildurchlässiger Gitterkörper ausgebildet, ergibt sich beispielsweise die Möglichkeit einer Bauform als verschiebbare Kulisse. Die lichtdurchlässigen rechteckförmigen Öffnungen lassen sich so in der Größe ändern. Somit lässt sich die aufgenommene Wärmemenge und der Anteil des durchscheinenden Lichts regeln. If the absorber body is designed as a partially transparent grid body, as in a preceding claim, there is the possibility of a design as a displaceable link, for example. The size of the translucent rectangular openings can be changed in this way. In this way, the amount of heat absorbed and the proportion of light that shines through can be regulated.
In einer weiteren hierauf aufbauenden vorteilhaften Weiterbildung ist der Absorberkörper um eine Hochachse verschwenkbar ausgebildet. In a further advantageous development based on this, the absorber body is designed to be pivotable about a vertical axis.
Der Absorberkörper kann somit die solare Strahlung hineingedreht werden, indem die Absorberfläche quer zur Strahlungsrichtung ausgerichtet wird. Umgekehrt kann er aus der solaren Strahlung herausgedreht werden, indem die Absorberfläche parallel zu der Strahlungsrichtung ausgerichtet wird. Ferner sind Zwischenstellungen möglich. Aus diese Weise kann vorteilhaft eine dem Grunde nach stufenlose Einstellung der Leistung erfolgen. Zugleich wird umgekehrt der Lichtdurchtritt eingestellt. Insbesondere bei einer trockenen Anbindung der Kondensatorabschnitte in der Kopplungseinrichtung des Wärmekreislaufs kann das Wärmerohr insgesamt mit daran angeordnetem Absorberkörper verdreht werden. Vorzugsweise ist ein Stellmotor vorgesehen. The solar radiation can thus be turned into the absorber body by aligning the absorber surface transversely to the direction of radiation. Conversely, it can be rotated out of the solar radiation by aligning the absorber surface parallel to the direction of radiation. Furthermore, intermediate positions are possible. In this way, an essentially stepless adjustment of the output can advantageously take place. At the same time, conversely, the passage of light is adjusted. In particular with a dry connection of the condenser sections in the coupling device of the heat circuit, the heat pipe can be twisted as a whole with the absorber body arranged on it. A servomotor is preferably provided.
Bei einer Variante dieser Ausbildung ist die Rückseite des Absorberkörpers zusätzlich reflektierend ausgebildet. In a variant of this design, the back of the absorber body is also designed to be reflective.
Somit lässt sich zum einen durch das Verdrehen des Absoberkörpers um die Hochachse der Lichteinfall und die aufgenommene Wärmemenge steuern. Zum anderen lässt sich aber auch durch ein Verdrehen, um einen Drehwinkel von 180°, das einfallende Sonnenlicht an der reflektierenden Fläche zurückwerfen. Der Wärmeeintrag in das Wärmerohr ist gering. Zugleich wird eine Verschattung und somit eine Reduzierung des Wärmeeintrags in das Gebäude erreicht. Thus, on the one hand, the incidence of light and the amount of heat absorbed can be controlled by rotating the absorber body around the vertical axis. On the other hand However, by twisting it through an angle of 180°, the incident sunlight can be thrown back on the reflecting surface. The heat input into the heat pipe is low. At the same time, shading and thus a reduction in the heat input into the building is achieved.
Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel anhand von The invention is an exemplary embodiment based on
Fig. 1 schematische Schrägbild-Darstellung einer Solarthermieanordnung Fig. 1 schematic oblique representation of a solar thermal arrangement
Fig. 2 schematische Schrägbild-Darstellung einer Solarthermieanordnung mit perforiertem Absorberkörper Fig. 2 schematic oblique representation of a solar thermal arrangement with perforated absorber body
Fig. 3 schematische Schrägbild-Darstellung einer Solarthermieanordnung mit verdrehbarem Absorberkörper näher erläutert. Fig. 3 Schematic oblique representation of a solar thermal arrangement with rotatable absorber body explained in more detail.
Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Schrägbild-Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der Solarthermieanordnung. FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the solar thermal system in a schematic oblique representation.
In dem Profilkörperhohlraum 4.3 eines Profilglases 1 ist das Wärmerohr 2 angeordnet. In dem Ausführungsbeispiel ist die Solarthermieanordnung durch eine Mehrzahl von Wärmerohren 2 in einer Mehrzahl von Profilkörperhohlräumen 4.3 gebildet. In the profile body cavity 4.3 of a profile glass 1, the heat pipe 2 is arranged. In the exemplary embodiment, the solar thermal arrangement is formed by a plurality of heat pipes 2 in a plurality of profile body cavities 4.3.
An die Wärmerohre 2 angeschlossen ist der Wärmeträgerkreislauf 3, der das Wärmeträgermedium führt. Die solare Wärmestrahlung durchdringt die äußere Halbschale 4.2 und gelangt so in den Profilkörperhohlraum 4.3 und trifft dort auf den Verdampferabschnitt 5 des Wärmerohres 2. Hierbei fällt die Wärmestrahlung insbesondere auf den Absorberkörper 8 des Wärmerohrs 2. Der Absorberkörper 8 ist durch zwei fest mit dem Verdampferabschnitt 5 verbundene Flügel gebildet und besteht aus einem gut wärmeleitfähigen Material. Durch die solare Wärmestrahlung erwärmt sich der Absorberkörper 8 und leitet die Wärme an den Verdampferabschnitt 5 ab, der ein Arbeitsmedium verdampft, das vom Wärmeträgerkreislauf 3 stofflich getrennt ist. Das verdampfte Arbeitsmedium steigt in dem Wärmerohr 2 auf und gelangt in den Kondensatorabschnitt 6, an dem eine thermische Kopplungseinrichtung 7 zum Wärmeträgerkreislauf 3 befestigt ist. Hier wird die Wärme aus dem verdampften Arbeitsmedium als die Ertragswärme an das Wärmeträgermedium des Wärmeträgerkreislaufs 3 übertragen. Das verdampfte Arbeitsmedium kondensiert unter Abgabe der Kondensationswärme und sinkt im flüssigen Aggregatzustand im Wärmerohr 2 wieder in den Verdampferabschnitt 5 des Wärmerohrs 2 ab um dort erneut erwärmt und verdampft zu werden, so dass sich der innere Kreislauf schließt. Connected to the heat pipes 2 is the heat transfer circuit 3, which carries the heat transfer medium. The solar heat radiation penetrates the outer half-shell 4.2 and thus reaches the profile body cavity 4.3, where it hits the evaporator section 5 of the heat pipe 2. Here, the heat radiation falls in particular on the absorber body 8 of the heat pipe 2. The absorber body 8 is fixed to the evaporator section 5 by two connected wings formed and consists of a material with good thermal conductivity. The absorber body 8 heats up as a result of the solar heat radiation and dissipates the heat to the evaporator section 5 , which evaporates a working medium that is materially separate from the heat carrier circuit 3 . The vaporized working medium rises in the heat pipe 2 and reaches the condenser section 6, to which a thermal coupling device 7 to the heat carrier circuit 3 is attached. Here the heat from the vaporized working medium is transferred to the heat transfer medium of the heat transfer circuit 3 as the yield heat. The vaporized working medium condenses releasing the heat of condensation and sinks in the liquid aggregate state in the heat pipe 2 back into the evaporator section 5 of the heat pipe 2 to be heated and vaporized again there, so that the inner circuit is closed.
Das in Figur 2 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel entspricht in seinem Grundaufbau dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 , so das zunächst auf die dortigen Beschreibungsabschnitte Bezug genommen wird. The basic structure of the further exemplary embodiment shown in FIG. 2 corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 1, so that reference is first made to the description sections there.
In Fig. 2 sind ferner die Absorberkörper 8 schlitzförmig perforiert und lassen so einen Teil der solaren Strahlung und somit des sichtbaren Lichts bis zur inneren Halbschale und durch diese in den Innenraum eines Gebäudes durchdringen. Während die äußere Halbschale 4.2 sowohl für sichtbares Licht als auch für Wärmestrahlung eine hohe Transmissionsrate aufweist, ist die innere Halbschale 4.1 selektiv für Wärmestrahlung reflektierend aber für sichtbares Licht durchlässig ausgebildet, so dass der Wärmestrahlungsanteil der durch die schlitzförmige Perforation durchgedrungenen solaren Strahlung reflektiert wird. Ein hoher Anteil der reflektierten Wärmestrahlung trifft auf den Absorberkörper 8 an dessen Rückseite auf und erwärmt diesen zusätzlich. In FIG. 2, the absorber bodies 8 are also perforated in the form of slits and thus allow part of the solar radiation and thus the visible light to penetrate to the inner half-shell and through it into the interior of a building. While the outer half-shell 4.2 has a high transmission rate for both visible light and thermal radiation, the inner half-shell 4.1 is designed to be selectively reflective for thermal radiation but transparent for visible light, so that the thermal radiation component of the solar radiation that has penetrated through the slit-shaped perforation is reflected. A high proportion of the reflected thermal radiation impinges on the absorber body 8 on its rear side and additionally heats it up.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Auch dieses entspricht in seinem Grundaufbau dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, so dass zunächst wieder auf die dortigen Beschreibungsabschnitte Bezug genommen wird. Gemäß Fig. 3 sind die Absorberkörper 8, die fest mit dem jeweiligen Wärmerohr 2 verbunden sind, um die Hohlachse drehbar angeordnet. Hierfür sind die Kondensatorabschnitte 6 rotationssymmetrisch geformt und über einen Stellantrieb 9 in der jeweiligen thermischen Kopplungseinrichtung 7 verdrehbar. Die Kondensatorabschnitte 6 bleiben dabei unabhängig von deren Winkelstellung in einem thermischen Übertragungskontakt zu der jeweiligen thermischen Kopplungseinrichtung 7. Gemäß Fig. 3 sind die einzelnen Wärmerohre 2 mit deren Absorberkörpern 8 einzeln verdrehbar, so dass gezielt gewünschte Innenraumzonen stärker beleuchtet oder abgedunkelt werden können. Es ist auch möglich, die Verdrehung für alle Wärmerohre 2 einheitlich vorzunehmen. Figure 3 shows another embodiment. This also corresponds in its basic structure to the exemplary embodiment according to FIG. 1, so that reference is first made again to the description sections there. According to FIG. 3, the absorber bodies 8, which are firmly connected to the respective heat pipe 2, are arranged such that they can rotate about the hollow axis. For this purpose, the capacitor sections 6 are formed rotationally symmetrically and can be rotated via an actuator 9 in the respective thermal coupling device 7 . The condenser sections 6 remain in thermal transfer contact with the respective thermal coupling device 7, regardless of their angular position. According to FIG. It is also possible to perform the twisting for all heat pipes 2 uniformly.
Verwendete Bezugszeichen Reference signs used
1 Profilglas 1 profile glass
2 Wärmerohr 2 heat pipe
3 Wärmeträgerkreislauf 3 heat transfer circuit
4.1 innere Halbschale 4.1 inner half shell
4.2 äußere Halbschale 4.2 outer half shell
4.3 Profilglashohlraum 4.3 profile glass cavity
5 Verdampferabschnitt 5 evaporator section
6 Kondensatorabschnitt 6 capacitor section
7 thermische Kopplungseinrichtung7 thermal coupler
8 Absorberkörper 8 absorber body
9 Stellantrieb 9 actuator

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Solarthermieanordnung, aufweisend ein Profilglas (1), ein Wärmerohr (2), und einen Wärmeträgerkreislauf (3), wobei das Profilglas (1) eine äußere Halbschale (4.2) und eine innere Halbschale (4.1) aufweist und die Halbschalen (4.1 , 4.2) einen vertikal langgestreckten Profilglashohlraum ausbilden, wobei das Wärmerohr (2) einen langgestreckten Verdampferabschnitt (5), der ausgebildet ist eine solare Wärmestrahlung aufzunehmen und ein Arbeitsmedium unter Wärmeaufnahme zu verdampfen, und einen Kondensatorabschnitt (6), der ausgebildet ist das Arbeitsmedium unter Wärmeabgabe zu kondensieren und eine Ertragswärme bereitzustellen, aufweist und wobei der Wärmeträgerkreislauf (3) ein Wärmeträgermedium und eine thermische Kopplungseinrichtung (7) aufweist, die mit dem Kondensatorabschnitt (6) verbunden ist und wobei die thermische Kopplungseinrichtung (7) zur Aufnahme der Ertragswärme von dem Kondensatorabschnitt (6) ausgebildet ist, wobei der langgestreckte Verdampferabschnitt (5) zumindest abschnittsweise in dem Profilglashohlraum (4.3) angeordnet ist und wobei der Kondensatorabschnitt (6) und die thermische Kopplungseinrichtung (7) oberhalb des Verdampferabschnitts (5) und zumindest teilweise außerhalb des Profilglashohlraums (4.3) angeordnet sind. 1. Solar thermal arrangement, having a profiled glass (1), a heat pipe (2), and a heat carrier circuit (3), wherein the profiled glass (1) has an outer half-shell (4.2) and an inner half-shell (4.1) and the half-shells (4.1, 4.2) forming a vertically elongated profile glass cavity, the heat pipe (2) having an elongated evaporator section (5) which is designed to absorb solar heat radiation and to evaporate a working medium while absorbing heat, and a condenser section (6) which is designed to release the working medium while emitting heat to condense and to provide yield heat, and wherein the heat transfer circuit (3) has a heat transfer medium and a thermal coupling device (7) which is connected to the condenser section (6) and wherein the thermal coupling device (7) for receiving the yield heat from the condenser section (6) is formed, wherein the elongated evaporator section (5) at least is arranged in sections in the profile glass cavity (4.3) and wherein the condenser section (6) and the thermal coupling device (7) are arranged above the evaporator section (5) and at least partially outside the profile glass cavity (4.3).
2. Solarthermieanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Kopplungseinrichtung (7) ausgebildet ist, die Ertragswärme durch Wärmeleitung und ohne Kontakt des Kondensatorabschnitts (6) mit dem Wärmeträgermedium des Wärmeträgerkreislaufs (3) aufzunehmen. 2. Solar thermal arrangement according to claim 1, characterized in that the thermal coupling device (7) is designed to absorb the heat produced by conduction and without contact of the condenser section (6) with the heat transfer medium of the heat transfer circuit (3).
. Solarthermieanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Halbschale (4.1) eine wärmereflektierende Oberfläche aufweist. . Solarthermieanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmerohr (2) einen flächigen Absorberkörper (8) aufweist, wobei der Absorberkörper (8) in dem Profilglashohlraum (4.3) angeordnet und mit dem Verdampferabschnitt (5) verbunden und ausgebildet ist, solare Wärmestrahlung aufzunehmen und mittels Wärmeleitung an den Verdampferabschnitt (5) zu übertragen. . Solarthermieanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorberkörper (8) teildurchlässig ausgebildet ist. . Solarthermieanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorberkörper (8) positionsveränderlich ausgebildet ist. . Solar thermal arrangement according to Claims 1 and 2, characterized in that the inner half-shell (4.1) has a heat-reflecting surface. . Solar thermal arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the heat pipe (2) has a flat absorber body (8), the absorber body (8) being arranged in the profiled glass cavity (4.3) and being connected to the evaporator section (5) and designed to be solar Take up thermal radiation and transfer it to the evaporator section (5) by means of thermal conduction. . Solar thermal arrangement according to Claim 4, characterized in that the absorber body (8) is designed to be partially permeable. . Solar thermal arrangement according to one of the preceding claims 4 and 5, characterized in that the absorber body (8) is designed so that its position can be changed.
7. Solarthermieanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorberkörper (8) um eine Hochachse verschwenkbar ausgebildet ist. 7. Solar thermal arrangement according to one of the preceding claims 4 to 6, characterized in that the absorber body (8) is designed to be pivotable about a vertical axis.
8. Solarthermieanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorberkörper (8) rückseitig reflektierend ausgebildet ist. 8. Solar thermal arrangement according to claim 7, characterized in that the absorber body (8) is designed to be reflective on the back.
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