DE3015061A1 - Sonnenkollektor mit ueberhitzungsschutz - Google Patents

Sonnenkollektor mit ueberhitzungsschutz

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DE3015061A1
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heat
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solar
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DE19803015061
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Edgar R Bourke
Douglas J Peck
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ExxonMobil Technology and Engineering Co
Original Assignee
Exxon Research and Engineering Co
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Description

E 1321-D
Anmelder:
Exxon Research and Engineering Comp.
Florham Park, New Jersey 079 32, V.St.A.
Sonnenkollektor mit Überhitzungsschutz
030045/0755
E 1321-D
Anmelder:
Exxon Research and Engineering Comp.
Florham Park,
New Jersey 07932, V.St.A.
Sonnenkollektor mit Überhitzungsschutz
Die Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor mit Überhitzungsschutz gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs .
Die Erfindung befaßt sich mit Sonnen-Wärmekollektoren, insbesondere mit einem Schutz derartiger Kollektoren gegen eine thermische Schädigung des in ihnen verwendeten primären Wärmeübertragungsfluids, welche bei überhöhten Temperaturen auftreten kann und zu einer Beschädigung und Betriebsstörung des Kollektors führt.
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Es gibt unzähliche Vorrichtungen, welche dazu dienen, die Sonnenenergie als Wärmequelle, insbesondere für Heizungszwecke im häuslichen Bereich auszunutzen. Einen kommerziellen Einsatz dieser Geräte standen bisher die typischerweise hohen Erstellungskosten für die erhältlichen Solarheizungssysteme entgegen. So sind beispielsweise Sonnen-Wärmekollektoren typischerweise aus teueren Materialien gefertigt, die nicht nur in der Lage sind die normalen Arbeitstemperaturen und Drücke des Kollektors auszuhalten, sondern darüber hinaus auch Temperaturen und Drücke, die auftreten, wenn der Kollektor nicht durchströmt ist oder sich in einem stagnierenden Betriebszustand befindet. Bei Sonnenkollektoren, in denen selektiv wirkende Überzüge auf der Absorberplatte verwendet werden, liegen die Arbeitstemperaturen höher als bei Kollektoren mit nicht selektiv wirkenden Absorberflächen. Dies bewirkt, daß bei einer Stagnation in derartigen Anlagen die Temperaturen im System über etwa 2O4°C (400° F) ansteigen können. Bei diesen hohen Temperaturen kommt es zu einer chemischen Zersetzung der verwendeten primären Wärmeübertragungsfluide, wie von Glycol, die damit korrodierend werden, was letztlich zu einer Beschädigung der Anlage führen kann.
Es wurde daher vorgeschlagen, zum Schutz von Sonnenkollektoren von Beschädigungen, die auf überhöhte Temperaturen im Kollektor über längere Zeiträume zurückzuführen sind, die Kollektoren mittels der ■Umgebungsluft und thermisch betätigter Ventile zu durchlüften. In den US-Patentschriften 4 043 317 und 4 046 134 sind Beispiele von derartigen Durchlüftungssystemen beschrieben.
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Eine andere, zum Schutz von Sonnenkollektoren gegen thermische Beschädigungen verwendete Technik ist in der US-Patentschrift 4 102 325 beschrieben. Dieses System schafft eine Wärmeaustauschschleife für die Abfuhr von überschüssiger Wärme an die Atmosphäre, wobei diese Schleife von dem in dem Kollektor verwendeten regulären Wärmeaustauschtluidsystem völlig unabhängig ist. Dieses System eignet sich besonders zum Schutz von Kollektormaterialien mit relativ niedriger thermischer Stabilität, wie beispielsweise von kunststoffbehandelten Wärmeauffangvorrichtungen gegen auf Überhitzung zurückzuführende Beschädigungen.
Trotz der vorstehenden Fortschritte besteht noch immer ein Bedürfnis nach einem verlässlichen Sonnen-Wärmekollektor, der einfach in seinem Aufbau, billig herzustellen, und bei. Betriebstemperatur formstabil und verläßlich ist. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Ilauptanspruchs gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Mit der Erfindung wird ein plattenförmiger Flach-Sonnenkollektor geschaffen, der ein thermisch betätigtes By-pass-System enthält,so daß dasWärmeaustauschfluid im Kollektor automatisch zu einer externen Vorrichtung zur Wärmeabfuhr fließt, wenn die Temperatur im Inneren des Kollektors ein vorbestimm tes Niveau überschreitet, so daß das Fluid Wärme an die umgebende Atmosphäre abgibt. Das auf diese Weise gekühlte Fluid wird anschließend dem Kollektor wieder zugeführt, so daß die in diesem herrschende Temperatur geändert wird. Bei einem Betriebszustand erfolgt die Zirkulation des Kollektorfluids über die externe Vorrichtung zur Wärmeabführung aufgrund des
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Thermosyphon-Effekts. Bei einem anderen Betriebszustand erfolgt die Zirkulation, wenn dies notwendig ist, durch das gleichzeitige Pumpen des Kollektorfluids durch den Kollektor und durch die externe Vorrichtung zur Wärmeabführung.
Die beiliegenden Zeichnungen dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
IQ Fig. 1 zeigt in teilgeschnittener Vorderansicht einen erfindungsgemäßen Sonnenkollektor.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linien 2-2 von Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine teilgeschnittene Seitenansicht
des thermisch betätigten By-pass-Systems.
Fig. 4 zeigt eine Teilansicht von einer weiteren Einrichtung zur Verbindung des thermisch
betätigten By-pass-Systems mit dem Einlaßverteilerrohrbereich des Sonnenkollektors.
Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellung die Strömungsrichtung in dem Sonnenkollektor
während einer Betriebsart.
Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung die Strömungsrichtung des Sonnenkollektors bei einer anderen Betriebsart.
Fig. 7 zeigt in schematischer Darstellung die
Strömungsrichtungen in dem Sonnenkollektor während einer dritten Betriebsart. 35
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Der in den Zeichnungen dargestellte Platten-Sonnenkollektor 10 enthält einen allgemein rechteckförmigen Rahmen 12 mit sich nach oben erstreckenden Seitenwandungen 14 und Endwandungen 15. Für die Herstellung des rechteckförmigen Rahmens kann jedes Material verwendet werden. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird der rechteckförmige Rahmen jedoch vorzugsweise aus einem leichten Material, wie ein Metallblech, einem Aluminiumblech usw., hergestellt.
Selbstverständlich kann der Rahmen 12 in alternativer Ausgestaltung auch von Glasfaser verstärkten Kunststoffen gebildet sein, welche die benötigte strukturelle Festigkeit und thermischen Isolationseigenschaften aufweisen. Des weiteren können viele andere Materialien ebenfalls verwendet werden.
Der Sonnenkollektor 10 enthält eine Abdeckplatte 16, die eine Kammer zwischen der Abdeckplatte 16 und der Basis des Rahmens 12 festlegt. Die Abdeckplatte ist aus irgendeinem Material gefertigt, das allgemein bezüglich der Sonnenstrahlung durchsichtigt ist und das vorzugsweise des weiteren ein Material ist, das den Durchgang langwelliger Strahlungsenergie und von Konvektionswäre aus der Kammer ins Äußere derselben unterbindet, so daß ein Treibhauseffekt entsteht. Die Abdeckplatte 16 besteht typischerweise aus Glas, das fakultativ einen IR-reflektierenden Überzug enthalten kann oder aus Kunststoffen, wie beispielsweise Polymethylmethacrylaten, Polycarbonaten Und glasfaserverstärkte Polyesterfolien.
Die Abdeckplatte 16 wird in ihrer Lage durch falz- bzw. U-profilartige Aufnahmen 17 und falz- bzw. U-profilartige seitliche Aufnahmen 18 gehaltert, welehe auf der Oberseite der Endwandungen 15 und Seitenwandungen 14 befestigt sind.
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Die Basis und die Wandungen des Sonnenkollektors
10 sind mit einem geeigneten Isolationsmaterial· 19, wie beispielsweise einer Polyurethanschaumisolation oder ähnlichem, isoliert.
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Eine Sonnenenergie absorbierende Oberfläche 20 ist im Inneren der Kammer des Platten-Sonnenkollektors 10 angebracht. Die absorbierende Oberfläche 20 trägt eine schwarze Oberflächenschicht, um die durch die Platte 16 eintretende Sonnenenergie zu absorbieren. Bei der praktischen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung eines selektiv wirkenden Überzugs auf der Absorberoberfläche 20 bevorzugt. Absorberüberzüge für Kollektoren sind derartige Überzüge, die einen großen Absorptionsgrad, ol> , über den Großteil des Sonnenspektrums und einen hohen Refletionsgrad im nahen Infrarot aufweisen, um Abstrahlungsverluste zu minimieren. Selektive Absorberüberzüge haben große. Verhältnisse von et/ B , wobei B der Emissionsgrad ist. Es ist eine Vielzahl von selektiv wirkenden Überzügen bekannt. Diese bilden jedoch keinen Teil der vorliegenden Erfindung.
Eine Vielzahl von parallelen Leitungen 21 ist in Wärmeübertragungskontakt auf der Wärmeabsorberplatte 20 befestigt. Die Leitungen 21 können beispielsweise Kupferröhren sein, die an die Bodenfläche der Absorberplatte 20 angelötet sind. Die Leitungen 21 sind mit ihren entgegengesetzten Enden an Verteilerrohre 22 und 23 angeschlossen, welche durch die Seitenwandungen 14 des Kollektors hindurchreichen, und parallel zu den Endwandungen 15 verlaufen. Das Verteilerrohr 22 hat beispielsweise einen Einlaßbereich 25, durch den eine Flüssigkeit, wie Wasser
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oder eine Äthylenglycol-Wasserlösung mit einer ersten Temperatur in das Verteilerrohr 22 eingeleitet wird. Das Verteilerrohr 22 hat auch einen Auslaßbereich 24, der mit einer Kappe verschlossen ist oder dazu dienen kann, eine Anzahl weiterer Kollektoren in Reihe zu schalten. In ähnlicher Weise enthält das Verteilerrohr 2 3 Teile 26 und 27, die dazu dienen, Kollektoren in Reihe zu schalten und eine Abführungsleitung für die Flüssigkeit zu bilden, die nach dem Durchgang durch den Kollektor auf einem zweiten, höheren Temperaturniveau ist. Der Bereich 27 kann beispielsweise mit einer Kappe verschlossen oder zum Anschluß von weiteren Kollektoren in Reihe vorgesehen sein. Der Öffnungsbereich 26 kann als Leitung für eine Verbindung mit einem Verbraucher für die auf das zweite und höhere Temperaturniveau erhitzte Flüssigkeit dienen.
Außerhalb der Kammer des Sonnenkollektors 10 und parallel zu der Seitenwandung 14 desselben ist eine Vorrichtung zur Wärmeabfuhr oder ein Radiator 28 angeschlossen. Der Radiator 28 kann in einfacher Ausgestaltung ein mit Lamellen versehenes Teil eines Kupferrohres sein.
Man erkennt speziell aus Fig. 1 , daß an dem im eingebauten Zustand oberen Ende des Radiators 2 8 ein Temperatursteuerventil 29 angebracht ist, das einen Temperaturfühler 34 enthält, der,wie aus Fig. 3 ersichtlich, in die Leitung 26 ragt und dazu dient, die Temperatur des Fluids in der Leitung 2 3 zu messen. An dem entgegengesetzten, beim eingebauten Zustand unteren Ende des Radiators 28 ist eine geeignete Leitung 33 angebracht, die das untere Ende des Radiators 2 8 mit der Leitung 25 verbindet, in alternativer Ausgestal-
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tung können selbstverständlich Armaturen wie herkömmliche Rohrarmaturen, die nicht dargestellt sind, für den Anschluß des Radiators 28 mit den Leitungen 25 und 26 verwendet werden, welche eine leichte Entfernung des Radiators 2 8 ermöglichen, wenn dies für Reparaturzwecke und ähnliches erwünscht ist.
Man erkennt aus Fig. 4, daß das den Radiator 28 mit der Leitung 25 verbundene Rohrstück 33a sich geradlinig nach unten in die Oberseite der Leitung erstreckt. Wie man speziell aus Fig. 1 erkennt, verläuft dagegen die Leitung 33, welche das untere Endes des Radiators 28 mit dem Einlaßbereich 25 des Verteilerrohres' 22 verbindet, sich nach unten bis unterhalb den Einlaßbereich 25 erstreckt und von dort wieder nach oben, um in den Einlaßbereich 25 so einzumünden, daß ein Teil der Leitung 33 unterhalb der Leitung 25 liegt. Aus im folgenden noch näher erläuterten Gründen stellt dies eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung dar.
Das thermisch betätigte Ventil 29 ist so ausgestaltet, daß dies öffnet, wenn die von dem Temperaturfühler 34 ermittelte Temperatur über einer vorbestimmten Temperatur liegt, während es ansonsten geschlossen bleibt.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen enthält somit das thermische By-pass-System eine Vorrichtung zur Wärmeabführung, die außerhalb der Kammer des Platten-Sonnenkollektors angebracht ist, jedoch mit dieser Wirkverbindung steht, so daß das Fluid im Kollektor automatisch zu der außen angebrachten Vorrichtung zur Wärmeabfuhr fließt, wenn die Temperatur im Kollektor ein vorbestimmtes Niveau überschreitet.
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Es versteht sich ohne weiteres, daß der plattenförmige Flachkollektor 10 bei seinem Einbau eine Schräglage einnimmt, während die Verteilerrohre 22 und 2 3 horizontal verlaufen, so daß das Verteilerrohr 23 - bezogen auf den Boden über dem Verteilerrohr 22 liegt.
Selbstverständlich kann, wie bereits vorstehend erwähnt, eine Mehrzahl derartiger Kollektoren montiert und in Reihe miteinander verbunden sein. Für die folgenden Erläuterungen des Betriebs der Vorrichtung soll jedoch aus Gründen der Vereinfachung lediglich auf einen einzelnen Kollektor Bezug genommen werden. In einem derartigen System ist der Teil 27 des Verteilerrohres 23 beispielsweise durch einen geeigneten Stöpsel verschlossen. Gleiches gilt für den Auslaßbereich 24 des Verteilerrohrs 22. Beim ersten Betriebszustand wird daher das Fluid, so lange die Temperatur desselben in dem Kollektor ein vorbestimmtes Niveau nicht überschreitet, durch den.
Kollektor mittels einer nicht gezeigten Pumpeinrichtung umgepumpt, im Kollektor erhitzt und dem Verbraucher zugeführt. Dieser Betriebszustand ist schematisch in Fig. 5 dargestellt.
Es sollte an dieser Stelle erwähnt werden, daß die Temperatur des durch das Verteilerrohr 22 über den Einlaßbereich 25 eintretenden Arbeitsfluids bei der ersten Betriebsart unter bestimmten Bedingungen eine höhere Temperatur aufweisen kann als das Fluid in dem Radiator 28. Man fand, daß in diesen Fällen , wenn die Leitung 33 in dem oberen Bereich des Einlaßbereichs 25 einmündet, daß kühlere, im Radiator 2 8 unterhalb des geschlossenen thermisch betätigten Ventils 29 befindliche Flüssigkeit das Bestreben zeigt, nach unten längs der Peripherie des rohrarti-
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gen Radiators und in den Einlaßbereich 25 einzuströmen, während ein Teil des wärmeren, in den Einlaßbereich 25 eintretenden Fluids das Bestreben zeigt, durch die Mitte des Radiators 28 bis zu dem geschlossenen Ventil aufzusteigen und dann im Kreislauf an der Peripherie des Radiators 28 wieder nach unten zu fließen. Diese Thermosyphon- bzw. Thermosaughebestromung ist auf die Dichte-Unterschiede zwischen dem kühleren Fluid im Radiator 2 8 und dem wärmeren in den Einlaßbereich 25 eintretenden Fluid zurückzuführen. Das schwerere und kühlere Fluid fließt dabei nach unten, während das wärmere und leichtere Fluid aufsteigt. Dieser im vorstehenden stark vereinfacht dargestellte Vorgang bewirkt letztlieh eine Verminderung der von dem primären Arbeitsfluid für Arbeitszwecke abziehbaren Sonnenenergie unter denjenigen Betrag, der abgezogen werden könnte, wenn die Temperatur des Fluids im Einlaßbereich 25 nicht durch die von dem Thermosyphoneffekt bewirkte Strömung eines Teils des Fluids durch den Radiator 28 teilweise reduziert wäre. Der Thermosyphon-Effekt führt somit zu einer unnötigen Wärmeabfuhr in die umgebende Atmosphäre. Bei der speziell bevorzugten in den Fig. 1 und 3 dargestellten Ausführungsform ist ein Teil der Leitung 33 unter den Einlaßbereich 25 hinabgeführt und mündet in diesem im wesentlich unterhalb der horizontalen Achse des Einlaßbereichs 25. Wenn daher die Temperatur des in den Einlaßbereich 25 eintretenden Fluids über der Temperatur des Fluids im Radiator 28 liegt, befindet sich das wärmere und leichtere Fluid über dem kühleren und schwereren Fluid, so daß ein Thermosyphoneffekt nicht einsetzen kann. Aus diesem Grunde zeigt diese Ausführungsform einen größeren Wirkungsgrad als die vorstehend beschriebene.
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Beim zweiten Betriebszustand, insbesondere zu Zeiten
eines sehr geringen Wärmeverbrauchs, kann die Temperatur des in den Kollektor gepumpten Fluids bis zu einem Punkt zunehmen, bei dem das Fluid nach dem Durchgang durch den Kollektor heißer ist als ein vorbestimmtes höheres Temperaturniveau, d.h. bei dem die Temperatur beispielsweise höher liegt als etwa 11O°C (225°F). In einem derartigen Falle öffnet das thermisch betätigte Ventil 29. Dies bewirkt, daß ein Teil des Fluidstroms nach oben durch den außen angebrachten Radiator 28 strömt, wobei es einen Teil der Wärme an die umgebende Atmosphäre abgibt. Anschließend wird das abgekühlte Fluid dem Fluid beigemischt, das vom Kollektor kommt, so daß die Temperatur des vom Kollektor abgezogenen Fluids insgesamt verringert wird. Dieser Strömungszustand ist schematisch in Fig. 6 dargestellt. Wenn somit die Temperatur des in den Kollektor eintretenden Fluids beispielsweise bei etwa 1O1°C (215°F) liegt, könnte die. Temperatur des den Kollektor verlassenen Fluids, falls die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht eingebaut ist, bei ca. 116°C (24O°F) oder darüber liegen. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung könnte jedoch die Temperatur in einem erwünschteren Bereich gehalten werden. Wenn beispielsweise die aus dem Radiator 28 austretende Strömung bei einer Temperatur von etwa 82 C (18O°F) liegt, erhält man nach der Beimischung mit dem Kollektorstrom eine Gesamttemperatur des den Kollektor verlassenden Fluids von etwa 110°C (23O°F).
Ein dritter und extrem wichtiger Betriebszustand ist schematisch in Fig. 7 dargestellt. In diesem Falle wird beispielsweise durch einen Netzausfall, durch ein Ausschalten oder durch einen ähnlichen
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Vorgang das Fluid nicht durch den Kollektor gepumpt. Dies bewirkt, daß wenn das Fluid im Kollektor eine vorbestimmte Temperatur von beispielsweise etwa 1O8°C (225°F) erreicht, das Ventil 29 aufmacht. Aufgrund der auf die Temperaturdifferenz zurückzuführenden Dichteunterschiede zwischen der Flüssigkeit im Sonnenkollektor 10 und der Flüssigkeit in dem Radiator 28 setzt eine Zirkulation ein, so daß die auf einer höheren Temperatur befindliche Flüssigkeit in dem oberen Bereich des Radiators 28 eintritt und Flüssigkeit mit einer niedrigeren Temperatur über die Leitung 33 in den Einlaßbereich 25 und von dort in das Verteilerrohr 22 gelangt. Es entsteht daher aufgrund des Thermosyphoneffekts eine Schwerkraftströmung, mit der Wärme zu dem Radiator 28 geführt und über diesen abgegeben wird. Sobald eine ausreichende Wärme an die Atmosphäre abgegeben ist, so daß die Temperatur des Fluids im Kollektor 10 im Bereich des Verteilerrohrs 23 und des Teiles 26 unter das vorbestimmte höhere Temperaturniveau abfällt, beispielsweise
schließt das Ventil 29.
abfällt, beispielsweise unter etwa 1O8°C (225°F),
Typische Wärmeübertragungsfluide, die bei thermischen Sonnenkollektoren verwendet werden, wie Glycole, beginnen bekanntermaßen eine Zersetzung bei Temperaturen im Bereich von etwa 168°C (325°F) bis etwa 177°C (35O°F), wobei sie acidisch werden. Aus diesem Grunde war es in der Vergangenheit notwendig, die Acidität derartiger Fluide häufig zu überprüfen.
Die vorliegende Erfindung vermeidet diesen Nachteil, indem sie die gesamte Vorrichtung gegen eine Überhitzung schützt. Der Überhitzungsschutz wird sowohl bei einer Zwangsumwälzung des Fluids durch die Kollektoren, als auch bei einer Stagnation oder bei stehen-
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dem Fluid wirksam. Ein weiterer Vorteil besteht da rin, daß die Vorrichtung einfach und preiswert zu verwirklichen ist.
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Claims (12)

  1. E 1321-D
    Patentansprüche
    lly Sonnenkollektor mit überhitzungsschutz, bei dem ein Wärmeübertragungsfluid dem Kollektor über ein Einlaßverteilerrohr zu- und von diesem über ein Auslaßverteilerrohr abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet , daß außerhalb des Kollektors (10) ein System (28 - 33) zur Wärmeabführung angebracht ist, welches derart in Wirkverbindung mit dem Kollektor (10) steht, daß das Wärmeübertragungsf luid im Kollektor automatisch einer externen Vorrichtung (28) zur Wärmeabführung zugeführt wird,wenn die Temperatur des Wärmeübertragungsfluids ein vorbestimmtes Temperaturniveau überschreitet, so daß die Wärme des Wärmeübertragungsfluids an die Atmosphäre abgegeben und das Wärmeübertragungsfluid nach dieser Wärmeabgabe an die Atmosphäre zu dem Kollektor (10) zurückgeführt wird.
  2. 2. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kollektor ein plattenförmiger Flachkollektor ist, in dem das Wärmeübertragungsfluid in Wärmekontakt mit einer Wärmeabsorberplatte gebracht wird.
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  3. 3. Sonnenkollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zirkulation des Wärmeübertragungsfluids zu der Vorrichtung (28) zur Wärmeabführung und von dieser zurück zu dem Kollektor durch eine Thermo-Syphon-Strömung bewirkt ist.
  4. 4. Sonnenkollektor, insbesonder nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen allgemein rechteckförmigen Rahmen (12), mit einer Basis, Seitenwandungen (14) und Endwandungen (15), die sich von dieser nach oben erstrecken; eine allgemein rechteckförmige Abdeckplatte (16), die für die Solarstrahlung durchsichtig ist und an der Oberseite des Rahmens (12) so angebracht ist, daß zwischen der Basis und der Abdeckplatte eine Kammer entsteht; eine Sonnenenergie absorbierende Oberfläche (20), die im Inneren der Kammer angeordnet ist; eine Vielzahl von Leitungen (21), die in thermischen Kontakt mit der Sonnenenergie absorbierenden Oberfläche (20) stehen, so daß ein durch die Leitungen (21) geführtes Fluid in Wärmeübertragungskontakt mit der Sonnenenergie absorbierenden Oberfläche (20) steht r durch ein Einlaßverteilerrohr (22) und ein Auslaßverteilerrohr (23), die in Verbindung mit den Leitungen (21) stehen,
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    wobei sich die Verteilerrohre (22, 23) parallel zu den Endwandungen (15) des Kollektors (10) an entgegengesetzten Enden desselben erstrecken; durch eine außen angebrachte Vorrichtung (28) zur Wärmeabfuhr mit einem ersten Ende (29) und einem zweiten Ende (33), wobei das erste Ende (29) an das Auslaßverteilerrohr (23) und das zweite Ende (33) an das Einlaßverteilerrohr (22) angeschlossen ist durch einen Temperaturfühler (34), der die Temperatur des Wärmeübertragungsfluids im Kollektor ermittelt und durch ein wärmebetätigtes Ventil (29), das zwischen die Vorrichtung (28) zur Wärmeabfuhr und den Temperaturfühler (34) eingeschaltet ist, um einen Strömungskreis für das Wärmeübertragungsfluid zu bilden, der mit dem Strömungskreis für das Wärmeübertragungsfluid des Kollektors zusammenhängt, wenn die Temperatur des Wärmeübertragungsfluids in dem Kollektor (10) einen vorbestimmten Wert überschreitet.
  5. 5. Solarkollektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das zweite Ende der Vorrichtung (2 8) zur Wärmeabführung mit dem Einlaßverteilerrohr (22)über eine Leitung (33) verbunden ist, von der zumindest ein Teil unter die horizontale Achse des Einlaßverteilerrohrs (22) hinunterreicht.
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    <1£D CRiGtNAL
  6. 6. Sonnenkollektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Rohr (33), nachdem es unterhalb die horizontale Achse des Einlaßverteilerrohrs (22) hinabgeführt hat, wieder nach oben verläuft und unterhalb der horizontalen Achse des Einlaßverteilersrohrs (22) in dieses mündet.
  7. 7. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (28) zur Wärmeabfuhr außerhalb des Kollektors (10) und parallel zu einer Seitenwandung (14)' desselben angeordnet ist.
  8. 8. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet,'daß der Temperaturfühler (34) in dem Auslaßverteilerrohr (23) angeordnet ist.
  9. 9. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg für das Wärmeübertragungsfluid nach unten durch die Vorrichtung (28) zur Wärmeabfuhr und nach oben durch den Kollektor (10) verläuft, wobei die Strömung des Wärmeübertragungsfluids durch die wärmeinduzierten Auftriebskräfte des Wärmeübertragungsfluids bewirkt wird, wenn das Ventil (29) offen ist (Fig. 7).
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    BkQ CRIGIMAL
  10. 10. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg für das Wärmeübertragungsfluid eine nach oben durch den Kollektor (10) gerichtete Strömung und eine nach oben durch die
    Vorrichtung (28) zur Wärmeabfuhr gerichtete Strömung enthält, wenn das Ventil (29) offen ist, und die Bewegung des Wärmeübertragungsfluids durch eine erzwungende Zirkulation bewirkt wird (Fig. 6). 10
  11. 11. Sonnenkollektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Strömungen im Auslaßverteilerrohr (23) des Kollektors
    (10) zusammengeführt sind.
    15
  12. 12. Sonnenkollektor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Wärmeabführung ein Radiator (28), vorzugsweise ein mit Lamellen versehenes Rohr ist.
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    BAD
DE19803015061 1979-04-19 1980-04-18 Sonnenkollektor mit ueberhitzungsschutz Withdrawn DE3015061A1 (de)

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