DE3109374A1

DE3109374A1 - Waermeabsorber fuer solarenergiegewinnung

Info

Publication number: DE3109374A1
Application number: DE19813109374
Authority: DE
Inventors: Emil Th. 6030 Ebikon Judith
Original assignee: HYDOR AG
Current assignee: HYDOR AG
Priority date: 1980-03-12
Filing date: 1981-03-12
Publication date: 1982-11-11

Description

Wärme absorber für Solarenergiegewinnung
Die Erfindung betrifft einen Wärmeabsorber für Solarenergiegewinnung mit zwischen Wärmeleitplatten liegendem Rohr, das von einer Wärmeträgerflüssigkeit durchflossen wird und durch seine Anordnung als'Träger von mehreren miteinander verbundenen Wärmeabsorbern eine Solarenergiegewinnungsanlage bilden, wobei der Ein- und Auslauf des die Wärmeabsorber tragenden und wärmeleitenden Rohrsystems, an einen Wärmeverbraucher-Kreislauf angeschlr>csen werden kann.
Wärmeabsorber eingebaut in geschlossene, gegen Wärmeverlust isolierte Sonnenkollektoren sind bekannt. Bekannt sind auch Eindeckungen von Dachteilen mit Wärme absorbierenden Kupfer- und Alublechplatten, deren Wärmeableitungen über einen Solekreislauf mit einem Heizsystem verbunden sind. Meistens sind es Blechdächer mit Hohlräumen, durch die eine Wärmeträgerflüssigkeit gepumpt wird.
Sonnenkollektoren arbeiten nur bei Sonnenschein mit günstigem Wirkungsgrad, bei Dunkelheit sind sie unbrauchbar. Strahlungsenergie aufnehmende Blechdächer absorbieren bei Sonnenschein viel Wärme, können aber bei 6edecktem Himmel und nachts nur wenig Umgebungsluftwärme aufnehmen. Die Nutzung der Sonnenenergie für Heizzwecke auf direktem Wege, wie durch Umwandlung der Sonnenstrahlung in Wärmeenergie, wird im Sonnenkollektor, während eines Jahres, weniger Sonnenstrahlungsenergie in Heizwärme umgewandelt, als durch eine Wärmepumpe, welche Niedertemperaturwärme von Wärmeabsorbern, die die in der Umgebungsluft gespeicherte Sonnenenergie absorbieren, zu Heizzwecken verwenden. Die weitaus grösste Wärmegewinnung aus Sonnenenergie erfolgt mit in freier Luft, in Richtung der einfallenden Sonnenstrahlung aufgestellten Wärmeleitplatten, die das ganze Jahr hindurch, also auch des nachts ergiebige Mengen Wärmeenergie zur Nutzung zur Verfügung stellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde leistungsfähige Wärmeabsorber zu schaffen, die durch genügend grosse Absorptionsfläche, in freier Luft, Umgebungwärme und Sonnenstrahlungsenergie für eine entsprechende Energienutzung gewährleisten und einfach in der Herstellung sind.
Diese Aufgabe wird bei einem Wärmeabsorber für Solarenergiegewinnung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 4.
Im folgenden werden anhand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben! Es zeigen Fig. 1 den Querschnitt und Fig. 2 den Grundriss eines einzelnen Wärmeabsorbers und auf Blatt 2 ein Beispiel einer im Querschnitt, Fig.3 und Grundriss, Fig.4 dargestellten Solarenergiegewinnungsanlage schematisch. Mit 1 in Fig.l der Zeichnung wird das tragende Rohr mit der Wärmeträgerflüssigkeit 6 und die beiden, durch eine mechanische und wärmeleitende Verbindung 5 untrennbar zusammengehaltenen Wärmeleitplatten 2 und 3, bezeichnet. Die Oberflächen der Wärmeleitplatten können zur besseren Absorption der Strahlungs- und Umgebungawärme mit einer mattschwarzen oder dunkelbraunen Farbe gestrichen werden. Für die Zu- und Ableitung der Wärmeträgerflüssigkeit 6 werden Verbindungsrohre 4 mit Rohrkupplungen 7 zur Drehung der Wärmeabsorber 8 in Fig. 3, in die Richtung der einfallenden Sonnenstrahlung, vorgesehen.
Mit 8 in Fig. 3 der Zeichnung sind beispielsweise fünf Wärmeabsorber bezeichnet, die in Richtung der einfallenden Sonnenstrahlen S eingestellt sind und die Wärmeleitplatten 2 und 3 einer optimalen Wärmeaufnahme aus Umgebungsluft U und Sonnenstrahlungsenergie ausgesetzt werden. Die Wärmeabsorber sind miteinander durch Rohrleitungen 11 verbunden und die Absorberanlage mit Abstützungen 12 auf einer Unterlage 13 der Dach- oder Wandkonstruktion befestigt. Die Rohrzuleitung 9 und die Ableitung 10 sind mit dem Wärmeverbraucher-Kreislauf K über den Schaltthermostate 15, den Wärmetauscher 14 und die Umwälzpumpe 16 verbunden. Mit der Kreislaufsteuerung durch den Thermostat 15 kann eine ganzjährige Wärmeenergienutzung erreicht werden, wenn bei direkter Sonnenstrahlung und hoher Temperatur der Wärmeträgerflüssigkeit die aufgenommene Wärmeenergie mittelst Umwälzpumpe 15 dem Mitteltemperatur-Kreislauf eines Wärmetauschers und Speichers zugeführt wird. Wenn die Sonne nicht scheint oder nur diffuses Licht herrscht und nachts wird die gewonnene Wärme aus der Umgebungsluft in den Niedertemperatur-Kreislauf eines Wärmepumpensystems gefördert, wobei durch Speicherung der erzeugten Wärme einen Wärmeausgleich während den Tagesstunden bei ausgeschalteter Wärmepumpe, sowohl für die Raumheizung, als auch für die Warmwasserbreitung, ermöglicht wird.

Claims

PATENTANSPRUCIIE 1. Wärmeabsorber für Solarenergiegewinnung mit zwischen Wärmeleitplatten (2,3) liegendem, von einer Wärmeträgerflüssigkeit (6) durchflossenem Rohr (1) zur Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische, wärmeleitende Verbindung (5) der Wärmeleitplatten (2,5) mit dem Rohr (1) einem Wärmesammler entspricht und mit mehreren Wärmeabsorbern (8),die durch Rohrleitungen (11) miteinander verbunden sind, eine Selarenergiegewinnungsanlage bildet, die mit Rohrhaltestützen(12), mit Abstand auf einer Unterlage (13) einer Dach- oder Wandkonstruktion, über Rohrzu- (9) und -ableitung (10) und die in den Wärmeabsorbern (8) zirkulierende Wärmeträgerflüssigkeit über eine Umwälzpumpe (16) an einen Wärmeverbraucher-Kreislauf angeschlossen werden kann.
2. Wärmeabsorber für Solarenergiegewinnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitplatten (2,3) der Wärmeabsorber (8) in Richtung der Sonneneinstrahlung (S) und mindestens unter einem Winkel von 45 Grad zur Senkrechten gestellt werden können.
3. Wärmeabsorber für Solarenergiegewinnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeträgerflüssigkeit (6) in den Wärmeabsorbern (8), wenn die Sonne nicht scheint und des nachts, die gewonnene Wärme der indirekten Sonnenenergie aus der Umgebungsluft (U) unmittelbar durch die Umwälzpumpe (16) dem Niedertemperatur-Kreislauf eines Wärmepumpenheizsystems zugeführt werden kann.
4. Wärmeabsorber für Solarenergiegewinnung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Temperatur der Wärmeträgerflüssigkeit in den Wärmeabsorbern (8), durch einen am Auslaufrohr (10) der Sonnenenergiegewinnungsanlage (Fig.3) angeordneten Schaltthermostat (15) unmittelbar über die Umwälzpumpe (16) in einen Mitteltemperatur-Kreislauf eines Wärmespeichers und Wärmetauschers (14) oder in den Niedertemperatur-Kreislauf eines Wärmepumpenheizsystems gesteuert werden kann.