CH632831A5

CH632831A5 - Device for utilising solar heat with elongate collectors

Info

Publication number: CH632831A5
Application number: CH897177A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Doerwald
Original assignee: Patra Patent Treuhand
Priority date: 1976-07-23
Filing date: 1977-07-19
Publication date: 1982-10-29
Also published as: ATA542476A; AT370860B; DE2731587A1

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Sonnenwärmenutzung mit einer Mehrzahl auf einer Tragfläche gemeinsam und zueinander parallel angeordneter, um ihre Längsachse verschwenkbarer, langgestreckter Kollektoren zur Aufnahme und 55 Übertragung von Sonnenwärme auf ein wärmeaufnehmendes Mittel wie Wasser. The invention relates to devices for the use of solar heat with a plurality of collectors arranged in common on a wing and parallel to one another and pivotable about their longitudinal axis, elongated collectors for receiving and transmitting solar heat to a heat-absorbing medium such as water.

Vorrichtungen dieser Art sind in mannigfaltigen Ausführungen bereits bekannt, insbesondere solche mit und ohne Nachlaufsteuerungen. Derartige Steuerungen sind jedoch stör- und witte- 60 rungsanfällig, mechanisch - elektrisch empfindlich, kostspielig und dem unerwünschten Eingriff Dritter ausgesetzt, wenn sie in geringer Höhe angeordnet oder vom Erdboden aus für Dritte erreichbar sind, ausserdem ist es schwierig, sie jahreszeitlich oder der Grosswetterlage entsprechend umzustellen. 65 Devices of this type are already known in a variety of designs, in particular those with and without follow-up controls. Such controls are, however, susceptible to faults and weather, mechanically - electrically sensitive, expensive and exposed to the undesired intervention of third parties if they are arranged at a low height or are accessible to third parties from the ground, and it is also difficult to use them seasonally or in the event of a major weather change accordingly. 65

Demgegenüber ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, ohne derartige Nachlaufsteuerungen auszukommen und im übrigen den Aufbau der Vorrichtung so einfach wie möglich, geradezu primitiv, aber praktisch störungsfrei, von Hand einstellbar und für jedermann ersatzteileinbaubar zu halten. In contrast, it is an object of the present invention to get by without such follow-up controls and, moreover, to keep the construction of the device as simple as possible, downright primitive, but practically free from interference, adjustable by hand and installable for everyone.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Vorrichtung zur Sonnenwärmenutzung mit einer Mehrzahl auf einer gemeinsamen Tragfläche parallel zueinander angeordneter, um ihre Längsachsen verschwenkbarer, langgestreckter Kollektoren zur Aufnahme und Übertragung von Sonnenwärme auf ein wärmeaufnehmendes Mittel dadurch gelöst, dass jeder Kollektor einen Wärmetauscher mit einem länglichen Querschnitt besitzt, dass die Höhe jedes Wärmetauschers gleich einem Bruchteil seiner Länge und seiner Breite ist, dass jeder Wärmetauscher einen Hohlraum aufweist, welcher von einem einen tragenden Kollektorkörper bildenden Mantel umgeben ist, der eine der Wärmeeinstrahlung auszusetzen bestimmte Fläche besitzt, welche von einer temperaturstrahlungsselektiven Filterabdeckung überspannt ist, wobei jeder Mantel zu- bzw. abführende Rohrstutzen aufweist, denen in Axialrichtung gleichartig ausgebildete, das wärmeaufnehmende Mittel zu- bzw. abführende Rohrstutzen von Zuführungs- bzw. Abführungssammelleitungen des wärmeaufnehmenden Mittels unter Bildung äusserer Lager-, Halte- und Verbindungsflächen gegenüberliegen. This object is achieved, starting from a device for utilizing solar heat with a plurality of elongated collectors arranged parallel to one another on a common wing and pivotable about their longitudinal axes, for receiving and transmitting solar heat to a heat-absorbing means in that each collector has a heat exchanger with an elongated cross section has that the height of each heat exchanger is equal to a fraction of its length and width, that each heat exchanger has a cavity which is surrounded by a jacket which forms a supporting collector body and which has a certain area to be exposed to heat radiation, which spans a temperature radiation-selective filter cover is, each jacket has supply or discharge pipe sockets, which are of the same design in the axial direction, the heat-absorbing agent supply or discharge pipe sockets of supply or discharge manifolds of the war opposite receiving means to form outer storage, holding and connecting surfaces.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist der dünnwandige Mantel jedes Wärmetauschers mindestens über seinen Längenbereich aussteifende Sicken aus demselben Werkstoff wie der Mantel formgebungsbeständig ausgesteift, ohne dass es notwendig wird, zum Ein- und Ausbau von Teilen der Vorrichtung Hebezeuge heranziehen zu müssen. In one embodiment of the device according to the invention, the thin-walled jacket of each heat exchanger is stiffened, at least over its length, by stiffening beads made of the same material as the jacket, without it being necessary to use lifting devices to install and remove parts of the device.

Gemäss einer anderen Ausführungsform besitzt jeder Kollektor eine Distanzstückeinrichtung zwischen den Wärmetauscherwandungen, die den Kollektor quer zu seiner Längsrichtung im Bereiche der Sicken sowie der Filterabdeckung durchsetzt und ihrerseits von einem Gewindestücke tragenden Gewindestift durchsetzt ist. According to another embodiment, each collector has a spacer device between the heat exchanger walls, which passes through the collector transversely to its longitudinal direction in the region of the beads and the filter cover and is in turn penetrated by a threaded pin carrying threaded pieces.

In einer anderen Ausführungform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist auf jeden der Rohrstutzen der vorerwähnten Mäntel und den zugeordneten Rohrstutzen Zuführungs- bzw. Abführungssammelleitungen eine Rohrmanschette aus hochelastischem Werkstoff zur Verbindung der Stutzen untereinander und zur Überbrückung der Stutzenränderabstände unter Spannung aufgezogen. In another embodiment of the device according to the invention, a pipe sleeve made of highly elastic material for connecting the nozzles to one another and for bridging the nozzle edge distances under tension is fitted onto each of the pipe sockets of the abovementioned jackets and the associated pipe sockets feed or discharge manifolds.

Schliesslich können die Zuführungs- und Abführungsleitungen für das wärmeaufnehmende Mittel selbst als Trag- und Verbindungsstücke für Kollektoren, Wärmetauscher und Abdeckungen ausgebildet sein. Finally, the supply and discharge lines for the heat-absorbing agent itself can be designed as support and connecting pieces for collectors, heat exchangers and covers.

Wärmetechnisch zeichnet sich die vorgeschlagene Sonnen-wärmenutzungsanlage durch eine Reihe von Vorteilen im Bezug auf die Möglichkeit aus, die Durchflussquerschnitte für das wärmeaufnehmende Mittel in den Kollektoren so beschränken zu können, dass lamellare Flüssigkeitsströmungen mit vorzugsweise laminaren Zuständen der letzteren mit der Eigenart entstehen, auch in verhältnismässig kurzen Zeitspannen auftretenden Sonnenschein zur Erzeugung ausreichend hoher Wassertemperaturen benutzen zu können. Daher können ausgekühlte Innenräume schnell wohnlich werden, womit der Aufenthalt in ihnen auch in Abend- und Nachtstunden ohne Gefahr des Auftretens gesundheitsschädlicher Folgen ermöglicht ist. Weiter kann sich durch die Aufteilung der Gesamteinstrahlungsfläche in Teilflächen verhältnismässig grosser Längenerstreckung, dagegen geringer Breite, ein Wegfall oder mindestens eine Verminderung gegenseitiger Überschattungen von Kollektoren, auch eine wesentliche Reduzierung auf die gummielastischen Manschetten entfallender Beanspruchungskräfte durch aufzunehmende Winddrücke, Schneelasten usw., den Wegfall verkehrsstörender bzw. behindernder Reflex-und Blenderscheinungen, eine Verbesserung ästhetisch unerwünschter Eindrücke durch Fortfall schwerer und sperriger Dachgerüste, Beseitigungen von Bauwerks-, Fassadenentstellungen sowie nachträglicher, den Folgen nach kaum rückgängig zu machender Verletzungen bau- und From a thermal point of view, the proposed solar heat utilization system is characterized by a number of advantages with regard to the possibility of being able to restrict the flow cross-sections for the heat-absorbing agent in the collectors in such a way that lamellar liquid flows with preferably laminar states of the latter with the peculiarity arise, also in to be able to use comparatively short periods of sunshine to generate sufficiently high water temperatures. Cooled-down interiors can therefore quickly become homely, making it possible to stay in them even in the evening and at night without the risk of adverse health effects. Furthermore, by dividing the total irradiation area into partial areas of relatively large length extension, on the other hand narrower width, the elimination or at least a reduction of mutual overshadowing of collectors, a significant reduction in the stress forces due to elastic rubber cuffs due to wind pressures, snow loads, etc. to be absorbed, can also eliminate the traffic disturbances or hindering reflex and glare phenomena, an improvement in aesthetically undesirable impressions by the elimination of heavy and bulky roof scaffolding, elimination of structural and facade distortions as well as subsequent construction and subsequent injuries that can hardly be reversed

feuerpolizeilicher Vorschriften sowie Vermeidung weiterer Nachteile ergeben, ohne dass neue Nachteile in Kauf genommen werden müssen. fire regulations and avoidance of further disadvantages result without new disadvantages having to be accepted.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die beilliegende Zeichnung näher erläutert. Exemplary embodiments of the device according to the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawing.

In der Zeichnung gibt Figur 1 eine Vorrichtung zur Sonnenwärmenutzung mit Kollektoren auf verschieden geneigten Tragbzw. Dachflächen schematisch wieder. Figur 2 zeigt einen senkrechten Querschnitt durch einen der Kollektoren der Vorrichtung mit einem in seinem Inneren untergebrachten Wärmetauscher, Figur 3 ist eine Draufsicht auf den Kollektor nach Figur 2 und Figur 4 gibt eine vertikalgerichtete Ansicht auf eine Reihe parallel zueinander angeordneten Kollektoren mit Zu- und Abführungsleitungen für das Wärmetauschmittel wieder, das im einfachsten Falle aus im Kreislauf geführtem Wasser besteht, wobei die Zu- und Abführungsleitungen die wie hohle Leitersprossen parallel zueinander angeordneten Kollektoren so verbinden, wie die Balken einer Leiter deren Sprossen haltern. In the drawing, Figure 1 gives a device for solar heat use with collectors on different inclined Tragbzw. Roof areas schematically again. Figure 2 shows a vertical cross section through one of the collectors of the device with a heat exchanger housed inside, Figure 3 is a plan view of the collector of Figure 2 and Figure 4 gives a vertical view of a row of collectors arranged in parallel with supply and discharge lines for the heat exchange medium again, which in the simplest case consists of circulating water, the feed and discharge lines connecting the collectors arranged parallel to one another like hollow ladder rungs in the same way as the bars of a ladder hold their rungs.

Nach Figur 1 sind Horizontalachse und Horizontalrichtung durch die Linie 0-0 festgelegt, deren Punkt 1 durch eine Reihe von Geraden geschnitten ist, wobei diese Geraden im Allgemeinen Trag-, im Besonderen Dachflächen entsprechen, die unter jeweils gleichen Winkeln verlaufen, weil erfindungsgemäss ausgebildete Anlagen in keiner Weise an die Voraussetzung der Errichtung gerade auf einem Dach gebunden sind. So verläuft z. B. eine Dachfläche 11 unter einem Winkel von 20 Grad, eine Fläche 12 unter einem Winkel von 30 Grad, eine Fläche 13 unter einem Winkel von 45 Grad, die Fläche 14 unter einem Winkel von 65 Grad und eine seitliche Anbaufläche 15 endlich unter einem Winkel von 90 Grad zur jeweiligen Bezugsebene. Die Flächen selbst sind völlig schematisch durch einen dünnen, durchgehenden Strich gekennzeichnet. Weiter dargestellt sind mit starken Strichen die Neigungslagen der Kollektoren und ihrer Wärmetauscher in Bezug auf die Trag- oder Dachfläche, andererseits in Bezug auf die Richtung einfallender Sonnenstrahlen 16. Angegeben sind schliesslich, wieder nur schematisch, die gegenseitigen Abstände 21 -25 usw., unter denen nach den jeweiligen örtlichen Verhältnissen regelmässig eine als optimal auszuwählen ist, wobei die Kollektoren mindesten eines der streifenförmig auftretenden Dachfelder und die Wärmetauscher in den Kollektoren als Serien- oder Massenfäbrikate identisch und dadurch im Verhältnis zueinander austauschbar sind. Durch Vermehrfachung der Zahl der Wärmetauscher kann bei kleineren gegenseitigen Abständen zwischen diesen dafür gesorgt werden, dass die Summe der Bodenprojektionsflächen der Einzelkollektoren das Ausmass der Bodenprojektionsfläche einer Vergleichsfläche erreicht, die dazu bestimmt ist, einen einzigen, zusammenhängenden Kollektor zu tragen, wenn das nicht die Nachteile eines untragbar hohen Gesamtgewichtes und einer räumlichen Sperrigkeit hätte, die die Einbaumöglichkeit in bereits vorhandene Gebäude, Wohnstätten oder die Verbindung mit sonstigen Trägern aller Art ausschliessen oder mindestens stören würden. Von dieser grundsätzlichen Erwägung ist vorliegende Erfindung bei ihren Vorschlägen ausgegangen, zugleich davon, dass entsprechend den dargestellten Neigungswinkeln der Flächen 11-13 usw. von diesen Winkeln, als bei jedem in Betracht kommenden Träger der vorgeschlagenen Einrichtung zur Sonnenwärmeausnutzung als vorhanden auszugehen ist; es bedarf daher im Allgemeinen weder einer bestimmten Auswahl noch einer Variierung der Abstände 21,22 usw. noch der Veränderung der Höhen 26,27,28 usw. der Kollektoren, wobei ergänzend zu bemerken ist, dass der der Fläche 14 gerade zugrunde gelegte Neigungswinkel für den Bereich der geografi-schen Breiten von 45 - 50 Grad europäischen Verhältnissen entspricht, so dass die Wärmeaufnahmeflächen erfindungsgemäss ausgebildeter und in Europa zu installierender Einzelkollektoren planparallel zur Neigung der als Vergleichsfläche ausge632 831 According to FIG. 1, the horizontal axis and the horizontal direction are defined by line 0-0, the point 1 of which is intersected by a series of straight lines, these straight lines generally corresponding to supporting surfaces, in particular roof surfaces, which each run at the same angles, because systems designed according to the invention are in no way bound to the requirement of erection on a roof. So runs z. B. a roof surface 11 at an angle of 20 degrees, a surface 12 at an angle of 30 degrees, a surface 13 at an angle of 45 degrees, the surface 14 at an angle of 65 degrees and a lateral mounting surface 15 finally at an angle of 90 degrees to the respective reference plane. The areas themselves are marked completely schematically by a thin, continuous line. Also shown with strong lines are the inclinations of the collectors and their heat exchangers in relation to the supporting or roof surface, on the other hand in relation to the direction of the incident sun rays 16. Finally, again only schematically, the mutual distances 21 -25 etc. are given below which should be selected as optimal according to the respective local conditions, with the collectors at least one of the roof fields appearing in strips and the heat exchangers in the collectors being identical as series or mass-produced products and thus being interchangeable. By multiplying the number of heat exchangers with smaller mutual distances between them, it can be ensured that the sum of the floor projection areas of the individual collectors reaches the size of the floor projection area of a comparison area which is intended to carry a single, contiguous collector, if not the disadvantages of an intolerably high overall weight and a spatial bulk that would preclude or at least disturb the possibility of installation in existing buildings, dwellings or the connection with other carriers of all kinds. This proposal is based on this basic consideration, and at the same time it is based on the fact that, in accordance with the angles of inclination of the surfaces 11-13 etc. shown, these angles are to be assumed to be present as present in every possible carrier of the proposed device for utilizing solar heat; it is therefore generally not necessary to make a specific selection or to vary the distances 21, 22, etc., or to change the heights 26, 27, 28, etc. of the collectors, and it should also be noted that the angle of inclination just used for the surface 14 for corresponds to the range of the geographical latitudes of 45 - 50 degrees European conditions, so that the heat-absorbing surfaces of individual collectors designed according to the invention and to be installed in Europe are plane-parallel to the inclination of the comparison surface632 831

wählten Fläche 14 besonders bevorzugt in Betracht zu ziehen sind. Figur 1 gibt somit zu erkennen, dass grundsätzlich auch schmale und dafür umso längere Einzelkollektoren die Möglichkeit bieten, bei gleicher Grösse der Summe ihrer Einzelproj ek-tionen auf eine als Trag- bzw. Dachfläche ausgebildete Bezugsfläche aufgebracht zu werden, so dass sie als ohne Einbusse an unterzubringender Sonneneinstrahlungsfläche in grossen Serien ausbildbare und daher wirtschaftlich herzustellende Massenbzw. billige Serienfabrikate an die Stelle von Einzelstücken zu treten haben, die infolge der Notwendigkeit, sie überdies auch noch den jeweiligen Gegebenheiten weit schwieriger als eine Vielzahl wesentlich kleinerer Kollektoren anpassen zu müssen, zu Gestehungskosten führen, bei denen eine grundsätzliche UnWirtschaftlichkeit des Ganzen nicht zu vermeiden ist. selected area 14 are particularly preferred to be considered. FIG. 1 thus shows that, in principle, narrow and therefore longer individual collectors also offer the possibility of being applied to a reference surface designed as a supporting or roof surface with the same size of the sum of their individual projections, so that they are considered to be without losses on large solar series to be accommodated in solar radiation area to be accommodated and therefore economically producible mass or cheap series products have to take the place of individual pieces, which, due to the need to adapt them to the respective circumstances far more difficult than a large number of much smaller collectors, lead to production costs at which a fundamental inefficiency of the whole cannot be avoided .

Figur 2 zeigt, vom oben Gesagten ausgehend, einen erfindungsgemäss ausgebildeten Kollektor, der als Ganzes mit 2 bezeichnet ist. Er weist in seinem Inneren einen Wärmetauscher 3 auf, der aus einem einzigen, flachen, dünnen Stahlblech oder einem Kunstharzstück mit einer Wandstärke von etwa 0,2-0,3 mm besteht. Unter Fügung zu einem so entstehenden, geschlossenen Hohlkörper31-36, mit dem ein geschlossener Hohlraum 39 entsteht, ist im Bereiche 32-34 eine von den Einzelbereichen 31,32 und 33 des Wärmetauschers begrenzte Sicke vorhanden, die allein schon den Wärmetauscher 3 so aussteift, dass er als sich selbst tragendes, starres Einzelstück beförderbar ist und bleibt, trotzdem seine Wandungen mit der kleinstmöglichen, oben angegebenen Wandstärke ausgebildet sind. In Verbindung mit den weiteren Ausbauteilen des Wärmetauschers 3 unterteilt die Sicke den Hohlraum 39 des Wärmetauschers 3, womit die Sicke als Ganzes mit 31/35 zu bezeichnen ist. Figur 3 lässt dabei erkennen, dass so entstandene Überlappungen die Möglichkeit gewähren, dort flüssigkeitsdichte Verbindungen, im einfachsten Falle Verschweissungen, Hartverlötungen, Verklebungen oder dgl. durchzuführen, wobei, da die Hohlräume 39 an ihren Stirnbereichen noch offen sind, über letztere Hoch- bzw. Niederfrequenzelektroden einführbar sind, soweit die Stirnflächen mittels deckelartig ausgeführter Blenden nicht in dieser oder einer anderen geeigneten Weise verschlossen werden . Figur 2 veranschaulicht dabei, dass Reihen von Sicken über die Gesamtbreite der Wärmetauscher erstreckt einer Mehrheit nach unterbringbar sind, wobei die weiteren Sicken an Stellen angeordnet sind, an denen der Wärmetauscher 3 grösseren Kräften ausgesetzt ist; die Figur 3 verdeutlicht dabei die Möglichkeit, derartige Sicken auch in sich geschlossen, also in der Draufsicht O-förmig langgestreckt auszubilden, so dass das in der Höhenrichtung auftretende, auf die beiden Koordinatenachsen einer Horizontalebene zu beziehende Widerstandsmoment ausreichend gross bemessbar ist. Figure 2 shows, starting from the above, a collector designed according to the invention, which is designated as a whole by 2. It has a heat exchanger 3 in its interior, which consists of a single, flat, thin steel sheet or a piece of synthetic resin with a wall thickness of approximately 0.2-0.3 mm. In addition to a resulting closed hollow body 31-36, with which a closed cavity 39 is created, in the areas 32-34 there is a bead delimited by the individual areas 31, 32 and 33 of the heat exchanger which alone stiffens the heat exchanger 3, that it can and remains transportable as a self-supporting, rigid single piece, despite the fact that its walls are designed with the smallest possible wall thickness specified above. In conjunction with the further expansion parts of the heat exchanger 3, the bead divides the cavity 39 of the heat exchanger 3, with which the bead as a whole can be designated 31/35. FIG. 3 shows that the overlaps thus created offer the possibility of carrying out liquid-tight connections there, in the simplest case welding, hard soldering, gluing or the like, whereby, since the cavities 39 are still open at their end areas, the latter can be Low-frequency electrodes can be inserted insofar as the end faces are not closed in this or any other suitable manner by means of covers designed in the manner of a cover. FIG. 2 illustrates that rows of beads extending over the entire width of the heat exchanger can be accommodated by a majority, the further beads being arranged at locations at which the heat exchanger 3 is exposed to greater forces; FIG. 3 illustrates the possibility of forming such beads in a closed manner, that is to say they are elongated in an O-shape in plan view, so that the moment of resistance occurring in the height direction and relating to the two coordinate axes of a horizontal plane can be dimensioned sufficiently large.

Während Figur 2 im senkrechten Schnitt durch den Kollektor 2/3 unter Einschluss des Wärmetauschers 3 sowie einer selektiv wirksamen Abdeckung 4, Figur 3 die Draufsicht auf einen in Figur 2 erfassten Teilbereich des Kollektors zeigen, lässt Figur 4 die Anordnung der Kollektoren im Verhältnis zueinander erkennen. Eine Möglichkeit, eine den besprochenen Wärmetauscher 3 umhüllende Abdeckung 4 einerseits wegen ihrer Eigenschaften thermodynamisch günstig, andererseits raumtechnisch vorteilhaft, in den Gesamtaufbau des Kollektors 2 einbeziehen zu können, veranschaulicht wiederum Figur2. Wärmetechnisch geht Abdeckung 4 von dem Umstand aus, dass flexible Wärmefilter wickelbar sind und somit als Aufbauelemente für einen Kollektor 2 zur Verfügung stehen, die die Möglichkeit bieten, den Wärmetauscher auf der Strahleneinfallseite geschlossen, auf der entgegengesetzten Seite so umhüllen zu können, dass die vorbesprochene Sickenanordnung, ihrerseits mit 5 bezeichnet, zu der in Figur 2 gezeigten Verwirklichung unter Einbeziehung der Abdeckung 4 in den gesamten Kollektoraufbau unter Einschluss des Wärmetauschers 3 und damit des Kollektors 2 als Ganzes führt. Hinsichtlich des thermischen Verhaltens des Wär- While FIG. 2 shows a vertical section through the collector 2/3 including the heat exchanger 3 and a selectively effective cover 4, FIG. 3 shows the top view of a partial area of the collector recorded in FIG. 2, FIG. 4 shows the arrangement of the collectors in relation to one another . FIG. 2 again illustrates a possibility of being able to include a cover 4 enveloping the heat exchanger 3 discussed, on the one hand due to its properties thermodynamically favorable, on the other hand advantageous in terms of space technology, in the overall structure of the collector 2. In terms of heat technology, cover 4 is based on the fact that flexible heat filters can be wound and are therefore available as structural elements for a collector 2, which offer the possibility of being able to encase the heat exchanger on the radiation incidence side on the opposite side in such a way that the previously discussed one can Bead arrangement, in turn designated 5, leads to the realization shown in FIG. 2, including the cover 4 in the entire collector structure, including the heat exchanger 3 and thus the collector 2 as a whole. With regard to the thermal behavior of the

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

632 831 4 632 831 4

mefilters 4 ist noch daraufhinzuweisen, dass insbesondere die Anordnung mehrerer Gewindestifte erteilt werden kann, was bestimmte, markterhältliche Polycarbonate die Fähigkeit haben, zur Folge hat, dass die in Figur 2 bei 52/4 und 6/52 sichtbaren, It must also be pointed out to mefilters 4 that, in particular, the arrangement of a plurality of setscrews can be granted, which has the effect that certain polycarbonates available on the market have the result that the visible at 52/4 and 6/52 in FIG.

jede längerwellige Temperaturstrahlung (z. B. über 2500nm)zu offenen Querschnitte kleiner als gezeichnet bemessbar sind, any longer-wave temperature radiation (e.g. over 2500nm) for open cross sections can be dimensioned smaller than drawn,

reflektieren und kürzerwellige (z. B. 400-2000 nm) Strahlungen Weitere Einzelheiten der Wärmenutzungseinrichtung sind in hohem Masse durchzulassen, so dass das energiereiche Wel- s aus Figur 4 dahin zu entnehmen, dass die in den Kollektoren 2 reflect and shorter-wave (eg 400-2000 nm) radiations Further details of the heat utilization device are to be let through to a high degree, so that the energy-rich world from FIG. 4 can be seen in that the in the collectors 2

lenspektrum des Sonnenlichtes weitestgehend zur Ausnutzung vorgesehenen Wärmetauscher 3 mit Anschlussstutzen 43,43' gebracht und unerwünschte Abkühlung des Kollektors zu verhin- enden. Die Stutzen 43,43' liegen in aus gummielastischen dem sind. Werkstoffen bestehenden Manschetten, auf die Stutzen 43,43' lens spectrum of sunlight largely used for use heat exchanger 3 with connecting piece 43, 43 'and to prevent undesired cooling of the collector. The sockets 43, 43 'are made of rubber-elastic. Existing cuffs, on the socket 43,43 '

Fortschrittliche Wirkungen entstehen auch in festigkeitstech- sind gummielastische Manschetten 45,45' aufgezogen und diese nischer Beziehung dadurch, dass mittels mindestens eines einzi- io Manschetten umschliessen ihrerseits wieder Zu- bzw. Abflussgen Gewindestiftes 51 und mittels aufgespindelter Gewindemut- stutzen 44,44', die an Zu- und Abführungsleitungen 41,42 tern 53 und 54 und mit einem zwischen Mantel 31 - 38 des angeschlossen sind. Diese Leitungen 41,42 haltern demgemäss Wärmetauschers 3 und Abdeckung 4 desselben angeordneten über die Stutzen und die Manschetten die Wärmetauscher 3 und Distanzstück 52, vom Gewindestift 41 durchdrungen, die durch- damit die Kollektoren 2 jedes Trägerfeldes, so dass sich weitere drungenen Teile 54,55,56,52,57,58 und 53 gegeneinander 15 Aufwendungen zur Halterung von Kollektorbatterien, die in verspannbar werden und verlängerte Endbereiche 59 des Gewin- zueinander parallelen Feldern von Trag-bzw. Dachflächen ange-destiftes51dieMöglichkeitgeben,dieVerlängerungen59als ordnet sind, erübrigen. Progressive effects also arise in rubber-elastic cuffs 45, 45 'and this niche relationship is achieved by the fact that at least one single cuff in turn encloses the inflow or outflow gene of the setscrew 51 and by means of a threaded threaded connector 44, 44', which are connected to supply and discharge lines 41, 42 ters 53 and 54 and with one between jacket 31 - 38 of the. These lines 41, 42 accordingly hold the heat exchanger 3 and cover 4 of the same, arranged via the connecting piece and the sleeves, the heat exchangers 3 and spacer 52, penetrated by the threaded pin 41, which thus pass through the collectors 2 of each carrier field, so that further penetrating parts 54, 55,56,52,57,58 and 53 against each other 15 expenses for holding collector batteries that can be clamped in and extended end areas 59 of the thread parallel fields of carrying or. Roof surfaces pinpointed 51 make the possibility that extensions 59 are arranged as superfluous.

Handhaben für Änderungen jeweiliger Neigungslagen von Kol- Da die kurzen, aber kräftigen Gummimanschetten bei Ver- Handle for changes in the inclination of Kol- Since the short but strong rubber sleeves

lektoren 2/3 gegen eine der Trag- oder Dachflächen 1 benutzen drehung der Zu- und Abflussstutzen erhebliche Rückstellkräfte zu können. 20 entwickeln,ist es nicht nur möglich, die Winkellagen der Kollek- Lectors 2/3 against one of the wing or roof surfaces 1 use rotation of the inlet and outlet connections to be able to considerable restoring forces. 20 develop, it is not only possible to change the angular positions of the

Abschliessend ist zu bemerken, dass mit 6 ein Reflektor toren 2 im Verhältnis zu den Flächen 1 beliebig und sogar bezeichnet ist, dessen innere Begrenzungsfläche 61 hochglanz- unabhängig voneinander einzustellen, sondern die Manschetten verspiegelt ist, so dass die vom Bereich 41 des Wärmefilters 4 wirken auch als Rückführungsmittel für den Fall des Auftretens durchgelassene Strahlung zum Wärmetauscher 3 hin zurückge- von Windkräften und sonstiger Beanspruchungen der Begren-strahlt wird, so dass die Räume 3/4 und 4/6 zwischen dem 25 zungsflächen der Kollektoren, etwa durch Gewichte aufgenom-Wärmetauscher 3 und dem Wärmefilter 4 bzw. zwischen dem mener, auf die Kollektorseitenflächen aufgelagerter Schneemas-Wärmefilter 4 und dem Reflektor 6, die ihrerseits abgeschlossen sen, so dass, wenigstens in begrenztem Umfange, die Rückfüh-sind, als Isolierungen wirksam sind, soweit sie nicht selbst durch rung automatisch und vor allem auch völlig geräuschlos erfolgt, die angegebenen Strahlungen aufgeheizt sind. Da die Räume 3/4 Es liegt im Wesen der Erfindung, dass im Vorhergehenden und 4/6 den einfallenden Sonnenstrahlen gegenüber abgewandt 3" die durch sie eröffneten Möglichkeiten, die ausgelösten neuen sind, ist der Bildung eines Temperaturgefälles zwischen den technischen Wirkungen und die erzielten Fortschritte nicht kälteren Bereichen des Kollektors 2/3 und den Flächen 4 vorge- erschöpfend zur Darstellung gebracht werden konnten, sie ergebeugt, das noch dadurch verringert werden kann, dass den ben sich aber für Praktiker und Theoretiker aus der Beschrei-Aufbaustücken, die sich oberhalb der Wärmetauscherwandungs- bung der Ausführungsbeispiele schlüssig. Finally, it should be noted that with 6 a reflector 2 in relation to the surfaces 1 is arbitrary and even designated, the inner boundary surface 61 of which is to be set independently of one another with a high gloss, but the sleeves are mirrored, so that they act from the region 41 of the heat filter 4 also as return means in the event of the passage of transmitted radiation to the heat exchanger 3 backwards from wind forces and other stresses of the limiter, so that the spaces 3/4 and 4/6 between the tongue surfaces of the collectors, for example by weights. Heat exchanger 3 and the heat filter 4 or between the mener, mounted on the collector side surfaces Schneemas heat filter 4 and the reflector 6, which in turn completed sen, so that, at least to a limited extent, the feedback are effective as insulations, insofar as they The indicated radiation a are heated up. Since the rooms 3/4 It is in the essence of the invention that in the foregoing and 4/6 facing away from the incident sun rays 3 "the possibilities opened by them, the new ones triggered, is the formation of a temperature gradient between the technical effects and the achieved Progress not colder areas of the collector 2/3 and the areas 4 could be presented in advance, they are shown, which can be reduced by the fact that for practitioners and theorists from the descriptive building blocks, which are above the heat exchanger wall of the exemplary embodiments is conclusive.

flächen 36-38 befinden, die in Figur 2 sichtbare Anpassung an 35 Surfaces 36-38 are located, the adjustment to 35 visible in FIG

M M

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

632 831

2nd

PATENT CLAIMS

1. Device for utilizing solar heat with a plurality of elongated 5 collectors arranged on a common wing, parallel to one another and pivotable about their longitudinal axes, for receiving and transmitting solar heat to a heat-absorbing agent, characterized in that

that each collector (2) has a heat exchanger (3) with an elongated cross-section, that the height of each heat exchanger (3) is equal to a fraction of its length and width 10, that each heat exchanger (3) has a cavity (39) which is surrounded by a jacket (36-38) forming a supporting collector body, which has a surface which is to be exposed to heat radiation and which is covered by a filter cover (4) which is selective to temperature radiation, 15 each jacket (36-38) being arranged on its end faces , which has heat-absorbing means supplying or discharging pipe sockets (43, 43 '), to which pipe stubs (44, 44') of the same design which feed and discharge the heat-absorbing means of supply or discharge manifold lines (41 , 42) of the heat-absorbing agent, forming outer bearing, holding and connecting surfaces.

2. Device according to claim 1, characterized by the jacket (36 - 38) of each heat exchanger (3) at least over 25 stiffening its length range beads (32-34) made of the same material as the jacket.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that each collector (2) has a spacer device (5) between the heat exchanger walls (36,38) 30, the collector (2) transversely to its longitudinal direction in the region of the beads ( 32 -34) as well as the filter cover (4) and a threaded pin (51) carrying a threaded piece (53, 54).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that on each of the pipe socket (43,43 ') of said jackets (36-38) and the associated pipe socket (44,44') of the feed or discharge manifolds (41, 42) a pipe sleeve (45, 45 ') made of a highly elastic material for connecting the nozzles to one another and for bridging the nozzle edge spacing is tensioned.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the supply and discharge lines (41, 42) for the heat-absorbing agent as support and 45 connecting pieces of the jackets (36-38) and covers (4) of the heat exchanger (3rd ) of the collectors (2) are formed.

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