DE2641402A1 - Solar radiation absorber - having absorber plate in insulated box with water flowing through directed at sun - Google Patents
Solar radiation absorber - having absorber plate in insulated box with water flowing through directed at sunInfo
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Abstract
Description
Sönnenenergieabsorbereinrichtung.Solar energy absorber device.
Die Erfindung betrifft eine Sonnenenergieabsorbereinrichtung nit einem Absorberkörper, welcher nuf einem Gestell der Sonnenbewegung folgend gehaltert ist.The invention relates to a solar energy absorber device with one Absorber body, which is supported on a frame following the movement of the sun.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Absorbereinrichtung für Sonnenstrahlung zu bieten, mit der Brauchwasser unter möglichst idealer Ausnutzung der Sonnenstrahlung unter Anpass-<ing an den Tages- und Jahreszeitenablauf der Sonne un-d optimaler Auslesgung des Absorberkörpers erwähnt werden kann.The object of the invention is to provide an absorber device for solar radiation to offer, with the domestic water under the most ideal possible use the solar radiation while adapting to the course of the day and the season of the year Sun and optimal readout of the absorber body can be mentioned.
Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Absorberkörper mit einer die Sonnenstrahlung aufnehmenden Absorberfläche, deren von der Sonnenstrahleneinfallsrichtung abgekehrte Seite von Kühlmittel gleichmäßig umspült ist, in einem Gehäuse untergebracht ist, daß das Gehäuse eine Thermoisolierung gegenüber der Absorberfläche und eine fiir die Sonnenstrahlung durchlässige Abdeckung aufweist, und daß das Gehäuse mit dem Gestell über ein Drehgelenk und mit Zu-und Ableitungen für das Kühlmittel verbunden ist.According to the invention, the solution to this problem is characterized in that that the absorber body with an absorber surface that absorbs the solar radiation, the side facing away from the direction of incidence of the sun's rays of coolant evenly is flushed, is housed in a housing that the housing has thermal insulation opposite the absorber surface and a cover that is permeable to solar radiation has, and that the housing with the frame via a swivel joint and with to and Derivatives for the coolant is connected.
Eine Weiterführung der Erfindung sieht vor, daß das Gehäuse ein viereckiger Kasten ist, dessen innere Seitenwandungen und Bodenfläche mit der Thermoisolierung bedeckt ist, daß die Absorberfläche aus einer Metallplatte mit umlaufendem Rand besteht, welcher mit der seitenwandigen Thermoisolierung eng in Berlhrungssteht und einen Hohlraum gegenüber der bodenseitigen Thermoisolierung freiläßt, und daß in diesem Hohlraum eine weitere Platte der Absorberfläche gegenüber steht, wobei beide einen Kühlmittelraum einschließen Eine Ausführungsform der erfindung besteht darin, daß die Absorberfläche und Platte zwei parallel zueinander verlaufende, rings zweier Seiten ausgerichtete Kanäle für die Kühlmittelverteilung- bzw. sammlung einschließen, die mit den Zu- und Ableitungen verbunden sind, und daß zwischen den sich eng gegenüberstehenden Flächenteilen der Absorberfläche und der Platte Abstandssicken angebracht sind, welche zusätzlich zur gleichmäßigen Verteilung des Kühlmittels sorgen.A further development of the invention provides that the housing is a square Box is whose inner side walls and bottom surface with the thermal insulation is covered that the absorber surface consists of a metal plate with a peripheral edge which is in close contact with the side wall thermal insulation and leaves a cavity opposite the bottom-side thermal insulation, and that in this cavity is another plate opposite the absorber surface, wherein both enclose a coolant space An embodiment of the Invention consists in the fact that the absorber surface and plate are two parallel to each other running channels aligned around two sides for coolant distribution Include or collection that are connected to the supply and discharge lines, and that between the closely opposing surface parts of the absorber surface and spacing beads are attached to the plate, which in addition to the even distribution of the coolant.
Eine mögliche Ausführungsform der Erfindungs ist dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der Absorberfläche und der Abdeckung liegenden Teile der seitenwandigen Thermoisolierung abgeschrägt und mittels Spiegelfolie verkleidet ist.One possible embodiment of the invention is characterized in that that lying between the absorber surface and the cover parts of the side walls Thermal insulation is bevelled and covered with mirror foil.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung Erfindung sieht vor, daß die Drehachse des Gehäuses parallel zu einer seiner Diagonalen liegt, und daß die Angriffspunkte des die Kippbewe gungen auslösenden Seilzugmechanismus an Drehgelenken außermittig angeordnet sind.A particularly advantageous embodiment of the invention provides that the The axis of rotation of the housing is parallel to one of its diagonals, and that the points of application of the cable mechanism that triggers the tilting movements on swivel joints off-center are arranged.
Eine Ausführungsart des Antriebs ftir die erfindungsgemäße Sonnenenergieabsorbereinrichtung sieht vor, daß der Seilzug mechanismus mindestens ein Ausglei chselement für Längenände rungen des Betriebsseils enthält, und daß er mit einem Antriebsmotor mit Schaltuhr für-den Tagesgang sowie Umschaltern gekoppelt ist. Hierbei kann ein Doppelarm an der Unterseite des Gehäuses und zur Anpassung der Gehäuseschrägstellung an die Jahressonnenstellung am Gestell variabel befestigbar sein.One embodiment of the drive for the solar energy absorber device according to the invention provides that the cable mechanism has at least one compensation element for length walls contains stanchions of the operating rope, and that it is equipped with a drive motor with a timer for-the daily cycle as well as toggle switches is coupled. A double arm can be used here the underside of the case and to adjust the inclination of the case to the annual sun position be variably attachable to the frame.
Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß durch die Art der Beweglichkeit des Absorberkörpers eine nahezu ideale Sonnenenergieausbete ermöglicht wird, wobei auch eine schrittweise Bewegung nur eine geringe Einbuße erzeugt. Außerdem garantiert die ebene und glatte geschwärzte Oberseite der Absorberfläche und ihre Unterbringung in der Tiefe eines Gehäuses mit Thermoisolierung, spiegelnden Randflächen sowie einer dichten Abdeckung der Gehäuseöffunng ftir Sonneneinstrahlung ein Minimum an Wärmeverlusten durch Kon duktion oder Konvektion. Die Umrandung der beiden die Absorberfläche und die Platte bildenden Blechteile bringt zusätzlich eine Verbesserung der mechanischen Stabilität mit. Sie schließt Verkrümmungen, die durch Schweißvorgange an den Blechteilen entstehen können, aus. Weiterhin trennt sie den Raum, der zwischen Thermoisolierung und Absorberkörper gebildet wird. von der Umgebung ab und verhindert somit einen unnötigen Wärmeverlust. Als besonderer Vorteil ist die Ausgestaltung des Absorberkörpers selbst zu betrachten, da die Verteilund des Külmittelstromes großflächig ohne Rippen und gleichmäßig über die ganze Absorberfläche hinweg erfolgt.An advantage of the invention can be seen in particular that by the type of mobility of the absorber body an almost ideal solar energy spread is made possible, even a step-by-step movement only a slight loss generated. In addition, the flat and smooth, blackened top of the absorber surface guarantees and their placement in the depth of a housing with thermal insulation, reflective Edge surfaces as well as a tight cover of the housing opening Exposure to sunlight a minimum of heat losses through conduction or convection. The border of the both the absorber surface and the plate forming sheet metal parts brings additional an improvement in mechanical stability with. It closes that curvature can arise from welding processes on the sheet metal parts. Further separates the space that is formed between the thermal insulation and the absorber body. from the environment and thus prevents unnecessary heat loss. As a special one The advantage is to consider the design of the absorber body itself, since the distribution and of the coolant flow over a large area without ribs and evenly over the entire absorber surface takes place away.
Die Erfindung wird im folgeden anhand eines Ausführungsbei-Fpiels mittels der Fig. 1 - 8 näher e.rk.lärt.The invention will be explained in the following on the basis of an exemplary embodiment clarifies in more detail by means of Figs. 1 - 8.
Die Fig. 1 zeigt hierbei eine Seitenansicht -der Sonnenenergieabsorbereinrichtung, die Fig. 2 eine Draufsicht, die Fig. 3 einen Schnitt durch den Absorberkörper mit Gehause, die Fig. 4 eine Aufsicht auf den Absorberkörper, die Fig. 5 einen Schnitt durch dessen Mitte die Fig. 6 weiteren Schnitt senkrecht hierzu, die Fig. 7 den Seilzugmechanismus und die Fig. 8 einen schematischen Kreislauf des Kühlmittels.1 shows a side view of the solar energy absorber device, FIG. 2 shows a plan view, FIG. 3 shows a section through the absorber body Housing, FIG. 4 shows a plan view of the absorber body, FIG. 5 shows a section through the center of which FIG. 6 further section perpendicular thereto, FIG. 7 the Cable mechanism and FIG. 8 a schematic circuit of the coolant.
Die Fig. 1 stellt eine Seitenansicht der Sonnenenergieabsor -bereinrichtung dar mit Gehäuse 1 für den befindlichen Absor -berkörper 2 (siehe auch Fig. 3 ) , dem Halterungsgestell 3 mit einzelnen Verstrebungen 4 und Bodenverankerung 5, dem auf einer Bodenplatte 6 aufges.t.el.lten.Ant.riebsmot.or 7, dem Seilzugmechanismus 8 mit Armen 9, der Kugelgelenklagerung 10 an der Drehachse 11 für das Gehäuse 1 und dem Doppelarm 12 mit. Angrlff..s..punkten'. 13.-an der Unterseite bzw. Unterversteifung 14 des Gehäuses 1. Der Doppelarmkreuzungspunkt 15 ist an einer Arretierung 16 der Jahressonnenstellung entsprechend variabel befestigbar. Die Strahleneintrittsfläche des Gehäuses 1 ist zur Sonnenstrahlung ( mittels Pfeilen gekennzeichnet ) hin anrichtbar.1 shows a side view of the solar energy absorber device shown with housing 1 for the absorber body 2 located (see also Fig. 3), the mounting frame 3 with individual struts 4 and ground anchoring 5, the on a base plate 6 mounted on the first drive motor 7, the cable mechanism 8 with arms 9, the ball joint bearing 10 on the axis of rotation 11 for the housing 1 and the double arm 12 with. Attack..s..dots'. 13.-on the underside or under reinforcement 14 of the housing 1. The double arm crossing point 15 is on a lock 16 of the Annual sun position can be attached variably accordingly. The radiation entrance surface of the housing 1 is indicated for solar radiation (by means of arrows ) can be arranged.
Die Fig. 2 zeigt nochmals die Absorbereinrichtung, wobei das Gehäuse 1 in Durchsicht dargestellt ist, so daß die Lage der Bodenverankerung 5 des Gestells 3, des Moters 7 und der Arme 9 des Seilzugmechanismus 8 sowie deren Angriffspunkte 17 an der Unterseite des Gehäuses 1 zu erkennen ist. Die Drehachse 11 verläuft parallel zu einer Diagonale der Gehäuses 1, welches viereckig (z.B.quadratisch) ist und mit einer Spitze gegen den boden weist. Daß Kugelgelenklager 10 liegt unterhalb des Schwerpunktes des Gehäuses 1.FIG. 2 again shows the absorber device, with the housing 1 is shown in phantom, so that the position of the floor anchor 5 of the frame 3, the motor 7 and the arms 9 of the cable mechanism 8 and their points of application 17 can be seen on the underside of the housing 1. The axis of rotation 11 runs parallel to a diagonal of the housing 1, which is square (e.g. square) and with one point points towards the ground. That ball joint bearing 10 is below the Center of gravity of the housing 1.
Ein Schnitt durch das Gehäuse 1 und seine Innenteile bildet die Fig. 3. Das kastenförmige Gehäuse 1 aus z.B. Metall enthält eine Thermoisolierung 18, 19, wovon ein Teil 18 die Seileminnenwandlungen und der andere Teil 19 den Boden verkleiden.A section through the housing 1 and its inner parts is shown in FIG. 3. The box-shaped housing 1 made of e.g. metal contains a thermal insulation 18, 19, of which part 18 is the inner rope wall and the other part 19 is the floor disguise.
Nach außen hin ist das Gehäuse 1 an seiner Sonnenstrahlen -eintrittröffnung 20 mittels einer Glasplatte 21 verschlossen.To the outside, the housing 1 is at its sunbeam inlet opening 20 closed by means of a glass plate 21.
Die Glasplatte 21 wird von einer umlaufenden Dichtungsleiste 22 Illit Nut 23 gehalten, wobei die Leiste 22 selbst wiederum mittels eines Metallwinkelbandes 24 und einer Verschraubung 25 am Gehäuse 1 befestigt ist.The glass plate 21 is illuminated by a circumferential sealing strip 22 Groove 23 held, the bar 22 itself in turn by means of a metal angle band 24 and a screw connection 25 is attached to the housing 1.
Der Absorberkörper 2 im Gehäuseinnenraum 26 besteht aus der Absorberfläche 27 und der ihr mit Abstand gegenüberstehenden weiteren Platte 28, wobei beide den Kühlmittelraum 29 ein -schlleßen. Absorberfläche 27 weist einen umlaufenden Rand 30 auf, der eng an der seitenwandigen Thermoisolierung 18 anliegt und von dieser gehalten wird. Die eigentliche Befestigung erfolgt über Winkelstücke 31 am Rand 30, die mittels Schrauben 32 am Boden 33 des Gehäuses 1 angeschraubt sind.The absorber body 2 in the housing interior 26 consists of the absorber surface 27 and the further plate 28 opposite it at a distance, with both the Include coolant space 29. Absorber surface 27 has a circumferential edge 30, which rests closely against the side wall thermal insulation 18 and from this is held. The actual attachment takes place via angle pieces 31 on the edge 30, which are screwed to the bottom 33 of the housing 1 by means of screws 32.
Die Platte 28 ist vom Rand 30 der Absorberfläche 29 weg längs zweier Seiten (siehe auch Fig. 4 und 5) der ebenfalls viereckigen Absorberfläche 27 mit Rand 30 derart umgebogen, daß Kanäle 34 für die gleichmäßige Verteilung bzw. Sammlung des über die Zu- u. Ableitungen 35 und 36 zugefilhrten Kühlmittelstromes entstehen. hohlraum 37 dient der Wärmeisolierung. Der Abstand zwischen beiden Platten 27 u. ?R wird von den Abstandssicken 38 gewahrt. Die freie Innenfläche 39 der Seitenwandisolierung 18 ist zur Glasplatte 21 hin abgeschrägt und mit Spiegelfolie verkleidet.The plate 28 is away from the edge 30 of the absorber surface 29 along two Sides (see also Fig. 4 and 5) of the likewise square absorber surface 27 with Edge 30 bent so that channels 34 for even distribution or collection of the coolant flow supplied via the supply and discharge lines 35 and 36 develop. cavity 37 is used for thermal insulation. The distance between the two plates 27 u. ? R is preserved by the spacing beads 38. The free inner surface 39 of the side wall insulation 18 is bevelled towards the glass plate 21 and covered with mirror foil.
Die Absorberfliiche 27 und die darunterliegende Platte 28 sind nochmals aus der Fig. 4 ersichtlich. Die Kan-Ile 34 mit drei -eckigem Querschnitt verlaufen parallel zueinander längs zweier sich gegenüberliegenden Seiten. Die Zuleitung 35 mündet hierbei in den Kanal 34 an der untersten Stelle des Absorberkör -pers ein, wie auch noch aus Fig. R ersichtlich wird. Ilierdurch strömt das Kühlmittel von unten nach oben, verzweigt sich zwischen den Abstandssicken 38 und sammelt sich dann wieder im zweiten Kanal 34 mit dem Anschluß der Abführleitung 36 an der höchsten Stelle.The absorber surface 27 and the underlying plate 28 are again from FIG. 4 can be seen. The channels 34 run with a triangular cross-section parallel to each other along two opposite sides. The lead 35 opens into channel 34 at the lowest point of the absorber body, as can also be seen from FIG. The coolant flows through it bottom up, branches out between the spacing beads 38 and collects then again in the second channel 34 with the connection of the discharge line 36 at the highest Job.
Die Fig. 5 und 6 geben zwei zueinander senkrecht, jedoch parallel zu den Seiten liegende Schnittbilder des Absorberkörpers wieder. Insbesondere ist nus Fig. 5 die Höhe der Sicken 3R und damit der Abstand zwischen der Absorberfläche 27 und der Gegenplatte 28 ersichtlich.Figures 5 and 6 give two mutually perpendicular but parallel Cross-sectional images of the absorber body lying on the sides again. In particular is 5 shows the height of the beads 3R and thus the distance between the absorber surface 27 and the counter plate 28 can be seen.
In Fig. 7 i pt der Seilzugmechanis sinus P mit Motor 7 urid den beiden Armen 9 abgebidet. Die beiden Arme 9 biden hierbei die Führung für einen Seil zug 39, welcher an den Angriffs -punkten 17 am Untergestell 14 des Gehäuses 1 drehbar gehaltert ist. Ein Ausgleichselement, z.B. eine Feder 40, dient auch dem geometrischen Ausgleich. Die möglichen Endstellungen 17' und 17'' der Angriffspunkte 17 sind ebenfalls dargestellt; die Arme 9 folgen der Bewegung.In Fig. 7 i pt the cable mechanism sinus P with motor 7 and the two Poor 9 pictured. The two arms 9 biden this train the guide for a rope 39, which is rotatable at the attack points 17 on the underframe 14 of the housing 1 is held. A compensating element, e.g. a spring 40, also serves the geometrical one Compensation. The possible end positions 17 'and 17' 'of the points of application 17 are also shown; the arms 9 follow the movement.
Aus der Fig. 8 ist ein schematisierter Kühlkreislauf der Sonnenenergieabsorbereinrichtung zu entnehmen. In der Zuleitung 35 oder Ableitung 36 befindet sich eine Umwälzpumpe 41, welche das erhitzte Kühlmittel durch einen Wärmespeicher 42 bekannter Bauart hindurchpumpt. Von bzw. zu diesem Wärmetauscher 42 führen eine Brauchwasserableitung 43 und eine Frischwasserzusfürung 44 hin. Mit der Kühlmittelzuleitung 36 steht ein Ausdehnungsgefäß 45 über eine Sicherheits- bzw. Überlaufleitung 46 in Verbindung.A schematic cooling circuit of the solar energy absorber device is shown in FIG. 8 refer to. A circulation pump is located in the supply line 35 or discharge line 36 41, which the heated coolant through a heat accumulator 42 of known type pumped through. From or to this heat exchanger 42 lead a service water drain 43 and a fresh water supply 44 out. With the coolant supply line 36 is a Expansion vessel 45 connected via a safety or overflow line 46.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19762641402 DE2641402A1 (en) | 1976-09-15 | 1976-09-15 | Solar radiation absorber - having absorber plate in insulated box with water flowing through directed at sun |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19762641402 DE2641402A1 (en) | 1976-09-15 | 1976-09-15 | Solar radiation absorber - having absorber plate in insulated box with water flowing through directed at sun |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2641402A1 true DE2641402A1 (en) | 1978-03-16 |
Family
ID=5987909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19762641402 Pending DE2641402A1 (en) | 1976-09-15 | 1976-09-15 | Solar radiation absorber - having absorber plate in insulated box with water flowing through directed at sun |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2641402A1 (en) |
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-
1976
- 1976-09-15 DE DE19762641402 patent/DE2641402A1/en active Pending
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