DE2801032A1

DE2801032A1 - Verfahren zur herstellung von sonnenkollektoren

Info

Publication number: DE2801032A1
Application number: DE19782801032
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl Ing Litinas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-01-11
Filing date: 1978-01-11
Publication date: 1979-07-12

Description

Verfahren zur II erstellung von Sonnenkollektoren
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren zur Verbesserung des Wirkungsgrad es von Sonnenkollektoren durch Erhöhung des Absorptions-und Verminderung des Eminissinnsverniögens.
Die gängigen Sonnenkollektoren lassen sich in folgende zwei Gruppen einteilen: 1. Flachkollektoren und 2. Stabkollektoren - siehe Flor schwung Aktuell, Band I + II Sonnenenergie, Herausgeber trans Matthöfer, Umschau Verlag Frankfurt a. M. 1976, -Die Flaciikollektoren bestehen aus mehreren nebeneinander liegenden Rohren, oder auch aus - zwischen zwei geschweißten oder geklebten "Blechen" durch Pressen oder Blasen geformten Kanälen, wobei das gesamte Kollektorsystem als "Scheibe" installiert wird Bei den Stabkollektoren, z. B. Philips - System, wird das Rohr "Absorbe1 " im Brennpunkt eines parabelförmigen Spiegels installiert, um dadurch auch seitlich einfallende Strahlung einzufangen und auf das Rohr zu licllten, V erständlicherweise haben die Stabkollektoren ein besseres Absorptionsverhalten im Zeitraum zwischen Sonnenaufgang und -untergang als die Flachkollektoren. Beide Arten jedoch können die Sonnenbewegung zwischen Horizont und Zenit nicht erfassen, es sei denn, sie werden mit zusätzlichen Hilfseinrichtungen versehen, so daß ihre Flächen immer senkrecht zu der einfallenden Strahlungsrichtung stehen.
Ein weiteres Problem ist die verlustlose Weiterleitung der einfallenden Wärmemenge.
Dabei müssen zwei Probleme bewältigt werden: Die Kollektorfläche muß den Reflexionsgrad Null besitzen, also vollständig absorbieren und die dadurch einmal aufgewärmte Fläche darf keine Energie abstrahlen.
Nach den Strahlungsgesetzen ist die zweite Forderung theoretisch bei 0 °K erfüllt und erstere nur beim idealen schwarzen Körper.
Beide, technisch nicht erreichbaren, Forderungen bedingen eine Reihe von Maßnahmen, wie z. B. Schwärzung der Absorber, ihre Einbettung in ein Vakuumrohr, Doppel- oder Dreifachverglasung usw. um je nach Kosten - Nutzen - Verhältnis ein relatives Maximum zu erreichen.
Zusammenfassend lauten die Bedingungen für einen optimierten Sonnenkoll ektor 1. Unabhängig vom Sonnenstand muß die gesamte Kollektorfläche oder zumindest Kollektorteilflächen, ohne Hilfsmittel, senkrecht zu der einfallenden Strahlungsrichtung stehen.
2. Das Absorptionsverhalten soll bei den gegebenen technischen Möglichkeiten erhöht werden und 3. die Strahlungsverluste sollen wiederum bei den gegebenen technischen Möglichkeiten vermindert werden.
Erfindungsgemäß wird ein solcher Kollektor dadurch realisiert, daß das "Rohr" mehrschichtig um einen Zylinder oder Kegel kreisförmig um die vertikale Achse gewickelt wird (siehe Skizze). Die Vorteile dieses so gebildeten Kollektors sind: 1. Unabhängig von Sonnenstand bietet er durch die Kombination Zylinder - Zylinder immer eine senkrechte Fläche zu der Str ahlungsrichtung.
2. Die mehrschichtige Wicklung ermöglicht das "Einfangen" der anfallenden Strahlungswärme. Prinzip vom schwarzen Loch.
3. Die eingefangene Strahlungswärme kann auch von den nicht angestrahlten Rohrteilen ausgenutzt werden.
4. Durch Beschickung mit kaltem Transportmittel der Außenschlange und Abnahme des warmen Mittels an der Innenschlange werden die Strahlungsverluste vermindert, da die intensiver strahlende Innenschlange die Außenliegenden mitheizt.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur 11er stellung von Sonnenkollektoren dadurch gekennzeichnet, daß die mediumführenden Rohre oder Flächen mehrschichtig umeinander gewickelt oder gelegt werden.
2. Verfahren zur Herstellung von Sonnenkollektoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrschichtig gefertigten Kollektoren als ganzer Körper einen Zylinder, Kegel oder eine sonst wie geartete räumliche Konfiguration bilden können.

dadurch gekennzeichnet, daß beliebig beschichtete Rohre verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß beliebig gestaliete, perforierte Flächen für die prinzipielle Gestaltung dieses Sonnenkollektors benutzt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß Rohrschlangen mit geschlossenen Flächen alternierend oder in beliebiger Reihenfolge verwendet werden, unabhängig davon, ob die einzelnen Schichten oder Lagen gegeneinander oder nicht isoliert sind, unabhängig davon, ob Reflektoren für die von der Sonnenseite abgewandten Seite der Kollektoren verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtung nicht allein um die vertikale Achse konzentrisch erfolgen muß, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schichten in Reihe so geschaltet sind, daß die Temperatur des Transportmediums von der Außen- zu der Innenschicht steigt.