DE3219951A1 - INFLATABLE HEAT EXCHANGER - Google Patents
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Description
U.Z. 820.38U.Z. 820.38
SORELECSORELEC
La Motte Saint Euverte Saint Jean de Braye (Loiret) FrankreichLa Motte Saint Euverte Saint Jean de Braye (Loiret) France
Aufblasbare Vorrichtung zum WärmeaustauschInflatable device for heat exchange
Die Erfindung betrifft eine aufblasbare Vorrichtung zum Wärmeaustausch,die sowohl die Aufnahme als auch die Abgabe von Wärme ermöglicht, zur Erzeugung von Wärme oder Kälte.The invention relates to an inflatable device for exchanging heat, which is both absorbing and releasing of heat enables the generation of heat or cold.
Die Erzeugung von Kälte durch Verwendung der Sonnenstrahlung erfolgt im allgemeinen mit Hilfe von Absorptionsmaschinen, in denen die Verdampfung des Mediums durch die Sonnenwärme aufrechterhalten wird. Wegen der Schwierigkeiten, die in den heißen Ländern für die Abkühlung des Kondensors auftreten, ist es erforderlich, zum Aufheizen des Verdampfers Sonnenkollektoren mit Strahlenbündelung zu verwenden, um die Temperatur des Verdampfers zu erhöhen .The generation of cold by using solar radiation is generally done with the help of absorption machines, in which the evaporation of the medium by the Solar heat is maintained. Because of the difficulties in the hot countries for the cooling of the Condensate occur, it is necessary to heat the evaporator solar panels with bundling of rays to use to raise the temperature of the vaporizer.
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Der Wirkungsgrad der Anlagen würde jedoch noch beträchtlich verbessert, wenn man das Problem der Kühlung des Kondensors in heißen Ländern lösen könnte.However, the efficiency of the systems would be considerably improved if one considered the problem of cooling the condenser could solve in hot countries.
Um übertriebene Abmessungen der Austauschflächen im Inneren der Wohnungen zu vermeiden und um einen guten Wirkungsgrad bei der Kälteerzeugung durch ein Absorptions-Kälteaggregat zu erzielen, ist es erforderlich, über Temperaturen im mittleren Temperaturbereich zwischen 150 und 300°c zu verfügen. Um diese Temperaturen zu erzeugen, verwendet man Auffangvorrichtungen1 iii Verbindung mit Einrichtungen zur Bündelung der Sonnenstrahlen, die parabolische, zylindrischparabolische, halbkugelartige oder halbzylindrische Formen annehmen können. Diese Vorrichtungen müssen durch einen geeigneten Nachführmechanismus dauernd auf die Sonne ausgerichtet sein.In order to avoid excessive dimensions of the exchange surfaces in the interior of the apartments and to achieve good efficiency in the generation of cold by an absorption refrigeration unit, it is necessary to have temperatures in the medium temperature range between 150 and 300 ° C. In order to generate these temperatures, one uses collecting devices 1 iii connection with devices for focusing the sun's rays, which can assume parabolic, cylindrical-parabolic, hemispherical or semicylindrical shapes. These devices must be constantly aligned with the sun by means of a suitable tracking mechanism.
Derartige Einrichtungen zum Bündeln und Auf f an.gen der Sonnenstrahlung, die derzeit auf dem Markt angeboten werden,weisen zahlreiche Nachteile auf. Sie sind schwer, bieten dem Wind eine zu große Angriffsfläche, wodurch die Nachführmechanismen gestört werden; die erforderliche Reinigung der Reflektoren ist mühsam; die elektronische und mechanische Nachführeinrichtung nach dem Sonnenstand ist kompliziert und aufwendig wegen des Gewichts und des Windeinflusses und verwendet leistungsstarke Motoren, die viel Energie verbrauchen; die Ubertragungsmechanismen werden häufig blokkiert, insbesondere bei Sandstürmen.Such devices for bundling and collecting solar radiation, currently available on the market have numerous disadvantages. They are difficult to offer Wind too large an area of attack, reducing the tracking mechanisms be disturbed; the required cleaning of the reflectors is troublesome; the electronic and mechanical Tracking device according to the position of the sun is complicated and expensive because of the weight and the influence of the wind uses powerful motors that consume a lot of energy; the transmission mechanisms are often blocked, especially during sandstorms.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Anlagen auszuschalten und eine Vorrichtung zum Bündeln und Auffangen der Sonnenstrahlung zu schaffen, die im Gebrauch anpassungsfähig ist und sich an die Abmessungen des Aufstellungsorts anpaßt, die sich für die EinrichtungThe invention is based on the object of eliminating the disadvantages of the known systems and a device for To create bundling and collection of solar radiation that is adaptable in use and adapts to the dimensions of the installation site that is suitable for the establishment
sehr großer Flächen zum Bündeln und Auffangen eignen, mit kleiner Angriffsfläche für den Wind, großer Zuverlässigkeit, leichtem Gewicht und leichter Transportfähigkeit, jedoch mit einem Gestehungspreis, der unter demjenigen der bekannten Anlagen liegt, die sowohl die Erzeugung von Kälte als von Wärme mit einfachen, leichten, leicht an die Einbaustelle tranportierbaren Mitteln ermöglicht, die verhältnismässig platzsparend und wartungsfreundlich ist ^?Λ für ihren Betrieb wenig Energie verbraucht und sowohl einen Tagbetrieb vor allem zur Aufnahme von Wärme als einen Nachtbetrieb zur Rückgewinnung von Kälte durch Abgalbe von Kalorien sicherstellt.very large areas suitable for bundling and collecting, with a small contact surface for the wind, great reliability, light weight and easy transportability, but with a cost price that is below that of the known systems that generate both cold and heat with simple, light, easily transportable to the installation point, which is relatively space-saving and easy to maintain ^? Λ uses little energy for its operation and ensures both daytime operation, especially for the absorption of heat, and nighttime operation for the recovery of cold by storing calories.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.This object is achieved according to the invention by the claims 1 identified measures solved. Further advantageous refinements of the invention can be found in the subclaims evident.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglich die Abkühlung eines Wärmeaustauschmediums durch natürliche nächtliche Abstrahlung mit Hilfe einer aufblasbaren Vorrichtung, die in Verbindung mit aufblasbaren Sonnenkollektoren eingesetzt werden kann, wobei die von den Sonnenkollektoren ge-worfennen Schattenzonen verwendet werden können, so daß eine optimale Ausnützung der Sonneneinstrahlungsfläche erzielt wird.The device according to the invention enables a heat exchange medium to be cooled by natural nocturnal radiation using an inflatable device used in conjunction with inflatable solar panels can be, with those thrown from the solar panels Shadow zones can be used, so that an optimal use of the solar radiation area is achieved will.
Das Wärmeaustauschmedium, das während der Nacht mit der oben beschriebenen Vorrichtung abgekühlt wird, wird in einem Pufferbehälter gelagert und während des Tages zur Abkühlung des Kondensors der Anlagen, z.B. der Anlagen zur Kälteerzeugung, unter Ausnützung der Sonnenenergie verwendet.The heat exchange medium, which is cooled during the night with the device described above, is in stored in a buffer tank and used during the day Cooling of the condenser of the systems, e.g. the systems for cooling, using solar energy used.
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Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with the aid of the figures. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung im Querschnitt,Fig. 1 is a schematic representation of the device in cross section,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt,Fig. 2 is a schematic representation of another embodiment of the invention in cross section,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt,3 shows a schematic representation of a further embodiment of the invention in cross section,
Fig. 4 einen teilweisen Längsschnitt einer aufblasbaren Vorrichtung zum Bündeln und Auffangen der Sonnenstrahlung, 4 shows a partial longitudinal section of an inflatable device for bundling and collecting solar radiation;
Fig. 5 einen Querschnitt durch die Vorrichtung von Fig.FIG. 5 shows a cross section through the device of FIG.
Die Vorrichtung zum Wärmeaustausch gemäß der Erfindung enthält eine elastische zylindrische äußere Hülle 1 aus Infrarotdurchlässigem Kunststoff, z.B. aus Polyäthylen von hoher Dichte; diese Hülle wird in ihrer zylindrischen Form durch einen inneren Überdruck P1 gehalten. Innerhalb dieser Hülle 1 ist konzentrisch eine elastische zylindrische Hülle 2 aus Kunststoff angeordnet, deren Wand auf ihrer Innenfläche eine Schicht, z.B. eine Aluminiumbeschichtung aufweist, welche die Infrarotstrahlung in Richtung auf die äußere Hülle 1 zurückwirft. Diese zweite elastische zylindrische Hülle 2 wird in ihrer Form durch .einen inneren überdruck P2 gehalten, der höher ist als der überdruck P1. Zuführungsieitungen 4 gestatten es, in der Nähe der oberen Mantellinie der äußeren Hülle 1 ein Wärmeaus-· tauschmedium einzubringen (zur Abgabe von Wärme- oder Kälteeinheiten), das dann über die innere zylindrische HülleThe device for heat exchange according to the invention comprises an elastic cylindrical outer shell 1 made of infrared-permeable plastic, for example of high density polyethylene; this shell is held in its cylindrical shape by an internal overpressure P 1 . Concentrically inside this shell 1 is an elastic, cylindrical shell 2 made of plastic, the wall of which has a layer on its inner surface, for example an aluminum coating, which reflects the infrared radiation in the direction of the outer shell 1. This second elastic cylindrical shell 2 is held in its shape by an internal overpressure P 2 , which is higher than the overpressure P 1 . Feed lines 4 allow a heat exchange medium to be introduced in the vicinity of the upper surface line of the outer shell 1 (for the delivery of heating or cooling units), which then takes place via the inner cylindrical shell
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rieselt und dabei durch Strahlung einen Wärmeaustausch mit der Umgebung durch die äußere Hülle 1 erfährt sowie Infrarotstrahlen mit der Hülle 1 entweder als Empfänger oder als Sender austauscht. Das Wärmeaustauschmedium sammelt sich nach diesem Austausch in der Nähe der unteren Mantellinie der äußeren Hülle 1 und wird durch eine Entleerungsleitung 5 herausgeführt, gelangt in einen Pufferbehälter und wird durch eine Pumpe 6 in die Leitung 4 zurückgepumpt.trickles and experiences a heat exchange with the environment through the outer shell 1 due to radiation, as well as infrared rays exchanged with the shell 1 either as a receiver or as a transmitter. The heat exchange medium collects after this exchange is in the vicinity of the lower surface line of the outer shell 1 and is led out through an emptying line 5, arrives in a buffer container and is pumped back into line 4 by a pump 6.
Die beschriebene Vorrichtung zum Wärmeaustausch ist vollkommen statisch und sehr leicht. Ihr Betrieb und ihr Transport erfolgt mit äußerster Leichtigkeit, da sie aufblasbar ist.The device for heat exchange described is completely static and very light. Your operation and its transport is done with extreme ease as it is inflatable.
Die Ausführungsform von Fig. 2 weist eine zurückstrahlende Fläche 2 auf, die unmittelbar auf die untere Innenfläche der Hülle 1 aufgebracht ist.The embodiment of Fig. 2 has a retroreflective one Surface 2, which is applied directly to the lower inner surface of the shell 1.
;Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, deren zurückstrahlende Fläche 2 auf eine Platte aufgebracht ist, die in der Durchmesserebene der Hülle 1 geneigt angeordnet ist.; Fig. 3 shows another embodiment, its retroreflective Surface 2 is applied to a plate which is inclined in the plane of the diameter of the shell 1.
Fig. 4 und 5 zeigen ausführlicher eine Ausführungsform einer Vorrichtung, die auf den Sonnenstand nachgeführt werden kann.Figures 4 and 5 show an embodiment in greater detail a device that can be tracked to the position of the sun.
Diese aufblasbare Vorrichtung zum Bündeln und Auffangen der Sonnenstrahlung enthält einen Konzentrator 10, der aus einer elastischen, durchsichtigen zylindrischen Hülle 11 besteht, die in ihrer zylindrischen Form durch inneren Überdruck P1 eines Gases gehalten wird, insbesondere von "CO3-GaS t der über dem Umgebungsdruck liegt. An jedem Ende der elastischen zylindrischen Hülle ist ein starrer TeilThis inflatable device for concentrating and collecting solar radiation contains a concentrator 10, which consists of an elastic, transparent cylindrical shell 11 which is held in its cylindrical shape by the internal overpressure P 1 of a gas, in particular of "CO 3 gas t of the above At each end of the elastic cylindrical envelope is a rigid part
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12 angeordnet, auf dem die Hülle 11 abdichtend befestigt ist. Dieser Teil 12 ist mit einem Lagerzapfen 13 fest verbunden, der in einer Stütze 14 drehbar gelagert ist. An einem der starren Teile 12 ist ein mit einem Hahn versehener Rohrstutzen 15 vorgesehen, um das Einfüllen des Gases in die Hülle 11 zu ermöglichen, das den Überdruck P-erzeugt. Die Hälfte der Innenfläche der Hülle 11 ist mit einor Schicht 16 versehen, welche die Sonnenstrahlung ins ■Innere der Hülle 11 zurückstrahlt. Diese Schicht kann eine12 arranged on which the sheath 11 is sealingly attached is. This part 12 is firmly connected to a bearing pin 13 which is rotatably mounted in a support 14. At one of the rigid parts 12 is provided with a pipe socket 15 provided with a tap in order to allow the gas to be filled in the envelope 11 to enable the positive pressure P-generated. Half of the inner surface of the shell 11 is with A layer 16 is provided which reflects the solar radiation back into the interior of the shell 11. This layer can be a
/IO Aluminiumbeschichtung sein. Der andere Halbzylinder der Wand der Hülle 11 trägt keine Schicht und bleibt durchlässig für die einfallenden Sonnenstrahlen (Fig. 5)./ IO be aluminum coating. The other half cylinder of the The wall of the shell 11 does not have a layer and remains permeable to the incident sun rays (FIG. 5).
Konzentrisch zum Konzentrator 10 und fest mit diesem verbunden ist ein Auffänger 17 angeordnet, der aus einem Rohr mit rundem Querschnitt aus gut wärmeleitendem Material besteht. Die Außenfläche der Wand 18 des Auffängers 17 trägt eine Schicht, die selektiv die Sonnenstrahlung absorbiert. An jedem Ende trägt der Auffänger 17 einen starren Teil 19, der fest mit einer Zuführungs- oder Entleerungsleitung 20 verbunden ist. Diese Leitungen 20 ermöglichen die Umwälzung eines gasförmigen oder flüssigen Wärmeaustauschmediums im Inneren des Auffängers 17. Vorteilhafterweise sind die Leitungen 20 einstückig mit den Achsen 13 des Konzentrators 10 hergestellt, um den Aufbau zu vereinfachen und einen gemeinsamen Antrieb bei der Drehung des Konzentrators 10 und des Auffängers 17 sicherzustellen und die Dichtungsprobleme zwischen dem beweglichen Auffänger 17 und der festen äußerem Anlage zum Umpumpen des Wärmeaustauschmediums zu vereinfachen;Arranged concentrically with the concentrator 10 and firmly connected to it is a collector 17, which consists of a pipe with a round cross-section made of a material that conducts heat well. The outer surface of the wall 18 of the catcher 17 carries a layer that selectively absorbs solar radiation. At each end, the catcher 17 carries a rigid part 19, which is firmly connected to a supply or drainage line 20. These lines 20 enable circulation a gaseous or liquid heat exchange medium inside the collector 17. Advantageously, the Lines 20 made in one piece with the axes 13 of the concentrator 10 in order to simplify the structure and a common To ensure drive in the rotation of the concentrator 10 and the catcher 17 and the sealing problems to simplify between the movable collector 17 and the fixed external system for pumping the heat exchange medium;
Der Querschnitt des Auffängers ist kreisförmig, es können jedoch auch andere Auffänger vorgesehen werden.The cross-section of the catcher is circular, but other catchers can also be provided.
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Der oben beschriebenen Vorrichtung ist eine (nicht gezeigte) Einrichtung zur elektronischen Nachführung und zum Antrieb einer der Achsen 13 für eine Drehbewegung mit. einem im Hinblick auf das leichte Gewicht der Einheit äußerst niedrigen Drehmoment beigefügt. Diese Antriebskraft ist noch niedriger bei einer anderen Ausführungsform, bei der die Vorrichtung von einer Außenhülle umgeben ist, die ein Ölbad enthält, auf dem die innere Hülle schwimmt.The device described above is a device (not shown) for electronic tracking and driving one of the axes 13 for a rotary movement with. one in terms of the light weight of the unit low torque attached. This driving force is even lower in another embodiment in which the Device is surrounded by an outer shell, which is an oil bath contains on which the inner shell floats.
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Claims (1)
herrscht, ungefähr 200 g/cm über dem Umgebungsdruck liegt.2
prevails, about 200 g / cm above the ambient pressure.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: F28D 21/00 |
|
| 8131 | Rejection |