DE3236888A1 - Solar collector system with a large number of displaceable concave mirror reflectors - Google Patents
Solar collector system with a large number of displaceable concave mirror reflectorsInfo
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Abstract
Description
Sonnenkollektorsystem mit mehreren verstellbarenSolar collector system with several adjustable
Hohlspiegel-Reflektoren Die Erfindung betrifft ein Sonnenkollektorsystem, umfassend mehrere parallel zueinander in einem Halterahmen o. dgl.Concave mirror reflectors The invention relates to a Solar collector system, comprising several parallel to each other in a holding frame or the like
angeordnete, rinnenförmige Hohlspiegel-Reflektoren, welche jeweils um eine zu ihrer Längsachse parallele Drehachse drehbar gelagert sind, sowie umfassend jeweils ein jedem Reflektor zugeordnetes, im Bereich der Fokuslinie des Reflektors angeordnetes, ein Wärmeträgermedium führendes Kollektorrohr.arranged, trough-shaped concave mirror reflectors, which each are mounted rotatably about an axis of rotation parallel to its longitudinal axis, as well as comprising one assigned to each reflector in the area of the focal line of the reflector arranged, a heat transfer medium leading collector pipe.
Kollektorsysteme der genannten Art gehören zu den hocheffizienten Systemen, mit denen infolge der Fokussierung der aufgenommenen Sonnenstrahlung sehr viel höhere Temperaturen erreichbar sind als mit einfachen Flachkollektoren bzw. mit diffuses Licht verwertenden Absorberanlagen.Collector systems of the type mentioned belong to the highly efficient ones Systems with which as a result of the focusing of the absorbed solar radiation very much higher temperatures can be achieved than with simple flat-plate collectors or with absorber systems that utilize diffuse light.
Während mit den letzteren nur eine Brauchwassertemperatur erreichbar ist, lassen sich auch mit sogenannten ein dimensional fokussierenden Systemen der eingangs genannten Art Kesseltemperaturen für Wärmekraftmaschinen erreichen.While with the latter only a domestic water temperature can be achieved can also be achieved with so-called one-dimensional focusing systems of the Achieve boiler temperatures for heat engines mentioned at the beginning.
Zur Verbesserung der Ausbeute werden die Reflektoren mehr oder weniger exakt dem Lauf der Sonne nachgeführt. Das in den Kollektorrohren fließende Wärmeträgermedium wird beispielsweise über Anschlußleitungen einem Wärmetauscher zugeführt, wo es auf die Rücklauftemperatur abgekühlt wird.To improve the yield, the reflectors are more or less precisely tracked the course of the sun. The heat transfer medium flowing in the collector pipes is fed to a heat exchanger, for example via connecting lines, where it is cooled down to the return temperature.
Es ist bereits ein Sonnenkollektorsystem der eingangs genannten Art bekannt, bei welchem die Kollektorrohre jeweils fest-mit den Reflektoren, denen sie zugeordnet sind, verbunden sind. Sie werden durch an den Reflektoren befestigte Haltearme gehalten derart, daß ihre Mittelachse etwa mit einer Fokuslinie zusammenfällt, die sich bei einem bestimnrten Einfallswinkel der Sonne ergibt (US-PS 4 000 734).It is already a solar collector system of the type mentioned at the beginning known, in which the collector tubes each fixed-with the reflectors, which they are assigned, connected. They are attached to the reflectors by Holding arms held in such a way that their central axis coincides approximately with a focus line, which results from a certain angle of incidence of the sun (US Pat. No. 4,000,734).
Dieses bekannte Sonnenkollektorsystem ist sehr aufwendig und teuer, da die Kollektorrohre jeweils mit den zugeordneten Reflektoren zusammengebaut werden müssen. Außer dem ergibt sich für die Reflektoren ein relativ großer Einbauraumbedarf, da der Schwenkkreis des im Abstand vom Reflektor angeordneten Kollektorrohres mitberücksichtigt werden muß.This known solar collector system is very complex and expensive, since the collector pipes are each assembled with the associated reflectors have to. In addition, there is a relatively large one for the reflectors Installation space requirement, because the pivoting circle of the collector pipe arranged at a distance from the reflector is also taken into account must become.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sonnenkollektorsystem der eingangs genannten Art zu schaffen, welches einfach und kompakt im Aufbau sowie einfach in der Montage ist und dessen erforderliches Einbauvolurner, bezogen auf gleiche Leistungen, klein gehalten werden kann.It is the object of the present invention to provide a solar collector system to create the type mentioned, which is simple and compact in structure as well is easy to assemble and its required installation volume, based on same services, can be kept small.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das einem Reflektor zugeordnete Kollektorrohr jeweils an der Rückseite eines benachbarten Reflektors angeordnet ist.According to the invention, this object is achieved in that this is a reflector associated collector tube on the back of an adjacent reflector is arranged.
Auf diese Weise ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise, einnimmt, da das Kollektorrohr keinen eigenen Schwenkraum da es sich stets innerhalb des vom Reflektor ohnehin benötigten Schwenkraumes befindet. Durch die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich der Reflektor auch herstellungstechnisch sowie montagetechnisch beträchtlich vereinfachen. Dazu ist nach einem Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß das Kollektorrohr jeweils gleichzeitig als am Halterahmen gelagerte Drehachse für den mit ihm verbundenen Reflektor ausgebildet ist. Das Reflektorrohr übernimmt auf diese Weise zwei Funktionen, nämlich einerseits als Halterung und Drehlagerung für einen Reflektor, sowie andererseits als Kollektor für den benachbarten Reflektor zu dienen.This results in a very compact design that occupies since the collector pipe does not have its own swivel space as it is always within the from Reflector swiveling space that is required anyway is located. By the invention The reflector can also be arranged in terms of production technology and assembly technology simplify considerably. For this purpose, it is provided according to a feature of the invention, that the collector pipe is used simultaneously as the axis of rotation mounted on the holding frame is designed for the reflector connected to it. The reflector tube takes over in this way two functions, namely on the one hand as a holder and pivot bearing for a reflector and, on the other hand, as a collector for the adjacent reflector to serve.
Es läßt sich zeigen, daß die Reflektoren der Sonnenbahn so. nachgeführt werden können, daß die einfallenden Sonnenstrahlen jederzeit auf das mit dem benachbarten Reflektor verbundene Kollektorrohr fokussiert werden.It can be shown that the reflectors of the sun's path so. tracked can be that the incident rays of the sun at any time on the with the neighboring The collector tube connected to the reflector can be focused.
Das bekannte Sonnenkollektorsystem kann nur in der beschriebenen Art wirken, d.h. es arbeitet rlur bei Sonnenschein.The known solar collector system can only be used in the manner described work, i.e. it only works in sunshine.
Da es bei bedecktem Himmel wirkungslos ist, ist der gesamte, über das Jahr gemittelte Wirkungsgrad eines derartigen Systems in den mittleren Breiten, in denen die Zahl der Sonnentage verhältnismäßig klein ist, nur gering. An sonnen losen Tagen kann Sonnenenergie im wesentlichen nur über Absorbersysteme gewonnen werden. Es ist deshalb nach einem Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die Reflektor ren auf ihrer Rückseite mit einer stark lichtabsorbierenden Oberfläche versehen sind und daß sie bis in eine diese Rück seite der Sonne zuwendende Lage verdrehbar sind. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Sonnenkollektorsystem sowohl aLs fokussierendes System sowie auch als Absorbersystem betrieben werden, wodurch der Gesamtwirkungsgrad erheblich verbessert werden kann.Since it is ineffective when the sky is overcast, the entire, over the year averaged efficiency of such a System in the middle latitudes, in which the number of sunny days is relatively small, only small amount. On sunny days, solar energy can essentially only be obtained through absorber systems be won. It is therefore provided according to a feature of the invention that the reflectors ren on their back with a highly light-absorbing surface are provided and that they are in a position facing this back of the sun are rotatable. In this way, the solar collector system according to the invention be operated both as a focusing system and as an absorber system, whereby the overall efficiency can be improved considerably.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Reflektoren in einem etwa ihrer Breite entsprechenden Abstand voneinander angeordnet. Auf diese Weise können die Kollektoren in eine Lage verstellt werden, in der sie eine lückenlose, geschlossene Fläche bilden, so daß sich vor allem im Betrieb als Absorber eine maximale Ausbeute ergibt.In a further embodiment of the invention, the reflectors are in one spaced approximately their width corresponding to each other. In this way the collectors can be adjusted to a position in which they have a complete, Form a closed area, so that a maximum Yield results.
Die Kollektoren können mit den Reflektoren jeweils zu einem Bauteil verbunden werden. Besondere Vorteile ercesen sich jedoch dann, wenn erfindungsgemäß die Kollektorrohre mit dem Reflektor jeweils ein integriertes bzw. einstückiges Bauteil bilden. Dieses kann erfindungsgemäß in einem einzigen Arbeitsgang, beispielsweise als Aluminium-Strangprofil, hergestellt werden. Die Vorderseite wird erfindungsgemäß spiegelpoliert und/oder hochglanzbeschichtet, die Rückseite mit einer lichtabsorbierenden Schicht belegt.The collectors can each form a component with the reflectors get connected. However, particular advantages arise when according to the invention the collector tubes with the reflector each an integrated or one-piece Form component. This can according to the invention in a single operation, for example as an extruded aluminum profile. The front is according to the invention Mirror-polished and / or high-gloss coated, the back with a light-absorbing Shift occupied.
Auch diese Behandlungen des Strangprofils können im Durchlaufverfahren erfolgen.These treatments of the extruded profile can also be carried out in a continuous process take place.
Die Kollektorrohre können zur Verbesserung des Wärmeüberganges innen oder außen mit Rippen versehen sein, was ebenfalls schon beim Strangpreßvorgang geschehen kann.The collector pipes can improve the heat transfer inside or be provided with ribs on the outside, which is also the case during the extrusion process can happen.
Zur Verstellung der Reflektoren ist vorgesehen, daß alle Reflektoren eines Halterahmens über eine gemeinsame, jeweils an am Reflektor ausgebildeten Anlenkpunkten angelenkte Befestigungsstange verstellbar sind.To adjust the reflectors it is provided that all reflectors of a holding frame via a common articulation points each formed on the reflector hinged mounting rod are adjustable.
Für die räumliche Ausrichtung der Reflektoren bestehen verschiedene Möglichkeiten. Um die Steuerung einfach zu gestalten, werden die Reflektoren vorzugsweise jeweils nur in einer Ebene der Sonnenbahn nachgeführt. Dazu wird der Halterahmen so aufgestellt, daß die Drehachsen der Reflektoren etwa senkrecht zu einer mittleren Sonnenbahnebene ausgerichtet sind (in unseren Breiten etwa 450 gegen den Horizont), und daß die Reflektoren der täglichen Sonnenbahn von Ost nach West nachgeführt werden. Eine andere Möglichkeit ist, die Halterahmen so aufzustellen, daß die Drehachsen der Reflektoren etwa parallel zu dieser mittleren Sonnenbahnebene und etwa in Ost-West-Richtung ausgerichtet sind, und daß die Reflektoren der sich im Laufe eines Tages ändernden Sonnenhöhe nachgeführt werden.There are various options for the spatial alignment of the reflectors Options. To make the controls easy, the reflectors are preferred tracked only in one plane of the sun's path. The holding frame is used for this set up so that the axes of rotation of the reflectors are approximately perpendicular to a central one Aligned with the plane of the sun's orbit (in our latitudes about 450 against the horizon), and that the reflectors of the daily solar orbit are tracked from east to west. Another possibility is to set up the holding frame so that the axes of rotation of the reflectors roughly parallel to this central plane of the sun orbit and roughly in an east-west direction are aligned, and that the reflectors change over the course of a day Sun height can be tracked.
Zur Erhöhung des Wirkungsgrades des Sonnenkollektorsystems ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Reflektoren zwischen einer lichtdurchlässigen Glasscheibe o.dgl. sowie einer Schicht aus wärmeisolierendem Material angeordnet sind. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Reflektoren in einem evakuierten bzw. mit einem trockenen Gas gefüllten dichten Kasten odgl. angeordnet.To increase the efficiency of the solar collector system is according to the invention provided that the reflectors or the like between a translucent pane of glass. and a layer of heat insulating material are arranged. In further Embodiment of the invention are the reflectors in an evacuated or with a dry gas-filled tight box or the like. arranged.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Reflektoren zwischen zwei Scheiben eines doppelt verglasten Fensters jalousieartig angeordnet. Sie halten dann je nach öffnungsstellung einerseits die direkte Sonnanstrahlung fern und verwerten diese beispielsweise für die Erwärmung von Brauchwasser oder zur Bctroil)en einer Ahsorber-Kühlanlage. Das diffuse Licht kann zwischen den AUflektoren hindurchtreten.According to a further feature of the invention, the reflectors are between two panes of a double-glazed window arranged like a blind. you carry then depending on the opening position, on the one hand, direct sunlight away and utilize it this, for example, for heating domestic water or for heating a Ahsorber cooling system. The diffuse light can be between the AUflectors step through.
Der Halterahmen mit den Reflektoren kann auch gleichzeitig andere Funktionen übernehmen, beispielsweise als Balkongeländer bzw. Brüstungsgeländer.The holding frame with the reflectors can also be used at the same time Take on functions, for example as a balcony railing or parapet railing.
Die Querschnittsform der Reflektoren ist vorzugsweise ein Parabolprofil.The cross-sectional shape of the reflectors is preferably a parabolic profile.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, aus der Zeichnung sowie der darauf bezogenen Beschreibung. Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein in einem geschlossenen Kasten angeordnetes Sonnenkollektorsystem im Fokussierbetrieb Fig. 2 ein Sonnenkollektorsystem gemäß Fig. 1 im Absorberbetrieb; Fig. 3 schematisch ein Sonnenkollektorsystem gemäß den Fig. 1 und 2 in anderer Aufstellung; Fig. 4 ein mit einem Fenster kombiniertes, jalousieartiges Sonnenkollektorsystem; Fig. 5 ein sonnendachartig mit einem Fenster kombiniertes Sonnenkollektorsystem; Fig. 6 eine Schnittdarstellung eines stranggepreßten Reflektors; Fig. 7 bis 10 verschiedene Ausgestaltungen von Reflektoren.Further features and advantages of the invention emerge from the claims, from the drawing and the related description. Several embodiments of the invention are shown in the drawing and described in more detail below. 1 shows a solar collector system arranged in a closed box in focusing mode FIG. 2 shows a solar collector system according to FIG. 1 in absorber mode; 3 schematically shows a solar collector system according to FIGS. 1 and 2 in a different arrangement; 4 shows a blind-like solar collector system combined with a window; 5 shows a solar collector system combined with a window in the manner of a sun canopy; Figure 6 is a sectional view of an extruded reflector; Fig. 7 to 10 different Refinements of reflectors.
Das in Fig. 1 dargestellte Sonnenkollektorsystem besteht im wesentlichen aus einem Halterahmen 2, an welchem mehrere Reflektoren 4 um ihre Drehachsen 6 schwenkbar gelagert sind.The solar collector system shown in Fig. 1 consists essentially from a holding frame 2 on which several reflectors 4 can be pivoted about their axes of rotation 6 are stored.
Die Vorderseite 8 eines jeden Reflektors 4 ist mit einer spiegelnden Oberfläche versehen, d.h. spiegelpoliert und/ oder mit einem spiegelnden Uberzug versehen. Auf der Rückseite 10 eines jeden Reflektors 4 ist ein Kollektorrohr 12 angeordnet. Das Kollektorrohr jedes Reflektors liegt in der Fokuslinie des benachbarten Reflektors, wie in Fig. 1 zu erkennen ist. Bei einer Veränderung des Sonnenstandes werden die Reflektoren gemeinsam so verschwenkt, daß die einfallenden Strahlen 14 der Sonne stets zum zugeordneten Kollektorrohr 12 reflektiert werden.The front 8 of each reflector 4 is reflective Surface provided, i.e. mirror polished and / or with a reflective coating Mistake. A collector tube 12 is located on the rear side 10 of each reflector 4 arranged. The collector tube of each reflector lies in the focus line of the neighboring one Reflector, as can be seen in Fig. 1. When the position of the sun changes the reflectors are pivoted together so that the incident rays 14 the sun are always reflected to the associated collector tube 12.
In den Kollektorrohren fließt ein Wärmeträgermedium, welches im Sonnenkollektorsystem aufgeheizt wird und diese Wärme beispielsweise in einem Wärmetauscher abgibt, wie nicht näher dargestellt zu werden tauchte. Da die Kollektorrohre 12 selbst die Drehachsen für die Reflektoren 4 bilden, können sie direkt ohne flexible Verbindungsleitungen mit den Vorlauf- bzw. Rücklaufrohren verbunden sein.A heat transfer medium flows in the collector pipes, which is in the solar collector system is heated and this heat gives off, for example, in a heat exchanger, such as not to be shown in detail popped up. Since the collector tubes 12 themselves are the axes of rotation for the reflectors 4, they can be used directly without flexible connecting lines be connected to the flow and return pipes.
Das Vorlaufrohr 16 sowie das Rücklaufrohr 18 bilden zusammen mit einem Verbindungsrohr 20 gleichzeitig den Hålterahmen 2.The flow pipe 16 and the return pipe 18 form together with a Connecting pipe 20 at the same time the holding frame 2.
Das gesamte Sonnenkollektorsystem ist in einem luftdichten Kasten 22 angeordnet, dessen Boden 24 sowie die Seitenwände 26 aus einem wärmeisolierenden Material bestehen, und dessen der Sonne zugewandte Oberseite beispielsweise ein Glasscheibe 28 ist. Das dargestellte Sonnenkollektorsystem ist beispielsweise so ausgerichtet, daß die Drehachsen 6 der Reflektoren 4 horizontal liegen und in Ost-West-Richtung zeigen, wobei die Reflektoren 4 dem veränderlichen 1'Iöentantl der Sonnc i in 1'(Uf.( des 'l'aq(^s nachgeführt werden.The entire solar collector system is in an airtight box 22 arranged, the bottom 24 and the side walls 26 of a heat insulating Material are made, and its top facing the sun, for example Glass panel 28 is. The solar collector system shown is for example like this aligned that the axes of rotation 6 of the reflectors 4 are horizontal and in the east-west direction show, whereby the reflectors 4 correspond to the variable 1'Iöentantl der Sonnc i in 1 '(Uf. ( des' l'aq (^ s to be tracked.
Fiq. 2 zeigt eine Anordnung gemäß Fig. 1, wobei gleiche Gegenstände mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Reflektoren 4 sind um ihre Drehachsen 6 soweit gedreht, daß ihre Rückseiten 10 nach oben zeigen. Die Breite b entspricht dem Abstand a der Reflektoren 4, so daß sie in der dargestellten Stellung eine lückenlose Absorberfläche bilden. In dieser Lage ist das Sonnenkollektorsystem zur Verwertung der Umweltwärme bei bedecktem Himmel geeignet.Fiq. 2 shows an arrangement according to FIG. 1, with identical items are provided with the same reference numerals. The reflectors 4 are about their axes of rotation 6 rotated so far that their backs 10 point upwards. The width b corresponds to the distance a of the reflectors 4, so that they have a gap in the position shown Form absorber surface. In this situation, the solar collector system is for recycling the ambient heat when the sky is overcast.
Die von den Reflektoren aufgenommene Wärme wird über Wärmeleitung an die Kollektorrohre gegeben, -das darin strömende Wärmeträgermedium gibt seine Wärme entweder direkt weiter oder beispielsweise über eine Wärmepumpe, wie nicht näher erläutert zu werden braucht.The heat absorbed by the reflectors is conduction given to the collector pipes, -the heat transfer medium flowing in it gives its Heat either directly or, for example, via a heat pump, as not needs to be explained in more detail.
Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei welcher die Drehachsen 30 der Reflektoren 32 etwa senkrecht stehen; diese-Anordnung erlaubt es, die Reflektoren 32 dem Lauf der Sonne von Ost nach West im Laufe eines Tages nachzustellen. Da die Wanderung der Sonne von Ost nach West einen wesentlich größeren Winkel überdeckt als die EXöhenänderung der Sonne im Laufe eines Tages, ist eine Verstellung in Ost-West-Richtung wesentlich effektiver als die Höhennachführung, so daß sich mit einer derartigen Anordnung ein höherer Wirkungsgrad erzielen läßt. Die gezeigte Anordnung ist etwa für hohe Breiten geeignet, in denen die Sonne nur in eine geringe Höhe über den Horizont aufsteigt. In niedrigeren Breiten wird das Sonnenkollektorsystem vorzuqsweise so geneigt, daß die Drehachsen 30 senkrecht auf einer über ein Jahr gemittelten Sonnenbahnebene steht.Fig. 3 shows an arrangement in which the axes of rotation 30 of the reflectors 32 are approximately perpendicular; This arrangement allows the reflectors 32 to run tracking the sun from east to west in the course of a day. Since the hike the sun covers a much larger angle from east to west than the change in elevation the sun in the course of a day, an adjustment in an east-west direction is essential more effective than the height tracking, so that with such an arrangement can achieve a higher efficiency. The arrangement shown is about for high Suitable latitudes in which the sun is only a small height above the horizon ascends. At lower latitudes, the solar collector system is preferably like this inclined so that the axes of rotation 30 are perpendicular to a plane of the sun orbit averaged over a year stands.
Fig. 4 zeigt eine Anordnung, bei welcher das Sonnenkollektorsystem jalousieartig zwischen den Glasscheiben 34 sowie 36, 38 eines Fensterrahmens 40 angeordnet sind.Die Reflektoren 42 weisen wiederum an ihren Rückseiten 44 Kollektorrohre 46 auf, auf die das einfallende Sonnenlicht 48 eines jeweils benachbarten Reflektors 44 fokussierbar ist. Es ist zu erkennen, daß bei der dargestellten Stellung der Reflektoren 42 das direkte Sonnenlicht 48 an einem Durchtritt durch das Fenster gehindert wird, während das diffuse Sonnenlicht 50 hindurchtritt. Das in den Kollektorrohren 46 erwärmte Wärmeträgermedium wird wiederum durch ein Rücklauf rohr 52 dem Sonnenkollektorsystem zugeführt, und tior durch ein Rücklauf rohr 54 einer-Einrichtung zugeführt, in der die aufgenommene Wärme verwertet wird. Eine Anordnung gemäß Fig, 4 ist beispielsweise für sehr warme, sonnenreiche Zonen geeignet, wobei die vom Sonnenkollektorsystem aufgenommene Wärme beispielsweise zum Betreiben einer Kühl- oder Klimaanlage verwendet werden kann.Fig. 4 shows an arrangement in which the solar collector system Blind-like between the glass panes 34 and 36, 38 of a window frame 40 The reflectors 42 again have collector tubes on their rear sides 44 46 on which the incident sunlight 48 a each neighboring Reflector 44 is focusable. It can be seen that in the position shown of the reflectors 42 direct sunlight 48 at a passage through the window is prevented while the diffuse sunlight 50 passes through. That in the collector pipes 46 heated heat transfer medium is in turn through a return pipe 52 to the solar collector system fed, and tior fed through a return pipe 54 to a device in the the absorbed heat is used. An arrangement according to FIG. 4 is for example suitable for very warm, sunny areas, with those from the solar collector system absorbed heat is used, for example, to operate a cooling or air conditioning system can be.
Fig. 5 zeigt ein anderes Anwendungsbeispiel, bei welchem das Sonnenkollektorsystem vordachartig horizontal über einem Fenster 56 angeordnet ist. Die Reflektoren 58 verhindern den Zutritt des direkten Sonnenlichtes 60 zum Fenster 56, ohne den Zutritt des diffusen Sonnenlichtes zu behindern. Bei bedecktem Wetter können die Reflektoren 58 ähnlich wie in Fig. 2 so geschwenkt werden, daß die lichtabsorbierenden Rückseiten 62 der Reflektoren nach oben zeigen. In dieser Stellung haben die Reflektoren gleichzeitig eine regenabschirmende Vordachfunktion.Fig. 5 shows another application example in which the solar collector system is arranged horizontally over a window 56 like a canopy. The reflectors 58 prevent direct sunlight 60 from entering the window 56 without access to obstruct the diffuse sunlight. The reflectors can be used in overcast weather 58 are pivoted similarly to FIG. 2 so that the light-absorbing rear sides 62 of the reflectors point upwards. In this position the reflectors have at the same time a rain-shielding canopy function.
Fig. 6 zeigt einen Abschnitt eines Reflektors 64, welcher beispielsweise als Strangprofil hergestellt ist. Das Kollektorrohr 66 ist mit dem Reflektor 64 einstückig ausgebildet. Gleichzeitig ist ein Schienenprofil 68 angeformt, welches zum Befestigen einer Betätigungsstange 70 dient. Der Anschluß des Kollektorrohres 66 an einen Vorlauf bzw. Rücklauf wird durch ein in das Kollektorrohr hineingestecktes Anschlußrohr 72 bewirkt, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Kollektorrohres 66 entspricht. Der Reflektor 64 ist beispielsweise auf dem Anschlußrohr 72 drehbar gelagert.Fig. 6 shows a portion of a reflector 64, which for example is made as an extruded profile. The collector tube 66 is connected to the reflector 64 formed in one piece. At the same time, a rail profile 68 is formed, which is used to attach an operating rod 70. The connection of the collector pipe 66 to a flow or return is through a plugged into the collector pipe Connecting pipe 72 causes the outside diameter of which is the inside diameter of the collector pipe 66 is equivalent to. The reflector 64 is for example on the connecting pipe 72 rotatably mounted.
Fig. 7 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Reflektors 74, an dessen Rückseite ein Halteprofil 76 ausgebildet ist, welches ein Kollektorrohr 78 umfaßt. Der Reflektor 74 ist vorzugsweise auf dem feststehenden Kollektorrohr 78 verdrehbar.Fig. 7 shows another embodiment of a reflector 74, on the rear side of which a retaining profile 76 is formed, which is a collector tube 78 includes. The reflector 74 is preferably on the stationary collector tube 78 rotatable.
In Fig. 8 ist ein Ausführungsbeispiel eines Reflektors 80 dargestellt, welcher wiederum mit dem Kollektorrohr 82 einstückig ausgebildet ist. An der Innenseite sowie der Außenseite des Kollektorrohres 82 sind Rippen 84, 86 ausgebildet,welche einerseits die wärmeabsorbierende Außenoberfläche vergrößern soll, andererseits für einen besseren Wärmeübergang vom Kollektorrohr auf das WärmetrEgermedium sorgen soll.In Fig. 8 an embodiment of a reflector 80 is shown, which in turn is formed in one piece with the collector tube 82. On the inside as well as the outside of the collector tube 82, ribs 84, 86 are formed which on the one hand to enlarge the heat-absorbing outer surface, on the other hand ensure a better heat transfer from the collector pipe to the heat transfer medium target.
Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem das Kollektorrohr 88 über einen dünnen Steg 90 mit dem Reflektor 92 verbunden ist. Dadurch soll bewirkt werden, daß der Wärmeübergang zwischen Kollektorrohr 88 und Reflektor 92 trotz einstückiger Ausbildung möglichst gering ist.Fig. 9 shows an embodiment in which the collector pipe 88 is connected to the reflector 92 via a thin web 90. This is supposed to cause that the heat transfer between collector tube 88 and reflector 92 despite being one-piece Training is as low as possible.
Fig. 10 zeigt eine Anordnung, bei welcher das Kollektorrohr 94 unsymmetrisch am Reflektor 96 angeordnet ist. Durch Abstimmung der Lage der Drehachse sowie der Profilform des Reflektors läßt sich erreichen, daß sich die Sonnenstrahlung in einem großen Bereich des Einfallswinkels stets genau zu dem mit dem benachbarten Reflektor verbundenen Kollektorrohr fokussieren läßt. Es sei erwähnt, daß die ReElektoren im Querschnitt vorzugsweise ein Parabolprofil bilden, wobei nur der achsennahe Ausschnitt verwendet wird, so daß sich ein sehr flach gekrümmter Spiegel ergibt.Fig. 10 shows an arrangement in which the collector pipe 94 is asymmetrical is arranged on the reflector 96. By coordinating the position of the axis of rotation and the Profile shape of the reflector can be achieved that the solar radiation in a large area of the angle of incidence always exactly to that with the neighboring reflector connected collector pipe can focus. It should be mentioned that the ReElectors preferably form a parabolic profile in cross-section, with only the section near the axis is used, so that a very flat curved mirror results.
Fig. 10 läßt außerdem erkennen, daß das stranggezogene Reflektorprofil auf seiner Vorderseite mit einer hochspiegelnden Oberfläche 98 versehen ist, die beispielsweise durch Spiegelpolieren oder durch Aufbringen einer hochglänzenden Schicht erreicht wird. Die Rückseite ist mit einer stark lichtabsorbierenden Beschichtung 100 versehen.Fig. 10 also shows that the extruded reflector profile is provided on its front with a mirror surface 98 which for example by mirror polishing or by applying a high gloss Layer is achieved. The back has a strong light-absorbing coating 100 provided.
Es sei auch erwähnt, daß die Kollektorrohre jeweils als sogenannte "heat-pipes" ausgebildet sein können, bei denen in bekannter Weise unter Zuhilfenahme eines bei den erreichbaren Temperaturen verdampfenden Mediums und durch ungleiche Erwärmung der beiden Rohrenden ein Energietransport innerhalb des Rohres vom warmen Ende zum kühleren Ende stattfindet, wie hier nicht näher erläutert werden soll.It should also be mentioned that the collector pipes each as a so-called "Heat pipes" can be designed in which in a known manner with the aid a medium that evaporates at the achievable temperatures and through unequal Heating of the two pipe ends transports energy within the pipe from the warm one End to the cooler end takes place, as will not be explained in more detail here.
Claims (18)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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| DE3236888A1 true DE3236888A1 (en) | 1984-04-05 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| ES2570593A1 (en) * | 2014-11-18 | 2016-05-19 | Univ Almeria | Multi-mode solar concentrator (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
-
1982
- 1982-10-05 DE DE19823236888 patent/DE3236888A1/en not_active Withdrawn
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