WO2000055549A1 - Decentralised solar energy installation - Google Patents
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Definitions
- the collector efficiency is determined less by its absorption capacity, but rather by its losses, whereby the optical losses approx. 20% and the heat losses depending on the temperature difference between the absorber and the outside air in addition 20-30% in summer and in winter anyway make up much less sunshine 40-60%.
- the higher costs essentially eliminate the increases in efficiency. This shows that a much more economical form of solar heat utilization cannot be achieved simply by increasing the efficiency of the collectors.
- FIGS. 1 to 7 are intended to assist in this. They show purely by way of example to explain the principle of what a system characterized by the invention can look like. The numerical markings are included in an additional list for ease of explanation.
- the absorber is usually designed with absorber plates which transfer the absorbed solar heat to a pipe system in which the liquid heat transfer medium which takes over the heat circulates.
- the absorber temperature drops from the sheet ends to the pipe wall of the heat transfer to the heat transfer medium, whereby the heat transfer always takes place at the coldest absorber point (recuperative heat transfer).
- the marked invention uses a plate with a solar energy absorbing surface 9 which is rotated about an axis 14 in such a way that the absorption surface remains oriented towards the sun, the plate on the side facing or facing away from the sun or on both sides simultaneously with a liquid heat transfer medium (usually water) is applied 23 and is also designed so that heat is transferred from the plate 9 continuously irradiated by the sun to the applied liquid heat transfer medium in the form that the contact of the heat transfer medium with the Absorber plate 9 takes place only on one plate segment, and consequently the absorber plate 9 thus heats up with the rotation on the other plate segments from the sun and cools only on the plate segment to which the liquid heat transfer medium is applied by the heat transfer to the heat transfer medium ( regenerative heat transfer).
- the heat transfer always takes place at the hottest point of the absorber 9, as a result of which, at comparable usable heat carrier temperatures, lower absorber temperatures can be set compared to the compared prior art and thus lower heat losses can be achieved.
- the solar absorber 9 is insulated to the sun-facing side in addition to the thermal insulation by attaching a transparent plate 10 also by a constructively generated heat build-up against heat loss, in such a way that a funnel 7 open to the sunny side is attached to the heat accumulator so airtight that the solar absorber is hermetically sealed at the transition from the sun-facing side to the shaded side.
- the heat loss-reducing conical funnel 7 is also designed to be reflective on its inner side irradiated by the sun, so that the sun rays striking this inner side of the funnel are reflected on the absorber surface.
- the solar radiation triples on the absorber 9 in the case of direct radiation. Since diffuse light is not reflected, the reflection is reduced accordingly in the case of a diffuse light component .
- the first labeled reflecting funnel 7 can be supplemented by a further funnel 41, which in size and shape according to FIG. 3 increases the solar radiation sixfold in total with direct light on the absorber.
- This additional funnel can be attached to the shaft 14, about the axis of which the absorber disk also rotates.
- the marked solar collector system is equipped to increase the daily solar radiation with a sun tracking, this sun tracking from sunrise to sunset by rotating the entire system about a single axis defined according to claim 14, which is arranged between the overall system and system support structure in such a way that the Axis 35 in the functional system is aligned on the one hand from south to north and on the other hand is lowered on the south side to such an extent that it is at an angle of 90 degrees to the sunshine by the second axis 38 crossing it at an angle of 90 degrees rotating absorption disk 9 directed from north to south at the angle of sunlight to the sun.
- the correction for changing the sun angle between winter and summer is carried out manually or automatically at the upper bearing point of the axis of rotation 17 and the entire system is moved around the lower bearing point 36 in the south / north direction by the desired correction angle (maximum 23, 5 degrees required) rotated.
- a heat pump process is integrated, the compressor 31 according to FIG. 6 including the relief valve being fastened to the solar store 6 and the condensation heat being transferred via the condenser 32 in the solar store.
- the evaporator 33 can be arranged flexibly depending on the system design and the energy requirements of the user of the system, for example in the insulation of the solar storage, in the outer shell of the insulation of the solar storage, in the ground below the installed system or in a cold water generator.
- the marked solar collector system is also designed so that a wind turbine 3 with a generator 13 or alternatively attached solar modules 2 generate electricity, which is used to drive the refrigerant compressor 31 of the heat pump 4, and / or stored in a battery 18 in the event of heat or excess electricity production or is fed into the public network.
- the wind turbine 3 and also the alternatively attachable solar modules 2 for power generation are designed and attached in such a way that the attachment 43 to a shaft 14 guided through the solar storage 6 and through the middle of the absorber takes place, that the functional parts lie outside the larger funnel cross section facing the sun and that Sun exposure is only slightly affected by slim-shaped connecting parts 42 to the supporting shaft.
- this memory 6 is able to act as a fully insulating 34 and load-bearing rear wall of an absorption disk 9 of 1.8 meters in diameter with an absorption area of approximately 2.5 square meters.
- a spherical memory would result in a possible memory content of 5500 liters and an absorber view area 9 of 4 square meters, i.e. an equivalent colector view area according to the prior art of 16 square meters with a concentrating funnel 7 and of 24 square meters with a second additional funnel 41.
- FIG. 6 shows a thermal circuit of the system, as can be carried out for a hot water supply and heating support for a living area.
- the circulation pump 21 of the open absorber circuit 22 takes the water as a heat transfer medium from the expansion tank 19 and conveys it through the riser 22 into the desired position above the rotatable absorber plate 9, where it then flows from an opening or nozzle 23 onto the specially shaped absorber plate 9 flows that on one side of the plate there is an excess weight due to the water applied and the plate thus begins to turn.
- This riser pipe 22 of the water supply to the absorber 9 was previously passed through the store 6 in such a way that the circulating water transfers heat to the store 6 at a higher temperature than that in the store.
- the water thus cooled is then heated again when the absorber plate 9 heated by the sun flows over and flows back under its own gravity via the return line 24 to the expansion tank 19.
- Lost circuit water (for example due to evaporation) is fed in from the cold water connection 25 via a float valve 20.
- the store 6 serves as a store of the process water, which is taken from the upper part of the store 6 via the line 26, a controllable temperature limiter 27 limiting the outlet temperature by admixing cold water.
- the withdrawn service water is replaced via the connection 25 again with cold water.
- the heating circuit can be supported by means of an inserted heat exchanger 30 with the feed 28 and discharge connections 29.
- FIG. 7 shows the overall system in section, the embodiment characterized by this invention being shown here, to supplement the system by a relatively simple addition to further increase the output by means of a heat pump and a wind generator.
- the very simple possibility of integrating the compressor 31, condenser 32 and evaporator 33 of the heat pump was only hinted at, since here there is the basic possibility of integrating a wide variety of heat pump principles in order to achieve an optimal adaptation to the needs of the energy consumer.
- the mere fact that the coefficient of performance can be varied between 3 and 10 in this practical application by the flexible choice of the condenser and evaporator temperature shows that the invention would like to keep these flexible possibilities open.
- the attachment of a wind generator for supplying the heat pump as autonomously as possible is predetermined by the system concept characterized by the invention. Only one shaft 14 needs to be pushed through one of the two tube axes 38 penetrating the memory for multiple use, the fan impeller 3 at its upper end and the other lower end of the power generator 13 can be attached. It depends on the respective climatic conditions and the energy requirement of the customer when it makes sense to supplement the system with the additional wind generator equipment even without using a heat pump.
- the construction weight of state-of-the-art solar collectors today is between 15 and 25 kg per sqm of visible area, depending on the amount of insulation required. At 20 sqm, this results in an average of approx. 400 kg and including the static support and fastening construction at least 500 kg.
- the 2.5 square meter absorption plate 9 made of aluminum sheet with double-wall sheet 10 made of polycarbonate as transparent insulation instead of glass, designed in this marked, comparable system, will weigh no more than 13 to 17 kg, plus approx. 10 kg for the funnel 7, depending on the design and bearing design , which in principle only has to consist of a stretched mirror-coated film. All other collector components including static holder are taken over by the marked concept from the memory 6, which must also be present in a system according to the prior art.
- this system which is set up the size of a garden shed, needs to be connected to a cold water hose only at connection 25 and to take hot water with a line hose from connection 26 to the inlet in front of the water heater or hot water tank in the house, whereby only the previous cold water connection there needs to be taken over.
- the marked system is designed in such a way that it can be adapted to a wide variety of climatic conditions and the energy requirements of the user by choosing or replacing easily mountable standard functional parts of the system.
- the absorber plate can be made in any heat storage and heat transferable material, in any useful thickness, shape, size and surface design, so that it can be adapted structurally to a wide variety of system concepts and opens up a large spectrum of optimization in terms of cost .
- the installed device for Sun tracking also serves to ensure the safety of the system and the adaptation of the system to the given performance parameters by turning the system to a wind-repellent position in the event of a storm, turning away from direct solar radiation when the solar absorber overheats, which can be the case when the heat transfer circuit is at a standstill and in the event of overproduction of heat, bring the wind generator into the best possible position to prefer to generate electricity or cold.
- Adjustment device for sun tracking December / June optionally available with a hand crank or with a controlled servomotor
- Solar collector system for absorbing solar energy, for conversion into usable heat and increasing the absorbed power by wind and / or solar power generated and coupled within the same labeled system, characterized in that a plate with a surface absorbing solar energy is rotated about an axis that the absorption surface remains aligned with the sun throughout and that the plate on the side facing or facing away from the sun or on both sides is simultaneously acted upon with a liquid heat transfer medium (usually water) and is also designed so that heat transfer from the plate continuously irradiated by the sun is applied to the applied liquid heat transfer medium in the form that the heat transfer medium comes into contact with the absorber plate only in one plate segment and consequently the absorber plate with the rotation on the other plates gmenten warmed by the sun and only on the plate segment loaded with the liquid heat transfer medium cools down through the heat transfer to the heat transfer medium (regenerative heat transfer).
- a plate with a surface absorbing solar energy is rotated about an axis that the absorption surface remains aligned with the sun throughout and that the plate on the
- Solar collector system characterized in that the absorber plate can be carried out in any heat-storage and heat-transferable material, in any useful thickness, shape, size and surface design and can thus be adapted constructively to a wide variety of system concepts.
- Solar collector system characterized in that the sun shaded side of the solar absorber is designed as a solar storage device, that this solar storage device represents the statically supporting rear wall of the solar absorber and takes over the full insulation of the absorber on its entire sun shading side.
- Solar collector system characterized in that the solar storage designed as an absorber back is also designed so that it all according to claim 1 to 27 function-increasing, component and weight-reducing and performance-increasing measures and components within its execution statically and / or functionally in one integrated and interacting functional and construction block integrated, with the exception of the bogie for sun tracking according to claim 22, in which the solar storage is self-supporting. It is irrelevant for this principle whether the memory is designed in one or more layers depending on the user needs.
- Solar collector system characterized in that the heat transfer for the purpose of heat transfer from the solar absorber to the solar storage as an open to the atmosphere (so pressureless) circuit of a liquid heat transfer medium is executed, the level control with expansion tank and pump to promote the heat transfer medium from the expansion tank to the absorption is below the collector.
- the heat transfer for the purpose of heat transfer from the solar absorber to the solar storage and the level control with expansion tank, feed pump and feed opening to act on the absorber plate with the heat transfer medium are connected to the solar storage so that the solar storage is the static holder of these functional parts and the insulation of the solar storage is at the same time the insulation of these functional parts.
- Solar collector system characterized in that the solar absorber to the sun-facing side in addition to the insulation by means of attaching a transparent plate is also insulated by a constructively generated heat build-up against heat loss, executed in such a way that a funnel open to the sunny side is so airtight is attached to the heat accumulator that the solar absorber is enclosed airtight at the transition from the sun-facing side to the sun-shaded side.
- Solar collector system characterized in that the funnel installed for the purpose of thermal insulation has any cross-sectional shape, is also designed as a mirror on the inside and is flared to the sunny side so that it meets the reflecting inside of the conical funnel Sun rays are reflected on the absorber surface.
- a solar collector system characterized in that this funnel which insulates the solar absorber and concentrates the solar rays is attached to the solar storage and not to the collector or absorber and thereby the storage takes over the statically supporting function of this funnel.
- Solar collector system characterized in that the compressor, expansion valve, evaporator, condenser and the refrigerant-carrying lines of a heat-pumping compression refrigeration circuit for increasing the performance of the solar collector system are connected to the solar storage so that the solar storage takes over the static mounting of these functional parts and the insulation of the Solar storage is also the insulation of these functional parts.
- Solar collector system characterized in that the condenser of the heat-pumping compression refrigeration circuit is attached as a heat exchanger in the interior of the solar storage and the evaporator in the insulation region of the evaporator.
- Solar collector system according to claim 5 characterized in that the solar heat accumulator as a statically supporting block of the functional parts of the solar collector system is penetrated by 2 crossing tubes at right angles for the purpose of its static reinforcement, in the type and position that these tubes simultaneously the axes of rotation for the sun tracking (Sunrise / sunset), the absorber disk and the wind generator, and thus the solar storage also takes over the static carrying function for the functional parts attached to these axes outside the storage.
- Solar collector system characterized in that a pipe penetrating the storage is tightly connected to the storage at the penetration points on the storage wall and is designed at one end so that there the absorber disk outside the storage and closely above the outer surface of the storage insulation is rotatably supported.
- Solar collector system characterized in that the tube penetrating the storage, on which the absorber disk is rotatably mounted, receives a shaft, in length and design, that on the shaft side of the mounted absorber disk alternatively a second conically shaped funnel for solar rays - Concentration, a wind turbine or solar modules for power generation are attached and in the case of the wind turbine installation at the other opposite end of the shaft outside the memory, a power generator is attached, which is driven by the shaft of the wind turbine.
- the second conically shaped funnel for solar radiation concentration with any cross-sectional shape on the narrow side facing the absorber and on the wide side facing the sun the diameter on the narrow side is the diameter of the first funnel corresponds on the broad side and the angle of the cone is determined in such a way that all sun rays hitting the second funnel are also reflected on the absorber surface.
- Solar collector system characterized in that the wind turbine and also the alternatively attachable solar modules for power generation are designed and attached such that the functional parts are outside the larger funnel cross section directed towards the sun and the solar radiation is only light through slender shaped connecting parts to the supporting shaft is affected.
- Solar collector system characterized in that the current generated by the wind turbine with a current generator or the alternatively attachable solar modules for the drive of the refrigerant compressor of the heat pump is used, and / or stored in a battery or in the production of heat or electricity or in the public network is fed.
- Solar collector system characterized in that the entire solar collector system is fixed in the two bearings of the support frame firmly anchored to the earth and the rotation for sun tracking according to claim 21 is carried out by a programmable adjustable servomotor which is attached to the support frame.
- Solar collector system characterized in that the sun tracking for correcting the change in the sun angle between winter and summer is done manually or automatically at the upper bearing point of the axis of rotation and hiebei the entire system around the lower bearing point in the direction south / north by the desired correction angle (maximum 23.5 degrees required) is rotated.
- Solar collector system characterized in that the installed device for sun tracking also serves the safety of the system and the adaptation of the system to the given performance parameters, in that the system rotates into a wind-repellent position during a storm, rotates when the solar absorber overheats, which can be the case when the heat transfer circuit is at a standstill, turns away from direct solar radiation and, in the event of excess heat production, brings the wind generator into the best possible position in order to generate electricity or cold preferentially.
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Abstract
Description
Beschreibungdescription
Dezentrale solare EnergiezentraleDecentralized solar energy center
Sonnenenergie wird in Europa im wesentlichen zur Erwärmung des Brauchwassers im privaten Bereich angewendet, wobei die Sonne im Jahresdurchschnitt 60 bis 75% der erforderlichen Energie beistellt. Der Anteil des Brauchwasserenergiebedarfs liegt in der BRD bei ca 15 bis 20% des Gesamtenergiebedarfs eines Haushaltes, wobei der Raumwärmebedarf in der BRD zwischen 55 und 70% liegt. Um die geringe Energieausbeute der installierten Anlagen im Winterbetrieb überbrücken zu wollen, wären um ein vielfaches größere Kollektorwirkungsgrade oder nach dem Stand der Technik um ein vielfaches größere Kollektorflächen und Speichervolumen erforderlich. Dem sind klare wirtschafliche, bautechnische (Platzbedarf der Kollektoren und der Speicher) und wärmetechnische Grenzen gesetzt. Der Einsatz gesamtwirkungsgradsteigernde Maßnahmen durch Solarkonzentrationen oder Sonnennachführungen erwies sich bei diesen bautechnischen Größen als zu kostenaufwendig und die Kopplung mit Wärmepumpen macht nur im Winter bei hohem Heizenergiebedarf Sinn, also dann, wenn wirtschaftlich erschwingbare Solarkollektoranlagen mit 5 bis 8 qm Kollektoransichtsfläche nicht einen Bruchteil der erforderlichen Wärmegrundlast für die Wärmepumpe erbringen können, selbst wenn die Heizspitzen von einer Kesselanlage übernommen werden kann.In Europe, solar energy is mainly used to heat domestic water in the private sector, with the sun providing an average of 60 to 75% of the energy required annually. The proportion of hot water energy consumption in the FRG is around 15 to 20% of the total energy requirement of a household, with the space heating requirement in the FRG between 55 and 70%. In order to bridge the low energy yield of the installed systems in winter operation, a much higher collector efficiency or, according to the state of the art, a much larger collector area and storage volume would be required. There are clear economic, structural (space requirements of the collectors and the storage) and thermal limits. The use of measures to increase overall efficiency through solar concentrations or sun tracking has proven to be too costly for these structural sizes and the coupling with heat pumps only makes sense in winter when there is a high heating energy requirement, i.e. when economically affordable solar collector systems with 5 to 8 m2 of collector face area do not represent a fraction of the required basic heat load for the heat pump, even if the heating tips can be taken over by a boiler system.
Der Kollektorwirkungsgrad wird nach Stand der Technik weniger durch seine Absorptionsfähigkeit, sondern vielmehr durch seine Verluste bestimmt, wobei die optischen Verluste ca 20% und die Wärmeverluste in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen Absorber und Außenluft im Sommer zusätzlich 20-30% und im Winter beim ohnehin viel geringeren Sonnenangebot 40-60% ausmachen. Bei besonderen Bauweisen, wie Vakuumkollektoren, eliminieren die höheren Kosten im wesentlichen die Wirkungsgradsteigerungen. Dies verdeutlicht, daß eine wesentlich wirtschaftlichere Form der solaren Wärmenutzung alleine durch die Wirkungsgradsteigerung der Kollektoren nicht zu erzielen ist.According to the state of the art, the collector efficiency is determined less by its absorption capacity, but rather by its losses, whereby the optical losses approx. 20% and the heat losses depending on the temperature difference between the absorber and the outside air in addition 20-30% in summer and in winter anyway make up much less sunshine 40-60%. In the case of special designs, such as vacuum collectors, the higher costs essentially eliminate the increases in efficiency. This shows that a much more economical form of solar heat utilization cannot be achieved simply by increasing the efficiency of the collectors.
Von dieser Vorraussetzung nach Stand der Technik ausgehend sollen mit der gekennzeichneten Erfindung im wesentlichen 6 Ziele erreicht werden :On the basis of this requirement according to the prior art, the marked invention is intended to achieve essentially 6 goals:
1. Minimierung der Kollektorwärmeverluste durch eine neue Absorbertechnik und die wärmeverlust- mindernde Kombination mit anderen Funktionsbauteilen einer Soloarkollektoranlage1. Minimization of the collector heat loss through a new absorber technology and the heat loss-reducing combination with other functional components of a solo collector system
2. Leistungsaufstockung durch Kombination von Maßnahmen zur Erlangung einer größeren Solareinstrahlung und nach Bedarf Verbindung mit einer regenerativen Stromerzeugung zum Antrieb einer integrierten Wärmepumpe2. Increased performance by combining measures to obtain greater solar radiation and, if necessary, connection with regenerative power generation to drive an integrated heat pump
3. Verbindung aller Maßnahmen nach Pkt. 2 in der Form, daß diese nach Stand der Technik meist getrennt konzipierten und installierten Funktionsbausteine in einer Anlage so verschmelzen, daß diese Anlage einen autarken Energieversorgungsblock ergibt3. Connection of all measures according to item 2 in such a way that, according to the state of the art, function modules, which are usually designed and installed separately, merge in a system in such a way that this system results in a self-sufficient energy supply block
4. Kostenminimierung dieser Anlagentechnik, indem Funktionsteile Doppel- und Mehrfachfunktionen und gleichzeitig statische Halte- und Trageaufgaben übernehmen4. Cost minimization of this system technology by functional parts taking on double and multiple functions and at the same time static holding and carrying tasks
5. Eliminierung der Installationsaufwendungen, die nach Stand der Technik heute ein weitgehender Nutzer von Solarenergie erbringen muß5. Elimination of the installation costs which, according to the state of the art, a far-reaching user of solar energy has to achieve
6. Ausführung der Anlage in der Form, daß sie durch Wahl oder Austausch von leicht montierbaren Standardfunktionsteilen der Anlage an unterschiedlichste klimatische Bedingungen und den Energiebedarf des Nutzers angepaßt werden kann6. Execution of the system in such a way that it can be adapted to a wide variety of climatic conditions and the energy requirements of the user by selecting or replacing easily installable standard functional parts of the system
Zum besseren Verständnis soll die Erfindung nachstehend in dieser Reihenfolge der 6 Punkte der Zielsetzung der Erfindung in logischer Verknüpfung beschrieben werden. Diese Beschreibung nach den 6 definierten Zielsetzungen spiegelt gleichzeitig die vielen Vorteile dieser Erfindung wieder. Hierbei sollen die Zeichnungen Figur 1 bis 7 behilflich sein. Sie zeigen beispielhaft rein zur Erläuterung des Prinzips, wie eine durch die Erfindung gekennzeichnete Anlage aussehen kann. Die nummerische Markierungen sind zur erleichternden Erklärung in einer zusätzlichen Liste benannt.For a better understanding, the invention will be described below in this order of the 6 points of the object of the invention in logical combination. This description according to the 6 defined objectives simultaneously reflects the many advantages of this invention. The drawings in FIGS. 1 to 7 are intended to assist in this. They show purely by way of example to explain the principle of what a system characterized by the invention can look like. The numerical markings are included in an additional list for ease of explanation.
ERSÄTZBLAπ (REGEL 26) Es zeigt :ERSÄTZBLAπ (RULE 26) It shows :
Figur 1Figure 1
Ansicht der gekennzeichneten Sonnenkollektoranlage mit angebrachtem Windgenerator aus Osten, wobei die Winkelveränderung der Anlage durch die verstellbare Korrektur der Ausrichtung nach der Sonne von Juni bis Dezember erkennbar ist.View of the marked solar collector system with attached wind generator from the east, the change in angle of the system being recognizable from June to December through the adjustable correction of the orientation towards the sun.
Figur 2Figure 2
Ansicht der gekennzeichneten Sonnenkollektoranlage mit angebrachten Solarmodulen zur Stromerzeugung aus Süden, wobei die Position der Anlage bei Morgen- und Abendsonne erkennbar ist.View of the marked solar collector system with attached solar modules for power generation from the south, whereby the position of the system can be seen in the morning and evening sun.
Figur 3Figure 3
Explosionsbild der gekennzeichneten Anlage mit Darstellung der Anlagenteile, die in sehr einfacher Montage zusammengefügt oder demontiert werden können.Exploded view of the marked system with representation of the system parts that can be assembled or disassembled in a very simple assembly.
Figur 4Figure 4
Ansicht der gekennzeichneten Sonnenkollektoranlage mit angebrachtem Solarmodulen zur Stromerzeugung aus Osten, wobei die Winkelveränderung der Anlage durch die verstellbare Korrektur der Ausrichtung nach der Sonne von Juni bis Dezember erkennbar ist.View of the marked solar collector system with attached solar modules for power generation from the east, the change in angle of the system being recognizable from June to December through the adjustable correction of the orientation towards the sun.
Figur 5Figure 5
Ansicht der gekennzeichneten Sonnenkollektoranlage mit angebrachten Solarmodulen zur Stromerzeugung aus Norden, wobei die Position der Anlage bei Morgen- und Abendsonne erkennbar ist.View of the marked solar collector system with attached solar modules for electricity generation from the north, whereby the position of the system can be seen in the morning and evening sun.
Figur 6Figure 6
Querschnitt des gekennzeichneten Anlagenteils, in dem der wärmetechnische Prozess der reinen Nutzung der Absorbtionswärme abläuft.Cross-section of the marked part of the plant, in which the thermal process of pure use of the absorption heat takes place.
Figur 7Figure 7
Querschnitt durch die gesamte gekennzeichnete Sonnenkollektoranlage, mit ergänzender integrierter Wärmepumpe und Windgenerator ausgeführt.Cross-section through the entire marked solar collector system, with additional integrated heat pump and wind generator.
Beschreibung zu Punkt 1 der 6 Zielsetzungen :Description of point 1 of the 6 objectives:
Nach Stand der Technik wird der Absorber in der Regel mit Absorberblechen ausgeführt, die die absorbierte Solarwärme auf ein Rohrsystem überträgt, in dem das die Wärme übernehmende flüssige Wärmeträgermedium zirkuliert. Nach diesem Prinzip fällt die Absorbertemperatur von den Blechenden zur Rohrwand der Wärmeübertragung an das Wärmeträgermedium ab, wodurch die Wärmeübertragung immer an der kältesten Absorberstelle erfolgt (rekuperative Wärmeübertragung).According to the state of the art, the absorber is usually designed with absorber plates which transfer the absorbed solar heat to a pipe system in which the liquid heat transfer medium which takes over the heat circulates. According to this principle, the absorber temperature drops from the sheet ends to the pipe wall of the heat transfer to the heat transfer medium, whereby the heat transfer always takes place at the coldest absorber point (recuperative heat transfer).
Im Unterschied hierzu verwendet die gekennzeichnete Erfindung eine Platte mit Sonnenenergie absorbierender Oberfläche 9, die so um eine Achse 14 gedreht wird, daß die Absorbtionsfläche durchweg zur Sonne ausgerichtet bleibt, wobei die Platte an der zur Sonne ausgerichteten oder abgewandten Seite oder an beiden Seiten gleichzeitig so mit einem flüssigen Wärmeträgermedium (in der Regel Wasser) beaufschlagt wird 23 und zudem so konstruktiv geformt wird, daß eine Wärmeübertragung von der durch die Sonne kontinuierlich bestrahlten Platte 9 auf das aufgebrachte flüssige Wärmeträgermedium erfolgt, in der Form, daß die Berührung des Wärmeträgermediums mit der Absorberplatte 9 nur an einem Plattensegment erfolgt und sich damit folglich die Absorberplatte 9 mit der Drehung an den anderen Plattensegmenten von der Sonne erwärmt und sich nur an dem mit dem flüssigen Wärmeträgermedium beaufschlagtem Plattensegment durch die Wärmeübertragung an das Wärmeträgermedium abkühlt (regenerative Wärmeübertragung). Bei dieser regenerativen Wärmeübertragung findet die Wärmeübertragung immer an der heißesten Stelle des Absorbers 9 statt, wodurch sich bei vergleichbaren nutzbaren Wärmeträgertemperaturen gegenüber dem verglichenen Stand der Technik niedrigere Absorbertemperaturen einstellen und damit geringere Wärmeverluste erzielen lassen.In contrast to this, the marked invention uses a plate with a solar energy absorbing surface 9 which is rotated about an axis 14 in such a way that the absorption surface remains oriented towards the sun, the plate on the side facing or facing away from the sun or on both sides simultaneously with a liquid heat transfer medium (usually water) is applied 23 and is also designed so that heat is transferred from the plate 9 continuously irradiated by the sun to the applied liquid heat transfer medium in the form that the contact of the heat transfer medium with the Absorber plate 9 takes place only on one plate segment, and consequently the absorber plate 9 thus heats up with the rotation on the other plate segments from the sun and cools only on the plate segment to which the liquid heat transfer medium is applied by the heat transfer to the heat transfer medium ( regenerative heat transfer). With this regenerative heat transfer, the heat transfer always takes place at the hottest point of the absorber 9, as a result of which, at comparable usable heat carrier temperatures, lower absorber temperatures can be set compared to the compared prior art and thus lower heat losses can be achieved.
Kennzeichnend für diese neue Absorbtionstechnik ist auch, daß die Beaufschlagungsweise der drehbaren Absorbtionsplatte 9 mit dem Wärmeträgermedium so erfolgen kann und die Form und Oberfläche der Absorptionsplatte 9 so gestaltet ist, daß sich die Absorptionsplatte 9 neben der Absorbtionsfunktion und Wärmeübertragungsfunktion gleichzeitig aileine in Folge dieser Beaufschlagung mit einem flüssigen Medium in der gewünschten Richtung dreht, wodurch kein Antrieb für das Drehen der Scheibe erforderlich ist und sowohl die Wärmeübertragung und die Drehgeschwindigkeit der Absorberplatte 9 durch die Veränderung der beaufschlagten Menge des Wärmeträgermediums geregelt werden kann.It is also characteristic of this new absorption technology that the way in which the rotatable absorption plate 9 is acted upon by the heat transfer medium can be carried out and that the shape and surface of the absorption plate 9 is designed in such a way that the absorption plate 9, in addition to the absorption function and heat transfer function, is at the same time a result of this application rotates a liquid medium in the desired direction, whereby no drive is required for rotating the disc and both the heat transfer and the speed of rotation of the absorber plate 9 can be controlled by changing the amount of heat transfer medium applied.
Die Wärmeverluste an Kollektorrückseiten nach Stand der Technik werden bei dieser gekennzeichneten Erfindung dadurch völlig eliminiert, indem die Rückseite Absorberscheibe 9 als isolierter Solarspeicher 6 ausgeführt ist.The heat losses on the rear of the collector according to the prior art are completely eliminated in this marked invention in that the rear of the absorber disk 9 is designed as an insulated solar storage 6.
Der Solarabsorber 9 wird zur Sonne weisenden Seite ergänzend zu der Wärmedämmung mittels Anbringung einer transparenten Platte 10 auch durch einen konstruktiv erzeugten Wärmestau gegen Wärmeverluste gedämmt, in der Art ausgeführt, daß ein zur Sonnenseite offener Trichter 7 so luftdicht am Wärmespeicher befestigt wird, daß der Solarabsorber am Übergang von der Sonne zuweisenden Seite zur Sonnenschattenseite luftdicht umschlossen wird.The solar absorber 9 is insulated to the sun-facing side in addition to the thermal insulation by attaching a transparent plate 10 also by a constructively generated heat build-up against heat loss, in such a way that a funnel 7 open to the sunny side is attached to the heat accumulator so airtight that the solar absorber is hermetically sealed at the transition from the sun-facing side to the shaded side.
Diese Reduzierung der Wärmeverluste wird dadurch wirksam, indem sich der für die Verluste verantwortliche Temperaturunerschied zwischen Absorberplatte 9 und Außenluft durch die erwärmte Luft im Trichter 7 reduziert.This reduction in heat losses is effective in that the temperature difference between the absorber plate 9 and the outside air responsible for the losses is reduced by the heated air in the funnel 7.
Beschreibung zu Punkt 2 der 6 Zielsetzungen :Description of point 2 of the 6 objectives:
Zur Erhöhung oder Konzentration der Sonneneinstrahlung auf den Absorber 9 wird der wärme- verlustmindernde konisch geformte Trichter 7 zudem auf seiner von der Sonne bestrahlten Innenseite spiegelnd ausgeführt, sodaß die auf diese Trichterinnenseite treffenden Sonnenstrahlen auf die Absorberfläche reflektiert werden. Bei dem in Figur 1,2,3,4,5,7 in Größe und Form dargestelltem Trichter 7 verdreifacht sich bei direkter Strahlung die Sonneneinstrahlung damit auf den Absorber 9. Da diffuses Licht nicht reflektiert wird, vermindert sich bei diffusem Lichtanteil die Reflektion entsprechend.In order to increase or concentrate the solar radiation on the absorber 9, the heat loss-reducing conical funnel 7 is also designed to be reflective on its inner side irradiated by the sun, so that the sun rays striking this inner side of the funnel are reflected on the absorber surface. In the case of the funnel 7 shown in FIG. 1, 2, 3, 4, 5, 7 in size and shape, the solar radiation triples on the absorber 9 in the case of direct radiation. Since diffuse light is not reflected, the reflection is reduced accordingly in the case of a diffuse light component .
Zur weiteren Erhöhung der Sonneneinstrahlung auf den Absorber 9 kann bei Bedarf der erste gekennzeichnete reflektierende Trichter 7 durch einen weiteren Trichter 41 ergänzt, werden, der in Größe und Form nach Figur 3 die Sonneneinstrahlung bei direktem Licht auf den Absorber insgesamt versechsfacht. Dieser ergänzbare Trichter kann an der Welle 14 befestigt werden, um deren Achse sich auch die Absorberscheibe dreht.To further increase the solar radiation on the absorber 9, the first labeled reflecting funnel 7 can be supplemented by a further funnel 41, which in size and shape according to FIG. 3 increases the solar radiation sixfold in total with direct light on the absorber. This additional funnel can be attached to the shaft 14, about the axis of which the absorber disk also rotates.
Die gekennzeichnete Solarkollektoranlage ist zur Erhöhung der täglichen Sonneneinstrahlung mit einer Sonnennachführung ausgerüstet, wobei diese Sonnenachführung von Sonnenaufgang bis Sonennuntergang durch Drehen der gesamten Anlage um eine einzige nach Anspruch 14 definierte Achse 35 erfolgt, die zwischen Gesamtanlage und Anlagestützkonstruktion in der Art angeordnet ist, daß die Achse 35 in der funktionsfähig aufgestellten Anlage einerseits von Süden nach Norden ausgerichtet ist und andererseits auf der Südseite soweit abgesenkt ist, daß sie im Winkel von 90 Grad zur Sonneneinstrahlung steht, indem sich damit die zweite im Winkel von 90 Grad kreuzende Achse 38 mit der darauf drehend gelagerten Absorptionsscheibe 9 von Norden nach Süden im Winkel der Sonneneinstrahlung zur Sonne richtet.The marked solar collector system is equipped to increase the daily solar radiation with a sun tracking, this sun tracking from sunrise to sunset by rotating the entire system about a single axis defined according to claim 14, which is arranged between the overall system and system support structure in such a way that the Axis 35 in the functional system is aligned on the one hand from south to north and on the other hand is lowered on the south side to such an extent that it is at an angle of 90 degrees to the sunshine by the second axis 38 crossing it at an angle of 90 degrees rotating absorption disk 9 directed from north to south at the angle of sunlight to the sun.
Bei dieser gekennzeichneten Ausführung der Sonnennachführung erfolgt die Korrektur zur Veränderung des Sonneneinstrahlwinkels zwischen Winter und Sommer manuell oder automatisch am oberen Lagerpunkt der Drehachse 17 und hiebei wird die gesamte Anlage um den unteren Lagerpunkt 36 in Richtung Süd/Nord um den gewünschten Korrekturwinkel (maximal 23,5 Grad erforderlich) gedreht. Zur weiteren Erhöhung der über die Vervielfachung der Sonneneinstrahlung vergrößerten Absorbtionsleistung der gekennzeichneten Sonnenkollektoranlage wird ein Wärmepumpenprozess integriert, wobei der Kompressor 31 nach Figur 6 einschließlich Entspannungsventil am Solarspeicher 6 befestigt wird und die Kondensationswärme über den Kondensator 32 im Solarspeicher übertragen wird. Der Verdampfer 33 kann je nach Anlagenausführung und Energiebedarf des Anwenders der Anlage flexibel angeordnet sein, zum Beispiel in der Isolierung des Solarspeichers, in der äußeren Schale der Isolierung des Solarspeichers, im Erdreich unterhalb der installierten Anlage oder in einem Kaltwassererzeuger.In this marked version of the sun tracking, the correction for changing the sun angle between winter and summer is carried out manually or automatically at the upper bearing point of the axis of rotation 17 and the entire system is moved around the lower bearing point 36 in the south / north direction by the desired correction angle (maximum 23, 5 degrees required) rotated. To further increase the absorption capacity of the marked solar collector system, which is increased by multiplying the solar radiation, a heat pump process is integrated, the compressor 31 according to FIG. 6 including the relief valve being fastened to the solar store 6 and the condensation heat being transferred via the condenser 32 in the solar store. The evaporator 33 can be arranged flexibly depending on the system design and the energy requirements of the user of the system, for example in the insulation of the solar storage, in the outer shell of the insulation of the solar storage, in the ground below the installed system or in a cold water generator.
Die gekennzeichnete Solarkollektoranlage ist zudem so ausgeführt, daß ein Windrad 3 mit Stromgenerator 13 oder alternativ angebrachte Solarmodule 2 Strom erzeugen, der für den Antrieb des Kältemittelkompressors 31 der Wärmepumpe 4 Verwendung findet, und/oder bei Wärme- oder Stromüberproduktion in einem Akku 18 gespeichert oder ins öffentliche Netz gespeist wird.The marked solar collector system is also designed so that a wind turbine 3 with a generator 13 or alternatively attached solar modules 2 generate electricity, which is used to drive the refrigerant compressor 31 of the heat pump 4, and / or stored in a battery 18 in the event of heat or excess electricity production or is fed into the public network.
Das Windrad 3 und auch die alternativ anbringbaren Solarmodule 2 zur Stromerzeugung sind so ausgeführt und angebracht, daß die Befestigung 43 an einer durch den Solarspeicher 6 geführten und durch Absorbermitte geführten Welle 14 erfolgt, daß die Fuktionsteile außerhalb des zur Sonne gerichteten größeren Trichterquerschnittes liegen und die Sonneneinstrahlung nur durch schlank geformte Verbindungsteile 42 zur tragenden Welle leicht beeinträchtigt wird.The wind turbine 3 and also the alternatively attachable solar modules 2 for power generation are designed and attached in such a way that the attachment 43 to a shaft 14 guided through the solar storage 6 and through the middle of the absorber takes place, that the functional parts lie outside the larger funnel cross section facing the sun and that Sun exposure is only slightly affected by slim-shaped connecting parts 42 to the supporting shaft.
Beschreibung zu Punkt 3 der 6 Zielsetzungen :Description of point 3 of the 6 objectives:
Zur Darstellung der erzielten Leistungsfähigkeit einer Anlage, die alle Maßnahmen nach Punkt 1 und 2 der Zielsetzungen vereint, soll von der Annahme der Versorgung eines Einfamilienhauses mit ca 200qm Wohnfläche eine Anlagengröße angenommen werden.To represent the performance of a system that combines all measures according to points 1 and 2 of the objectives, a system size should be assumed from the assumption of the supply of a single-family house with approx.
Da die bei Solaranlagen zur Warmwassererzeugung üblicherweise eingesetzten Speichermengen von 300 bis 500 Liter für eine Wärmeversorgung im Winter viel zu gering sind, wird von einer Anlage mit der 5 bis 7-fachen Menge von 2500 Liter Speicherinhalt ausgegangen. Bei einer wie in den Figuren 1-7 dargestelleten Anlagenausführung mit kugelförmigem Speicher ergibt dies einen Speicherinnendurchmesser von 1 ,7 Meter und bei einer angenommen Isolierungsstärke von 150 mm einen Speicheraußendurchmesser von 2 Meter.Since the storage quantities of 300 to 500 liters usually used in solar systems for hot water generation are much too small for a heat supply in winter, a system with 5 to 7 times the amount of 2500 liters storage capacity is assumed. In a system design with a spherical accumulator as shown in FIGS. 1-7, this results in an internal cylinder diameter of 1.7 meters and an assumed external cylinder diameter of 2 meters with an assumed insulation thickness of 150 mm.
Dieser Speicher 6 ist nach dem dargestellten Beispiel in der Lage, als voll isolierende 34 und tragende Rückwand einer Absorbtionsscheibe 9 von 1 ,8 Meter Durchmesser mit ca 2,5 qm Absorbtionsfläche zu fungieren. Unter der Vorraussetzung folgender Annahmen kann nun ermittelt werden, welcher vergleichsweisen Kollektoransichtsfläche nach Stand der Technik dies entspricht.According to the example shown, this memory 6 is able to act as a fully insulating 34 and load-bearing rear wall of an absorption disk 9 of 1.8 meters in diameter with an absorption area of approximately 2.5 square meters. Assuming the following assumptions can now be determined, which comparative collector view area according to the prior art this corresponds.
Annahmen :Assumptions:
- mittlere Wärmeverluste von Kollektoren nach Stand der Technik in den 6 Wintermonaten : 50 %- Average heat losses from state-of-the-art collectors in the 6 winter months: 50%
- Verminderung der Wärmeverluste : 75%- Reduction of heat loss: 75%
- mittlerer Anteil der diffusen Sonneneinstrahlung : 50%- average proportion of diffuse solar radiation: 50%
- eingesetzte Absortionsfläche : 2,5 qm- Absorption area used: 2.5 sqm
- zur Sonne ausgerichtete reflektierende Spiegelfläche des konzentrierenden Trichters : 7,5 qm- reflecting mirror surface of the concentrating funnel facing the sun: 7.5 sqm
- Erhöhung der absorbierten Sonneneinstrahlleistung pro Tag durch Sonnennachführung : 25 %- Increase in the absorbed solar radiation power per day through sun tracking: 25%
Bei dieser Annahme wären für die erbrachte Kollektorleistung dieser gekennzeichneten Anlage nach Stand der Technik eine Absorberansichtsfläche der ca 4 fachen Größe erforderlich, also ca 10 qm. Mit der Ergänzung durch einen zweiten Reflektionstrichter 41 in der nach Figur 3 dargestellten verhältnismäßigen Dimension stellt sich eine Leistungsfähigkeit entsprechend einer Kollertoransichtsfläche nach Stand der Technik von ca 15 qm ein. Die durchschnittliche Kollektoransichtsfläche von installierten Kollektoranlagen zur Warmwassererzeugung von Einfamilienhäusern liegt zum Vergleich der Leistungseinschätzung zwischen 5 und 8 qm. Nur durch diese, nach der dargestellten Annahme, verkleinerte Absorberfläche 9 konnte ein funktionsmäßiges Verschmelzen der thermischen Leistungskomponenten zu einem konstruktiv weitgehend vormontierbar lieferbaren Block erfolgen, der für die vorab angenommene Anlage mit 2500 Speicherinhalt einen Platzbedarf zu ebener Erde von 2 x 2 Meter erfordert.With this assumption, an absorber view surface of about 4 times the size would be required for the collector performance of this labeled system according to the state of the art, i.e. about 10 square meters. With the addition of a second reflection funnel 41 in the proportionate dimension shown in FIG. 3, an efficiency corresponding to a prior art pantry door surface of approximately 15 square meters is established. The average collector view area of installed collector systems for hot water generation in single-family houses is between 5 and 8 square meters for comparison of the performance assessment. Only through this, according to the assumption shown, reduced absorber area 9 was it possible to merge the thermal power components functionally into a block that could be largely pre-assembled in terms of construction, which requires a space requirement of 2 x 2 meters on the ground for the previously assumed system with 2500 memory contents.
Bei einem Platzbedarf von 2,5 x 2,5 Meter, was noch einer transportierbaren weitgehend vormontierten Anlage entspräche, ergäbe sich bei einem kugelförmigen Speicher ein möglicher Speicherinhalt von 5500 Litern und eine Absorberansichtsfläche 9 von 4 qm, also einer äquivalenten Kolektoransichtsfläche nach Stand der Technik von 16 qm mit einem konzentrierenden Trichter 7 und von 24 qm mit einem zweitem ergänzendem Trichter 41.With a space requirement of 2.5 x 2.5 meters, which would still correspond to a transportable largely pre-assembled system, a spherical memory would result in a possible memory content of 5500 liters and an absorber view area 9 of 4 square meters, i.e. an equivalent colector view area according to the prior art of 16 square meters with a concentrating funnel 7 and of 24 square meters with a second additional funnel 41.
Diese Vergleiche wurden alleine nur deshalb angestellt, um den Leistungsbereich abzuschätzen, in dem sich eine solche gekennzeichnete Anlage nach Ansprüchen 1 bis 27 befindet. Die Anlage ist also in der Lage, eine Wärmeleistung auf der Basis der dargestellten kombinierten Absorbtionstechnik mittels Sonnenenergie zu erbringen, die alleine in der Ausführung mit Absorbtionstechnik eine wohl viel wirtschaftlichere Alternative zu Systemen der Warmwassererzeugung nach Stand der Technik darstellt.These comparisons were only made to estimate the performance range in which such a marked system according to claims 1 to 27 is located. The system is therefore able to provide a thermal output based on the combined absorption technology shown using solar energy, which alone in the version with absorption technology represents a much more economical alternative to systems for producing hot water according to the prior art.
Figur 6 zeigt hierzu eine wärmetechnische Schaltung der Anlage, wie sie für eine Brauchwasserversorgung und Heizungsunterstützung eines Wohbereiches ausgeführt werden kann. Die Kreislaufpumpe 21 des offenen Absorberkreislaufes 22 entnimmt hierbei dem Ausgleichsgefäß 19 das Wasser als Wärmeträgermedium und fördert es durch die Steigleitung 22 in die gewünschte Position über der drehbaren Absorberplatte 9, wo es dann aus einer Öffnung oder Düse 23 so auf die hierfür speziell geformte Absorberplatte 9 strömt, daß sich an einer Seite der Platte ein Übergewicht durch das aufgebrachte Wasser ergibt und sich die Platte somit zu Drehen beginnt.For this purpose, FIG. 6 shows a thermal circuit of the system, as can be carried out for a hot water supply and heating support for a living area. The circulation pump 21 of the open absorber circuit 22 takes the water as a heat transfer medium from the expansion tank 19 and conveys it through the riser 22 into the desired position above the rotatable absorber plate 9, where it then flows from an opening or nozzle 23 onto the specially shaped absorber plate 9 flows that on one side of the plate there is an excess weight due to the water applied and the plate thus begins to turn.
Diese Steigleitung 22 der Wasserzubringung zum Absorber 9 wurde vorher so durch den Speicher 6 geführt, daß das Kreislaufwasser bei höherer als im Speicher vorhandenen Temperatur an den Speicher 6 Wärme übergibt. Das somit abgekühlte Wasser wird dann beim Überströmen der von der Sonne erwärmten Absorberplatte 9 wieder erwärmt und fließt aus eigener Schwerkraft über die Rückführleitung 24 zum Ausgleichsgefäß 19 zurück. Verlorenes Kreislaufwasser (zum Beispiel durch Verdunstung) wird über ein Schwimmerventil 20 aus dem Kaltwasseranschluß 25 zugespeist. Im dargestellten Beispiel dient der Speicher 6 als Speicher des Brauchwassers, das über die Leitung 26 aus dem oberen Teil des Speichers 6 entnommen, wird, wobei ein regelbarer Temperaturbegrenzer 27 durch Kaltwasserbeimischung die Austrittstemperatur begrenzt. Das abgezogene Brauchwasser wird über den Anschluß 25 wieder durch Kaltwasser ersetzt.This riser pipe 22 of the water supply to the absorber 9 was previously passed through the store 6 in such a way that the circulating water transfers heat to the store 6 at a higher temperature than that in the store. The water thus cooled is then heated again when the absorber plate 9 heated by the sun flows over and flows back under its own gravity via the return line 24 to the expansion tank 19. Lost circuit water (for example due to evaporation) is fed in from the cold water connection 25 via a float valve 20. In the example shown, the store 6 serves as a store of the process water, which is taken from the upper part of the store 6 via the line 26, a controllable temperature limiter 27 limiting the outlet temperature by admixing cold water. The withdrawn service water is replaced via the connection 25 again with cold water.
Über einen eingebrachten Wärmetauscher 30 mit den Zuführ- 28 und Abführanschlüssen 29 kann eine Unterstützung des Heizkreislaufes erfolgen.The heating circuit can be supported by means of an inserted heat exchanger 30 with the feed 28 and discharge connections 29.
Figur 7 zeigt die Gesamtanlage im Schnitt, wobei hier die mit dieser Erfindung gekennzeichnete Ausführungsweise dargestellt wird, die Anlage durch eine relativ einfache Ergänzung zur weiteren Leistungssteigerung durch eine Wärmepumpe und einen Windgenerator zu ergänzen. Die sehr einfache Integrierungsmöglichkeit von Kompressor 31 , Kondensator 32 und Verdampfer 33 der Wärmepumpe wurde nur angedeutet, da hier die grundsätzliche Möglichkeit besteht, verschiedenste Wärmepumpenprinzipien zu integrieren, um eine optimale Anpassung an den Bedarf des Energieabnehmers zu erreichen. Alleine die Gegebenheit, daß die Leistungszahl in diesem praktischen Anwendungsfall durch die flexible Wahl der Kondensator- und Verdampfertemperatur zischen 3 und 10 variert werden kann, zeigt auf, daß die Erfindung diese flexiblen Möglichkeiten offen halten möchte.FIG. 7 shows the overall system in section, the embodiment characterized by this invention being shown here, to supplement the system by a relatively simple addition to further increase the output by means of a heat pump and a wind generator. The very simple possibility of integrating the compressor 31, condenser 32 and evaporator 33 of the heat pump was only hinted at, since here there is the basic possibility of integrating a wide variety of heat pump principles in order to achieve an optimal adaptation to the needs of the energy consumer. The mere fact that the coefficient of performance can be varied between 3 and 10 in this practical application by the flexible choice of the condenser and evaporator temperature shows that the invention would like to keep these flexible possibilities open.
Demgegenüber ist die Anbringung eines Windgenerators zur möglichst autarken Versorgung der Wärmepumpe durch das durch die Erfindung gekennzeichnete Anlagenkonzept relativ fest vorgegeben. Durch die eine der beiden zur Mehrfachnutzung den Speicher durchdringenden Rohrachsen 38 braucht nur eine Welle 14 geschoben werden, an deren oberen Ende das Ventilatorlaufrad 3 und an deren unteren Ende der Stromgenerator 13 befestigt werden kann. Es liegt an den jeweils klimatischen Bedingungen und dem Energiebedarf des Abnehmers, wann die Ergänzung der Anlage durch die Windgeneratorzusatzausrüstung auch ohne Wärmepumpeneinsatz sinnvoll ist.In contrast, the attachment of a wind generator for supplying the heat pump as autonomously as possible is predetermined by the system concept characterized by the invention. Only one shaft 14 needs to be pushed through one of the two tube axes 38 penetrating the memory for multiple use, the fan impeller 3 at its upper end and the other lower end of the power generator 13 can be attached. It depends on the respective climatic conditions and the energy requirement of the customer when it makes sense to supplement the system with the additional wind generator equipment even without using a heat pump.
Beschreibung zu Punkt 4 der 6 Zielsetzungen :Description of point 4 of the 6 objectives:
Es ist an dieser Erfindung kennzeichnend, daß Funktionsteile gezielt Doppel- und Mehrfachfunktionen und gleichzeitig gezielt statische Halte- und Trageaufgaben übernehmen. Nur durch diese weitgehend erfinderisch gekennzeichneten Konstruktionen konnte eine Anlage geschaffen werden, deren Gesamtgewicht mindestens unter 25 % der entsprechenden Anlagentechnik nach Stand der Technik liegen sollte.It is characteristic of this invention that functional parts specifically perform double and multiple functions and at the same time specifically perform static holding and carrying tasks. It was only through these largely inventive designs that a system could be created whose total weight should be at least below 25% of the corresponding system technology according to the prior art.
Hierzu soll nur ein Vergleichswert herangezogen werden :Only a comparison value should be used for this:
Das Baugewicht von Solarkollektoren nach Stand der Technik liegt heute je nach Isolierungsaufwand zwischen zwischen 15 und 25 kg je qm Ansichtsfläche. Dies ergibt bei 20 qm im Mittel ca 400 kg und einschließlich der statischen Trage- und Befestigungskonstruktion mindestens 500 kg. Die in dieser gekennzeichneten leistungsmäßig vergleichbaren Anlage konzipierte 2,5 qm große Absorbtionsplatte 9 aus Aluminiumblech mit Doppelstegplatte 10 aus Polycarbonat als transparente Isolierung anstatt Glas wird je nach Konstruktionsform und Lagerausführung nicht mehr als 13 bis 17 kg wiegen, plus ca 10 kg für den Trichter 7, der im Prinzip nur aus einer aufgespannten spiegelbeschichteten Folie bestehen muß. Alle anderen Kollektorbauteile einschließlich statischer Halterung werden durch die gekennzeichnete Konzeption vom Speicher 6 übernommen, der auch in einer Anlage nach Stand der Technik vorhanden sein muß.The construction weight of state-of-the-art solar collectors today is between 15 and 25 kg per sqm of visible area, depending on the amount of insulation required. At 20 sqm, this results in an average of approx. 400 kg and including the static support and fastening construction at least 500 kg. The 2.5 square meter absorption plate 9 made of aluminum sheet with double-wall sheet 10 made of polycarbonate as transparent insulation instead of glass, designed in this marked, comparable system, will weigh no more than 13 to 17 kg, plus approx. 10 kg for the funnel 7, depending on the design and bearing design , which in principle only has to consist of a stretched mirror-coated film. All other collector components including static holder are taken over by the marked concept from the memory 6, which must also be present in a system according to the prior art.
Mit diesem Beispiel wird die Bedeutung der gekennzeichneten Unteransprüche am besten erklärt, die in ihrer gezielt erfinderischen Kombination die wirtschaftliche Realisierung einer solchen Leistungskonzentration in einer relativ kleinen Anlage bewirken.This example best explains the meaning of the marked subclaims, which, in their specifically inventive combination, bring about the economic realization of such a power concentration in a relatively small system.
Beschreibung zu Punkt 5 der 6 Zielsetzungen :Description of point 5 of the 6 objectives:
Für viele konkrete Interessenten zur Nutzung der Solarenergie nach Stand der Technik ist eine Installation mit zu vielen Risiken verbunden, da die großen Speicher in der Regel im Haus und die Solarkollektoren mit 40 bis 70 kg Einzelgewicht in der Regel am Dach zu installieren sind. Hinzu kommen die Verknüpfungen mit der bestehenden Heiz- und Brauchwasser durch Löten, Schweißen, Stemmen sowie Entleeren, Auffüllen und Entlüften der Anlage. Da die Heizungs- und Brauchwasseranlage in jedem Haus den empfindlichsten Teil darstellen, der bei Problemen das Heranziehen eines Spezialisten erfordert, stellt dies eine der größten psychologischen Schwellen dar, die umfangreichere Nutzung von Solarwärme erheblich einschränken.For many concrete prospects for the use of state-of-the-art solar energy, an installation involves too many risks, since the large storage tanks are usually installed in the house and the solar collectors with an individual weight of 40 to 70 kg are usually installed on the roof. Added to this are the links with the existing heating and service water through soldering, welding, caulking as well as emptying, filling and venting the system. Since the heating and hot water system in every house is the most sensitive part, which requires the help of a specialist in the event of problems, this represents one of the greatest psychological thresholds, which considerably restrict the extensive use of solar heat.
Mit dieser erfinderisch gekennzeichneten Anlage werden diese dargestellten Hindernisse weitgehend eliminiert. Zur Brauchwassernutzung braucht diese Anlage, die in der Größe eines Gartenhauses extern aufgestellt wird, zum einen nur am Anschluß 25 mit einem Kaltwasserschlauch verbunden zu werden und zur Warmwasserabnahme mit einem Leitungsschlauch vom Anschluß 26 bis an den Eintritt vor dem Warmwassererzeuger oder Warmwasserspeicher im Hause, wobei hierbei nur der dortige vorherige Kaltwasseranschluß übernommen werden zu braucht.With this inventive system, these obstacles shown are largely eliminated. To use hot water, this system, which is set up the size of a garden shed, needs to be connected to a cold water hose only at connection 25 and to take hot water with a line hose from connection 26 to the inlet in front of the water heater or hot water tank in the house, whereby only the previous cold water connection there needs to be taken over.
Die Zuführung solcher Leitungen ist heute auch relativ einfach ohne Löt- und Stemmarbeiten mit flexiblen Rohren oder Schläuchen möglich. Bei Nutzung von Heizwärme kann zum Beispiel ein Vor- und Rücklauf zu den Anschlüssen 28 und 29 gelegt werden. Wird die Anlage dann mit den Enden dieser beiden Leitungen in die Vorlaufleitung hinter der Heizungspumpe im Haus eingebunden, so wird beim Lauf dieser Pumpe immer zuerst die Wärme aus der Solaranlage entnommen, bevor der Kessel zugeschaltet wird. Es bleibt hierbei aber empfehlenswert, einen regelbaren Bypass zu integrieren, um die Brauchwassernutzung nicht negativ zu beeinflussen.The supply of such lines is also relatively simple today without soldering and chiseling work with flexible pipes or hoses. When using heat, for example, a flow and return to the connections 28 and 29 can be made. If the system is then connected with the ends of these two lines in the flow line behind the heating pump in the house, the heat is always removed from the solar system when this pump is running before the boiler is switched on. However, it remains advisable to integrate an adjustable bypass so as not to negatively influence the use of process water.
Beschreibung zu Punkt 6 der 6 Zielsetzungen :Description of point 6 of the 6 objectives:
Die gekennzeichnete Anlage ist in der Form ausgeführt, daß sie durch Wahl oder Austausch von leicht montierbaren Standardfunktionsteilen der Anlage an unterschiedlichste klimatische Bedingungen und den Energiebedarf des Nutzers angepaßt werden kann.The marked system is designed in such a way that it can be adapted to a wide variety of climatic conditions and the energy requirements of the user by choosing or replacing easily mountable standard functional parts of the system.
Diese Austauschbarkeit nach jeweiligem Bedarf wird in Figur 3 als Explosionsbild dargestellt.This interchangeability as required is shown in Figure 3 as an exploded view.
Folgende Beispiele zeigen das große Variationsspektrum :The following examples show the wide range of variations:
- Bei einem vorangig stromorientierten Abnahmebedarf bei weitgehend direkter Sonneneinstrahlung könnte sich die Ergänzung der Anlage durch Solarmodule 2 lohnen.- In the case of a previously electricity-based acceptance requirement with largely direct sunlight, the addition of solar modules 2 could be worthwhile.
- Bei einem vorangig stromorientierten Abnahmebedarf bei weitgehend windigem Klima mit hohem Anteil an diffuser Sonneneinstrahlung könnte sich die Ergänzung der Anlage durch ein Windrad 3 mit Antriebswelle 14 und Stromgenerator 13 lohnen.- In the case of a previously electricity-based purchase requirement in a largely windy climate with a high proportion of diffuse solar radiation, the addition of a wind turbine 3 with a drive shaft 14 and a power generator 13 could be worthwhile.
- Bei einem vorangig wärmeorientiertem Abnahmebedarf bei weitgehend direkter Sonneneinstrahlung könnte sich die Ergänzung der Anlage durch einen zweiten solarkonzentrierenden Trichter 41 lohnen.In the case of a previously heat-oriented acceptance requirement with largely direct sunlight, the addition of the system by a second solar-concentrating funnel 41 could be worthwhile.
- Bei einem vorangig wärmeorientiertem Abnahmebedarf bei weitgehend windigem Klima mit hohem Anteil an diffuser Sonneneinstrahlung könnte sich die Ergänzung der Anlage durch ein Windrad 3 mit Antriebswelle 14 und Stromgenerator 13 und Wärmepumpe lohnen.- In the case of a previously heat-oriented acceptance requirement in a largely windy climate with a high proportion of diffuse solar radiation, the addition of a wind turbine 3 with drive shaft 14 and power generator 13 and heat pump could be worthwhile.
Weitere noch nicht beschriebene Vorteile der gekennzeichneten Anlage bestehen darin, daß die Absorberplatte in jedem beliebigen Wärmespeicher- und wärmeübertragungsfähigem Material, in beliebiger nützlicher Dicke, Form, Größe und Oberflächengestaltung ausgeführt werden kann, damit konstruktiv an unterschiedlichste Anlagenkonzepte anpassbar ist und kostenmäßig ein großes Optimierungsspektrum eröffnet. daß die Temperatur des den Absorber verlassenden Wärmeträgermediums auch ohne äußere Regeleinrichtung immer unter dessen Verdampfungstemperatur liegt, daß beim Ausfall oder beim gezielten Abstellen der den Absorber beschickenden Pumpe sich der Kollektor automatisch entleert, daß kein Überdruck durch verdampfendes Wärmeträgermedium entstehen kann, daß die Solarkollektoranlage im Absorberkreislauf kein Entlüftungssystem benötigt daß die Förderpumpe der Solarkollektoranlage alleine die Förderhöhe zwischen Ausgleichagefäß und Absorberzuspeisung überbrücken muß und damit einen sehr geringen Energiebedarf aufweist daß die Sonnennachführungsachse nahezu exakt durch den Schwerpunkt der nachzuführenden Anlage geht, wodurch nur minimale Verstellkräfte erforderlich sind, daß die Verstellkräfte der Sonnennachführung zur Winter/Sommer-Korrektur relativ gering sind, weil die Hauptlast der Anlage im unteren Lager der Anlagenaufhängung ruht und diese Korrektur am oberen Lager erfolgt daß keine fossilen Brennstoffe für alle in Variante dargestellten Energienutzungskonzepte benötigt werden daß die installierte Einrichtung zur Sonnennachführung auch der Sicherheit der Anlage und der Anpassung der Anlage an die gegebenen Leistungsparameter dient, indem sich die Anlage bei Sturm in eine windabweisende Position dreht, sich bei Überhitzung des Solarabsorbers, was bei Stillstand des Wärmeträgerkreislaufes der Fall sein kann, von der direkten Sonnenabstrahlung abwendet und bei Wärmeüberproduktion den Windgenerator in die bestmögliche Position bring, um bevorzugt Strom oder Kälte zu erzeugen. Further advantages of the marked system, which have not yet been described, are that the absorber plate can be made in any heat storage and heat transferable material, in any useful thickness, shape, size and surface design, so that it can be adapted structurally to a wide variety of system concepts and opens up a large spectrum of optimization in terms of cost . that the temperature of the heat transfer medium leaving the absorber is always below its evaporation temperature even without an external control device, that in the event of failure or when the pump feeding the absorber is switched off specifically, the collector is automatically emptied, that no excess pressure can arise due to the evaporating heat transfer medium, that the solar collector system in the absorber circuit No ventilation system requires that the feed pump of the solar collector system alone has to bridge the head between the compensating vessel and the absorber feed and therefore has a very low energy requirement that the sun tracking axis passes almost exactly through the center of gravity of the system to be tracked, which means that only minimal adjustment forces are required. that the adjustment forces of the sun tracking for winter / summer correction are relatively low because the main load of the system rests in the lower bearing of the system suspension and this correction takes place in the upper bearing that no fossil fuels are required for all energy use concepts shown in a variant, that the installed device for Sun tracking also serves to ensure the safety of the system and the adaptation of the system to the given performance parameters by turning the system to a wind-repellent position in the event of a storm, turning away from direct solar radiation when the solar absorber overheats, which can be the case when the heat transfer circuit is at a standstill and in the event of overproduction of heat, bring the wind generator into the best possible position to prefer to generate electricity or cold.
Nummerierung der Bau- und Funktionsteile nach Figuren 1 bis 7Numbering of the components and functional parts according to Figures 1 to 7
1 regenerativer Solarkollektor1 regenerative solar collector
2 Solarmodule zur Stromerzeugung2 solar modules for power generation
3 Windrad3 wind turbine
4 Wärmepumpe4 heat pumps
5 Kälteanlage5 refrigeration system
6 Soiarspeicher6 storage rooms
7 Zur Sonneneinstrahlseite wärmedämmender Trichter mit strahlenreflektierender Innenfläche7 On the insolation side, a heat-insulating funnel with a radiation-reflecting inner surface
8 Sonnennachführung8 sun tracking
9 sich drehende Absorberscheibe9 rotating absorber disc
10 Scheibe als transparente Wärmedämmung10 pane as transparent thermal insulation
11 Installationsblock11 installation block
12 Begehungsdeckel zu Installationsblock12 inspection cover for installation block
13 Stromgenerator13 power generator
14 Antriebswelle von Windrad zu Stromgenerator14 drive shaft from wind turbine to power generator
15 geregelter Stellmotor zur Sonnennachführung von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang15 controlled servomotor for sun tracking from sunrise to sunset
16 Trage- und Befestigungungsgestell für komplette Anlage16 Carrying and fastening frame for complete system
17 VerStelleinrichtung zur Sonnennachführung Dezember/Juni, wahlweise mit Handkurbel oder mit geregeltem Stellmotor ausführbar17 Adjustment device for sun tracking December / June, optionally available with a hand crank or with a controlled servomotor
18 Akkumulator18 accumulator
19 Ausgleichsgefäß im drucklosen, offenen Absorberwärmekreis19 Expansion tank in the pressureless, open absorber heat circuit
20 Niveauregelung mit Zuspeisung bei Verlusten20 level control with feed in case of losses
21 Zirkulationspumpe für Absorberwärmekreisführung21 Circulation pump for absorber heat circuit
22 Vorlaufleitung der Absorberwärmekreisführung mit Ausführung als Wärmetauscher zur Wärmeübertragung vom Absorberkreislauf zum Speicher22 Flow line of the absorber heat circuit with design as a heat exchanger for heat transfer from the absorber circuit to the storage tank
22 Zuführleitung zur Beaufschlagung der Absorberplatte mit dem Wärmeträgermedium22 Supply line to act upon the absorber plate with the heat transfer medium
23 Zubringeröffnung zur Beaufschlagung der Absorberplatte mit dem Wärmeträgermedium23 Feeder opening for loading the absorber plate with the heat transfer medium
24 Rückführleitung der Absorberwärmekreisführung24 Return line of the absorber heat circuit
25 Zuführung eines Wärmeträgermediums mit Zutritt in den unteren (kühlen) Teil des Speichers25 Supply of a heat transfer medium with access to the lower (cool) part of the storage
26 Zuführung eines Wärmeträgermediums mit Zutritt in den oberen (heißen) Teil des Speichers26 Supply of a heat transfer medium with access to the upper (hot) part of the storage
27 regelbarer Temperaturbegrenzer am Wärmeträgeraustritt aus der Anlage27 adjustable temperature limiter at the heat transfer outlet from the system
28 Anschluß für Zutritt Wärmeträgermedium zur Wärmeentnahme (z.B. für Heizzwecke)28 Connection for access to heat transfer medium for heat extraction (e.g. for heating purposes)
29 Anschluß für Austritt Wärmeträgermedium zur Wärmeentnahme (z.B. für Heizzwecke)29 Connection for outlet of heat transfer medium for heat extraction (e.g. for heating purposes)
30 Warmeträgerkreisführung als Wärmetauscher zur Wärmeübernahme aus dem Speicher ausgeführt30 Heat transfer circuit run as a heat exchanger for heat transfer from the storage
31 Kältemittelkompressor31 refrigerant compressor
32 Kondensator des Kältekreislaufes zur Übertragung der erzeugten Wärme in den Speicher32 condenser of the refrigeration circuit to transfer the heat generated into the storage
33 individuell ausführbarer und in der Anlage plazierbarer Verdampfer der Wärmepumpe zur Wärmeübernahme aus z.B. Umgebung oder/und Speicherisolierung (Kältefalle) oder als Verdampfer zur Kälteerzeugung33 individually executable evaporators of the heat pump that can be placed in the system for heat transfer from e.g. Environment and / or storage insulation (cold trap) or as an evaporator for cooling
34 Isolierung des Speichers34 Memory insulation
35 mit dem Speicher fest und dicht verbundenes Rohr zur Speicherstabilisierung, zur Lagerung der gesamten Anlage im tragenden Gestell (16) und als drehbare Achse zur morgens/abends-Sonnennachführung35 tube firmly and tightly connected to the accumulator for stabilizing the accumulator, for storing the entire system in the supporting frame (16) and as a rotatable axis for morning / evening sun tracking
36 zweiachsig ausgeführtes Dreh- und Tragelager36 two-axis pivot and support bearing
37 flexible Kupplung zur Kraftübertragung zwischen Stellmotor (15) und Rohr (35)37 flexible coupling for power transmission between servomotor (15) and tube (35)
38 mit dem Speicher fest und dicht verbundenes Rohr zur Speicherstabilisierung, zur Lagerung der Ventilator- und Generatordrehachse und der drehenden Absorbtionsscheibe38 tube firmly and tightly connected to the accumulator for stabilizing the accumulator, for mounting the fan and generator axis of rotation and the rotating absorption disc
39 Zentraler Steuer- Regelschrank mit externer Kontrollsichtanzeigen und Stromanschluß für externe Netzeinspeisung bei Stromüberschuß im Sommer oder Stromentnahme nach Bedarf, z.B. zur Wärmepumpenstromversorgung an kalten Wintertagen39 Central control and control cabinet with external control displays and power connection for external power supply in the event of excess electricity in summer or power consumption as required, e.g. for heat pump power supply on cold winter days
40 zentrale Verbindung aller mit der Anlage verbundenen Leitungen zur Anlageversorgung (z.B. Kaltwasser) und zur Energieversorgung des Abnehmers (z.B. Brauchwasser, Heizwasser, Kaltwasser, Überschußstrom) mit flexiblen Schlauchverbindungen zur schwenkbar gelagerten Anlage40 central connection of all lines connected to the system for system supply (e.g. cold water) and for energy supply to the customer (e.g. process water, heating water, cold water, excess electricity) with flexible hose connections to the pivoting system
41 alternative 2. Baustufe eines Sonnenstrahlen konzentrierenden Trichters41 alternative 2nd stage of construction of a funnel concentrating sun rays
42 schlank geformte Verbindungsteile zwischen Windrad, Solarmodulen und ergänzendem Konzentrationstrichter zur tragenden Welle Patentansprüche42 slender shaped connecting parts between wind turbine, solar modules and additional concentration funnel to the supporting shaft claims
1. Sonnenkollektoranlage zur Absorbierung von Sonnenenergie, zur Umwandlung in nutzbare Wärme und Steigerung der absorbierten Leistung durch innerhalb der selben gekennzeichneten Anlage erzeugtem und gekoppeltem Wind- und/oder Solarstrom, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte mit Sonnenenergie absorbierender Oberfläche so um eine Achse gedreht wird, daß die Absorbtionsfläche durchweg zur Sonne ausgerichtet bleibt und daß die Platte an der zur Sonne ausgerichteten oder abgewandten Seite oder an beiden Seiten gleichzeitig so mit einem flüssigen Wärmeträgermedium (in der Regel Wasser) beaufschlagt wird und zudem so konstruktiv geformt wird, daß eine Wärmeübertragung von der durch die Sonne kontinuierlich bestrahlten Platte auf das aufgebrachte flüssige Wärmeträgermedium erfolgt, in der Form, das die Berührung des Wärmeträgermediums mit der Absorberplatte nur einem Plattensegment erfolgt und sich damit folglich die Absorberplatte mit der Drehung an den anderen Plattensegmenten von der Sonne erwärmt und sich nur an dem mit dem flüssigen Wärmeträgermedium beaufschlagtem Plattensegment durch die Wärmeübertragung an das Wärmeträgermedium abkühlt (regenerative Wärmeübertragung).1. Solar collector system for absorbing solar energy, for conversion into usable heat and increasing the absorbed power by wind and / or solar power generated and coupled within the same labeled system, characterized in that a plate with a surface absorbing solar energy is rotated about an axis that the absorption surface remains aligned with the sun throughout and that the plate on the side facing or facing away from the sun or on both sides is simultaneously acted upon with a liquid heat transfer medium (usually water) and is also designed so that heat transfer from the plate continuously irradiated by the sun is applied to the applied liquid heat transfer medium in the form that the heat transfer medium comes into contact with the absorber plate only in one plate segment and consequently the absorber plate with the rotation on the other plates gmenten warmed by the sun and only on the plate segment loaded with the liquid heat transfer medium cools down through the heat transfer to the heat transfer medium (regenerative heat transfer).
2. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagungsweise der drehbaren Absorbtionsplatte mit dem Wärmeträgermedium so erfolgt und die Form und Oberfläche der Absorptionsplatte so gestaltet ist, daß sich die Absorptionsplatte neben der Absorbtionsfunktion und Wärmeübertragungsfunktion gleichzeitig alleine in Folge dieser Beaufschlagung mit einem flüssigen Medium in der gewünschten Richtung dreht.2. Solar collector system according to claim 1, characterized in that the way in which the rotatable absorption plate is acted upon with the heat transfer medium is carried out and the shape and surface of the absorption plate is designed such that the absorption plate in addition to the absorption function and heat transfer function is at the same time solely as a result of this exposure to a liquid Medium rotates in the desired direction.
3. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorberplatte in jedem beliebigen wärmespeicherfähigem und wärmeübertragungsfähigem Material, in beliebiger nützlicher Dicke, Form, Größe und Oberflächengestaltung ausgeführt werden kann und damit konstruktiv an unterschiedlichste Anlagenkonzepte anpassbar ist.3. Solar collector system according to claim 1, characterized in that the absorber plate can be carried out in any heat-storage and heat-transferable material, in any useful thickness, shape, size and surface design and can thus be adapted constructively to a wide variety of system concepts.
4. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1 , gekennzeichnet dadurch, daß die Sonnenschatteseite des Solarabsorbers als Solarspeicher ausgeführt ist, daß dieser Solarspeicher die statisch tragende Rückwand des Solarabsorbers darstellt und die volle Isolierung des Absorbers auf dessen ganzen Sonnenschattenseite übernimmt.4. Solar collector system according to claim 1, characterized in that the sun shaded side of the solar absorber is designed as a solar storage device, that this solar storage device represents the statically supporting rear wall of the solar absorber and takes over the full insulation of the absorber on its entire sun shading side.
5. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß der als Absorberrückseite ausgeführte Solarspeicher zudem so ausgeführt ist, daß er alle nach Anspruch 1 bis 27 funktionssteigernde, bauteil- und gewichtsreduzierende und leistungssteigernde Maßnahmen und Bauteile innerhalb seiner Ausführung statisch und/oder funktionsmäßig in einem zusammenhängenden und zusammenwirkenden Funktions- und Konstruktionsblock integriert, mit Ausnahme des Drehgestells zur Sonnennachführung nach Anspruch 22, in dem der Solarspeicher selbst tragend befestigt ist. Es ist für dieses Prinzip unerheblich, ob der Speicher je nach Nutzerbedarf einschichtig oder mehrschichtig ausgeführt ist.5. Solar collector system according to claim 4, characterized in that the solar storage designed as an absorber back is also designed so that it all according to claim 1 to 27 function-increasing, component and weight-reducing and performance-increasing measures and components within its execution statically and / or functionally in one integrated and interacting functional and construction block integrated, with the exception of the bogie for sun tracking according to claim 22, in which the solar storage is self-supporting. It is irrelevant for this principle whether the memory is designed in one or more layers depending on the user needs.
6. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeträgerführung zum Zwecke der Wärmeübertragung vom Solarabsorber zum Solarspeicher als zur Atmosphäre offener (also druckloser) Kreislauf eines flüssigen Wärmeträgermediums ausgeführt ist, dessen Niveauregelung mit Ausgleichsgefäß und Pumpe zur Förderung des Wärmeträgermediums vom Ausgleichsgefäß zur Absorberbeaufschlagung unterhalb dem Kollektor liegt. 7. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeträgerführung zum Zwecke der Wärmeübertragung vom Solarabsorber zum Solarspeicher und die Niveauregelung mit Ausgleichsgefäß, Förderpumpe und Zubringeröffnung zur Beaufschlagung der Absorberplatte mit dem Wärmeträgermedium so mit dem Solarspeicher verbunden sind, daß der Solarspeicher die statische Halterung dieser Funktionsteile übernimmt und die Isolierung des Solarspeichers gleichzeitig die Isolierung dieser Funktionsteile ist.6. Solar collector system according to claim 1, characterized in that the heat transfer for the purpose of heat transfer from the solar absorber to the solar storage as an open to the atmosphere (so pressureless) circuit of a liquid heat transfer medium is executed, the level control with expansion tank and pump to promote the heat transfer medium from the expansion tank to the absorption is below the collector. 7. Solar collector system according to claim 6, characterized in that the heat transfer for the purpose of heat transfer from the solar absorber to the solar storage and the level control with expansion tank, feed pump and feed opening to act on the absorber plate with the heat transfer medium are connected to the solar storage so that the solar storage is the static holder of these functional parts and the insulation of the solar storage is at the same time the insulation of these functional parts.
8. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Solarwärmeträgerkreislauf funktionsfägig ohne Entlüftungssystem ausgeführt ist.8. Solar collector system according to claim 1, characterized in that the solar heat transfer circuit is functional without a ventilation system.
9. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe in der Art in dem Wärmeübertragungskreislauf der Solarkollektoranlage integriert wird, daß sie nur die Förderhöhe zwischen Ausgleichsgefäß und Absorberzuspeisung überbrücken muß.9. Solar collector system according to claim 7, characterized in that the feed pump is integrated in the manner in the heat transfer circuit of the solar collector system that it only has to bridge the head between the compensating vessel and the absorber feed.
10. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Solarabsorber zur Sonne weisenden Seite ergänzend zu der Wärmedämmung mittels Anbringung einer transparenten Platte auch durch einen konstruktiv erzeugten Wärmestau gegen Wärmeverluste gedämmt wird, in der Art ausgeführt, daß ein zur Sonnenseite offener Trichter so luftdicht am Wärmespeicher befestigt wird, daß der Solarabsorber am Übergang von der Sonne zuweisenden Seite zur Sonnenschattenseite luftdicht umschlossen wird.10. Solar collector system according to claim 1, characterized in that the solar absorber to the sun-facing side in addition to the insulation by means of attaching a transparent plate is also insulated by a constructively generated heat build-up against heat loss, executed in such a way that a funnel open to the sunny side is so airtight is attached to the heat accumulator that the solar absorber is enclosed airtight at the transition from the sun-facing side to the sun-shaded side.
11. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, daß der zum Zwecke der Wärmedämmung installierte Trichter eine beliebige Querschnittsform aufweist, auf der Innenseite zudem als Spiegel ausgeführt ist und sich zur Sonnenseite konisch so erweitert, sodaß die auf die spiegelnde Innenseite des konisch ausgeführten Trichters treffenden Sonnenstrahlen auf die Absorberfläche reflektiert werden.11. Solar collector system according to claim 10, characterized in that the funnel installed for the purpose of thermal insulation has any cross-sectional shape, is also designed as a mirror on the inside and is flared to the sunny side so that it meets the reflecting inside of the conical funnel Sun rays are reflected on the absorber surface.
12. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, daß dieser den Solarabsorber wärmedämmende und Solarstrahlen konzentrierende Trichter am Solarspeicher und nicht am Kollektor, bzw Absorber befestigt ist und dadurch der Speicher die statisch tragende Funktion dieses Trichters übernimmt.12. A solar collector system according to claim 10, characterized in that this funnel which insulates the solar absorber and concentrates the solar rays is attached to the solar storage and not to the collector or absorber and thereby the storage takes over the statically supporting function of this funnel.
13. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß Kompressor, Entspannungsventil, Verdampfer, Kondensator und die Kältemittel führenden Leitungen eines wärmepumpenden Kompressionskältekreislaufes zur Leistungssteigerung der Solarkollektoranlage so mit dem Solarspeicher verbunden sind, das der Solarspeicher die statische Halterung dieser Funktionsteile übernimmt und die Isolierung des Solarspeichers gleichzeitig die Isolierung dieser Funktionsteile ist.13. Solar collector system according to claim 5, characterized in that the compressor, expansion valve, evaporator, condenser and the refrigerant-carrying lines of a heat-pumping compression refrigeration circuit for increasing the performance of the solar collector system are connected to the solar storage so that the solar storage takes over the static mounting of these functional parts and the insulation of the Solar storage is also the insulation of these functional parts.
14. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, daß der Kondensator des wärmepumpenden Kompressionskältekreislaufes als Wärmetauscher im Innern des Solarspeichers angebracht ist und der Verdampfer im Isolierungsbereich des Verdampfers. 15. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Solarwärmespeicher als statisch tragender Block der Funktionsteile der Solarkollektoranlage von 2 sich rechtwinklig kreuzenden Rohren zum Zwecke seiner statischen Verstärkung durchdrungen wird, in der Art und Position, daß diese Rohre gleichzeitig die Drehachsen für die Sonnennachführung (Sonnenaufgang / Sonnenuntergang), die Absorberscheibe und den Windgenerator darstellen und damit der Solarspeicher auch die statische Tragefunktion für die an diesen Achsen außerhalb dem Speicher befestigten Funktionsteile übernimmt.14. Solar collector system according to claim 13, characterized in that the condenser of the heat-pumping compression refrigeration circuit is attached as a heat exchanger in the interior of the solar storage and the evaporator in the insulation region of the evaporator. 15. Solar collector system according to claim 5, characterized in that the solar heat accumulator as a statically supporting block of the functional parts of the solar collector system is penetrated by 2 crossing tubes at right angles for the purpose of its static reinforcement, in the type and position that these tubes simultaneously the axes of rotation for the sun tracking (Sunrise / sunset), the absorber disk and the wind generator, and thus the solar storage also takes over the static carrying function for the functional parts attached to these axes outside the storage.
16. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 15, gekennzeichnet dadurch, daß ein den Speicher durchdringendes Rohr an den Durchdringungsstellen an der Speicherwand dicht mit dem Speicher verbunden ist und an einem Ende so ausgeführt ist, daß dort die Absorberscheibe außerhalb des Speichers und dicht über der Außenfläche der Speicherisolierung drehend gelagert wird.16. Solar collector system according to claim 15, characterized in that a pipe penetrating the storage is tightly connected to the storage at the penetration points on the storage wall and is designed at one end so that there the absorber disk outside the storage and closely above the outer surface of the storage insulation is rotatably supported.
17. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 16, gekennzeichnet dadurch, daß das den Speicher durchdringendes Rohr, an dem die Absorberscheibe drehend gelagert ist, eine Welle aufnimmt, in der Länge und Ausführung, daß an der Wellenseite der gelagerten Absorberscheibe alternativ ein zweiter konisch geformter Trichter zur Solarstrahlen- konzentration, ein Windrad oder Solarmodule zur Stromerzeugung befestigt werden und im Falle der Windradinstallation am anderen gegenüberliegenden Ende der Welle außerhalb des Speichers ein Stromgenerator befestigt ist, der über die Welle vom Windrad angetrieben wird.17. Solar collector system according to claim 16, characterized in that the tube penetrating the storage, on which the absorber disk is rotatably mounted, receives a shaft, in length and design, that on the shaft side of the mounted absorber disk alternatively a second conically shaped funnel for solar rays - Concentration, a wind turbine or solar modules for power generation are attached and in the case of the wind turbine installation at the other opposite end of the shaft outside the memory, a power generator is attached, which is driven by the shaft of the wind turbine.
18. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 17, gekennzeichnet dadurch, daß der zweite konisch geformte Trichter zur Solarstrahlenkonzentration mit beliebiger Querschnittsform an der schmalen zum Absorber gerichteten Seite und an der breiten zur Sonne gerichteten Seite offen ist, der Durchmesser an der schmalen Seite dem Durchmesser des ersten Trichters an der breiten Seite entspricht und der Winkel des Konus so bestimmt ist, daß auch alle im zweiten Trichter auftreffenden Sonnenstrahlen auf die Absorberfläche reflektiert werden.18. Solar collector system according to claim 17, characterized in that the second conically shaped funnel for solar radiation concentration with any cross-sectional shape on the narrow side facing the absorber and on the wide side facing the sun, the diameter on the narrow side is the diameter of the first funnel corresponds on the broad side and the angle of the cone is determined in such a way that all sun rays hitting the second funnel are also reflected on the absorber surface.
19. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 17, gekennzeichnet dadurch, daß das Windrad und auch die alternativ anbringbaren Solarmodule zur Stromerzeugung so ausgeführt und angebracht sind, daß die Fuktionsteile außerhalb des zur Sonne gerichteten größeren Trichterquerschnittes liegen und die Sonneneinstrahlung nur durch schlank geformte Verbindungsteile zur tragenden Welle leicht beeinträchtigt wird.19. Solar collector system according to claim 17, characterized in that the wind turbine and also the alternatively attachable solar modules for power generation are designed and attached such that the functional parts are outside the larger funnel cross section directed towards the sun and the solar radiation is only light through slender shaped connecting parts to the supporting shaft is affected.
20. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 19, gekennzeichnet dadurch, daß der durch das Windrad mit Stromgenerator oder die alternativ anbringbaren Solarmodule erzeugte Strom für den Antrieb des Kältemittelkompressors der Wärmepumpe Verwendung findet, und/oder bei Wärme- oder Stromüberproduktion in einem Akku gespeichert oder ins öffentliche Netz gespeist wird.20. Solar collector system according to claim 19, characterized in that the current generated by the wind turbine with a current generator or the alternatively attachable solar modules for the drive of the refrigerant compressor of the heat pump is used, and / or stored in a battery or in the production of heat or electricity or in the public network is fed.
21. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Sonnenachführung von Sonnenaufgang bis Sonennuntergang durch Drehen der gesamten Anlage um eine einzige nach Anspruch 14 definierte Achse erfolgt, die zwischen Gesamtanlage und Anlagestützkonstruktion in der Art angeordnet ist, daß die Achse in der funktionsfähig aufgestellten Anlage einerseits von Süden nach Norden ausgerichtet ist und andererseits auf der Südseite soweit abgesenkt ist, daß diese Achse im Winkel von 90 Grad zur Sonneneinstrahlung steht, indem sich damit die zweite im Winkel von 90 Grad kreuzende Achse mit der darauf drehend gelagerten Absorptionsscheibe von Norden nach Süden im Winkel der Sonneneinstrahlung zur Sonne richtet. 22. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die gesamte Sonnenkollektoranlage in den beiden Lagerungen des zur Erde fest verankerten Tragegestells befestigt ist und die Drehung zur Sonnennachführung nach Anspruch 21 durch einen programmiert regelbaren Stellmotor erfolgt, der am Tragegestell befestigt ist.21. Solar collector system according to claim 15, characterized in that the sun tracking from sunrise to sunset occurs by rotating the entire system around a single axis defined according to claim 14, which is arranged between the overall system and the system support structure in such a way that the axis in the functional position The system is aligned on the one hand from south to north and on the other hand is so far lowered on the south side that this axis is at an angle of 90 degrees to the solar radiation by the second axis crossing at an angle of 90 degrees with the absorption disc mounted on it from the north Facing south at the angle of sun exposure to the sun. 22. Solar collector system according to claim 1, characterized in that the entire solar collector system is fixed in the two bearings of the support frame firmly anchored to the earth and the rotation for sun tracking according to claim 21 is carried out by a programmable adjustable servomotor which is attached to the support frame.
23. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 21, gekennzeichnet dadurch, daß zum Zwecke geringer Verstellkräfte der Sonnennachführung vom Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang die Drehachse annähernd durch den Schwerpunkt der nachzuführenden Sonnenkollektoranlage führt.23. Solar collector system according to claim 21, characterized in that for low adjustment forces of the sun tracking from sunrise to sunset the axis of rotation leads approximately through the center of gravity of the solar collector system to be tracked.
24. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 21, gekennzeichnet dadurch, daß die Sonnennachführung zur Korrektur der Veränderung des Sonneneinstrahlwinkels zwischen Winter und Sommer manuell oder automatisch am oberen Lagerpunkt der Drehachse erfolgt und hiebei die gesamte Anlage um den unteren Lagerpunkt in Richtung Süd/Nord um den gewünschten Korrekturwinkel (maximal 23,5 Grad erforderlich) gedreht wird.24. Solar collector system according to claim 21, characterized in that the sun tracking for correcting the change in the sun angle between winter and summer is done manually or automatically at the upper bearing point of the axis of rotation and hiebei the entire system around the lower bearing point in the direction south / north by the desired correction angle (maximum 23.5 degrees required) is rotated.
25. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 24, gekennzeichnet dadurch, daß zum Zwecke geringer Verstell kräfte der Sonnennachführung zur Winter/Sommer-Korrektur die Hauptlast der Anlage im unteren Lager der Anlagenaufhängung ruht und diese Korrektur am oberen Lager erfolgt.25. Solar collector system according to claim 24, characterized in that for the purpose of low adjustment forces of the sun tracking for winter / summer correction, the main load of the system rests in the lower bearing of the system suspension and this correction takes place in the upper bearing.
26. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 21, gekennzeichnet dadurch, daß die installierte Einrichtung zur Sonnennachführung auch der Sicherheit der Anlage und der Anpassung der Anlage an die gegebenen Leistungsparameter dient, indem sich die Anlage bei Sturm in eine windabweisende Position dreht, sich bei Überhitzung des Solarabsorbers, was bei Stillstand des Wärmeträgerkreislaufes der Fall sein kann, von der direkten Sonnenabstrahlung abwendet und bei Wärmeüberproduktion den Windgenerator in die bestmögliche Position bring, um bevorzugt Strom oder Kälte zu erzeugen.26. Solar collector system according to claim 21, characterized in that the installed device for sun tracking also serves the safety of the system and the adaptation of the system to the given performance parameters, in that the system rotates into a wind-repellent position during a storm, rotates when the solar absorber overheats, which can be the case when the heat transfer circuit is at a standstill, turns away from direct solar radiation and, in the event of excess heat production, brings the wind generator into the best possible position in order to generate electricity or cold preferentially.
27. Sonnenkollektoranlage nach einem der vorher genannten Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß die üblicherweise bautechnisch getrennt fungierenden Vorrichtungen Solarkollektor, Solarmodule, Windgenerator, Wärmepumpe, Kälte- bzw Klimaanlage, Wärmepumpenspeicher, Brauchwasserspeicher, Heizungsspeicher, konzentrierte Solarnutzung, Sonnennachführung u.a. in dieser gekennzeichneten Sonnenkollektoranlage in einem Funktionsblock vereinigt sind, wodurch die nach Stand der Technik erforderlichen Installationen und Verrohrungen entfallen, indem an der gekennzeichneten Sonnenkollektoranlage nur die Versorgungsleitungen mit dem Energieabnehmer verbunden werden, in der Form ausgeführt, daß diese an einer einzigen Stelle der Sonnenkollektoranlage angeschlossen werden. 27. Solar collector system according to one of the preceding claims, characterized in that the usually structurally separately functioning devices solar collector, solar modules, wind generator, heat pump, refrigeration or air conditioning, heat pump storage, domestic water storage, heating storage, concentrated solar use, sun tracking and others. in this marked solar collector system are combined in a functional block, whereby the installations and piping required according to the state of the art are omitted, in that only the supply lines are connected to the energy consumer on the marked solar collector system, in the form that they are connected to a single point of the solar collector system become.
Claims
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007134527A1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Cunyi Wang | Upright-plate type sunlight generator |
| WO2007137494A1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-12-06 | Cunyi Wang | Sunlight multiplicative generator with eight functions |
| WO2007143894A1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-12-21 | Cunyi Wang | Condensing generator |
| WO2008015705A1 (en) * | 2006-08-03 | 2008-02-07 | Intellectual Property & Technology Transfer Corporation | A system to collectively utilize solar thermal energy and thermal energy of a fluid |
| EP2045674A1 (en) * | 2007-10-01 | 2009-04-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Building management system with active building skin, an environmental resource collector for use in such a system and a method of managing resources used in a building |
| WO2011124217A3 (en) * | 2010-04-09 | 2012-03-15 | Karl Wohllaib | Wind- and radiation-energy collector system |
| WO2013042086A1 (en) | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Active Space Technologies, Actividades Aeroespaciais S.A. | Passive heat source tracking system |
| RU2482401C2 (en) * | 2011-05-26 | 2013-05-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Apparatus for automatic sun tracking with receiving panel |
| CN113390192A (en) * | 2021-07-16 | 2021-09-14 | 尤希彬 | Rotatable emptying type solar device |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3988166A (en) * | 1975-01-07 | 1976-10-26 | Beam Engineering, Inc. | Apparatus for enhancing the output of photovoltaic solar cells |
| JPS58142158A (en) * | 1982-02-18 | 1983-08-23 | Matsushita Seiko Co Ltd | Heat pump type heat source device utilizing solar heat |
| DE3533565A1 (en) * | 1985-09-20 | 1987-03-26 | Erwin Mittasch | Passive solar energy water heater |
| FR2613045A1 (en) * | 1987-03-25 | 1988-09-30 | Giol Lucien | Compact thermosyphon solar water heater with concentration |
| US5103646A (en) * | 1990-12-28 | 1992-04-14 | Metex, Inc. | Solar and wind powered generator |
| DE9405718U1 (en) * | 1994-04-06 | 1994-06-30 | Kapuschinski, Hubert, 63619 Bad Orb | Solar heating storage |
-
1999
- 1999-03-16 WO PCT/DE1999/000748 patent/WO2000055549A1/en not_active Ceased
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3988166A (en) * | 1975-01-07 | 1976-10-26 | Beam Engineering, Inc. | Apparatus for enhancing the output of photovoltaic solar cells |
| JPS58142158A (en) * | 1982-02-18 | 1983-08-23 | Matsushita Seiko Co Ltd | Heat pump type heat source device utilizing solar heat |
| DE3533565A1 (en) * | 1985-09-20 | 1987-03-26 | Erwin Mittasch | Passive solar energy water heater |
| FR2613045A1 (en) * | 1987-03-25 | 1988-09-30 | Giol Lucien | Compact thermosyphon solar water heater with concentration |
| US5103646A (en) * | 1990-12-28 | 1992-04-14 | Metex, Inc. | Solar and wind powered generator |
| DE9405718U1 (en) * | 1994-04-06 | 1994-06-30 | Kapuschinski, Hubert, 63619 Bad Orb | Solar heating storage |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 007, no. 261 (M - 257) 19 November 1983 (1983-11-19) * |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8309841B2 (en) | 2006-05-19 | 2012-11-13 | Cunyi Wang | Upright-plate type sunlight generator |
| WO2007137494A1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-12-06 | Cunyi Wang | Sunlight multiplicative generator with eight functions |
| WO2007143894A1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-12-21 | Cunyi Wang | Condensing generator |
| WO2007134527A1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Cunyi Wang | Upright-plate type sunlight generator |
| WO2008015705A1 (en) * | 2006-08-03 | 2008-02-07 | Intellectual Property & Technology Transfer Corporation | A system to collectively utilize solar thermal energy and thermal energy of a fluid |
| EP2045674A1 (en) * | 2007-10-01 | 2009-04-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Building management system with active building skin, an environmental resource collector for use in such a system and a method of managing resources used in a building |
| US8676384B2 (en) | 2007-10-01 | 2014-03-18 | Koninklijke Philips N.V. | Building management system with active building skin, an environmental resource collector for use in such a system and a method of managing resources used in a building |
| US9348328B2 (en) | 2007-10-01 | 2016-05-24 | Koninklijke Philips N.V. | Building management system with active building skin, an environmental resource collector for use in such a system and a method of managing resources used in a building |
| WO2011124217A3 (en) * | 2010-04-09 | 2012-03-15 | Karl Wohllaib | Wind- and radiation-energy collector system |
| US8783033B2 (en) | 2010-04-09 | 2014-07-22 | Karl Wohllaib Gmbh | Wind- and radiation-energy collector system |
| RU2482401C2 (en) * | 2011-05-26 | 2013-05-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Apparatus for automatic sun tracking with receiving panel |
| WO2013042086A1 (en) | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Active Space Technologies, Actividades Aeroespaciais S.A. | Passive heat source tracking system |
| CN113390192A (en) * | 2021-07-16 | 2021-09-14 | 尤希彬 | Rotatable emptying type solar device |
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