DE3048018A1

DE3048018A1 - "verfahren zur begrenzung der absorbertemperatur von solarkollektoren"

Info

Publication number: DE3048018A1
Application number: DE19803048018
Authority: DE
Inventors: Johann 2805 Stuhr Spies
Original assignee: Erno Raumfahrttechnik GmbH
Current assignee: Erno Raumfahrttechnik GmbH
Priority date: 1975-12-06
Filing date: 1980-12-19
Publication date: 1982-07-15

Description

Verfahren zur Begrenzung der Absorbertemperatur von Solarkollek-toren
Nach Patent ( Patentanmeldung P 25 55 o15.6 ) Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Begrenzung der Absorbertemperatur von Solarkollektoren, insbesondere von Solarkollektoren, bei denen der Absorber in einem gasdichten Gehäuse mit vermindertem Gasdruck im Gehäuseinneren angeordnet ist.
Es ist bekannt, daß die Absorber von Solarkollektoren insbesondere dann, wenn den Absorbern keine Leistung entnommen wird, Temperaturen erreichen, die weit über den in der Heizungstechnik für den Wärmeträger Wasser üblichen und zulässigen Werten liegen. Dabei gilt allgemein, daß die erreichbaren Temperaturen um so größer sind, je besser die Wärmedämmung und der Wirkungsgrad eines Kollektors ist. Dieser Zustand, daß nämlich dem Kollektor einer Solaranlage keine Leistung entnommen wird, ist nicht auszuschließen. Die dabei im Extremfall zu erwartenden Betriebsbedingungen hinsichtlich Temperatur und davon abhängigem Druck sind maßgebend für die Auslegung der Anlage und der vorzusehenden Sicherheitseinrichtungen.
GFiäus£i nncrcn und ddllsit durch Ingangsetzen und/oder Verstärkung der freien Konvektion die effektive Wärmedurchgangszahl in reversibler Weise sprunghaft erhöht. Damit wird aber einer weiteren starken Erhöhung der Absorbertenperatur entgegengewirkt.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Sorptionsmittels, das selektiv W.lssUrddlllpf sorbiert, wie z.B. 7zeolithe. Dieses Sorptionsmittel hat zusätzlich den Vorteil, etwa in den Kollektor eindiffudierenden Wasserdampf innerhalb des normalen Kollektorbetriebes anzulagern und somit gleichzeitig der Schwitzwasserbildung und der dadurch begünstigten Korrosion entgegenzuwirken.
In der beigefügten Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
In dem von zwei transparenten Platten 10 und 11, die mit einem Rahmen 9 gasdicht verschweißt sind, gebildeten Kollektorgehäuse 3, ist der Absorber 4 mit möglichst geringem Wärmekontakt zum Gehäuse 3 gelagert. Der Innenraum 6 des Kollektorgehäuses 3 ist evakuiert. Zur Aufnahme des Außendrucks sind Abstandshalter 8 zwischen den transparenten Platten lo und 11 vorgesehen. An der rückwärtioen transparenten Platte 11 ist im Gehäuseinneren mittels Befestigungselementen 7 ein Sorptionsmittelträger 2 mit dem Sorptionsmittel 1 im ISchattenll des Absorbers 4 angeordnet. Mittels einer gut wärmeleitenden Verbindung ist ein temperaturgesteuerter Bimetallschalter 5 am Absorber 4 befestigt, dessen freies Ende 5a mit dem freien Ende 2a des Sorptionsmittelträgers 2, bei entsprechender Erwärmung des Absorbers, in formschlüssigen Kontakt gerät. Damit ist eine Wärmebrücke zwischen dem Absorber 4 und dem Sorptionsträger 2 hergestellt. Durch Erwärmung des Sorptionsmittels 1, das auf dem Sorptionsmittelträger 2 angeordnet ist, wird von diesem Sorptionsmittel absorbiertes Gas freigesetzt, das dann in den Innenraum 6 des Kollektorgehäuses einströmt und damit einen Wärmefluß durch Konvektion zwischen dem Absorber 4 und dem Kollektorgehäuse 3 herstellt. Damit ergibt sich gleichzeitig eine sprunghafte Erhöhung der Wärmeverlustziffer "k", wie das in den Figuren 2a und 2b dargestellt ist. Diese sprunghafte Crhöhung der Wärneverlustziffer ist aber gleichbedeutend mit einer Beschränkung einer weiteren Temperaturerhöhung des Absorbers selbst.gl Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Begrenzung der Absorbertemperatur von Solarkollektoren, insbesondere Solarkollektoren, deren Absorber in einem gasdichten Gehäuse mit vermindertem Gasdruck angeordnet ist, nach Patent .......... (Patentanmeldung P 25 55 015.6.), dadurch g e -k e n n z e i c h ne t, daß a) ein auf einem geeigneten Träger (2) angeordnetes, selbst nicht flüchtiges Sorptionsmittel (1) mit großer, freier Oberfläche mit dem Innenraum (6) des Kollektorgehäuses (3) in Verbindung steht, daß b) durch einen mit dem Absorber (4) verbundenen, temperaturgesteuerten Schalter (5) eine zwischen dem Absorber (4) und dem Sorptionsmittelträger (2) angeordnete Wärmebrücke (2a,5a) bei Über/ Unterschreitung einer vorgegebenen Schwelltemperatur geschlossen/geöffnet wird, daß c) das Sorptionsmittel (1) durch das Schließen/Uffnen der Wärmebrücke (2a,5a) erwärmt/abgekühlt wird, daß d)das Sorptionsmittel (1) dabei Gas in den Innenraum (6) des Kollektorgehäuses (3) abgibt/aus ihm aufnimmt, und daß e) durch das von dem Sorptionsmittel (1) inden Innenraum (6) des Kollektorgehäuses (3) abgegebene/aus ihm aufgenommene Gas die effektive Wärmedurchgangszahl der Kollektorfüllung merklich erhöht/ verringert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß ein Sorptionsmittel (1) mit selektiver Sorptionswirkung auf ausgewählte Arbeitsfluide in Verbindung mit diesen Fluiden verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß als Arbeitsfluid Wasserdampf mit einem diesen selektiv sorbierendem Sorptionsmittel (1), wie z.B. Zeolithe, Lithiumchlorid oder ähnliches, verwendet ist.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gek e n n z ei c h ne t, daß der Sorptionsmittelträger (2) mit dem Sorptionsmittel (1) im Innenraum (6) des Kollektorgehäuses (3) angeordnet ist.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß als temperaturgesteuerter Schalter (5) ein Bimetallelement verwendet ist.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß als temperaturgesteuerter Schalter ein gekapseltes Dampfdruckelement verwendet ist.