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DE60316993T2 - Sonnenenergiekollektorsystem mit Getterträgervorrichtung - Google Patents

Sonnenenergiekollektorsystem mit Getterträgervorrichtung Download PDF

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DE60316993T2
DE60316993T2 DE60316993T DE60316993T DE60316993T2 DE 60316993 T2 DE60316993 T2 DE 60316993T2 DE 60316993 T DE60316993 T DE 60316993T DE 60316993 T DE60316993 T DE 60316993T DE 60316993 T2 DE60316993 T2 DE 60316993T2
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DE
Germany
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radiation
tra
solar
tub
getters
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DE60316993T
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DE60316993D1 (de
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Menashe Barkai
Shmuel Klapwald
Yoel Schwartzman
Eli Mandelberg
Rami Ezer
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Siemens Concentrated Solar Power Ltd
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Solel Solar Systems Ltd
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    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/40Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors
    • F24S10/45Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors the enclosure being cylindrical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/40Preventing corrosion; Protecting against dirt or contamination
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    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
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    • F24S40/40Preventing corrosion; Protecting against dirt or contamination
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/50Preventing overheating or overpressure
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02E10/44Heat exchange systems

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Sonnenenergie-Kollektorsysteme vom so genannten fokussierenden Kollektortyp und betrifft insbesondere die Lagerung und den thermischen Schutz von Gettern, die an den Metallrohrleitungsabsorbern solcher Sonnenenergiesysteme befestigt sind.
  • Die Ausdrücke Getter und Getter Material werden im Folgenden in der Beschreibung und den Ansprüchen austauschbar verwendet.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Aus Gründen wie beispielsweise der rapiden Ausbeutung von nicht erneuerbaren Energiequellen, dem Bedarf an umweltfreundlichen Energiequellen und den Vorteilen einer lokalen Energieversorgung für entlegene Kommunen und Fabriken besteht dauerndes Interesse an Sonnenenergiesystemen und ihrer Verbesserung. Kontinuierliche Forschung erhöht den Wirkungsgrad von Solarsystemen, die allmählich kostengünstiger werden, und macht sie vorteilhafter.
  • Ein besonderer Typ von Sonnenkollektorsystem ist der Typ des "fokussierenden Kollektors", der die Wirkung von Sonnenenergie erhöht, indem er sie unter Verwendung von verspiegelten Oberflächen oder Linsen auf eine kleinere Fläche fokussiert. In diesem System empfängt und reflektiert (fokussiert) ein Reflektor, der typischerweise parabolisch ist, eintreffende Sonnenstrahlung auf einen Metall-Rohrleitungsstrahlungsabsorber (TRA) in Form eines Rohrs; wobei der TRA konzentrisch mit einem Gehäuserohr aus behandeltem Glas umschlossen ist, um den Wärmeverlust zu begrenzen. Um durch Erhöhung der Sammlung von Sonnenstrahlung den Wirkungsgrad weiter zu verbessern, weist das Kollektorsystem typischerweise Mittel zum Nachführen entsprechend dem Sonnenstand auf.
  • Um den Wärmeverlust durch Konvektion und Leitung zu minimieren und um den Wirkungsgrad der Sammlung von Sonnenstrahlung zu verbessern, wird der Raum zwischen dem Rohrleitungsstrahlungsabsorber (TRA) und dem Glasgehäuserohr auf einen sehr niedrigen Druck evakuiert.
  • Der TRA besteht aus Metall mit einer Beschichtung, die einen hohen Sonnenstrahlungs-Absorptionskoeffizienten aufweist, um die Energieübertragung zu maximieren, die durch Reflexion der Sonnenstrahlung von dem Reflektor entsteht. Innerhalb des TRA strömt ein Wärmeübertragungsmedium, aus praktischen Erwägungen typischerweise eine Flüssigkeit wie z. B. Öl.
  • Bei den hohen Temperaturen, die Sonnenkollektoren zu eigen sind, setzt das Wärmeübertragungsmedium eine gewisse Menge Wasserstoff frei. Da der freigesetzte Wasserstoff ein so kleines Atom ist, kann er durch die Wand des TRA hindurchtreten und in den Raum zwischen dem TRA und dem Glasgehäuserohr gelangen. Diese Situation ist äußerst ungünstig, da sie das Vakuum in dem Raum vermindert und so einen Wärmeverlust von dem TRA durch Konvektion und Leitung zulässt. Dementsprechend ist es entscheidend, diesen Wasserstoff zu entfernen, um den Wirkungsgrad des fokussierenden Sonnenkollektors aufrechtzuerhalten.
  • Ein Verfahren zum Entfernen von Wasserstoffaus dem Raum ist die Verwendung eines darin angeordneten Getters, bei dem es sich um ein Material handelt, das verschiedene Metalllegierungen mit großer Oberfläche und Affinität zum Adsorbieren von Wasserstoff umfassen kann. Andere aktive, gasförmige Fremdstoffe wie z. B. CO, CO2, N2 und H2O, die möglicherweise ihren Weg in den Raum finden, können damit ebenfalls adsorbiert werden.
  • Veröffentlichte Daten zum Gleichgewicht von handelsüblichen Wasserstoffgettern zeigen, dass Wasserstoffgetter bei relativ geringfügiger Temperaturverringerung eine immens erhöhte Kapazität und Gasadsorptionsgeschwindigkeit aufweisen können, was große Auswirkungen auf die Kosten eines Sonnenkollektorsystems hat. Um die Kapazität und die Geschwindigkeit der Gasadsorption durch den Getter aufrechtzuerhalten, muss der Getter in dem Raum zwischen dem TRA und dem Glasgehäuserohr gelagert werden und auf relativ niedriger Temperatur gehalten werden. Somit sollten die Getter gegen Wärmeübertragung, wie etwa durch Leitung und Strahlung, so weit als möglich isoliert werden.
  • Die Strahlung kann aus einer von zwei Quellen stammen, wobei eine die von dem TRA emittierte Strahlung ist. Obwohl der TRA eine Beschichtung zur Begrenzung von Emissionen aufweist, bleibt eine nicht zu vernachlässigende Menge Strahlung, die der TRA emittiert. Die zweite Strahlungsquelle, welche die Getter potentiell aufwärmt, ist die so genannte verpasste Sonnenstrahlung. Diese Strahlung kann das Ergebnis von Situationen sein, in denen einige Sonnenstrahlung nicht ausschließlich reflektierend auf den TRA fokussiert wird, sondern diesen verfehlt. Das liegt typischerweise an einer falschen Ausrichtung des Reflektors oder einer inkorrekten Anbringungsposition des TRA. Ein Teil dieser "verpassten Sonnenstrahlung" kann direkt oder indirekt mit den Gettern auf ihrer Lagerung in Berührung kommen und sie dadurch erwärmen.
  • Das US-Patent Nr. 4,306,543 für Doevenspeck u. a. offenbart einen Sonnenkollektor, welcher einen Getter umfasst, der in einer evakuierten, transparenten Umhüllung angeordnet ist, welche durch ein äußeres Glasrohr und ein inneres Metallrohr bestimmt ist. Eine starre Rahmenkonstruktion, die sich zwischen dem Glas- und dem Metallrohr erstreckt, lagert den Getter und lagert auch eine Heizvorrichtung. Ziel der Konstruktion ist es, ein Heizelement in der evakuierten Umhüllung bereitzustellen, um eventuell vorhandene Kohlenwasserstoffe zu spalten. Die Konstruktion bietet jedoch keinen Schutz der Getter vor Erwärmung.
  • Das US-Patent Nr. 4,455,998 für Kroontje u. a. offenbart einen Sonnenkollektor, der einen reversibel erwärmbaren Wasserstoffgetter umfasst, welcher innerhalb einer evakuierten, transparenten Umhüllung angeordnet ist, die durch ein Glasrohr bestimmt ist. Ein in dem Glasrohr gebildetes Reservoir lagert den Getter, der mit Gewebe bedeckt ist. Das Reservoir ist jedoch nur hinsichtlich eines Sonnenkollektors mit plattenförmigem Absorber beschrieben. Außerdem erfordert das Reservoir ein speziell gestaltetes Glasrohr, wobei das Reservoir Teil des Glasrohrs ist, und dieses Reservoir ist nicht gegen die durch das Glasrohr absorbierte Wärme isoliert. Außerdem ist die beschriebene Anordnung dazu ausgestaltet, den Getter alternativ zu erwärmen oder nicht zu erwärmen, um die Steuerung der Temperatur des Wärmeübertragungsmediums in dem Kollektor zu unterstützen; und nicht dazu, den Getter auf einer niedrigen Temperatur zu halten.
  • Das US-Patent Nr. 4,508,104 für Takeuchi u. a. offenbart ebenfalls einen Sonnenkollektor, der einen Getter umfasst, welcher innerhalb einer evakuierten, transparenten Umhüllung angeordnet ist. Eine aus Blattfedern bestehende Haltevorrichtung bewirkt eine Positionsfixierung des inneren Rohrs des Kollektors im Verhältnis zum äußeren Rohr. Die Haltevorrichtung lagert auch ein ringförmiges Gehäuse eines "Getter-Metalls". Der Teilbereich der Haltevorrichtung, der das Getter-Metall lagert, wird nur als C-förmig beschrieben und schützt den Getter anscheinend nicht vor Sonnenstrahlung.
  • Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sonnenenergie-Kollektorsystem vom Sonnenstrahlungs-Fokussierungstyp mit einem Gettermontagegestell bereitzustellen und es auf relativ niedriger Temperatur zu halten.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Sonnenkollektorsystem mit einer Anordnung zum Lagern von Gettern in einem evakuierten Raum zwischen einem Rohrleitungsstrahlungsabsorber (TRA) und dem Glasrohr des Sonnenkollektorsystems bereitgestellt, umfassend eine Brücke zum Bereitstellen eines Zwischenraums zwischen den Gettern und dem Strahlungsabsorber, wobei die Brücke in der Weise aus Komponenten gestaltet und aufgebaut ist, dass minimaler Oberflächenkontakt dazwischen besteht, wodurch die leitende Wärmeübertragung begrenzt wird.
  • Das Gettermontagegestell umfasst eine Strahlungsschutzanordnung zur Begrenzung des Reflektierens und/oder Emittieren von Sonnenstrahlung auf die Getter oder auf eine Komponente (d. h. die Brücke) in direktem oder indirektem Kontakt mit den Gettern.
  • Das Gettermontagegestell umfasst eine Brücke, welche mit einer länglichen Wanne ausgebildet ist, die einen Gettermontageteilbereich aufweist, wobei die Brücke des Weiteren Füße umfasst, welche an dem Rohrleitungsstrahlungsabsorber fest angebracht sind und die Wanne in der Weise stützen, dass die Wanne von dem Rohrleitungsstrahlungsabsorber beabstandet ist; wobei die Wanne des Weiteren eine Strahlung reflektierende Oberfläche aufweist, welche dem TRA zugewandt ist, um die von dem TRA emittierte Strahlung und die von dem Reflektor reflektierte verpasste Sonnenstrahlung zu blockieren.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Brücke zusätzlich zu der Wanne eine weitere Komponente auf, nämlich einen Strahlungsschutzschild zum Blockieren und Reflektieren von Strahlung, um die Temperatur der Getter zu minimieren.
  • Des Weiteren umfasst die Brücke Schlitze, die einen axialen Freiheitsgrad der Bewegung bieten, um thermische Ausdehnung des TRA und der Brücke zuzulassen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Zum Verständnis der Erfindung und um darzustellen, wie sie sich in der Praxis ausführen lässt, werden nun Ausführungsformen lediglich als nicht einschränkende Beispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
  • 1 einen Schnitt eines Sonnenenergieabsorber-Teilbereiches eines Sonnenkollektors vom fokussierenden Kollektortyp gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine perspektivische Ansicht eines Rohrleitungsstrahlungsabsorbers (TRA) mit einem darauf befestigten Gettermontagegestell;
  • 3 eine Endansicht einer anderen Ausführungsform eines Gettermontagegestells;
  • 4 eine Draufsicht auf eine Gettermontagewanne, die eine Wannenabdeckung zeigt; und
  • 5 eine Endansicht einer abgewandelten Wanne des Gettergestells.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Zunächst wird auf 1 aus den Zeichnungen hingewiesen, die eine Schnittansicht eines generell mit 10 bezeichneten Sonnenenergieabsorbers zeigt, der einen Teil eines Sonnenkollektorsystems (nicht dargestellt) bildet. Ein solcher Sonnenenergieabsorber 10 kann Teil eines Sonnenkollektorenfeldes sein, das mehrere hundert Meter Kollektoreinheiten umfasst. Die Kollektoren können flache (plattenförmige) oder nichtflache Kollektoren sein.
  • Der Sonnenenergieabsorber 10 umfasst einen Rohrleitungsstrahlungsabsorber bzw. TRA 12, einen Reflektor 14 und ein Glasgehäuserohr 16. Der TRA 12, der mit einer Sonnenstrahlung absorbierenden Beschichtung versehen ist, ist koaxial in dem Glasgehäuse 16 aufgenommen, wobei ein Raum 18 dazwischen bestimmt wird, und ist an dem Brennpunkt des typischerweise parabolischen Reflektors 14 fixiert.
  • Auf dem TRA 12 liegt ein Gettermontagegestell auf, das generell mit 20 bezeichnet ist und in nachfolgenden Figuren detaillierter dargestellt wird. Es wird darauf hingewiesen, dass das Gestell 20 in der so genannten "one-sun"-["eine Sonne"-] Position fixiert ist, in der es so der Sonne zugewandt ist, dass es idealerweise Sonnenstrahlung nur aus direkt von der Sonne kommenden Strahlen und nicht aus den weitaus konzentrierteren Strahlen empfängt, die von dem Reflektor 14 reflektiert werden.
  • Die Sonnenstrahlen R1 und R2 veranschaulichen, wie die Strahlen der Sonne von dem Reflektor 14 reflektiert werden, durch das Glasgehäuserohr 16 hindurchtreten und auf verschiedene Stellen des TRA 12 gelangen. Der Strahl R3 dagegen veranschaulicht Strahlung, die nicht auf den TRA 12, sondern vielmehr auf das Gettermontagegestell 20 reflektiert wird. Dieser Strahl R3 steht für so genannte verpasste Sonnenstrahlung, die das Gestell 20 erwärmen und dadurch die Gasadsorptionskapazität der Getter 30 (dargestellt in 2) verringern kann.
  • Es ist nachvollziehbar, dass andere Strahlen, beispielsweise der Strahl R4, von der Oberseite des TRA 12 und wieder auf das Gestell 20 reflektiert werden können, wodurch das Gestell erwärmt und die Gasadsorptionskapazität der Getter 30 verringert wird.
  • 2 zeigt das Gestell 20 auf dem TRA 12. In seiner einfachsten Form umfasst das Gestell 20 nur eine aus einer Wanne 34 gebildete Brücke 32, welche die Getter 30 hält (mit Phantomlinien dargestellt), und L-förmige Metallfüße 36. Die Füße 36 bestehen typischerweise aus einem dünn bemessenen Metallblech, um den Leitungsweg zu begrenzen – wie alle zu dem Gestell 20 gehörigen Komponenten. Die Wanne 34 weist einen Gettermontageteilbereich 37 auf, auf dem die Getter 30 aufliegen.
  • Es sind nun einige wichtige Merkmale der Gestaltung erkennbar. Die Füße 36 sind an dem TRA 12 an einem bzw. mehreren möglichst begrenzten Kontaktpunkt(en) befestigt, wie durch die Schweißpunkte 38 an den unteren Laschen 39 der Füße 36 veranschaulicht. In ähnlicher Weise berühren sich die Füße 36 und die Wanne 34 typischerweise nur bzw. hauptsächlich an ihren Kanten, wodurch die thermische Leitung zwischen ihnen beschränkt wird.
  • Des Weiteren weist die Wanne 34 Schlitze 40 auf (durch gestrichelte Linien angezeigt), die nicht nur ein Hindurchführen des oberen Teilbereiches der Füße 36 zulassen, um die Wanne stabil zu lagern, sondern diese Schlitze erstrecken sich auch in Längsrichtung der Wanne, um ein "Spiel" zwischen der Wanne und den Füßen zuzulassen. Es kann typischerweise auch "Spiel" in Querrichtung vorhanden sein. Durch dieses "Spiel" werden Probleme im Zusammenhang mit der unterschiedlichen Ausdehnung der Brücke 32 und des TRA 12 beseitigt, die während der Erwärmungs- und Abkühlungszyklen des Kollektors auftritt, wenn dieser der Sonne täglich oder durch vorüberziehende Wolken abwechselnd ausgesetzt und nicht ausgesetzt wird. Zu solchen Zeiten kann sich der TRA 12 schneller erwärmen und beträchtlich heißer werden als die Brücke 32, was eine unterschiedliche Ausdehnung und Größe im Verhältnis zu der Brücke zur Folge hat.
  • Die Wanne 34 selbst kann dazu dienen, Sonnenstrahlung zu reflektieren – und wäre daher typischerweise wenigstens auf ihrer Außenfläche 33 (die dem TRA 12 und dem Reflektor 14 zugewandt ist) poliert und/oder beschichtet, wobei die Beschichtung typischerweise aus einem hitzebeständigen Metall wie z. B. Silber, Gold oder anderen reflektierenden Metallen besteht, und/oder die Außenfläche ist poliert, um sowohl Infrarotstrahlung als auch sichtbare Strahlung zu reflektieren, so dass die Wanne nicht erwärmt wird und keine Quelle für Leitung zu den Gettern 30 bildet.
  • Infrarotstrahlung wird durch den TRA 12 emittiert, und sichtbare Strahlung wird direkt von dem Reflektor 14 reflektiert, wie durch den Strahl R3 in 1 veranschaulicht. Wie für den Fachmann verständlich, kann es jedoch zum Schutz der Wanne 34 vor Sonnenstrahlung – und damit der Getter 30 vor hoher Temperatur – vorzuziehen sein, eine oder mehrere zusätzliche Komponenten einzusetzen, um die oben genannte Strahlung zu reflektieren.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt 3 eine Endansicht einer Anordnung 50, bei der eine solche zusätzliche Komponente, ein Strahlungsschutzschild 52, vorgesehen ist. Es ist nur ein Strahlungsschutzschild 52 dargestellt, wobei jedoch mehr als einer verwendet werden kann. Der Schild 52 ist an den Füßen 54 angebracht dargestellt, die in dieser Ausführungsform Schlitze 56 zum Halten des Schildes aufweisen. Der Schild 52 umfasst Flügel bzw. Seitenwände 57 und 58, die sich in Längsrichtung über die Länge der Wanne 60 erstrecken (die nun nicht mehr zum Blockieren und Reflektieren von Sonnenstrahlen bemessen, poliert und/oder beschichtet sein muss). Der Schild 52 weist auch einen Basisabschnitt 62 (durch Phantomlinien dargestellt) zwischen den Seitenwänden 57 und 58 auf und erstreckt sich unter dem Teilbereich der Wanne 60 zwischen den Füßen 54 (von denen in 3 nur einer zu sehen ist). Laschen 74 (von denen in 3 nur einer zu sehen ist) der Füße 54 blockieren von dem TRA 12 emittierte Strahlung vor einem Erreichen der Enden der Wanne 60.
  • Der Schild 52 ist am praktischsten einstückig ausgebildet, und die Erläuterung der Seitenwände 57 und 58 sowie des Basisabschnittes 62 soll die Geometrie des Schildes verdeutlichen und unterstreichen, dass er sowohl Strahlung von unten (von dem TRA 12) als auch von der Seite (von dem TRA 12, aber auch verpasste Sonnenstrahlung von dem Reflektor 14) reflektiert.
  • Wie bei der Wanne 34 der Ausführungsform aus 2 ist der Schild 52 typischerweise wenigstens auf seiner dem TRA 12 und dem Reflektor 14 zugewandten Oberfläche 63 beschichtet und/oder poliert, und zwar mit einer geeigneten Beschichtung, die typischerweise aus einem hitzebeständigen Metall wie z. B. Silber, Gold oder anderen stark reflektierenden Materialien besteht, und/oder die Außenfläche ist poliert, um Strahlung zu reflektieren, so dass sie nicht erwärmt wird und keine Quelle für Leitung zu den Gettern 30 bildet.
  • Es können nun zusätzliche wichtige Details der vorliegenden Erfindung betrachtet werden.
  • Zwischen dem TRA 12 und den Füßen 54 befinden sich keilförmige Zwischenräume 70, da die Anordnung 50 stabil an dem TRA 12 befestigt werden kann, ohne dass es erforderlich wäre, dass die Laschen 74 der zylindrischen Form des TRA angepasst sind. Außerdem erstrecken sich die äußeren unteren Teilbereiche 72 der Füße 54 nicht nach unten bis zu dem TRA 12. Diese Merkmale helfen beide, die Temperatur der Getter 30 auf einem Minimum zu halten.
  • Des Weiteren weisen die Füße 54 Schlitze 76 auf, die zu einem stärker begrenzten Wärmeübertragungsweg von dem TRA 12 über die Wanne 60 zu den Gettern 30 beitragen. Jeder der Füße 54 hat eine T-förmige Verlängerung 77, die Seitenvorsprünge 79 aufweist, um die Wanne 60 zu befestigen, wobei allerdings die Passung nicht eng ist, damit ein "Spiel" zwischen der Wanne 60 und den Füßen 54 zugelassen wird.
  • Ebenfalls in 3 ist eine Abdeckung 78 zu sehen, welche die Wanne 60 teilweise oder vollständig umgeben kann. Diese Abdeckung 78 ist praktisch zum Einlegen der Getter 30 in die Wanne 60, da sie rasch darauf geschoben werden können, und die Abdeckung verhindert auch eine Versetzung der Getter von der Wanne während der Montage und des Betriebs des Sonnenkollektorsystems. Die Abdeckung 78 kann ein hülsenartiges Gitter sein (das am besten in 4 dargestellt ist), um einen offenen Bereich und einen leichteren Weg zu bieten, auf dem der Wasserstoff oder andere gasförmige Fremdstoffe sich den Gettern 30 nähern und von ihnen adsorbiert werden.
  • Zur Verdeutlichung bestimmter Komponenten zeigt 4 eine Draufsicht auf eine Wanne 80 (die eine Gestaltung ähnlich derer der oben genannten Wannen 34, 60 aufweisen kann), wobei eine Anordnung mehrerer darauf aufliegender Getter 30 sowie eine Wannenabdeckung in Form eines Gitters 82 gezeigt wird. Ebenso wird auf ein deutlicheres Beispiel für Schlitze 40 hingewiesen, welche, in Verbindung mit 3 verstanden, einen Freiheitsgrad der Bewegung bzw. ein "Spiel" zwischen den Füßen 36, 54 insbesondere in Längsrichtung, allerdings auch in Querrichtung, bieten, einschließlich Winkeln dazwischen, um eine Variation der thermischen Ausdehnung zwischen dem TRA 12 und der Brücke 32 zuzulassen.
  • Die Wanne 80 kann des Weiteren beispielsweise Hilfselemente 84 für Zwecke wie z. B. gegebenenfalls die Anbringung anderer Komponenten wie z. B. Temperaturanzeigen usw. umfassen.
  • 5 veranschaulicht eine Abwandlung, die dazu ausgestaltet ist, die leitende Wärmeübertragung zu den Gettern 30 weiter zu begrenzen, wobei eine Wanne 86 eine Erhöhung 88 umfasst, welche sich über die Länge der Wanne erstreckt, wobei ein Gettermontageteilbereich 89 ausgebildet wird. Wie zu sehen ist, haben die Getter 30 dadurch wesentlich stärker begrenzten physikalischen Kontakt mit der Wanne 86, so dass der leitende Wärmeübertragungsweg aus dem TRA 12 begrenzt wird.
  • Es versteht sich, dass es zahlreiche in dem Gettermontageteilbereich 37, 89 der Wanne 34, 60, 80, 86, auf welcher die Getter 30 aufliegen, erzeugbare Muster gibt, welche die Wärmeleitung zwischen der Wanne und den Gettern verringern würden – ein Beispiel sind Vertiefungen (nicht dargestellt).
  • Es sei darauf hingewiesen, dass verschiedene Komponenten des oben beschriebenen Gettermontagegestells sowie Variationen derselben lediglich zur Veranschaulichung dienen und keineswegs ausschließlich sind, und dass viele Variationen und Abwandlungen derselben möglich sind.
  • Beispielsweise könnte der Strahlungsschutzschild 52 anstatt an den Füßen 54 an dem TRA 12 oder an der Wanne 60 befestigt sein.
  • In einem weiteren Beispiel könnte die Wanne 34, 60, 80, 86 in jeder der obigen Ausführungsformen so ausgebildet sein, dass sie einwärts gebogen ist, um zur Befestigung der Getter 30 daran beizutragen. Oder die Wanne könnte in der Ausführungsform, in welcher das Gettermontagegestell 50 einen Schild 52 aufweist, vollständig oder teilweise perforiert sein, so dass ein geringerer leitender Wärmeübertragungsweg geboten wird. In einer Kombination des oben Genannten könnte die Wanne 34, 60, 80, 86 perforiert und einwärts gebogen oder sogar rohrförmig sein, so dass die Getter 30 befestigt werden und dennoch Wasserstoff oder anderen gasförmigen Fremdstoffen relativ freier Zugang zu den Gettern ermöglicht wird – wobei die Funktionsweise analog zu dem Gitter 82 ist.
  • Es ist zu beachten, dass die obigen Beschreibungen nur als Beispiele dienen sollen und dass innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche zahlreiche weitere Ausführungsformen möglich sind.

Claims (5)

  1. Sonnenkollektoranordnung (10), umfassend einen Sonnenwärmeabsorber, der einen Parabolreflektor (14), einen Rohrleitungsstrahlungsabsorber (TRA) (12) und ein Glasgehäuserohr (16) umfasst, wobei die Sonnenkollektoranordnung weiterhin ein Gettermontagegestell (20) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Gettermontagegestell (20) umfasst: eine Brücke (32), ausgeformt mit einer länglichen Wanne (34), die einen Gettermontageteilbereich (37) zur Lagerung von Gettern (30) aufweist, wobei die Brücke (32) weiterhin Füße (36) umfasst, die starr mit dem Rohrleitungsstrahlungsabsorber (12), der die Wanne (34) lagert, verbunden sind, so dass die Wanne vom Rohrleitungsstrahlungsabsorber (12) beabstandet ist; die Wanne (34) weiterhin umfassend eine die Strahlung reflektierende Oberfläche (33), die dem TRA (12) gegenüber liegt, um vom TRA (12) emittierte Strahlung und verpasste, vom Reflektor (14) reflektierte Sonnenstrahlung abzublocken.
  2. Sonnenkollektoranordnung (10) nach Anspruch 1, wobei die Getter (30) Wasserstoffgetter sind.
  3. Sonnenkollektoranordnung (10) nach Anspruch 1, wobei es mindestens einen axialen Freiheitsgrad der Bewegung zwischen der Wanne (34) und den Füßen (36) gibt, um Abweichungen in der thermischen Ausdehnung zwischen dem TRA (12) und der Brücke (32) zu ermöglichen.
  4. Sonnenkollektoranordnung (10) nach Anspruch 1, wobei die Anordnung weiterhin einen Strahlungsschutzschild (52) umfasst, der sich unterhalb und zu den Seiten der Wanne (34) erstreckt, und eine Basis (62) und Seitenwände (57, 58) zum Blockieren der vom Rohrleitungsstrahlungsabsorber (TRA) (12) und der von dem Reflektor (14) reflektierten, verpassten Sonnenstrahlung emittierten Strahlung aufweist.
  5. Sonnenkollektoranordnung (10) nach Anspruch 4, wobei der Strahlungsschutzschild (52) eine die Strahlung reflektierende Beschichtung auf mindestens einer äußeren Oberfläche (63) davon umfasst.
DE60316993T 2003-01-09 2003-08-07 Sonnenenergiekollektorsystem mit Getterträgervorrichtung Expired - Lifetime DE60316993T2 (de)

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