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Solarer Destillierkollektor
- Von Technik Redaktion
- Veröffentlicht 08/17/2009
- Wirtschaft
- Nicht beurteilt
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Destillieren von Flüssigkeiten mittels Solarenergie. Hierzu dient ein flacher Solarkollektor, im Folgenden Destillierkollektor genannt, in welchem alle Verfahrensstufen angeordnet sind. Es handelt sich um ein sog. einstufiges Verfahren, wobei eine Flüssigkeit über Dochte auf eine Absorberflächegeleitet wird, welche solare Strahlungsenergie in Wärmeenergie umwandelt, die dann als Verdampfungswärme nutzbar ist. Ein Teil der Flüssigkeit geht damit in einen dampfförmigen Zustand über und bewegt sich durch eigenen Druck zur kälteren, transparenten Kollektorabdeckung, wo der Dampf kondensiert. Bei ausreichendem Neigungswinkel rinnt das Kondensat unter der Abdeckung bis in eine Kondensatrinne und wird aus dem Destillierkollektor geleitet. Nicht verdampfte Flüssigkeit sammelt sich in einer Sumpfrinne und wird ebenfalls aus dem Destillierkollektor geleitet.
Beschreibung
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Destillieren von Flüssigkeiten mittels Solarenergie. Hierzu dient ein flacher Solarkollektor, im Folgenden Destillierkollektor genannt, in welchem alle Verfahrensstufen angeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung besonders geeignete Verwendungen des Destillierkollektors.
STAND DER TECHNIK
Solare Destillation ist ein seit mehr als 100 Jahren bekanntes Verfahren, um z.B. mit Solarenergie Meerwasser zu entsalzen. Solche Anlagen sind international bekannt unter dem Begriff "Solar Still und funktionieren mit dem sog. "Greenhouse Effekt" (Gewächshaus Effekt).
Bekannte Weiterentwicklungen sind:
a) Kaskadenmodelle.
Eine Weiterentwicklung mit dem Ziel den Dampfraum zu verkleinern und damit den Dampfweg zu verkürzen. Das Meerwasser rieselt kaskaden- oder mäanderförmig über Stufen unter der transparenten Abdeckung. Nachteilig für den Wirkungsgrad sind Wärmeverluste durch hohen Rohwasser-Durchflussbedarf und die noch immer beträchtliche Distanz des Dampfwegs. Bautechnisch gesehen ist dieses System sehr kompliziert und darum teuer. Durch die Art der Rohwasserführung ergeben sich überhitzte Zonen, an deren Rändern es zu Verkrustungen kommt. Bedeutende Verbesserungen des Wirkungsgrad und andere wirtschaftliche Vorteile wurden mit dieser Idee nicht erreicht.
b) Dochtmodelle
Sie wurden in den 1950-er Jahren entwickelt. Auch hier ging es hauptsächlich darum, den ungünstig grossen Dampfraum zu verkleinern und überdies im Anstellwinkel zur Solarstrahlung flexibel zu sein. Weitere Vorteile ergaben sich aus einer geringen Wassermenge, die auf einem Absorber zu erwärmen war. Im einfachsten Fall saugen Dochte aus einer Rinne Meerwasser und führen es durch Kapillarwirkung über einen Absorber. Fehlentwicklungen verfolgten die Idee, auch mit der Rückwand in eine zweite Kondensatrinne zu kondensieren. Es erwies sich, dass mehr Kondensationsfläche nicht automatisch mehr Produktion bedeutet, denn bei Destillierkollektoren dieser Bauart genügt die transparente Abdeckung als Kondensationsfläche vollkommen. Die unisolierte Rückwand hingegen verursacht nur enorme Wärmeverluste. Eine Weiterentwicklung wurde 1986 unter DE 3618279 A1 angemeldet. Ein ungelöstes Problem blieb die Verkrustung der Dochte und die Regelung der Rohwasserzufuhr. Alle Dochtmodelle gelangten nie zu einer Marktreife.
c) Mehrstufige Verfahren
Hier handelt es sich um Apparate welche Flüssigkeiten verdampfen und wieder kondensieren, wobei die Kondensationswärme zurück gewonnen und in einer weiteren Stufe als Verdampfungswärme genutzt wird. Diese Verfahren sind eigentlich den herkömmlichen Meerwasserentsalzungsanlagen zuzuordnen und bekannt als Mehrstufenverdampfung (MSF - Multistage flash evaporation) und Multi-Effekt-Destillation (MED - multiple effekt distillation). Allein weil die Energie für diese Systeme mit Solarkollektoren bereit gestellt wird, wobei es sich hier auch um korrosionsbeständige Spezialkollektoren handeln kann, welche Meerwasser direkt erwärmen, werden solche Anlagen den solaren Verfahren zugeordnet. Für alle bekannten Varianten ergeben sich immens hohe Investitionskosten, so, dass eine Wirtschaftlichkeit, im Vergleich mit Anlagen konventioneller Energieversorgung, nicht erreicht wird.
c) Pultmodelle
Hier handelt es sich um eine weitere Variante der "Solar-Still-Versionen", angemeldet unter DE 198 12 007 A1. Die Möglichkeiten eines Reflektoreinbaus und Isolierung der Randstreifen erhöhen die Leistung pro m<2>. Überdies ist der Einbau von Kühlflächen für die Kondensation möglich, welchen die Kondensationswärme zurück gewinnen, so dass sie für andere Zwecke verfügbar wird und nicht, wie bei einfachen Solar-Still-Versionen, an die Aussenluft verloren geht. Die zusätzlichen Investitionskosten (für die Rückgewinnung von Kondensationswärme) haben sich für die Trinkwasserproduktion als nicht wirtschaftlich erwiesen. Hingegen ergeben sich für industrielle und solarchemische Zwecke gute Möglichkeiten.
d) Überlebens- und Kleinmodelle
Hier sind sog. Glockenmodelle bekannt, bei denen kleine Glas- oder Kunststoffhauben abnehmbar über Wasserschalen angeordnet sind. Ausser zur Destillation von Wasser dienten einige auch der solaren Gewinnung von ätherischen Ölen. Insbesondere für die Gewinnung von Rosenöl wurde eine pyramidenförmige Konstruktion bekannt.
Als neuere Entwicklung ist ein Gerät namens Watercone<(RTM)> im -Handel. Der Nachteil dieser Geräte ist eine geringe Produktion pro m<2> bei relativ hohen Investitionskosten, sowie die geringe Lebensdauer. Auch lässt sich ihr Betrieb kaum automatisieren.
e) Solare Destillier-Flachkollektoren
Solare Destillier-Flachkollektoren der Anmeldung DE 101 41 033.6 folgen den Erkenntnissen bei den Dochtmodellen, dass ein möglichst geringer Abstand zwischen der zu verdampfenden Flüssigkeit und der Kondensationsfläche vorteilhaft ist. Sie besitzen zwar auch Dochte, welche allerdings keine Aufgabe von Dochten im eigentlichen Sinn mehr haben, sondern allein eine wasserleitende und verteilende Funktion. Diese Destillierkollektoren sind dem hier angemeldeten in ihrem Grundprinzip sehr ähnlich, weisen im Vergleich jedoch einige Nachteile auf. Insbesondere ist zu nennen, dass das Kollektorgehäuse aus Blech ein unabdingbarer Bestandteil des Kollektors war
und auch der Absorberboden aus Blech bestand.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Destillierkollektoren dieser Anmeldung bestehen aus zwei Scheiben, Bodenscheibe (6) und Abdeckscheibe (7) genannt, vorzugsweise aus speziellem Solarglas, welche isolierglasähnlich zueinander angeordnet sind. Solarglas hat gegenüber normalem Floatglas den Vorteil einer besseren Strahlungsdurchlässigkeit. Ausserdem werden diese Glaser vorgespannt, was eine geringere Glasdicke ermöglicht. Des Weiteren haben diese Scheiben die Eigenschaften von Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG), nämlich eine hohe Biege-, Schlag- und Stossfestigkeit. Sie werden bei Glasbruch zerkrümeln, was die Unfallgefahr mindert.
Weitere Vorteile von Glas, im Vergleich mit Blech, sind ein geringerer Wärmeausdehnungskoeffizient, wodurch sich insbesondere die Absorberfläche weniger wölbt, was geringere Spaltbreiten zulasst. Auch die Korrosionsbeständigkeit ist deutlich verbessert, die insbesondere bei der Verwendung zur Destillation von Meerwasser eine grosse Bedeutung hat.
Die Abdeckscheibe (7) kann innen so strukturiert sein, dass sich die eintretende Solarstrahlung auf der Absorberfläche (5) konzentriert. Hiermit werden partiell Zonen höherer Temperatur erreicht, in senk- oder waagerechten Linien, oder in Punkten. Solche Strukturierung verbessert den Wirkungsgrad, denn die Aufnahmefähigkeit von Wasserdampf in der Luft zwischen den Scheiben wird mit steigender Temperatur exponentiell grösser.
Abstrahiert gestaltet sich der Destillationsvorgang im Destillierkollektor wie folgt:
Die zu destillierende Flüssigkeit wird mit einer Eingangsrinne (2) und darin eingesetzten Dochten (4) im Destillierkollektor auf einer Absorberfläche (5) verteilt und sickert oder rieselt bis in eine Sumpfrinne (11).
Die Absorberfläche (5 kann zur Minderung der Sicker- oder Rieselgeschwindigkeit profiliert und/oder mit einem Vlies kaschiert sein.
Das Vlies kann aus Gewebe, Viskose oder ähnlichem Material sein. Es ist vorzugsweise schwarz gefärbt und dient auch als Absorber für solare Strahlung. Zur Minderung der Sicker- und Rieselgeschwindigkeit und zur besseren Verteilung der Flüssigkeit können im Vlies Rillen eingearbeitet sein, in denen sich die Flüssigkeit staut und sich besser in der Breite verteilt:
Das Vlies endet in einer Sumpfrinne (11) für nicht verdampfte Flüssigkeit. Diese rinnt durch einen Sumpfausgang (12) aus dem Kollektor.
Durch solare Strahlung erwärmt sich die Flüssigkeit auf der Absorberfläche (5) und verdampft teilweise. Der Dampf kondensiert unter Abdeckscheibe (7) und rinnt unter dieser herab in eine Destil latrinne (14), in welcher sich das Kondensat sammelt und über einen Destillatausgang (15) aus dem Kollektor geführt wird.
Die Wärmeverluste durch die Bodenscheibe (6) können wahlweise mit herkömmlichen Isolierbaustoffen, vorzugsweise Glas- oder Steinwolle gedämmt werden, oder mit einer zusätzlichen, distanzierten Bodenscheibe, in der Art einer Isolierverglasung.
BESCHREIBUNG DER IN DER ZEICHNUNG DARGESTELLTEN AUSFÜHRUNGSFORM
In Fig. 1 ist ein Schnitt durch den Grundaufbau des Kollektors dargestellt.
Es sind die Bodenscheibe (6) und die Abdeckscheibe (7) zu sehen, zwischen welchen sich die Absorberfläche (5) befindet. Die Absorberfläche (5) ist mit einem Vlies kaschiert dargestellt. Der Abstand zwischen Bodenscheibe (6) und Abdeckscheibe (7) wird durch Fussspacer (18) und Kopfspa cer (19) bestimmt (ergänzend sind in Fig. 3 die Seitenspacer (21) dargestellt).
Die Flüssigkeit gelangt über die Eingangsbuchse (1) in die Eingangsrinne (2) und wird über die Dochte (4) auf der Absorberfläche (5) verteilt. Die Eingangsrinne (2) wird durch Steg (3) gebildet, welcher in Schlitzen die Dochte (4) hält.
Die erwärmte Flüssigkeit verdampft von der Absorberfläche (5) und kondensiert unter der Abdeckscheibe (7), wo es in die Destillatrinne (14) rinnt. Vorbeugend gegen Undichtigkeiten der Fuge zwischen Fussspacer (18) und Abdeckscheibe (7) dient die Tropfnase (20). Das Destillat verlässt den Kollektor durch den Destillatausgang (15).
Der Fangwinkel (13) bildet die Sumpfrinne (11), in welcher sich nicht verdampfte Flüssigkeit sammelt, um als Sumpfprodukt über die Sumpfausgänge (12) aus dem Kollektorgeleitet zu werden. Im Normalbetrieb erfolgt die Ableitung des Sumpfproduktes nur über die tiefer liegenden Sumpfausgänge (12), während über die höher liegenden eine Entgasung und Druckausgleich für den Kollektor erfolgt. Bei Verstopfung der tiefer liegenden Sumpfausgänge (12) fungieren die höher liegenden als Notabfluss und verhindern einen Übertritt vom Sumpfprodukt zum Destillat.
Zwischen den Auflagewinkeln (10) ist eine Wärmeisolierung (8) einzubringen, welche rückwärtig durch die Bodenplatte (9) geschützt wird. Auflagewinkel (10), der Kollektor und Bodenplatte (9) bilden einen Kasten, welcher mit den Scharnierhaltern (16) höhenjustierbar zu befestigen ist.
Die Schutzwinkel (17) sind als Stossschutz für die Kollektorkanten wirksam. Bei geeigneter Materialwahl können sie gleichzeitig eine Wärmeisolierung sein und auch Solarstrahlung absorbieren, wodurch sie sich erwärmen und das Temperaturgefälle zum Innenraum des Kollektors mindern.
Fig. 2 dient als Schnitt zur Verdeutlichung der Draufsicht in Fig. 3.
In Fig. 3 ist die Draufsicht auf den Kollektor in der Art dargestellt, dass die Abdeckscheibe (7) etwa zur Hälfte aufgeschnitten ist.
Dargestellt ist, dass die Sumpfausgänge (12) und die Seitenbuchsen (22) horizontal durch beide Seitenspacer (21) geführt sind. Hierdurch wird ein dichtes Aneinanderreihen von Kollektoren möglich. Die Sumpfausgänge (12) sind auch direkt in die Seitenspacer (21) möglich, sofern diese als Vierkantrohr ausgeführt werden. Die Situation ist in einer gebrochenen Kreislinie gefasst und in Fig. 4 dargestellt. Die Seitenspacer (21) dienen dann zur Ableitung des Sumpfproduktes.
1. : Eingangsbuchse
2. : Eingangsrinne
3. : Steg
4.. : Dochte
5. : Absorberfläche
6. : Bodenscheibe
7. : Abdeckscheibe
8. : Wärmeisolierung
9. : Bodenplatte
10. : Auflagerahmen
11. : Sumpfrinne
12. : Sumpfausgang
13. : Fangwinkel
14. : Destillatrinne
15. : Destillatausgang
16. : Scharnierhalter
17. : Schutzwinkel
18. : Fussspacer
19. : Kopfspacer
20. : Tropfnase
21. : Seitenspacer
22. : Seitenbuchse
(c)DE102007030849 (A1), 2008-04-10,ROSENDAHL WILFRIED
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Beschreibung
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Destillieren von Flüssigkeiten mittels Solarenergie. Hierzu dient ein flacher Solarkollektor, im Folgenden Destillierkollektor genannt, in welchem alle Verfahrensstufen angeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung besonders geeignete Verwendungen des Destillierkollektors.
STAND DER TECHNIK
Solare Destillation ist ein seit mehr als 100 Jahren bekanntes Verfahren, um z.B. mit Solarenergie Meerwasser zu entsalzen. Solche Anlagen sind international bekannt unter dem Begriff "Solar Still und funktionieren mit dem sog. "Greenhouse Effekt" (Gewächshaus Effekt).
Bekannte Weiterentwicklungen sind:
a) Kaskadenmodelle.
Eine Weiterentwicklung mit dem Ziel den Dampfraum zu verkleinern und damit den Dampfweg zu verkürzen. Das Meerwasser rieselt kaskaden- oder mäanderförmig über Stufen unter der transparenten Abdeckung. Nachteilig für den Wirkungsgrad sind Wärmeverluste durch hohen Rohwasser-Durchflussbedarf und die noch immer beträchtliche Distanz des Dampfwegs. Bautechnisch gesehen ist dieses System sehr kompliziert und darum teuer. Durch die Art der Rohwasserführung ergeben sich überhitzte Zonen, an deren Rändern es zu Verkrustungen kommt. Bedeutende Verbesserungen des Wirkungsgrad und andere wirtschaftliche Vorteile wurden mit dieser Idee nicht erreicht.
b) Dochtmodelle
Sie wurden in den 1950-er Jahren entwickelt. Auch hier ging es hauptsächlich darum, den ungünstig grossen Dampfraum zu verkleinern und überdies im Anstellwinkel zur Solarstrahlung flexibel zu sein. Weitere Vorteile ergaben sich aus einer geringen Wassermenge, die auf einem Absorber zu erwärmen war. Im einfachsten Fall saugen Dochte aus einer Rinne Meerwasser und führen es durch Kapillarwirkung über einen Absorber. Fehlentwicklungen verfolgten die Idee, auch mit der Rückwand in eine zweite Kondensatrinne zu kondensieren. Es erwies sich, dass mehr Kondensationsfläche nicht automatisch mehr Produktion bedeutet, denn bei Destillierkollektoren dieser Bauart genügt die transparente Abdeckung als Kondensationsfläche vollkommen. Die unisolierte Rückwand hingegen verursacht nur enorme Wärmeverluste. Eine Weiterentwicklung wurde 1986 unter DE 3618279 A1 angemeldet. Ein ungelöstes Problem blieb die Verkrustung der Dochte und die Regelung der Rohwasserzufuhr. Alle Dochtmodelle gelangten nie zu einer Marktreife.
c) Mehrstufige Verfahren
Hier handelt es sich um Apparate welche Flüssigkeiten verdampfen und wieder kondensieren, wobei die Kondensationswärme zurück gewonnen und in einer weiteren Stufe als Verdampfungswärme genutzt wird. Diese Verfahren sind eigentlich den herkömmlichen Meerwasserentsalzungsanlagen zuzuordnen und bekannt als Mehrstufenverdampfung (MSF - Multistage flash evaporation) und Multi-Effekt-Destillation (MED - multiple effekt distillation). Allein weil die Energie für diese Systeme mit Solarkollektoren bereit gestellt wird, wobei es sich hier auch um korrosionsbeständige Spezialkollektoren handeln kann, welche Meerwasser direkt erwärmen, werden solche Anlagen den solaren Verfahren zugeordnet. Für alle bekannten Varianten ergeben sich immens hohe Investitionskosten, so, dass eine Wirtschaftlichkeit, im Vergleich mit Anlagen konventioneller Energieversorgung, nicht erreicht wird.
c) Pultmodelle
Hier handelt es sich um eine weitere Variante der "Solar-Still-Versionen", angemeldet unter DE 198 12 007 A1. Die Möglichkeiten eines Reflektoreinbaus und Isolierung der Randstreifen erhöhen die Leistung pro m<2>. Überdies ist der Einbau von Kühlflächen für die Kondensation möglich, welchen die Kondensationswärme zurück gewinnen, so dass sie für andere Zwecke verfügbar wird und nicht, wie bei einfachen Solar-Still-Versionen, an die Aussenluft verloren geht. Die zusätzlichen Investitionskosten (für die Rückgewinnung von Kondensationswärme) haben sich für die Trinkwasserproduktion als nicht wirtschaftlich erwiesen. Hingegen ergeben sich für industrielle und solarchemische Zwecke gute Möglichkeiten.
d) Überlebens- und Kleinmodelle
Hier sind sog. Glockenmodelle bekannt, bei denen kleine Glas- oder Kunststoffhauben abnehmbar über Wasserschalen angeordnet sind. Ausser zur Destillation von Wasser dienten einige auch der solaren Gewinnung von ätherischen Ölen. Insbesondere für die Gewinnung von Rosenöl wurde eine pyramidenförmige Konstruktion bekannt.
Als neuere Entwicklung ist ein Gerät namens Watercone<(RTM)> im -Handel. Der Nachteil dieser Geräte ist eine geringe Produktion pro m<2> bei relativ hohen Investitionskosten, sowie die geringe Lebensdauer. Auch lässt sich ihr Betrieb kaum automatisieren.
e) Solare Destillier-Flachkollektoren
Solare Destillier-Flachkollektoren der Anmeldung DE 101 41 033.6 folgen den Erkenntnissen bei den Dochtmodellen, dass ein möglichst geringer Abstand zwischen der zu verdampfenden Flüssigkeit und der Kondensationsfläche vorteilhaft ist. Sie besitzen zwar auch Dochte, welche allerdings keine Aufgabe von Dochten im eigentlichen Sinn mehr haben, sondern allein eine wasserleitende und verteilende Funktion. Diese Destillierkollektoren sind dem hier angemeldeten in ihrem Grundprinzip sehr ähnlich, weisen im Vergleich jedoch einige Nachteile auf. Insbesondere ist zu nennen, dass das Kollektorgehäuse aus Blech ein unabdingbarer Bestandteil des Kollektors war
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Destillierkollektoren dieser Anmeldung bestehen aus zwei Scheiben, Bodenscheibe (6) und Abdeckscheibe (7) genannt, vorzugsweise aus speziellem Solarglas, welche isolierglasähnlich zueinander angeordnet sind. Solarglas hat gegenüber normalem Floatglas den Vorteil einer besseren Strahlungsdurchlässigkeit. Ausserdem werden diese Glaser vorgespannt, was eine geringere Glasdicke ermöglicht. Des Weiteren haben diese Scheiben die Eigenschaften von Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG), nämlich eine hohe Biege-, Schlag- und Stossfestigkeit. Sie werden bei Glasbruch zerkrümeln, was die Unfallgefahr mindert.
Weitere Vorteile von Glas, im Vergleich mit Blech, sind ein geringerer Wärmeausdehnungskoeffizient, wodurch sich insbesondere die Absorberfläche weniger wölbt, was geringere Spaltbreiten zulasst. Auch die Korrosionsbeständigkeit ist deutlich verbessert, die insbesondere bei der Verwendung zur Destillation von Meerwasser eine grosse Bedeutung hat.
Die Abdeckscheibe (7) kann innen so strukturiert sein, dass sich die eintretende Solarstrahlung auf der Absorberfläche (5) konzentriert. Hiermit werden partiell Zonen höherer Temperatur erreicht, in senk- oder waagerechten Linien, oder in Punkten. Solche Strukturierung verbessert den Wirkungsgrad, denn die Aufnahmefähigkeit von Wasserdampf in der Luft zwischen den Scheiben wird mit steigender Temperatur exponentiell grösser.
Abstrahiert gestaltet sich der Destillationsvorgang im Destillierkollektor wie folgt:
Die zu destillierende Flüssigkeit wird mit einer Eingangsrinne (2) und darin eingesetzten Dochten (4) im Destillierkollektor auf einer Absorberfläche (5) verteilt und sickert oder rieselt bis in eine Sumpfrinne (11).
Die Absorberfläche (5 kann zur Minderung der Sicker- oder Rieselgeschwindigkeit profiliert und/oder mit einem Vlies kaschiert sein.
Das Vlies kann aus Gewebe, Viskose oder ähnlichem Material sein. Es ist vorzugsweise schwarz gefärbt und dient auch als Absorber für solare Strahlung. Zur Minderung der Sicker- und Rieselgeschwindigkeit und zur besseren Verteilung der Flüssigkeit können im Vlies Rillen eingearbeitet sein, in denen sich die Flüssigkeit staut und sich besser in der Breite verteilt:
Das Vlies endet in einer Sumpfrinne (11) für nicht verdampfte Flüssigkeit. Diese rinnt durch einen Sumpfausgang (12) aus dem Kollektor.
Durch solare Strahlung erwärmt sich die Flüssigkeit auf der Absorberfläche (5) und verdampft teilweise. Der Dampf kondensiert unter Abdeckscheibe (7) und rinnt unter dieser herab in eine Destil latrinne (14), in welcher sich das Kondensat sammelt und über einen Destillatausgang (15) aus dem Kollektor geführt wird.
Die Wärmeverluste durch die Bodenscheibe (6) können wahlweise mit herkömmlichen Isolierbaustoffen, vorzugsweise Glas- oder Steinwolle gedämmt werden, oder mit einer zusätzlichen, distanzierten Bodenscheibe, in der Art einer Isolierverglasung.
BESCHREIBUNG DER IN DER ZEICHNUNG DARGESTELLTEN AUSFÜHRUNGSFORM
In Fig. 1 ist ein Schnitt durch den Grundaufbau des Kollektors dargestellt.
Es sind die Bodenscheibe (6) und die Abdeckscheibe (7) zu sehen, zwischen welchen sich die Absorberfläche (5) befindet. Die Absorberfläche (5) ist mit einem Vlies kaschiert dargestellt. Der Abstand zwischen Bodenscheibe (6) und Abdeckscheibe (7) wird durch Fussspacer (18) und Kopfspa cer (19) bestimmt (ergänzend sind in Fig. 3 die Seitenspacer (21) dargestellt).
Die Flüssigkeit gelangt über die Eingangsbuchse (1) in die Eingangsrinne (2) und wird über die Dochte (4) auf der Absorberfläche (5) verteilt. Die Eingangsrinne (2) wird durch Steg (3) gebildet, welcher in Schlitzen die Dochte (4) hält.
Die erwärmte Flüssigkeit verdampft von der Absorberfläche (5) und kondensiert unter der Abdeckscheibe (7), wo es in die Destillatrinne (14) rinnt. Vorbeugend gegen Undichtigkeiten der Fuge zwischen Fussspacer (18) und Abdeckscheibe (7) dient die Tropfnase (20). Das Destillat verlässt den Kollektor durch den Destillatausgang (15).
Der Fangwinkel (13) bildet die Sumpfrinne (11), in welcher sich nicht verdampfte Flüssigkeit sammelt, um als Sumpfprodukt über die Sumpfausgänge (12) aus dem Kollektorgeleitet zu werden. Im Normalbetrieb erfolgt die Ableitung des Sumpfproduktes nur über die tiefer liegenden Sumpfausgänge (12), während über die höher liegenden eine Entgasung und Druckausgleich für den Kollektor erfolgt. Bei Verstopfung der tiefer liegenden Sumpfausgänge (12) fungieren die höher liegenden als Notabfluss und verhindern einen Übertritt vom Sumpfprodukt zum Destillat.
Zwischen den Auflagewinkeln (10) ist eine Wärmeisolierung (8) einzubringen, welche rückwärtig durch die Bodenplatte (9) geschützt wird. Auflagewinkel (10), der Kollektor und Bodenplatte (9) bilden einen Kasten, welcher mit den Scharnierhaltern (16) höhenjustierbar zu befestigen ist.
Die Schutzwinkel (17) sind als Stossschutz für die Kollektorkanten wirksam. Bei geeigneter Materialwahl können sie gleichzeitig eine Wärmeisolierung sein und auch Solarstrahlung absorbieren, wodurch sie sich erwärmen und das Temperaturgefälle zum Innenraum des Kollektors mindern.
Fig. 2 dient als Schnitt zur Verdeutlichung der Draufsicht in Fig. 3.
In Fig. 3 ist die Draufsicht auf den Kollektor in der Art dargestellt, dass die Abdeckscheibe (7) etwa zur Hälfte aufgeschnitten ist.
Dargestellt ist, dass die Sumpfausgänge (12) und die Seitenbuchsen (22) horizontal durch beide Seitenspacer (21) geführt sind. Hierdurch wird ein dichtes Aneinanderreihen von Kollektoren möglich. Die Sumpfausgänge (12) sind auch direkt in die Seitenspacer (21) möglich, sofern diese als Vierkantrohr ausgeführt werden. Die Situation ist in einer gebrochenen Kreislinie gefasst und in Fig. 4 dargestellt. Die Seitenspacer (21) dienen dann zur Ableitung des Sumpfproduktes.
1. : Eingangsbuchse
2. : Eingangsrinne
3. : Steg
4.. : Dochte
5. : Absorberfläche
6. : Bodenscheibe
7. : Abdeckscheibe
8. : Wärmeisolierung
9. : Bodenplatte
10. : Auflagerahmen
11. : Sumpfrinne
12. : Sumpfausgang
13. : Fangwinkel
14. : Destillatrinne
15. : Destillatausgang
16. : Scharnierhalter
17. : Schutzwinkel
18. : Fussspacer
19. : Kopfspacer
20. : Tropfnase
21. : Seitenspacer
22. : Seitenbuchse
(c)DE102007030849 (A1), 2008-04-10,ROSENDAHL WILFRIED
Hinweis: Wir übernehmen keine Verantwortung für die Richtigkeit der Inhalte, die von fremden Autoren herrühren, und haftet somit insbesondere nicht für deren Vollständigkeit, Aktualität oder Eignung für einen bestimmten Zweck. Verbindliche Auskünfte erhalten Sie vom Veröffentlicher/Autor/Urheber des Dokumentes.
