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Die Erfindung bezieht sich auf einen Absorber für einen Solarluftkollektor, bestehend aus längsseitig nebeneinandergereihten Blechprofilen, die durch mehrere parallele Abkantungen Luftkanäle bilden und einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit zwei Schenkeln und einem die beiden Schenkel miteinander verbindenden Steg aufweisen.
Um die Wärmestrahlung des Sonnenlichtes in einem Solarluftkollektor für die Erwärmung von Luft ausnützen zu können, bildet der Absorber Luftkanäle. Zu diesem Zweck wird der Absorber aus Blechprofilen gebildet (DE 295 0 719 A 1), die einen im Querschnitt wellenförmigen Verlauf aufweisen, so dass sich zwischen den beispielsweise auf eine Dachhaut aufgebrachten Blechprofilen und der Dachhaut im Bereich der Wellenberge im Querschnitt trapezförmige Luftkanäle ergeben. Mit der Beschränkung der Luftkanäle auf die Bereiche der Wellenberge ist allerdings der Nachteil verbunden, dass nur ein Teil der Absorberoberfläche als Wärmetauscherfläche genützt werden kann.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Absorber für einen Solarluftkollektor der eingangs geschilderten Art mit einfachen konstruktiven Mitteln so auszugestalten, dass ein vorteilhafter Wärmeübergang vom Absorber auf die zu erwärmende Luft sichergestellt werden kann, die durch die Luftkanäle des Absorbers geleitet wird.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die mit ihren Längsrändern unmittelbar aneinanderstossenden Stege der Blechprofile eine Absorberfläche bilden, von der die beiden je zwei benachbarte Luftkanäle voneinander trennenden Schenkel benachbarter Blechprofile abstehen, und dass die beiden Schenkel benachbarter Blechprofile in einem an die Stege anschliessenden Längsabschnitt aneinander anliegen und im Anschluss an die aneinander anliegenden Längsabschnitte zwischen sich einen zusätzlichen Strömungskanal umschliessen.
Da zufolge dieser Massnahmen die Stege der Blechprofile eine im wesentlichen durchgehende Absorberfläche bilden, kann die über diese Absorberfläche aufgenommene Wärmestrahlung vorteilhaft über die die benachbarten Luftkanäle voneinander trennenden Schenkel an die durch die Luftkanäle geleitete Luft übertragen werden, und zwar über Wärmetauscherflächen, die entsprechend grösser als die Absorberfläche ist. Die aneinander stossenden Schenkel benachbarter Blechprofile umschliessen aufgrund ihrer Formgebung ausserdem zwischen sich einen zusätzlichen Strömungskanal, so dass die zu erwärmende Luft durch die als Wärmeleiter dienenden Schenkel in eine Vielzahl von Teilströmen mit der Wirkung unterteilt wird, dass der Wärmeübergang verbessert wird.
In diesem Zusammenhang ist ausserdem zu erwähnen, dass durch die im Bereich der zusätzlichen Strömungskanäle gegeneinander gebogenen Schenkel der Blechprofile der Strömungsquerschnitt der Luftkanäle eine Verjüngung erfährt, die wiederum den Wärmeübergang von den Schenkeln auf die vorbeiströmende Luft unterstützt. Dazu kommt noch, dass durch die zusätzliche Abkantung der Schenkel zur Bildung der zusätzlichen Strömungskanäle eine Steigerung der Festigkeit der Blechprofile erzielt wird, so dass unter Umständen dünnere Bleche mit dem Vorteil eingesetzt werden können, dass sich der Kollektor rascher erwärmt.
Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich, wenn die zusätzlichen Strömungskanäle einen rhombusförmigen Querschnitt aufweisen, weil in diesem Fall die Blechprofile lediglich durch ein Abkanten eines ebenen Bleches ohne eine zusätzliche Verformung hergestellt werden können.
Um eine für die Wärmeübertragung von den Schenkeln der Blechprofile auf die einzelnen Teilluftströme vorteilhafte Strömungsaufteilung zu erreichen, kann die parallel zur Absorberfläche gemessene grösste Weite der zusätzlichen Strömungskanäle im wesentlichen der kleinsten Weite der Luftkanäle zwischen den sie begrenzenden Schenkeln entsprechen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen :
Fig. 1 einen erfindungsgemässen Absorber für einen Solarluftkollektor in einem vereinfachten
Querschnitt und
Fig. 2 diesen Absorber in einem Schaubild.
Der dargestellte Absorber ist aus einzelnen Blechprofilen 1 zusammengesetzt, die jeweils durch parallele Abkantungen eines ebenen Bleches gebildet werden und einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit zwei Schenkeln 2 und einem diese Schenkel 2 verbindenden Steg 3 aufweisen. Die Schenkel 2 bilden im Anschluss an den Steg 3 einen zum Steg 3 senkrecht verlau-
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fenden Längsabschnitt 4 und daran anschliessend zwei weitere Längsabschnitte 5 und 6 von denen die Längsabschnitte 5 auseinander und die Längsabschnitte 6 um das gleiche Mass zueinander geneigt verlaufen.
Werden nun die Blechprofile 1 längsseitig nebeneinandergereiht, so liegen die Längsabschnitte 4 benachbarter Blechprofile 1 aneinander an, während die Längsabschnitte 5 und 6 zusätzliche Strömungskanäle 7 zu den sich zwischen den Schenkeln 2 der einzelnen Blechprofile 1 ergebenden Luftkanälen 8 bilden. Durch die geneigten Längsabschnitte 5 und 6 der Schenkel 2 ergibt sich ausserdem eine Einschnürung der Strömungsquerschnitte der Luftkanäle 8, was vorteilhafte Strömungsverhältnisse für die in Teilströme unterteilte Luftströmung durch den Absorber gewährleistet.
Die Stege 3 der nebeneinandergereihten Blechprofile 1 bilden eine im wesentlichen geschlossene Absorberfläche, die einen Solarlack aufweisen kann. Zu diesem Zweck werden die Bleche der Blechprofile 1 vorteilhaft mit einem Solarlack beschichtet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Absorber für einen Solarluftkollektor, bestehend aus längsseitig nebeneinandergereihten
Blechprofilen, die durch mehrere parallele Abkantungen Luftkanäle bilden und einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit zwei Schenkeln und einem die beiden Schenkel miteinander verbindenden Steg aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die mit ihren
Längsrändern unmittelbar aneinanderstossenden Stege (3) der Blechprofile (1) eine Absor- berfläche bilden, von der die beiden je zwei benachbarte Luftkanäle (8) voneinander tren- nenden Schenkel (2) benachbarter Blechprofile (1) abstehen, und dass die beiden Schen- kel (2) benachbarter Blechprofile (1) in einem an die Stege (3) anschliessenden Längsab- schnitt (4) aneinander anliegen und im Anschluss an die aneinander anliegenden Längsab- schnitte (4) zwischen sich einen zusätzlichen Strömungskanal (7)
umschliessen.
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The invention relates to an absorber for a solar air collector, consisting of sheet metal profiles lined up alongside one another, which form air ducts through a plurality of parallel bends and have an essentially U-shaped cross section with two legs and a web connecting the two legs to one another.
In order to be able to use the heat radiation of sunlight in a solar air collector to heat air, the absorber forms air channels. For this purpose, the absorber is formed from sheet metal profiles (DE 295 0 719 A 1) which have a wave-shaped profile in cross section, so that trapezoidal air channels result in cross section between the sheet metal profiles applied to a roof skin and the roof skin in the region of the wave crests. However, the limitation of the air ducts to the areas of the wave crests has the disadvantage that only a part of the absorber surface can be used as a heat exchanger surface.
The invention is therefore based on the object of designing an absorber for a solar air collector of the type described at the beginning with simple structural means such that an advantageous heat transfer from the absorber to the air to be heated can be ensured, which is passed through the air channels of the absorber.
The invention achieves the stated object in that the webs of the sheet metal profiles that abut one another directly with their longitudinal edges form an absorber surface from which the two legs of adjacent sheet metal profiles that separate two adjacent air channels protrude, and that the two legs of adjacent sheet metal profiles in one adjoining the webs Bearing the longitudinal section against each other and enclosing an additional flow channel between the adjacent longitudinal sections.
As a result of these measures, the webs of the sheet metal profiles form a substantially continuous absorber surface, the heat radiation absorbed via this absorber surface can advantageously be transmitted to the air passed through the air ducts via the legs separating the adjacent air ducts, specifically via heat exchanger surfaces which are correspondingly larger than is the absorber area. Due to their shape, the adjoining legs of adjacent sheet metal profiles also enclose an additional flow channel between them, so that the air to be heated is divided into a plurality of partial flows by the legs serving as heat conductors, with the effect that the heat transfer is improved.
In this context, it should also be mentioned that the legs of the sheet metal profiles, bent in the area of the additional flow channels, taper the flow cross section of the air channels, which in turn supports the heat transfer from the legs to the air flowing past. In addition, the additional bending of the legs to form the additional flow channels results in an increase in the strength of the sheet metal profiles, so that under certain circumstances thinner sheets can be used with the advantage that the collector heats up more quickly.
Particularly simple constructional relationships result if the additional flow channels have a rhombus-shaped cross section, because in this case the sheet metal profiles can only be produced by bending a flat sheet metal without additional deformation.
In order to achieve a flow distribution that is advantageous for the heat transfer from the legs of the sheet metal profiles to the individual partial air flows, the greatest width of the additional flow channels measured parallel to the absorber surface can essentially correspond to the smallest width of the air channels between the legs delimiting them.
The subject matter of the invention is shown in the drawing, for example. Show it :
Fig. 1 shows an inventive absorber for a solar air collector in a simplified
Cross section and
Fig. 2 shows this absorber in a diagram.
The absorber shown is composed of individual sheet profiles 1, each of which is formed by parallel folds of a flat sheet and has an essentially U-shaped cross section with two legs 2 and a web 3 connecting these legs 2. Following the web 3, the legs 2 form a perpendicular to the web 3
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fenden longitudinal section 4 and then two further longitudinal sections 5 and 6 of which the longitudinal sections 5 diverge and the longitudinal sections 6 inclined by the same amount to each other.
If the sheet metal profiles 1 are now lined up alongside one another, the longitudinal sections 4 of adjacent sheet metal profiles 1 abut one another, while the longitudinal sections 5 and 6 form additional flow channels 7 in addition to the air channels 8 which result between the legs 2 of the individual sheet metal profiles 1. The inclined longitudinal sections 5 and 6 of the legs 2 also result in a constriction of the flow cross sections of the air channels 8, which ensures advantageous flow conditions for the air flow through the absorber, which is divided into partial flows.
The webs 3 of the side-by-side sheet metal profiles 1 form an essentially closed absorber surface, which can have a solar varnish. For this purpose, the sheets of sheet metal profiles 1 are advantageously coated with a solar varnish.
PATENT CLAIMS:
1. Absorber for a solar air collector, consisting of lined up alongside one another
Sheet metal profiles that form air channels through a plurality of parallel bends and have an essentially U-shaped cross section with two legs and a web connecting the two legs to one another, characterized in that the with their
Longitudinal edges of abutting webs (3) of the sheet metal profiles (1) form an absorber surface from which the two legs (2) of adjacent sheet metal profiles (1) separating two adjacent air channels (8) protrude, and that the two legs angle (2) of adjacent sheet metal profiles (1) abut each other in a longitudinal section (4) adjoining the webs (3) and, following the adjoining longitudinal sections (4), an additional flow channel (7) between them
enclose.