DE19546100A1 - Absorber, insbesondere für einen Sonnenkollektor - Google Patents
Absorber, insbesondere für einen SonnenkollektorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Absorber, insbesondere für
einen Sonnenkollektor, der von einem Wärmetransportmedi
um unter niedrigem Druck durchströmbar ist, wobei der
Absorber aus zwei übereinander angeordneten und mitein
ander verbundenen flächigen Wänden gebildet ist und wo
bei zwischen den einander zugewandten Flächen der Wände
Kanäle für die Führung des Wärmetransportmediums ausge
bildet sind.
Ein Absorber der genannten Art ist aus DE 29 02 640 A1
bekannt. Dieser bekannte Absorber besteht aus zwei an
einanderliegenden Metallagen und mindestens einem zwi
schen den Metallagen angeordneten Metallrohr zum Fort
leiten des Wärmetransportmediums. Die Metallagen sind
auf beiden Seiten des Rohres unter Bildung von Wärme
übertragungsrippen durch Kaltverschweißung miteinander
verbunden, wobei das Rohr im wesentlichen auf seiner gan
zen Außenumfangsfläche mit mindestens einer Metallage
durch Kaltschweißung verbunden ist und wobei der Absor
ber im Bereich des Rohres eine größere Gesamtmaterial
stärke hat als im Bereich der Rippen.
Dieser bekannte Absorber erfordert nachteilig einen
großen technischen Aufwand für seine Herstellung, der
insbesondere durch die erforderliche Kaltverschweißung
verursacht wird. Für eine Kaltverschweißung sind große
Walzeinrichtungen nötig, die nur bei der Fertigung von
großen Stückzahlen wirtschaftlich einsetzbar sind und
die hohe Investitions- und Betriebskosten erfordern.
Außerdem weist ein derartiger Absorber den Nachteil rela
tiv hoher Energieverluste an der von der Einstrahlung
abgewandten Rückseite auf. Diese Verluste werden dadurch
verursacht, daß die Absorber-Rückseite praktisch die
gleiche Oberflächentemperatur wie die z. B. von der Sonne
bestrahlte Absorber-Vorderseite aufweist. Die Gleichheit
der Oberflächentemperaturen kommt durch die sehr gut wär
meleitende Verbindung der beiden selbst auch noch gut
wärmeleitenden Wände zustande.
Es stellt sich deshalb die Aufgabe, einen Absorber der
oben angegebenen Art zu schaffen, der mit geringerem
Aufwand, insbesondere mit geringeren Investitions- und
Herstellungskosten gefertigt werden kann und der gerin
gere Energieverluste aufweist.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit
einem Absorber der eingangs genannten Art, der dadurch
gekennzeichnet ist,
- - daß die Wände teilflächig und/oder linienhaft wärme transportmediumdicht durch Klebstoff miteinander ver bunden sind,
- - daß die Kanäle für die Führung des Wärmetransportme diums durch vom Klebstoff zwischen den Wänden unbeleg te Bereiche gebildet sind und
- - daß zumindest im Bereich der Kanäle die Wände einen zur Bildung des gewünschten Kanalquerschnitts ausrei chenden Abstand voneinander haben.
Vorteilhaft ist für die Herstellung des Absorbers ledig
lich das Auftragen von Klebstoff in ausgewählten Berei
chen der Wände oder auch nur einer der beiden Wände er
forderlich. Der Klebstoffauftrag kann im einfachsten
Fall manuell erfolgen; eine Mechanisierung oder Automati
sierung des Klebstoffauftrages ist auch mit relativ ge
ringem Aufwand möglich, so daß sowohl bei Kleinserienfer
tigung als auch bei größeren Stückzahlen eine wirtschaft
liche Arbeitsweise gewährleistet ist. Da Klebstoff immer
ein schlechterer Wärmeleiter als Metall ist, wird auch
ein geringerer Wärmestrom von der vorderen, bestrahlten
Wand zur hinteren Wand erreicht, was den Wirkungsgrad
des Absorbers verbessert.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß beide Wände eben sind und
daß der Klebstoff in einer solchen Dicke teilflächig
und/oder linienhaft zwischen den Wänden angebracht ist,
daß die Wände nach dem Erhärten oder Abbinden des Kleb
stoffs einen gewünschten Abstand voneinander einhalten.
Auf diese Weise wird erreicht, daß die Wände außer ihrem
Zuschnitt keine weitere formgebende Bearbeitung erfor
dern.
Eine alternative Ausgestaltung des Absorbers sieht vor,
daß mindestens eine der Wände in den für die Verklebung
vorgesehenen Teilflächen und/oder Linien Einprägungen in
Richtung zur anderen Wand aufweist, wobei die Tiefe der
Einprägungen maximal dem gewünschten Abstand der Wände
im Bereich der Kanäle entspricht. Mit dieser Ausgestal
tung wird erreicht, daß wesentlich geringere Volumina an
Klebstoff benötigt werden, wobei diese Einsparung aber
mit einer etwas aufwendigeren Bearbeitung der Wände, näm
lich der Anbringung der Einprägungen, verbunden ist.
Eine weitere alternative Ausgestaltung des Absorbers
sieht vor, daß mindestens eine der Wände in den für die
Kanäle vorgesehenen Bereichen Einprägungen in Richtung
von der anderen Wand weg aufweist, wobei die Tiefe der
Einprägungen maximal dem gewünschten Abstand der Wände
im Bereich der Kanäle entspricht. Mit dieser Ausgestal
tung wird der gleiche Vorteil erreicht, wie ihn die vor
anstehend beschriebene Ausgestaltung bietet; die Auswahl
zwischen den beiden zuletzt erläuterten Alternativen er
folgt zweckmäßig im Hinblick darauf, welche von beiden
in Abhängigkeit vom gewünschten Kanalbild des Absorbers
den geringeren Aufwand für das Einprägen erfordert.
Bei dem erfindungsgemäßen Absorber sind die Wände bevor
zugt aus dünnem Metallblech oder aus dünnen Kunststoff
platten oder aus Kunststoffolie oder aus einem aus Me
tall und Kunststoff bestehenden Verbundwerkstoff gebil
det. Die genannten Materialien sind leicht und ergeben
aufgrund der "Sandwich"-Konstruktion des Absorbers den
noch eine ausreichend hohe Stabilität. Dabei ist es ohne
weiteres möglich, die beiden Wände aus unterschiedlichen
Materialien zu fertigen, z. B. die der Sonneneinstrah
lung zugewandte Wand aus Metallblech und die der Sonnen
einstrahlung abgewandte Wand aus Wärmeisolationsgründen
aus Kunststoff oder Verbundwerkstoff.
Der Klebstoff ist bevorzugt ein Silikonklebstoff, da die
ses Material alle gestellten Anforderungen gut erfüllt.
Es ist einerseits leicht verarbeitbar und unschädlich
für die Umwelt und andererseits bietet es eine hohe Kleb
kraft und ausreichende Langzeitdichtigkeit der Verklebun
gen. Schließlich ist ein Silikonklebstoff durch übliche
Wärmetransportmedien, z. B. Wasser oder Wasser-Alkohol-
Gemische, nicht angreifbar. Außer Silikonklebstoff sind
auch andere Klebstoffe, vorzugsweise Kunststoff-Klebstof
fe verwendbar, die auf dem Markt zur Verfügung stehen.
Um möglichst einfach Vorlauf- und Rücklaufleitungen an
den Absorber anschließen zu können oder mehrere Absorber
unmittelbar miteinander verbinden zu können, wird vorge
schlagen, daß jeder Absorber mindestens je einen Vor
lauf-Anschlußstutzen und Rücklauf-Anschlußstutzen auf
weist, wobei die Anschlußstutzen mittels des Klebstoffes
dichtend an oder zwischen den Wänden gehalten oder dich
tend durch eine der Wände oder durch beide Wände geführt
sind. Dabei kann der Klebstoff gleichzeitig für die me
chanische Halterung und für die Abdichtung der Anschluß
stutzen sorgen, was eine einfache Fertigung gewährlei
stet. Alternativ können die Anschlußstutzen konventio
nell an den Wänden angebracht sein.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Absorbers wird
zweckmäßig zunächst eine der beiden Wände horizontal aus
gelegt und in den gewünschten Flächen oder entlang der
gewünschten Linien mit eine geeignete Viskosität aufwei
sendem Klebstoff in einer solchen Dicke versehen, daß
diese etwas größer ist, als der später gewünschte Ab
stand der beiden Wände voneinander. Nach dem Ausbringen
des Klebstoffes kann die zweite Wand auf die erste Wand
aufgelegt werden, wobei zweckmäßig bis zum Erhärten des
Klebstoffes Abstandshalter zwischen den beiden Wänden
angebracht sind. Nach dem Aushärten des Klebstoffes sind
die Abstandshalter entbehrlich und können entfernt wer
den. Um die Verklebung nicht übermäßig zu belasten, kann
der Absorber auch nachträglich in einen Rahmen einge
setzt werden, der die beiden Wände des Absorbers relativ
zueinander fixiert, so daß die statischen Lasten und die
durch das Wärmetransportmedium ausgeübten Druckkräfte
nicht allein von der Verklebung aufgenommen werden müs
sen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden
anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeich
nung zeigen:
Fig. 1 einen Absorber bei seiner Herstellung in drei
verschiedenen Ausgestaltungen, in einer schema
tischen Draufsicht,
Fig. 2 den Absorber aus Fig. 1 im Schnitt entlang der
Linie II-II und
Fig. 3 den Absorber in einer zweiten Ausführung, eben
falls in einem Schnitt entsprechend der Fig. 2.
Wie Fig. 1 der Zeichnung zeigt, besitzt der Absorber 1
eine im wesentlichen rechteckige Grundform, die durch
eine erste Wand 11, z. B. aus Metallblech oder Kunst
stoff, festgelegt wird. Auf die hier sichtbare Oberseite
der ersten Wand 11 ist Klebstoff 2 in verschiedenen Be
reichen aufgebracht. Ein erster Bereich des Klebstoffes
2 läuft in einer geschlossenen Linie um den äußeren Rand
der Oberfläche der Wand 11 herum. In der dadurch begrenz
ten inneren Fläche der Wand 11 sind weitere Bereiche von
Klebstoff 2 vorgesehen, die unterschiedlich ausgeführt
sein können, wobei aber stets durch die nicht von dem
Klebstoff 2 belegten Flächen der Wand 11 ein gewünschtes
Kanalbild für ein den fertigen Absorber später durchströ
mendes Wärmetransportmedium gebildet wird.
Im oberen Teil der Fig. 1 sind die auf der inneren Flä
che der Oberseite der Wand 11 angebrachten Bereiche des
Klebstoffs 2 im wesentlichen längliche Rechteckflächen,
deren Ecken leicht abgeschrägt oder abgerundet sind.
Im mittleren Teil der Fig. 1 sind die auf der inneren
Fläche der Wand 11 angebrachten Bereiche des Klebstoffs
2 linienförmig ausgebildet und bilden parallel zueinan
der verlaufende Klebstoffraupen.
Im unteren Teil der Fig. 1 schließlich sind die Bereiche
des Klebstoffs 2 auf der inneren Fläche der Wand 11 als
geschlossene Ovale ausgeführt, wodurch gegenüber der Aus
gestaltung im oberen Teil der Fig. 1 Klebstoff 2 einge
spart wird.
An der linken oberen Ecke des Absorbers 1 ist ein Vor
lauf-Anschlußstutzen 13 angebracht, der in den randsei
tigen Bereich des Klebstoffs 2 eingebettet ist. Das inne
re Ende dieses Vorlauf-Anschlußstutzens 13 mündet in ei
nem durch die Bereiche des Klebstoffs 2 definierten Ver
teilerkanal 14. Zwischen den parallel zueinander verlau
fenden Bereichen des Klebstoffs 2 auf der inneren Fläche
der Wand 11 verlaufen viele im Querschnitt kleinere Kanä
le 15, die zur Aufnahme von eingestrahlter Sonnenenergie
durch das Wärmetransportmedium dienen. Am rechten Rand
des Absorbers 1 ist ein Sammelkanal 16 ausgebildet, in
welchen unten rechts ein Rücklauf-Anschlußstutzen 17 mün
det. Auch der Anschlußstutzen 17 ist in den Klebstoff 2
dichtend eingebettet. Für die Gestaltung der Kanäle 14,
15, 16 hinsichtlich ihres Querschnitts, ihres Verlaufs
und ihrer Verteilung besteht jede Freiheit; außerdem den
in der Zeichnung dargestellten Kanalbildern sind weitere
Kanalbilder problemlos herstellbar, z. B. in Form einer
oder mehrerer Harfen oder in Mäanderform.
Die Bereiche des Klebstoffs 2 werden manuell oder auto
matisiert auf die Oberfläche der Wand 11 aufgetragen.
Nach dem Klebstoffauftrag kann eine zweite, hier noch
nicht sichtbare Wand 12 (vgl. Fig. 2 und 3) aufgelegt
und ihrerseits in Kontakt mit dem Klebstoff 2 gebracht
werden. Bis zum Erhärten des Klebstoffs 2 werden die
beiden Wände 11, 12 zweckmäßig durch geeignete Abstands
halter in einem gewünschten Abstand voneinander gehal
ten. Nach dem Erhärten des Klebstoffs 2 kann dieser die
Abstandshalteraufgabe übernehmen.
Aus Fig. 2 wird deutlich, daß der Absorber 1 im einfach
sten Fall aus zwei ebenen Wänden 11, 12 und dazwischen
angeordneten Bereichen von Klebstoff 2 gebildet sein
kann. Zwischen den Bereichen des Klebstoffs 2 liegen die
Kanäle 15 zur Führung des Wärmetransportmediums.
In dem Beispiel gemäß Fig. 2 besteht die obere, der ein
fallenden Sonnenstrahlung zugewandte Wand 12 aus Metall
blech; die der Sonnenstrahlung abgewandte untere Wand 11
besteht hier aus Kunststoff, da dieser eine bessere Wär
meisolation bietet. Da auch der Klebstoff 2 ein relativ
schlechter Wärmeleiter ist, gibt es bei dem Absorber 1
verminderte Wärmeverluste durch Abstrahlung an der Absor
berunterseite, d. h. hier an der unteren Wand 11.
Eine alternative Ausführung des Absorbers 1 zeigt die
Fig. 3, wobei hier die obere Wand 12 mit Einprägungen
12′ in den Bereichen versehen ist, die für die Kontak
tierung mit dem Klebstoff 2 vorgesehen sind. Auf diese
Weise wird bei praktisch unverändertem Strömungsquer
schnitt der Kanäle 15 die Menge des erforderlichen Kleb
stoffs 2 vermindert. Alternativ oder ergänzend kann die
andere Wand 11 mit entsprechenden Einprägungen versehen
sein.
Claims (7)
1. Absorber, insbesondere für einen Sonnenkollektor,
der von einem Wärmetransportmedium unter niedrigem
Druck durchströmbar ist, wobei der Absorber (1) aus
zwei übereinander angeordneten und miteinander ver
bundenen flächigen Wänden (11, 12) gebildet ist und
wobei zwischen den einander zugewandten Flächen der
Wände (11, 12) Kanäle (14, 15, 16) für die Führung
des Wärmetransportmediums ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Wände (11, 12) teilflächig und/oder linien haft wärmetransportmediumdicht durch Klebstoff (2) miteinander verbunden sind,
- - daß die Kanäle (14, 15, 16) für die Führung des Wärmetransportmediums durch vom Klebstoff (2) zwischen den Wänden (11, 12) unbelegte Bereiche gebildet sind und
- - daß zumindest im Bereich der Kanäle (14, 15, 16) die Wände (11, 12) einen zur Bildung des gewünsch ten Kanalquerschnitts ausreichenden Abstand vonein ander haben.
2. Absorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß beide Wände (11, 12) eben sind und daß der Kleb
stoff (2) in einer solchen Dicke teilflächig und/
oder linienhaft zwischen den Wänden (11, 12) ange
bracht ist, daß die Wände (11, 12) nach dem Erhärten
oder Abbinden des Klebstoffs (2) einen gewünschten
Abstand voneinander einhalten.
3. Absorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine der Wände (11, 12) in den für
die Verklebung vorgesehenen Teilflächen und/oder
Linien Einprägungen (12′) in Richtung zur anderen
Wand (12, 11) aufweist, wobei die Tiefe der Einprä
gungen (12′) maximal dem gewünschten Abstand der
Wände (11, 12) im Bereich der Kanäle (14, 15, 16)
entspricht.
4. Absorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine der Wände (11, 12) in den für
die Kanäle (14, 15, 16) vorgesehenen Bereichen
Einprägungen in Richtung von der anderen Wand (12,
11) weg aufweist, wobei die Tiefe der Einprägungen
maximal dem gewünschten Abstand der Wände (11, 12)
im Bereich der Kanäle (14, 15, 16) entspricht.
5. Absorber nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (11, 12) aus
dünnem Metallblech oder aus dünnen Kunststoffplatten
oder aus Kunststoffolie oder aus einem aus Metall
und Kunststoff bestehenden Verbundwerkstoff gebildet
sind.
6. Absorber nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff (2) ein
Silikonklebstoff ist.
7. Absorber nach einem der vorangehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch mindestens je einen Vorlauf-
Anschlußstutzen (13) und Rücklauf-Anschlußstutzen
(17), wobei die Anschlußstutzen (13, 17) mittels des
Klebstoffes (2) dichtend an oder zwischen den Wänden
(11, 12) gehalten oder dichtend durch eine der Wände
(11, 12) oder durch beide Wände (11, 12) geführt
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19546100A DE19546100A1 (de) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | Absorber, insbesondere für einen Sonnenkollektor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19546100A DE19546100A1 (de) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | Absorber, insbesondere für einen Sonnenkollektor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19546100A1 true DE19546100A1 (de) | 1997-06-12 |
Family
ID=7779738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19546100A Ceased DE19546100A1 (de) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | Absorber, insbesondere für einen Sonnenkollektor |
Country Status (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SOLAR DIAMANT SYSTEMTECHNIK GMBH, 48493 WETTRINGEN |