DE2738866A1 - Sonnenenergiekollektor - Google Patents

Description

• Sonnenenergie ilrBllektor
• Die Erfindung betrifft einen Flächen-Kollektor zur Umsetzung der Wärmestrahlung der Sonne in Wärme.
• Kollektoren dieser Bauart bestehen aus flächigen, durch geeignete Beschichtung strahlenabsorbierend gemachten Platten, welche entweder als Hohlheizkörperplatten ausgeführt sind oder welche mit einem Röhrennetz verbunden sind, wobei die Rohre oder der Hohlraum von einem flüssigen Wärmeträgermedium durchflossen werden, das die aus den Strahlen umgesetzte Wärme zu einem Verbraucher leitet. Diese Platinen werden in einem stabilen Rahmen gehalten und haben auf der Sonne zugewandten Seite eine Abdeckung aus ein oder mehreren strahlendurchlässigen Scheiben wie z.B. Glas oder Kunststoff, auf der der Sonne abgewandten Seite sind die Platinen mit einer Isolierplatte abgedeckt. Beide, Scheiben und Isolierplatte, haben den Zweck, die an der Platine entstehende Wärme mit den damit verbundenen gegenüber der Umgebungstemperatur hohen Temperaturen im System zu halten und die Wärmeverluste an die Umgebung so gering wie möglich zu halten. Die Konstruktion dieser Kollektoren ist sehr verschieden aber bis jetzt immer entweder bei guter Qualität und Isolierung sehr aufwendig und teuer oder bei Billigausführungen entsprechend primitiv und schlecht wärmeisoliert ausgeführt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen qualitativ hochwertigen und gut isolierenden Sonnenkollektor zu schaffen, der mit geringem Arbeitsaufwand und aus preisgünstigen Werkstoffen hergestellt werden kann.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als strahlendurchlässiges Abdeckungselement des Kollektors (4) ein U-förmig profiliertes Gußglas (1) verwendet wird, welches zugleich das tragende Element des Kollektors (4) darstellt, sodaß sich aufwendige Konstruktionen zur Aussteifung und Halterung von Kollektor und Glas erübrigt.
• Sodann folgt in Richtung der Sonnenstrahlen gesehen die strahlendurchlässige Wärmedämmschicht in Form von zwei Lagen hochtemperaturbeständiger KALLE Hostaphan Polyester-Folie (2 + 3) in welche ähnlich Wellpappe eine Feinwellung eingeprägt ist, wobei die Wellenachsen der beiden Folienlagen (2 + 3) einen gewissen Winkel zueinander bilden, der mindestens so groß ist, daß die beiden Folienlagen (2 + 3) sich nur an einzelnen Punkten auf den Wellen berühren und somit zwischen Scheibe (1) und Kollektor (4) drei weitgehend voneinander abgeschlossene Luftzwischenräume gebildet werden. Die Isolierwirkung der Folie selbst ist wegen der geringen Wandstärke zwar sehr schlecht, aber durch den mehrmaligen Wärmeübergang zwischen Luft und Festkörper (Folie) ergibt sich insgesamt addiert ein sehr hoher K-Wert (ca. 1,5 kcal/m2 h grad), der die von doppelscheibigen Verglasungen bei weitem übertrifft. Durch den Einsatz dieser elastischen Folie ist zugleich das Problem der Spannungsbelastung gelöst, das sich bei Verwendung einer zweiten Glasscheibe ergibt wenn die Sonneneinstrahlung und damit die Temperatur vor allem der inneren Scheibe schwankt.
• Der nach diesen Folienlagen (2 + 3) folgende eigentliche Kollektor besteht aus einer chemisch geschwärzten Kupferfolie (4), die genauso breit ist wie das Profilglas, und an die ein oder mehrere dünne Kupferrohre (5) längs der gesamten Rohrlänge angelötet sind.
• Die Verwendung von Kupferrohren hat den Vorteil, daß ein Korrosionsproblem mit den meist nachfolgenden Kupferrohrleitungen im Heizkessel bzw. Boiler nicht auftreten kann und somit ganz einfaches, unbehandeltes Wasser als Wärmeträgerflüssigkeit verwendet werden kann. Außerdem ist der Wasserinhalt des Kollektors sehr gering, was eine sehr schnelle Reaktion auf strahlungsänderungen bringt.
• Der Kollektor (4 + 5) wird auf seiner Rückseite durch eine steife gut wärmeisolierende Mineralfaserplatte (6) abgedeckt, welche auf der Außenseite mit Aluminiumfolie kaschiert ist, die einen guten mechanischen Schutz bietet. Diese Mineralfaserplatte (6) wird mittels eines Wulstes aus dauerelastischem Silikonkitt (7) an die Schenkel der Profilglasscheibe geklebt.
• Mit dieser Bauweise lassen sich Kollektoelemente bauenderen Breite dem des verwendeten Profilglases entspricht und deren Länge beliebig bis maximal 5 m gewählt werden kann.
• L e e r s e i t e

Claims (4)

1. Patentansprüche Sonnenkollektor - Element für Flüssigkeitserwärmung dad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die zwar lichtdurchlässige, jedoch wärmedämmende Außenabdeckung des Kollektors aus stabilem Profilglas mit U-förmigem Querschnitt besteht, welche zugleich das allein tragende Teil des-Kollektor - Elementes bildet.
2. 2. Sonnenkollektor - Element nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die eigentliche Strahlung in Wärme umsetzende Kollektorplatine aus einer chemisch geschwärzten Kupferfolie besteht, an die in Längsrichtung der Platine ein oder mehrere Kupferrohre längs ihrer gesamten gemeinsamen Berührungslinie aufgelötet sind.
3. 3. Sonnenkollektor - Element nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen dem Profilglas und der Kollektorplatine zwei oder mehrere Lagen aus feingewellter, temperaturfester, durchsichtiger Polyesterfolie zur Wärmeisolierung eingelegt sind, deren Wellung nicht parallel sondern in einem bestimmten Winkel zueinander verläuft, sodaß sich die einzelnen Folienlagen nicht mit ihren Wellenbergen und Wellentälern ineinander schmiegen können, sondern mit den jeweils aufeinandertreffenden sich gegenüber, liegenden Wellenbergen an einzelnen Punkten aufeinander liegen und einen regelmäßigen Luftzwischenraum zwischen sich bilden.
4. 4. Stnnenkollektor - Element nach Anspruch 1 d a d u r c h g t k e n n z e i c h n e t, daß die rückwärtige Abdekkung'der Kollektorplatine durch eine wärmeisolierende, steif. Mineralfaserplatte mit außenseitiger Kaschierung aus fes er Aluminium - Folie erfolgt, welche mittels dauerelastis hem Silikonkitt in die Profilglasscheibe eingeklebt ist u d so den Zusammenhalt des zusammengesetzten Kollektorelemintes bewirkt.