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Die Erfindung betrifft einen Flachkollektor zur Erwärmung
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flüssiger Medien mit einer Absorberplatte und einer strahlungsdurchlässigen
Deckplatte in einem Gehäuse. Vorrichtungen dieser Art werden auch als Sonnenkollektoren
oder als Schwarzkollektoren bezeichnet. Das Licht fällt durch die strahlungsdurchlässige
Deckplatte, die z.B. aus Fensterglas oder Kunststoff bestehen kann, auf die schwarze
Absorberplatte und wird von dieser weitgehend absorbiert.
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Bei Flaclikollektoren dieser Art zur Erwärmung von FlUssigkeiten im
Niedrigtemperaturbereich (bis 1500) ist es bekannt, in die Absorberplatte Rohre
einzubetten, welche von dem flüssigen Medium durchströmt werden. Das erwärmte Medium
transportiert die gewonnene Wärmeenergie an den Verwendungsort. Gegen Wärmeverluste
trägt oder bildet der Boden des kastenförmigen Gehäuses eine Wärmedämmschicht.
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Zwischen der dem Licht zugewandten wärmsten Oberfläche des Kollektors,
der Deckplatte und der rückseitigen Absorberplatte, welche warme an das Medium abgibt,
besteht naturgemäß ein Temperaturgefälle, welches wirtschaftlich nicht ausgenutzt
wird.
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Ein weiterer Nachteil ist, daß der am Tage erwärmte Kollektor abends
und nachts mit abnehmender Außentemperatur und fehlender Sonneneins trahlung die
in ihm gespeicherte Wärine nutzlos abstrahlt. Um dieæ nächtlichen Strahlungsverluste
zu vermindern, ist es bekannt, als strahlungsdurchlässige Abdeckung zwei Scheiben
in paralleler Anordnung zueinander zur Rårmeisolation nach vorn, entgegen der Einfallrichtung
der Sonnenstrahlung, vorzusehen. Diese doppelte Abdeckung mit den beiden sich hierdurch
ergebenden, abgeschlossenen Lufträumen vermindert zwar die Verluste bei größeren
Temperaturdifferenzen zwischen der ABenluft und dem zu er-
wärmenden
Medium, dafür treten aber Verluste in der Ausnutzung der Einstrahlung durch unerwünschte
Reflektion an und unerwünachte Absorption in den Abdeckungen auf. Ein wesentlicher
Nachteil sind Jedoch die Kosten der doppelten Abdeckung, deren Pflege und Ersatz.
Deshalb werden Flachkollektoren meist nur mit einer Abdeckung versehen, und die
sich hierdurch ergebende Verschlechterung des Wirkungsgrades wird in Kauf genommen.
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Die bekannten Flachkollektoren dieser Bauart haben insbesondere bei
größeren Abmessungen, die wegen ihrer geringeren Randverluste und leichteren Anschlußmöglichkeiten
bevorzugt werden, einen weiteren erheblichen Nachteil. Sie müssen, wenn die Abmessungen
über 0,8 x 2,0 m hinausgehen, praktisch aus drei in sich steifen Elementen bestehen.
Das bedeutet, die lichtdurchlässige Deckscheibe muß aus relativ dickem Glas oder
dicken Kunststofftafeln bestehen, die schwarze Absorberplatte muß in sich hinreichend
formsteif sein und das Gehäuse muß aus verhältnismäßig dickem Blech hergestellt
werden. Diese Forderungen erhöhen nicht nur die Kosten, sondern auch das Gewicht.
In der dicken Deckscheibe wird ein verhältnismäßig hoher Anteil Wärmeenergie absorbiert.
Die Dicke der Absorberplatte wirkt sich in einem trägeren Verhalten des Kollektors
aus.
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Ein weiterer, bisher kaum erkannter Nachteil der Flachkollektoren
herkömmlicher Bauart tritt überall dort auf, wo Wärme aus Sonnenenergie gewonnen
werden soll, außerdem aber das Tageslicht benötigt wird. Charakteristische Beispiele
hierfür sind Schwimmbäder, Reit- und Sporthallen und -anlagen, sowie Gewächshäuser,
Wintergärten, Arbeits- und Lagerhallen mit Oberlichtverglasung. Um eine unerwünschte
Verdunkelung zu vermeiden, müssen die Kollektoren auf Flächen aufgestellt werden,
die dadurch einer anderen wirtschaftlichen Nutzung entzogen werden. Im Falle dc-r
Schwimmbäder würden Liegeflä-
chen, im Falle der Gewächshäuser Gartenland
verlorengehen, sofern nicht die Dächer benachbarter Gebäude benutzt werden können.
Aber auch dann ist es nachteilig, daß diese Dächer nicht mehr für die Beheizung
oder Warmwasserversorgung dieser Gebäude verwendet werden können.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese vielfältigen
Nachteile bisheriger Ausführungen und Anwendungen des Flüssigmedium-Flachkollektors
zur fotothermischen Energiegewinnung zu überwinden und einen Flachkollektor der
eingangs genannten Art so weiter- bzw. auszubilden, daß die Energiebilanz im Tag-/Nacht-Betrieb
verbessert wird, ohne die Herstellung, Montage und Wartung zu erschweren und zu
verteuern. Darüber hinaus soll die Möglichkeit geschaffen werden, Kollektoren nicht
nur zur Erzeugung von Wärme, sondern generell zur Klimatisierung von Gebäuden bzw.
Räumen einsetzen zu können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der Überlegung aus,
daß die in den bisherigen Bauformen und Anwendungen vorhandene Trennung zwischen
dem eigentlichen Absorber (der Absorberplatte im Flachkollektor), den Maßnahmen
gegen Wärmeverluste im Kollektor durch Konvektion, Abstrahlung und Wärmeleitung
und dem Kreislauf des dem Wärmetransport dienenden flüssigen Mediums (einschließlich
Wärmepumpen,Speichern u. dgl. anderer Wärmegewinnungssysteme) nicht zwingend notwendig
ist und die Funktionen auch in anderer Weise verteilt, sogar mehr oder weniger miteinander
verschmolzen werden können.
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Demgemaß wird die gestellte Aufgabe in der Weise gelöst, daß erfindungsgemäß
die Absorberplatte und die Abdeckplatte aus einem im sichtbaren Spektralbereich
der Sonnenstrahlung und seinen Randbereichen weitgehend lichtdurchlässigen Werkstoff,
z.B. Polycarbonat7 hergestellt und als Hohlkörper ausgebildet sind und mit einer
Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser,
gefüllt sind, der organische und/oder
anorganische Farbpigmente in loser Form oder feinster Verteilung beigegeben sind
und ihr annäherungsweise die Eigenschaften eines physikalisch schwarzen Körpers
verleihen.
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Der erfindungsgemäße Flachkollektor zeichnet sich gegenüber dem Stand
der Technik durch Eigenschaften aus, die den Anwendungsbereich und Wirkungsgrad
der fotothermischen Energie gewinnung ganz wesentlich erweitert.
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1. Bei der Absorberplatte des herkömmlichen Schwarzkollektors handelt
es sich um einen "Oberflächenabsorbern.
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Die auf die schwarze Absorberplatte fallende Strahlung wird an der
Oberfläche absorbiert und dringt nur bis zu einer sehr geringen Tiefe in das Metall
ein. Je nach der Struktur der Oberfläche und ir Art ihrer Schwärzung wird ein Anteil
von 10 % und mehr reflektiert.
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Bei der erfindungsgemäßen Absorberplatte handelt es sich demgegenüber
um einen "Tolumenabsorbern. Die Pigmentierung und Dicke der Flüssigkeitsschicht
in der Absorberplatte werden so abgestimmt, daß die einfallende Strahlung tief,
aber nur bis zur Unterseite eindringt. Findet innerhalb des Mediums eine Streuung
statt, so wird der gestreute Anteil in benachbarten Volumenelementen absorbiert.
Der Reflektionsfaktor ist vernachlässigbar klein, der Wirkungsgrad erheblich größer.
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Zwischen dem absorbierenden und dem transportierenden Medium besteht
kein Temperaturgefälle mehr, da beide identisch sind.
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2. Durch die Ausbildung der außenseitigen Deckplatte des Flachkollektors
in der gleichen Weise wie die innenseitige Absorberplatte wird ein -.'1Dopp elkollektor"
geschaffen, der Je nach Beladung, d.h. Füllung, Entleerung oder Austausch des Mediums
gegen ein anderes in Verbin-
dung mit Speichern und Wärmepumpen
erlaubt, einerseits bei fehlender oder geringer Einstrahlung der Außenluft noch
Wärme zu entziehen und andererseits den Energie austausch zwischen einem Raum und
der Außenluft bei Tag und bei Nacht im Sinne einer Klimatisierung zu steuern. Das
Gehäuse ist dann ein einfacher Rahmen, in dem die beiden Platten mit Abstand zueinander
gehalten sind und der die Anschlüsse für das äußere Leitungssystem trägt.
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3. Durch die Verwendung farbiger statt schwarzer Farbpigmente eröffnet
sich die völlig neuartige Möglichkeit, nur Teilbereiche des Spektrums zu absorbieren
und andere transmittieren zu lassen, also einen selektiv lichtdurchlässigen Flachkollektor
zu schaffen und in völlig neuen Bereichen einzusetzen, wie später noch an Beispielen
erläutert werden wird. Die Farbpigmente können bestehen aus einem organischen Rotfarbstoff,
z.B. Bordeaux-Rot, oder aus einem anorganischen Rotfarbstoff, z.B. einem Derivat
des Eisenoxids (Fe203) und/oder aus einem organischen Grünfarbstoff, z.B. einer
Chlorophyll-Extraktion und/oder aus einem organischen Blaufarbstoff und/oder aus
einem organischen Violettfarbstoff, deren Konzentration und Mischungsverhältnis
so eingestellt ist, daß im Durchlaßbereich der beiden Platten der vorgesehene Spektralverlauf
bestmöglich angenähert ist.
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Diese Farbpigmente müssen gegenüber der Strahlung des gesamten Spektrums
lichtecht sein, dürfen keine Veränderungen durch Alterung aufweisen und nicht elektrostatisch
aufladbar sein, da sie sonst an den Wandungen der Platten des Kollektors oder der
Rohrleitungen haften können. In nicht löslicher Form müssen die Pigmente derart
fein sein, daß sie auch bei Stillstand der Transportflüssigkeit
nicht
sedimentieren. Konzentration und Mischung von Farbpigmenten verschiedener Art können
so eingestellt werden, daß die die Platten füllende bzw. durchströmende Flüssigkeit
vorgegebene Teilbereiche des Spektrums selektiv absorbiert, in den anderen Teilbereichen
aber durchlässig ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flachkollektors
sind die Absorberplatte bzw. die Deckplatte als flacher quaderförmiger Hohlkörper
ausgebildet, der in seinem Inneren durch zu einer Randseite parallel verlaufende,
seine Ober- und Unterseite verbindende Stege in mehrere längliche Kammern unterteilt
ist, die an seinen beiden Stirnseiten über rohrförmige Anschlußstücke miteinander
kommunizieren. Auf diese Weise lassen sich Flachkollektoren in Modulbauweise herstellen
und als Bauelement unmittelbar in eine Dachhaus oder allgemein in eine Überdachung
einsetzen.
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In wirtschaftlicher Weise läßt sich der quaderförmige Hohlkörper aus
Polykarbonat im Strangpreßverfahren herstellen, wobei die Wandstärken und die Stegstärken
0,5 - 1,0 mm betragen und die Lichtmaße der Kammern zwischen 5 und 10 mm betragen.
Der Abstand zwischen den beiden P1atten kann vorteilhaft 10 - 20 mm betragen. Mit
diesen Innenmaßen und üblichen Außenabmessungen der beiden Platten in einem metallenen
oder Kunststoffrahmen ergibt sich ein in sich biege- und verwindungssteifes, hoch
belastbares Bauelement von (im ungefüllten Zustand) geringem Gewicht, das wie übliche
Flachkonvektoren verwendet und montiert werden kann.
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Im folgenden wird die Erfindung an einem AusfUhrungsbeispiel und mehreren
Anwendungsbeispielen und anhand der Zeichnung naher erläutert. In dieser zeigen
Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Doppelkollektor;
Fig.
2 die Kurven des für die Fotosynthese nötigen Lichtspektrums und ihre Annäherung
durch einen Versuchskollektor; Fig. 3 die Kurven des dem menschlichen Auge sichtbaren
Lichtspektrums und ihre Annäherung durch eine Versuchskollektor; Fig. 4 das Blockschaltbild
einer Anlage zur Wärmegewinnung mit einem Doppelkollektor.
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Der Flachkollektor 10 nach Fig. 1 besteht auf seiner Unterseite aus
einer scheibenförmigen hohlen Absorberplatte 1 und auf seiner Oberseite aus einer
ebensolchen Deckplatte 3, die beide in einem Rahmen 4 aus einem Strangpreßprofil
aus htenststoff oder Leichtmetall gehalten sind und zwischen sich einen Raum 2 einschließen,
der üblicherweise mit Luft gefüllt ist, aber auch mit einem die IR-Strahlung hemmenden
Gas gefüllt oder evakuiert sein kann.
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Die Absorberplatte 1 und die Deckplatte 3 werden aus einem strahlungsdurchlässigen,
temperatur- und alterungsbeständigen, chemisch resistenten Kunststoff im Strangpreßverfahren
hergestellt. Insbesondere besitzt Polykarbonat alle geforderten Eigenschaften, wie
Kälte- und Hitzebeständigkeit, Lichtdurchlässigkeit im sichtbaren und näheren UV-Bereich,
realisierbare Oberflächengüte, extrem hohe Lebensdauer bei Kontakt mit Wasser und/oder
hohen Luftfeuchtigkeiten. Gemäß Fig 1 sind die Platten als flacher, quaderförmiger
Hohlkörper ausgebildet, der in seinem Inneren durch zu einer Randseite parallel
verlaufende, seine Ober- und Unterseite verbindende Stege 1.1 bzw. 3.1 in mehrere
längliche Kammern 1.2 bzw. 3.2 unterteilt ist, die an den beiden Stirnseiten des
Hohlkörpers über rohrförmige Anschlußstücke miteinander kommunizieren; sie bestehen
ebenfalls aus Kunststoff, vorzugsweise Polycarbonat, und haben die Aufgabe, die
Zirkulation
des Mediums über die ganze Plattenbreite derart zu
verteilen, daß in der Platte über die ganze Fläche regelmäßige Strö-Llungsv-erhaltnisse
herrschen. Uber die (nicht dargestellten) Anschlußstücke ist der Flachkollektor
10 an äußere Flüssigkeitskreisläufe angeschlossen (Fig. 4). Auf Schrägdächern wird
der Flachkollektor 10 so eingebaut, daß die Kammern 1.2 bzw. 3.2 in der Fallinie
verlaufen, um durch die Thermik der durch die Einstrahlung erwärmten Flüssigkeit
in Verbindung mit dem Durchflußwiderstand eine möglichst lineare Fließgeschwindigkeit
über die ganze Plattenbreite zu erreichen.
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Die erfindungsgemäßen Flachkollektoren werden in Modulbauweise so
hergestellt, daß sie überall leicht montierbar sind. Aus Versuchen haben sich folgende
Detailmaße als vorteilhaft ergeben: Wand- und Stegstärken: 0,5 - 1,0 mm, Lichtmaße
der Kammern: 5 - 10 mm; die Stege geben den Platten eine außerordentliche Steifigkeit.
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Abstand zwischen Absorberplatte 1 und Deckplatte 3 (lichte Höhe des
Luftraumes 2): 10 - 20 mm.
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Anhand des Blockschaltbildes der Fig. 4 werden im folgenden beispielhafte
Möglichkeiten zur Betrieb eines wDoppelkollektors" in einer Verbundanlage lit Speichern
und WErxepuspe erläutert.
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Die Anlage enthält außer den Flachkollektor 10 einen galtwasserspeicher
11, einen Warmwasserspeicher 12, die über eine Wärmepumpe 13 niteinander verbunden
sind. Zwei greisläufe 14 und 15 oit Zirkulationspumpen 16 und 17 sind lit den beiden
Absorberplatten 1 und 3 verbunden und untereinander über Dreiwegeventile 18, 19,
20, 21 verknüpft, die in den Zu- und Ableitungen der Absorberplatten liegen. Die
Anordnung
erlaubt, die Absorberplatte nach Bedarf zu entleeren
oder zu füllen und zu durchströmen. Mit 22 ist der Wärmetauscher eines äußeren,
nicht dargestellten Brauchwasser-Leitungssystems bezeichnet.
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Sind beide Absorberplatten 1 und 3 entleert, so wirken sie zusammen
mit dem Luftzwischenraum 2 wie eine Dreifach-Verglasung mit einem K-Wert von etwa
1,42 kealls2/°C.
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Ist nur die äußere Absorberplatte (Deckplatte 3) gefüllt, so wird
sie bei kräftiger Einstrahlung über den Kreislauf 15 an den Warmwasserspeicher 12
angeschlossen, wahrend sie bei bedecktem Himmel (diffuser Einstrahlung) über den
Kreislauf 14 .-n den Kaltwasserspeicher 11 angeschlossen wird und auch dann noch
der Außenluft (mit der Temperatur Ta) Energie entzieht, die über die Wärmepumpe
13 dem Warrwasserspeicher 12 zugefUhrt wird. In beiden Fällen dient die innere,
entleerte Absorberplatte 1 als Isolation gegen den Innenraum (mit der Temperatur
Tj)e Ist nur die innere Absorberplatte 1 gefüllt, so arbeitet der Doppelkollektor
wie ein herkdwmricher Flachkollektor mit doppelter Abdeckung, also mit sehr guter
Isolation gegen khhle Außenluft. Darüber hinaus kann der Doppelkollektor aber zur
Klimatisierung des Innenraumes herangezogen werden: Die Absorberplatte 1 ist so
lange tiber den Kreislauf 15 an den Warmwasserspeicher 12 angeschlossen, bis die
Raumtemperatur (tag) ihren Sollwert erreicht hat; dann wird sie über die Ventile
19, 21 auf den Ealtwasser-Kreislauf 14 umgeschaltet, so daß ein Kühleffekt auftritt,
wenn die Raumtemperatur über ihren Sollwert ansteigt. Aus dem Kaltwasserspeicher
11 wird die Energie mit der Wärmepumpe 13 in den Warmwasserspeicher 12 gepu pt.
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Sind beide Absorberplatten 1 und 3 gefüllt, so ergeben sich mehrere
Betriebsmöglichkeiten, die Je nach den Temperaturen des Raumes bzw. der Außenluft
gefahren werden können und in dem folgcaden Schaubild zu Fig. 4 angegeben sind:
Auß Außenlufttemperatur
| Ta niedrig Ta hoch |
| Ti < Tßoll 3911913o 3 |
| 12 1 12 |
| 1 -/ |
| Ik - |
| 2 Ti > T ll 3 3--, 3 |
| i - soll; m 312 |
| n ?/ 11113-12 |
| (Kühlung) (Kuhlung) |
Das Volumenabsorber-Prinzip erlaubt die fotothermische Energiegewinnung im Niedertemperaturbereich
auch dort, wo Sonnenlicht benötigt, aber nicht vdlständig oder nicht im gesamten
Spektralbereich genutzt wird.
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Für Gewächshäuser werden erhebliche Licht- und Wärmemengen benötigt,
wobei im Tagesablauf die Energienachfrage nicht mit dem Energieangebot zusammenfällt.
Wollte ian ein Gewächshaus mittels Energie aus Schwarzkollektoren heizen, würde
den Pflanzen bei der üblichen Montage auf dem Dach zuviel Licht weggenommen. Die
Schwarzkollektoren itißten also unter Inanspruchnahme bedeutender Nutzflächen auf
dem Freiland aufgestellt werden. Andererseits ist die Temperaturhaltung in einem
Gewächshaus außerordentlich schlecht An warmen bis heiBen Tagen müssen Gewächshäuser
herkõmilicher Bauart mit mechanischen Mitteln beschattet werden, wodurch das gesamte
Lichtspektrum reduziert wird; damit werden den Pflanzen für die Fotosynthese wichtige
Teilbereiche des Spektrums entzogen.
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Ar kühlen Tagen und in den Nächten ist die Wärmeisolation der Gewächshausverglasung
ungenügend.
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Ähnliches gilt für Hallenschwimmbäder und Sporthallen; hier spielt
Tageslicht mäßiger Helligkeit für das menschliche Auge und Wohlbefinden eine erhebliche
Rolle.
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Freischwimmbäder können in europäischen Breiten ohne Beheizung nur
einen kurzen Teil des Tages benützt werden. Würde man Schwarzkollektoren zur Sonnenernergiegewinnung
aufstellen, wären auch hier erhebliche Freilandflachen dafür erforderlich.
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Hier bieten sich Möglichkeiten für den Einsatz selektiv lichtdurchlässiger
wDoppelkollektorenw nach der Erfindung, und zwar wahlweise zur Energiegewinnung
und/oder Beschattung. Zwei Beispiele werden anhand der Fig. 2 und 3 erläutert.
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Beispiel 1 In das Diagramm der Fig. 2 ist gestrichelt die Kurve des
Lichtspektrums eingetragen, das von der Pflanze für die Fotosynthese benötigt wird.
Die beiden Teilspektren mit Spitzen bei 450 und 685 nm umfassen ca. 30 % des gesamten
einfallenden Lichtspektrums, 70 % können also ohne wesentliche Investitionen in
Wärme umgewandelt und zur Beheizung der Gewächs- und Treibhäuser nutzbar gemacht
werden.
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Die Spektralkurve läßt stch als Filterkurve einer selektiv absorbierenden
Flüssigkeit in der Absorberplatte und der Deckplatte 3 des Flachkollektors 10 herstellen
mittels einer MIschung aus reinen Grundfarben, z.B.
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1 Teil eines organischen Grünfarbstoffes, z.B. als Chlorophyll-Extraktion,
4 Teile eines organischen Rctfarbstoffes, z.B. in Form von Bordeaux-Rot, 2 Teile
eines organischen Blaufarbstoffes.
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Diese im Handel erhältlichen Farbstoffe werden in bekannter Weise
feinstgemahlen und antistatisch gemacht; stark'hygroskopische Farbstoffe werden
gegen Agglomeratbildung behandelt.
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- Mir;chungsverhältnis und Intensität sind zweckmaßig für die Füllungen
bzw. Kreisläufe beider Platten, der Absorberplatte und der Deckplatte, gleich, können
aber auch unterschiedlich gewählt werden.
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Die ausgezogene Kurve in Fig. 2 zeigt die spektrale DurchlEssigkeitsverteilung,
die bis 700 mm in sehr guter Ubereinstimmung mit der Spektralkurve der Fotosynthese
ist. Ein so praparierter Flachkollektor 10 erlaubt die Transmission aller für die
Fotosynthese der Pflanzen erforderlichen Teilspektren, während alle übrigen absorbiert,
fotothermisch in Wärme ungewandelt und ueber die Kollektorflüssigkeit einem Speicher
zugeführt werden - wie dies zuvor erläutert wurde -, aus dem die Energie nach zeitlichem
Bedarf abgerufen werden kann. Der in den Sommermonaten anfallende Überschuß kann
nachts wieder über die Kollektoren abgestrahlt werden oder zur Beheizung von Freiland
Verwendung finden. Die Flachkollektoren kennen mit geringstem Aufwand unter bestehende
Gewächshaus-Glas dächer montiert oder als Module direkt in die Baukonstruktionen
eingegliedert werden. Da sie zudem einen sehr niedrigen Wärmeleitwert haben, wird
die Sonnenenergie für diesen Zweck auf wirtschaftlichste Weise genutzt.
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Die Kollektorflüssigkeit kann in ihrer Dichte so eingestellt werden,
daß die Transmissionskurve bereits einer Platte 1 oder 3 den in Fig. 2 (durchgezogen)
eingezeichneten Verlauf hat. Sind dann beide Platten 1 und 3 zugleich gefüllt, so
ergibt sich ein Beschattungseffekt (strichpunktierte Kurve).
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Beispiel 2 In das Diagramm der Fig. 3 ist gestrichelt das für das
Auge sichtbare Teilapektrum innerhalb der Strahlung zwischen 325 und 800 nm eingetragen.
Dieses Spektrum wurde in guter Annäherung bis 630 nm nachgebildet mittels einer
Flüssigkeit,
der Farbpigmente zugesetzt waren in einer Mischung
von z.B.
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2 Teile eines anorganischen Rotfarbstoffes, z.B. als Derivat des Eisenoxids,
4 Teile eines organischen Grünfarbstoffes, 9 Teile eines organischen Blaufarbstoffes
und 5 Teile eines organischen Violettfarbstoffes.
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Das vom menschlichen Auge gesehene Licht überdeckt ca. 35 % des gesamten
Spektrums. 65 fi können also als Wärme gewonnen werden. Sie werden im Falle eines
Freischwimmbades über den Flüssigkeitskreislauf direkt oder über einen Speicher
zugeführt. Die Flachkollektoren können zu diesem Zweck als freitragende Dächer über
Liegeplätzen usw. aufgestellt werden.
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Eine solche Abdeckung absorbiert die UV-Einstrahlung und reduziert
die Überhitzung des Körpers und verhindert Sonnenbrand; außerdem kann der erwähnte
Beschattungseffekt auch hier angewendet werden.
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Die gleichen Flachkollektoren können auch für Hallenschwimmbäder,
Sporthallen u. dgl. verwendet werden.
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Die Flachkollektoren können auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt
betrieben werden, wenn der Flüssigkeit ein chemisch und ggf. spektral fotometrisch
im Durchlaßbereich indifferentes Frostschutzmittel beigemischt wird.
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Aus den Beispielen ergibt sich bereits, daß der wDoppelkollektor"
nach der Erfindung den unterschiedlichsten Kl-maverhältnissen und Anwendungsbedingungen
angepaßt werden kann.
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So ist es durchaus möglich, in Anlehnung an den bekannten Stand der
Technik einer der Platten 1 oder 3 des Flachkollektors 10 nach Fig. 1 zusätzlich
eine Scheibe vorzuschalten, die ihrerseits wiederum mit der ihr benachbarten Platte
einen geschlossenen Hohlraum ähnlich 2 bilden und Je nach Anordnung innen oder außen
liegen kann. Im ersteren Fall kann sie nach einem innenarchitektonischen Konzept
gestaltet, z.B.
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strukturiert sein und in Verbindung mit selektiv lichtdurchlässigen
Kollektoren
besondere Lichteffekte erzeugen. Is zweiten Falle kann sie die Integrierung der
Kollektoren in das Erscheinungsbild des Gebäudes, meist also der Dachhaut unterstützen.
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