DE2912206A1 - Solare dachpfanne fuer luftwaermung - Google Patents

Description

• Zusatzanmeldung zu P 2 8 3 3 3 2 8. 0
• Gegenstand der Zusatzanmeldung ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes und seine Einbindung in thermische Systeme.
• In Fig. 1 stellen Solarpfannen zur Lufterwärmung eine in ihrer Ausbildung einfache und effiziente Er7ärmungsstrecke in einem thermischen Kreisprozeß von Wärmezufuhr und Wärmeentzug der Luft dar.
• In den weiteren Figuren sind Maßnahmen dargestellt, welche die Umsetzung der eingestrahlten Energie n Wärme verbessern, die Wärmeverluste vermindern und einfache Luftführungen bei gutem Wärmetransport in den Pfannen selbst und den vor- bzw, nachgeschalteten Luftkanälen in verschiedenen Varianten zeigen.
• In Fig. 1, 2 und 3 tritt die Luft durch die Öffnung ( 7) aus der Leitung (12 ) kommend in die Pfanne ( 2 ) ein und erwärmt sic.
• auf der schwarzen Absorberfläche (8) ). Über die Öffnungen ( 9 und 7 ) tritt sie dann leicht turbulent in die nächste Pfanne ein, sie weitere Wärme von der Absorber-läche (8 ) der zweiten Pfanne abnimmt; die Lufttemperatur steig' weiter an. Die stetige Wärmeaufnahme der Luft wiederholt sich in jeder folgenden Pfanne.
• Schließlich wird die Luft durch die Öffnungen (10) der letzten Pfanne in die Rohrleitung (12) eingesaugt, durchfließt einen Wärmetauscher 11) oder einen Speicher (13) oder eine W Wärmepumpe (14) oder einer Heizkörper (16) und tritt dann wieder in die Öffnung (7) der ersten Pfannenreihe, womit der Kreislauf geschlossen ist.
• Im Bereich des Übergangs der erwärmten Luft von einer Pfanne zur nächsten ist eine elastische Dichtung (26) eingelegt, so daß keine Warmluft entweichen kann, Die lichtdurchlässige Abdeckung (4) ist mit einem elastischen Streifen (17) umrandet, der mit der Pfanne (2) befestigt ist, Damit ist der Luftraum in der Pfanne gegenüber der Außenluft abgedichtet.
• Die im System fließende, von Verunreinigung freie Luft gewährleiste.
• damit auch eine von Verschmutzung frei bleibende Unterseite der lichtdurchlässigen Abdeckung (4); eine Verminderung der Strahlungs durchlässigkeit der lichtdurchlässigen Abdeckung tritt auch bei längerem Betrieb nicht ein, Bei offenen Luftpiaden, bei denen Außenluft oder Luft aus dem Dacnraum angesaugt wird, ist, wie in Fig, 4 gezeigt ein Luftfilter 27 und/oder ein Staubzyklon vorgeschaltet.
• Die Pfannen heizen sich mit der Zeit der Einstrahlung auf; sie stellen mit ihrer großen iWasse einen beachtlichen Wärmespeicher dar, Auf diese Weise kann die Wärme auch noch in den späten Abendstunden von den Pfannen mittels der durchfließenden Luft in beträchtlichem Umfang abgenommen werden, Trocknungsprozesse mit erwärmter Luft können mehrere Stunden am Abend fortgesetzt werden3 wenn die natürliche Außenluft schon kein Trocknungspotential mehr besitzt, So kann die Kapazität von Trocknungsanlagen gesteigert werden.
• Eine Warmluftheizung der Häuser kann auf direktem Wege über die Dachpfannen als Wärmespeicher betrieben werden, Natürlich kann auch im Kreislauf der Luft über eine Wärmepumpe die in den Pfannen gespeicherte Wärme abgezogen werden.
• Dadurch, daß die Dachpfannen als Wärmespeicher wirken, ebnen sie den starken Strahlungseinfall der Sonne über die WIittagsstunden ein, was zu kleineren Anlagengrößen von Wärmeaustauschern, Wärmepumpen und weiteren Speichern führt, Gleichzeitig wird durch die Pfannen der Dachraum aufgeheizt.
• In den Nachtstunden oder längeren, sonnenarmen Perioden des Tages kann auch diese Wärme der Luft des Dachraumes bei ge3f -neter Eintrittsklappe (15) im Durchfluß durch die wärmeenizieherden Anlagen (11, 13 oder 14) genutzt werden, Die abgekühlte Luft tritt bei geöffneter Klappe (18) wieder aus.
• Zur Steigerung der Absorption und Verbesserung der Wärmeumsetzung ist die Absorberfläche (8) mit Rillen versehen, mikrofein aufgerauht und/oder selektiv beschichtet - in einigen Fällen wird ein besonders rasches Ansprechen des Solarkollektors auf die Sonneneinstrahlung gewünscht. Hier ist es notwendig, die Ziegelmasse weitgehend von der Erwärmung auszuschließen. Zu diesem Zweck ist der Pfannengrund mit Rillen versehen, auf denen die Absorberfolie (22) in Fig. 3 liegt; die so eingeschlossenen Lufttaschen wirken als Isolator, In den Fig. 4, 5, 6 ist der Pfannengrund mit einer die Wärmestrahlen reflektierenden Folie ( 19) ausgelegt. Die zwischen der Folie und dem Ziegelgrund eingeschlossenen Luftschichten (20) dienen als Isolator, Ferner ist vorgesehen, daß die Pfannenrückseite mit einer Isolierschicht (21) versehen ist, die z B, durch Aufsprühen erreicht werden kann, was auch nach dem Verlegen der Pfannen noch möglich ist. Weiterhin lassen sich zur Wärme dämmung die Dachlatten (20) mit Isolierplatten (23 ), wie z. B, Styropor unterlegen. Der Raum (25) in Fig. 4 z,vischen der oberen Dachpfanne und Deckplatte (23) dient als Abzugskanal. Durch diesen quer liegenden Abzugskanal kann eine Reihe nebeneinanderliegender Pfannen über die Öffnung (10) abgesaugt werden In Fig. 5 ist der Luftraum zwischen dem Absorber (22) und der lichtdurchlässigen Abdeckung (4) völlig abgedichtet; er wirkt isolierend. Der Absorber gibt seine Wärme auf der Unterseite an die vorbeifließende Luft ab, In Fig. 6 sind über dem Absorber (22) zwei lichtdurchlässige Abdeckungen (4) angeordnet, so daß sich zwei ruhende, isolierend wirkende Luftschichten ergeben. Selbst die der Strahlung zugewandte Seite des Absorbers (22), die Unterseite der lichtdurchlässigen Abdeckung (4), ist, entsprechend ihren Aufgaben, selektiv beschich-et, womit der Austritt der Wärme gebremst wird.
• Die Absorberfolie (22) oder die lichtdurchlässige Abdeckung (4) in Fig. 7 und 8 ist so ausgebildet, daß sie eine Aussparung (26 der Pfanne überdeckt und auf die lichtdurchlässige Abdeckung der davorliegenden Pfanne aufstößt, Die Absorberfolie (22) endet in einem gewissen Abstand vor der Stirnfläche (18) der Pfanne, so daß die Öffnung (9) für den Austritt der Luft entsteht.
• Bei dieser Ausbildung von lichtdurchlässiger Abdeckung und Absorberfolie (22) entfallen Löcher oder Durchbrüche in der Pfanne.
• In den Fig. 9, 10, 11 liegen die Kanäle für die Lufterwärmu g der Pfanne (2) selbst. Die durch die lichtdurchlässige Abdeckung (4 einfallenden Strahlen treffen auf die Absorberfläche (8) und erwärmen die Pfanne. Die durch die Kanäle (27) fließen Luft e-.-zieht durch Konvektion der Pfanne die Wärme, Bei den beiden unteren Pfannen in Fig. 9 und 11 schließt die lichtdurchläss-. ge Abdeckung den Raum (26) ab; er ist nicht belüftet und wir al-Isolator, Staubhaltige Luft kann die Absorberfläche (8) nicht verunreinigen. Bei der oberen Pfanne in den Fig. 9 und 11 dagegen wird auch der Raum (28) von Luft durchströmt; neben der Fläche drs Kanals (27) steht auch die Absorberfläche für die Wärmeübertragung zur Verfügung. Die in den Kanälen (27) bzw. auf der Absorberfläche erwärmte Luft tritt, wie in Fig. 8 dargestell., aus jeder einzelnen Pfanne in den Kanal (29) ein, In Fig. 11 tritt c:-erwärmte Luft der ersten Pfanne in die zweite ein, erwärmt s.-weiter und fließt dann in die nächste, so daß die Luft entsprechend der Zahl der in Reihe geschalteten Pfannen eine korrespondierend hohe Austrittstemperatur annimmt. Durch die Reihenschaltung der Pfannen (Fig. 11) läßt sich somit eine höhere Austrittstemperatur erreichen als mit einer Parallelschaltung (Fig. 9), Die Pfannenbauarten nach Fig. 9 und 11 lassen sich auch in einen thermischen Kreislauf, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, verwenden, Die vorstehend beschriebenen Lösungen für die Ausbildung von Pfannen als Solar-Luftkollektoren lassen sich auch in gleicher Weise auf .vellenförmige und auch völlig flache Dachabdeckungen, wie z. B. Eternitplatten, übertragen.

Claims (1)

1. Patentansprüche Anspruch 1 : Solarpfannen zur Lufterwärmung dadurch sekennzeichnet, da die Pfannen derart in Reihe angeordnet sind, daß der Pfad zur Erwärmung der Luft innerhalb der Pfannen und geschlossene Kanäle liegt und die Mittel : 11, 13, 11, 16 in Fig. 1) zuni Wärmeentzug aus der Luft direkt an die Eintritts öffnung (7) der ersten Pfanne und die Austritsöffnung '10, Fig. 1) der letzten Pfanne anschließend, so daß der Luftstrom völlig innerhalb eines abgeschlossenen Systems fließt und die Luft einem Kreisprozeß von Erwärmung und Wärmeentzug unterworfen ist, Anspruch 2 Solarpfanne zur Lufterwärmung dadurch gekennzeichnet, daß die Absorberfläche (8) Rauhigkeiten und! oder eine selektive Beschichtung aufweist, welche die Absorption der Strahlung vergrößert und die Wärmeemission vermindert.

   Anspruch 3 : Solarpfanne zur Lufterwärmung dadurch gekennzeichnet, daß die der Strahlung zugewandte Seite Rillen (20) aufweist und mit einer Absorberfolie (22) überdeckt ist, so daß zwischen dieser und @em P@@nnengrund ruhende Luft eingeschlossen ist.

   Anspruch 4 Solarpfanne zur Lufterwärmung dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Pfanne mit einem Isolierstoff (21) beschichtet ist.

   Anspruch 5 Solarpfannen dadurch gekennzeichnet, daß sie au.- Dachlatten (20) aufliegen, die zur Dachraumseite mit Isolierpla-en (23 ) belegt sind.

   Anspruch 6 Solarpfannen nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß der von Pfannen und Isolierplatten eingeschlossene Querkanal (25) Absaugkanal für die erwärmte Luft darstellt.

   Anspruch 7 Solarpfanne für Lufterwärmung dadurch gekennzeichnet, daß diese am unteren Ende eine Aussparung (26) (Fig. 7 und 8) aufweist, die von der Absorberfolie (22) oder der lichtdurchlässigen Abdeckung (4) überdeckt wird, derart, daß sich gleichzeitig eine Abdichtung zur unterliegenden Pfanne ergibt.

   Anspruch 8 Solarpfanne zur Lufterwärmung dadurch gekennzeichnet, daß diese von Konälen zur Luftführung im Pfannenmaterial durchzogen sind (Fig. 8, 9, 10).

   Anspruch 9 Solarpfanne nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß durch eine lichtdurchlässige Abdeckung (4) der Absorberfläche (8) ein luftdicht geschlossener Raum (28) entsteht.

   Anspruch 10 Solarpianne nach den Ansprüchen 8 und 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Luft an einem Ende in die Kanäle der Pfanne ein und am anderen Ende der Pfanne in einen Sammelkanal (29) eintritt, dessen Oberseite von der Belegung des Daches und dessen Unter seite von der Beplankung (23) gebildet wird.

   Anspruch 11 Solarpfanne nach den Ansprüchen 8 und 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung des Luftkanals einer Pfanne unter der Eintritsöffnung der folgenden Pfanne angeordnet ist, so daß der gesamte Luftpfad einer Pfannenreihe von der Traufe zum First innerhalb der Pfannen liegt.