DE2913360A1 - Sonnenkollektor zur erwaermung eines gasfoermigen waermetransportmittels - Google Patents

Sonnenkollektor zur erwaermung eines gasfoermigen waermetransportmittels

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DE2913360A1 DE19792913360 DE2913360A DE2913360A1 DE 2913360 A1 DE2913360 A1 DE 2913360A1 DE 19792913360 DE19792913360 DE 19792913360 DE 2913360 A DE2913360 A DE 2913360A DE 2913360 A1 DE2913360 A1 DE 2913360A1
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Description

KSLlPS MSIHffSRMLTüMß QMBIL StsimsEöi 9* λ 2000 Ηώξ"':'ϊγ
sur Erwärmung eines gasfosfasigss, "ifa^iie^sss
Di© Erfindung e©2ielit sioii auf ©inen SoiaiSialsolIektor cüü; 2i3-uä^MUxag ©ines gasförialgea i/anEetraasport-miirfeels 5 bestehend aus einem mit einer transparenten Abdeekiang versehenen wärmeisolisrten. flachen Gehäuse 9 in welchem im Weg zwischen dem Wärmetransportmitteleinlaß und -auslaß ein vom durchströmenden Wärmetransportmittel beaufschlagter Absorber angeordnet ist« Das gasförmige Wärmetransportmittel besteht hierbei üblicherweise aus Luft«
Bei den bekannten Sonnenkollektoren dieser Art besteht die Gehäuseabdeckung üblicherweise aus ein oder zwei transparenten Glasscheiben und ist der Absorber derart zwischen diesen Scheiben und dem Gehäuseboden angeordnet, daß er mehr oder weniger in direktem Kontakt mit dem durchströmenden Wärme-. transportmittel steht.
Gasförmige Wärmetransportmittel, insbesondere Luft, besitzen aber nur einen relativ kleinen Wärmeübertragungskoeffizienten zum Absorber. Dies führt zu höheren Absorbertemperaturen und damit zu größeren Wärmeverlusten über die Abdeckung.
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Jü 030042/0177 5
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrundes einen Sonnenkollektor für gasförmige lifärmetransportmittel mit geringeren Wärm©-= Verlusten und damit höheren Wirkungsgraden su sehaffeno
Diese Aufgabe wird bei einem Sonnenkollektor eingangs erwähnter Art gemäß der Erfindung dadurch gelöstD daß die Abdeckung aus einer Anzahl neben- und praktisch aneinanderliegender9 verschlossener und evakuierter transparenter Rohre bestehts die in ihrer unteren Längsschnittshälfte auf der Innenseite mit einer selektiven Absorberschicht bedeckt sindo
Selektive Absorber besitzen für Sonnenlicht (O53 bis 2 „5 /um) ein Absorptionsvermögen cc = 0,85 und für Wärmestrahlung (3 bis 30 /um) ein Emissionsvermögen S < 0,15. Derartige selektive Absorber können z.B. als Schicht aus Nickel- bzw. Kobaltoxyd oder Kobaltsulfid (CoSx 0^) auf einer Metallunterlage (Ag, Cu, Al) hergestellt sein.
Vorzugsweise stehen die als Absorber ausgebildeten unteren Längsschnittshälften der Abdeckrohre in ihrer Gesamtheit in unmittelbarem Wärmekontakt mit dem gasförmigen Wärmetransportmedium .
Mit einem derartigen Sonnenkollektor läßt sich bei den üblicherweise vorliegenden Betriebstemperaturen von ca, 600C der K-Wert von etwa 8,0 W/m K auf etwa 2,5 W/m K verringern. Daraus ergibt sich eine Erhöhung des Wirkungsgrades 7) von 0,24 auf 0,63.
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Is e®£ noch ©s^Mlrat, daß ein© &M©<skissg sue evakuierten Rofc©s für Sosaankollaktörüa ©it £Iuide& Wärisetransport-Bi©di©E aus der DE-OS 2 522 160 bekannt ist. Die iiMeek- robs1® sind hierbei lediglich mit einer ultrarotreflektie- r enden Schicht bedeckt0
Aus der DE-OS 2 615 475 sind, ferner Soxmenkollektoren
fluid© Transportiiedien mit einer- Abdeckung aus evakuierten bekannt, die auf ihrer Innenseite mit einer selekti-Absorberschicht bedeckt sindf aber mit einem vom Wärmetransportmedium durchflossenea Wärmeaustauscher in Berührung stehen.
Um das durchströmende gasförmige Wämietransportmittel noch besser mit den Absorber-Abdeckrohren in Berührung zu bringen, weist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Sonnenkollektors nach der Erfindung die der Rückseite der Abdeckrohre zugewandte Bodenfläche des Gehäuses ein wellenförmiges, dem Verlauf der Abdeckrohre angepaßtes Profil auf. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den Abdeckrohren und dem wellenförmigen Gehäuseboden zwischen 0,5 und 3 cm. Das wellenförmige Profil des Gehäusebodens besteht zweckmäßigerweise aus Isoliermaterial.
Zur wetterbeständigen Abdichtung kann zwischen den einzelnen Abdeckrohren und zwischen diesen und den Gehäuseseitenwänden jeweils eine Dichtung aus elastischem Material ange-
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foraent seiao Alis ©1α©ΐ1©©3&© Diehtyag eignen sich soBo Strel foa mi® Silikon^Saiitselmaki, ias'besendtsr© in geschäumter Formo
Bis Abdeekrohre können mit ikr©n Bsel©H. im ßsliäus® gshaltert sein j, SoBo durch Abfliegen auf d©n Gehäuse seitem-ränden,, Ge= siß ®in@r weiteren -yortsilhaftoa AueführungsfOK5Si das Sosmen= Kollektors aach der Srfiadimg ©iad die Abdeckrohre Jedoch in
tij»tälÄÄ^^(Si©^i ötSij& IU«I2. MJiiU MJlX y&JaAiL(SUlΜΛ*5ίώ ν^ώ UyilA^l^XASAA A<SI©^»ää.^Iä ©lyie? &Δ ISJCAe)1^ parsntem Folienmate^ial yatergsbraehtp das gleichzeitig am Gehäuse befestigt ist«, Das transparent® Folienmaterial besteht aus einem bis 20Q0C wärmebeständigem Kunststoff B z«,B„ aus Polytetrafluoräthylen (Hosteflon ET) oder Polyvinylfluorid (Tedlar).
Zum Schutz der Abdeckrohre und zur Abdichtung des Gehäuses kann im Gehäuse oberhalb der Abdeckrohre eine zusätzliche, transparente Schutzscheibe luft- und wasserdicht angebracht sein.
Die Erfindung wird nunmehr anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Sonnenkollektor nach der Erfindung,
Flg. 2 - ebenfalls im Querschnitt - einen Ausschnitt aus einem abgewandelten Sonnenkollektor nach der Erfindung und
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1S13360
FIg0 3 ■= trlQdQT-vM im Quersoliait'fe = ©in© f®il<aiisiß&t siae Äusfüliruagsform sxnea S©jsn©nk©ll©ktors aaela der
Dss3 Sonnenkollektor' nach FIg0 1 besitzt ©In Gehäuse 1 & der aus einem tsrogartigea Kasten 2 aus Metallblech besteht» der auf seiner Innenseite mit einer Isolierung aus z«B„ Polyurethan oder Glaswolle verseheii ist. Der so entstandene Gehäuseboden ist mit 3 und die Gehäuseseitenwände sind mit 4 bezeichnetο Das Gehäuse 1 ist mit einem Einlaß 5 und einem Auslaß 6 für ein gasförmiges Wärmetransportmittel, z.B. Luft, versehen. Nahe über dem Wärmetransportmittelfluß (Pfeil P) sind zur Abdeckung des Gehäuses 1 mehrere neben- und praktisch aneinanderliegende Glasrohre 7 mit rundem Querschnitt angeordnet, die ätirnseitig verschlossen und auf einen Restgasdruck von weniger als 1 inbar evakuiert sind. Die Glasrohre 7 sind in ihrer unteren Längsschnittshälfte auf der Innenseite mit einer selektiven Absorberschicht 8, z.B. aus CoSx 0^, bedeckt. Auf diese Weise wird erreicht, daß das durch den Einlaß 5 einströmende Wärmetransportmittel in direkten Kontakt mit der Rückseite der Glasrohre 7 geführt wird, so daß ein Wärmeaustausch zwischen dem Wärmetransportmittel und den über die Absorberschichten 8 erhitzten Glasrohren 7 stattfindet, worauf das erwärmte Wärmetransportmittel das Gehäuse 1 durch den Auslaß 6 wieder verläßt und einem Verbraucher oder Speicher zugeführt werden kann. -Zusätzlich ist im Gehäuse 1 oberhalb der Abdeckrohre 7 eine
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transparent® Schutzscheibe 90 Z0B0 ange
luft= und wasser=
Bei dem Sonnenkollektor nach Fig. 2 ist zwischen den einsei= nen Abdeckronren 7 und zwischen diesen und den Gehäuseseiten·= iiränden 4 jeweils eine Dichtung 10 aus elastischem Material» s.Bο aus Silikon-Kautschuks, angebrachte Außerdem weist hierbei die der Rückseite der Abdeckrohre 7 zugewandte Boden fläche 5 des Gehäuses 1 ein wellenförmiges Profil 11 auf, das.dem Verlauf der Abdeckrohre 7 derart angepaßt ist, daß der Wärmetransportmittelfluß (Pfeil P) eng an den Abdeckrohren 7 entlanggeführt und damit das Wärmetransportmittel in noch bessere Berührung mit den Absorber-Abdeckrohren 7 gebracht wird. In der Praxis hat es sich als günstig erwiesen, den Abstand zwischen den Abdeckrohren 7 und dem wellenförmigen Gehäuseboden 3 bzw. 11 zwischen 0,5 und 3 cm zu , wählen. Das wellenförmige Profil 11 des Gehäusebodens 3 besteht zweckmäßigerweise ebenfalls aus Isoliermaterial, und zwar vorzugsweise aus demselben Material wie die Isolierung des Karstens 2.
Bei dem Sonnenkollektor nach Fig. 3 sind die mit einer selektiven Absorberschicht 8 bedeckten Abdeckrohre 7 in langgestreckten und miteinander verbundenen Taschen 12 aus transparentem Folienmaterial, z.B. aus einem wärmebeständigen Kunststoff, untergebracht. Die Taschen 12 bestehen aus einer wellenartig gefalteten Folie 13, die an den Knickpunkten 14 mit einer
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gleichartigen Abdeckfolie 155 2OBO durch Schweißen, verbunden istο Die so entstandenen Taschen 12 sind gleichzeitig am Gehäuse 1, insbesondere an den Gehäusaseitenwänden 4, befestigt»
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«5 W DEW

Claims (9)

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH, Steindamm 94, 2000 Hamburg 1 Patentansprüche ι
1.) Sonnenkollektor zur Erwärmung eines gasförmigen Wärmetransportmittels, bestehend aus einem mit einer transparenten Abdeckung versehenen wärmeisolierten flachen Gehäuse, in welchem im Weg zwischen dem Wärmetransportmitteleinlaß und -auslaß ein vom durchströmenden Wärmetransportmittel beaufschlagter Absorber angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung aus einer Anzahl neben- und
praktisch aneinanderliegender, verschlossener und evakuierter transparenter Rohre (7) besteht, die in ihrer unteren Längsschnittshälfte auf der Innenseite mit einer selektiven Absorberschicht (8) bedeckt sind.
2. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Absorber ausgebildeten unteren Längsschnitt shälf ten der Abdeckrohre (7) in ihrer Gesamtheit in unmittelbarem Wärmekontakt mit dem gasförmigen Wärmetransportmedium stehen.
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3. Sonnenkollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet j daß die der Rückseite der Abdeckrohre (7) zugewandte Bodenfläche (3) des Gehäuses (1) ein wellenförmiges, dem Verlauf der Abdeckrohre angepaßtes Profil (11) aufweist.
4. Sonnenkollektor nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Abdeckrohren (7) und dem wellenförmigen Gehäuseboden (3, 11) zwischen 0,5 und 3 cm beträgt.
5. Sonnenkollektor nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wellenförmige Profil (11) des Gehäusebödens (3) aus Isoliermaterial besteht.
6. Sonnenkollektor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Abdeckrohren (7) und zwischen diesen und den Gehäuseseitenwänden (4) jeweils eine Dichtung (10) aus elastischem Material angebracht ist.
7. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckrohre,(7) in langgestreckten und miteinander verbundenen Taschen (12) aus transparentem Folienmaterial (13» 15) untergebracht sind, das gleichzeitig am Gehäuse (1) befestigt ist.
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8. Sonnenkollektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Folienmaterial (13, 15) aus einem wärmebeständigen Kunststoff besteht.
9. Sonnenkollektor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß luft- und wasserdicht im Gehäuse (1) oberhalb der Abdeckrohre (7) eine zusätzliche transparente Schutzscheibe (9) angebracht ist.
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DE19792913360 1979-04-03 1979-04-03 Sonnenkollektor zur erwaermung eines gasfoermigen waermetransportmittels Withdrawn DE2913360A1 (de)

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