DE2947877A1

DE2947877A1 - Kunststoff-luftkollektor mit hohem wirkungsgrad

Info

Publication number: DE2947877A1
Application number: DE19792947877
Authority: DE
Inventors: Alfred Prof. Dr. 5100 Aachen Boettcher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-11-28
Filing date: 1979-11-28
Publication date: 1981-07-23

Description

Kunststoff-Luftkollektor mit hohem Wirkungsgrad
Solarkollektoren zur Erwärmung von Luft, die aus randverschweissten Kunststoff-Folien bestehen, zwischen denen die zu erwärmende Luft hindurchgeblasen wird, verwenden üblicherweise eine schwarz gefärbte Folie als Absorber für die Sonnenstrahlung. Diese Folie ist auf einer Seite mit der zu erwärmenden Luft in Kontakt und gibt an sie einen Teil der absorbierten Strahlungsenergie als Wärme ab. Wegen des bei technisch machbaren Luftgeschwindigkeiten relativ schlechten Wärmeübergangs von der schwarzen Folie an die vorbeiströmende Luft hat die Folie stets eine deutlich höhere Temperatur als die Luft, was zu nachteiligen Wärmeverlusten führt.
Ferner muss bei solchen Folienschläuchen der luftdurchströmte Querschnitt stets flach gehalten werden, um einen hinreichenden Wärmeübergang Folie/Luft zu erzielen. Dies wird im allgemeinen durch Spannen der Folienschläuche auf der Unterlage näherungsweise erreicht,- ein rechteckiger Querschnitt, wie er optimal wäre, kann jedoch so nicht erreicht werden.
Beide Nachteile können erfindungsgemäss dadurch überwunden werden, dass in den luftführenden Spalt ein dünnes, metallisches Absorberblech eingeschoben wird, das über die ganze Breite reicht. An seinen Längsseiten wird es so umgebogen, dass die darüber-und darunterliegenden beiden Folien ähnlichen Abstand vom Absorberblech haben (siehe Fig. 1).
Das Blech kann auch beidseitig in Profilleisten geführt werden, die der besseren Wärmeisolation wegen aus Kunststoff bestehen können (siehe Fig. 2). An beiden Seiten und/oder in der Mitte kann das Blech so gebogen werden, dass seine Breite durch elastische Verformung um einige Millimeter verringert werden kann. Hierdurch ist ein strafferes Einpassen in den Folienschlauch möglich (siehe Fig. 3). Eine Mittelfalte des Absorbers dient bei breiten Kollektoren zugleich zur Mittelunterstützung des Absorberbleches und der Deckfolie.
Die zu erwärmende Luft strömt sowohl oberhalb wie auch unterhalb des Absorberblechs, wodurch die Wärmeübergangsfläche gegenüber Folienkollektoren ohne eingeschobenen Absorber verdoppelt wird. Gleichzeitig werden die Wärmeverluste dadurch verringert, dass das heisse Absorberblech nur noch sehr kleine Berührungsflächen mit der Unterlage hat. Hierdurch sind sehr hohe Wirkungsgrade möglich.
Das Absorberblech ist auf seiner Oberseite zur Erzielung hoher Absorptionswerte geschwärzt, auf der Unterseite dagegen metallisch, um eine geringe Abstrahlung im langwelligen Infrarot zu haben.
Zur Verbesserung des Wärmeübergangs vom Absorberblech zur Luft kann dessen Oberfläche durch Aufrauhen oder mechanische Prägung vergrössert werden.
Um bei ungleichmässiger Luftverteilung am Eingang des Kollektors auf den oberen und unteren Teilkanal unterschiedliche Drucke oben und unten zu vermeiden, können in das Absorberblech Öffnungen gestanzt oder gebohrt werden, durch die hindurch ein Druckausgleich erfolgt.
Um die Absorberbleche in die fertig konfektionierten und am Einsatzort ausgelegten Schlauchkollektoren einschieben zu können, bleibt bei diesen der luftführende Spalt auf einer Schmalseite über die ganze Breite offen.
Nach Einschieben der Absorberbleche wird die Öffnung verschweisst, verklebt oder mechanisch dicht verschlossen, beispielsweise durch Verwendung eines Reissverschlusses.
Leerseite

Claims

FATENTANSPRÜCHE X olarkollektor zur Erwärmung von Luft, bestehend aus Kunststoff-Folien, zwischen denen die Luft durchgeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, dass in den luftdurchströmten Spalt metallische Absorberbleche so eingebracht sind, dass die zu erwärmende Luft sowohl an ihrer Ober- wie auch an ihrer Unterseite vorbeiströmt.
2. Solarkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Metallabsorber durch geometrische Makro- und Mikrounebenheiten vergrössert wird.
3. Solarkollektor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite des metallischen Absorbers geschwärzt wird, während seine Unterseite metallisch blank bleibt.
4. Solarkollektor nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Absorber an den Längsseiten oder/und innerhalb seiner Fläche so gebogen ist, dass seine Breite durch elastisches Verformen um einige Millimeter verringert werden kann.
5. Solarkollektor nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Absorber auf beiden Seiten des Luftspalts im Kollektor in Profilleisten geführt ist.
6. Solarkollektor nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem metallischen Absorber Öffnungen sind, durch die hindurch ein Druckausgleich zwischen den beidseitigen Luftströmungen möglich ist.
7. Solarkollektor nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff-Schlauch an einer Schmalseite eine Öffnung hat, durch die die metallischen Absorberkörper eingeschoben werden, und die durch einen mechanischen Verschluss geschlossen werden kann.