DE4230162A1 - Solarkollektor - Google Patents

Solarkollektor

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DE4230162A1
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absorber
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Eberhard Willach
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Vielberth Inst Entw & Forsch
Original Assignee
Vielberth Inst Entw & Forsch
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Solarkollektor gemäß Oberbegriff Schutzanspruch 1.
Solarkollektoren sind in den unterschiedlichsten Ausführungen bekannt. Sämtliche auf den Markt erhältliche Solarkollektoren sind aber relativ teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Solarkollek­ tor aufzuzeigen, der insbes. auch mit großer Absorberfläche preiswert gefertigt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Solarkollektor entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Schutzanspruches 1 ausgebildet.
Der erfindungsgemäße Solarkollektor läßt sich preiswert insbes. auch großflächig realisieren und kann in den unter­ schiedlichsten Bereichen eingesetzt werden. Der erfindungs­ gemäße Solarkollektor eignet sich insbes. auch für die Verwendung bei Anlagen zur Gewinnung von Brauchwasser, d. h. speziell auch bei Meerwasser-Entsalzungsanlagen.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an Aus­ führungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in Teildarstellung einen Absorber zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Solarkollektor;
Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie I-I der Fig. 1;
Fig. 3 in Teildarstellung und im Schnitt eine Ausführungs­ form des erfindungsgemäßen Solarkollektors;
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Solarkollektor gemäß Fig. 3;
Fig. 5 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Solarkollek­ tors;
Fig. 6 in Teildarstellung und in Draufsicht den Solarkollek­ tor gemäß Fig. 5;
Fig. 7 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Solarkollektors;
Fig. 8 in Draufsicht eine Teillänge des Solarkollektors gemäß Fig. 7;
Fig. 9 in ähnlicher Darstellung wie in Fig. 3 eine weitere Ausführungsform;
Fig. 10a und 10b jeweils in Teildarstellung und im Schnitt weitere Ausführungsformen des neuerungsgemäßen Solarkollektors;
Fig. 11 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt eine weitere Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 12 und 13 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt eine weitere Ausführungsform des Sonnenkollektors gemäß der Erfindung in einem Transportzustand (Fig. 12) bzw. in einem Betriebszustand;
Fig. 14 und 15 in Detaildarstellung die Einspannung der Folie bei dem Sonnenkollektor gemäß Fig. 13.
In den Figuren ist 1 ein Absorber, der aus einem dunkelfarbigen, bevorzugt schwarzem Kunststoff gefertigt ist. Im einzelnen besteht der Absorber 1 aus einer Länge einer aus Kunststoff durch Extrudieren hergestellten Hohlkammer- bzw. Stegplatte 2, in der eine Vielzahl von nach außen hin geschlossenen und voneinander durch die Stege getrennten Einzelkanälen 3 gebildet ist. Die Einzelkanäle 3 erstrecken sich in einer Richtung, in der die Absorber 1 von dem Wärme transpor­ tierenden Medium (Flüssigkeit) durchströmt wird. An den beiden quer bzw. senkrecht zu dieser Achsrichtung verlaufen­ den Seiten ist an der Stegplatte 2 jeweils ein geschlitztes Rohrstück 4 vorgesehen, welches ebenfalls aus Kunststoff gefertigt ist und einen die Einzelkanäle 3 verbindenden Verbindungskanal 5 bildet. Die Stegplatte 2 reicht mit ihrem jeweiligen Ende in den Schlitz des Rohrstückes 4 hinein und ist mit geeigneten Techniken, beispielsweise durch Kleben oder Schweißen mit diesem Rohrstück 4 verbunden. Jedes der beiden, am Absorber 1 vorgesehenen Rohrstücke 4 ist an einem Ende verschlossen und am anderen Ende an eine Leitung zum Zuführen bzw. zum Abführen des Wärme transportierenden Mediums angeschlossen.
Die Fig. 3 und 4 zeigen einen Solarkollektor, der unter Verwendung des vorbeschriebenen Absorbers 1 realisiert ist. Im einzelnen besteht dieser Solarkollektor 6 aus einem Träger 7, der eine hohe Wärmeisolation sicherstellt, d. h. für diesen Zweck entweder aus einem Material mit äußerst geringer Wärmeleitfähigkeit hergestellt ist oder mit einer Schicht aus einem wärme-isolierenden Material versehen ist. Der Träger 7 kann an seiner Oberseite auch noch mit einer Infrarot-Strah­ lung reflektierenden Schicht versehen sein.
Auf der Oberseite des Trägers 7 ist der Absorber 1 gehalten, und zwar beispielsweise dadurch, daß dieser Absorber 1 mit seinem Rand geringfügig in einem am Träger 7 befestigten und diesen umschließenden Rahmen 8 hineinreicht. Der Rahmen 8 besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus Rahmenele­ menten, die jeweils von Rohrstücken 9 gebildet sind. Die Rohrstücke 9, die einen Durchmesser aufweisen, der um ein Vielfaches größer ist als die Dicke der Stegplatte 2 bzw. als der Durchmesser der Rohrstücke 4, sind bei dieser Ausführung derart geschlitzt, daß die Stegplatte 2 zumindest an den beiden senkrecht zu den Rohrstücken 4 verlaufenden Seiten in das jeweilige Rohrstück 9 geringfügig hineinreicht und dadurch am Rahmen 8 bzw. am Träger 7 gehalten ist.
Über den Rahmen 9 ist eine in hohem Maße lichtdurchlässige, aber UV-beständige Kunststoffolie 10 gespannt, die mit ihrem Randbereich über den Rahmen 8 nach unten gezogen und an der Rückseite des Trägers 7 in geeigneter Weise befestigt ist. Da der Rahmen 8 wegen des relativ großen Durchmessers der Rohrstücke 9 über die Oberseite der Stegplatte 2 weit vorsteht, befindet sich auch die Folie 10 mit Abstand über der dem Träger 7 abgewandten Oberseite der Stegplatte 2 bzw. der Absorberfläche des Absorbers 1. Die Folie 10 bildet somit eine lichtdurchlässige, ein unerwünschte Wärme-Abstrahlung vom Absorber 1 deutlich vermindernde Abdeckung.
Um trotz Temperaturschwankungen den erforderlichen Abstand der Folie 10 vom Absorber 1 sicherzustellen, um insbesondere aber auch den gespannten Zustand der Folie 10 aufrecht zu erhalten und damit u. a. auch ein Flattern dieser Folie im Wind usw. zu vermeiden, sind zwischen der Folie 10 und dem Absorber 1 verteilt Spannelemente bzw. Folien-Spanner 11 vorgesehen. Diese bestehen bei der dargestellten Ausführungs­ form jeweils aus zwei aus Kunststoff gefertigten napfartigen und teleskopartig ineinandergreifen sowie relativ zueinander verschiebbaren Elementen 12 und 13. In dem von dem Element 12 und 13 umschlossenen Raum ist jeweils eine Druckfeder oder ein anderes druckfederartig wirkendes Federelement vorge­ sehen. Das in der Fig. 3 obere Element 12 ist einstückig mit einem relativ großflächigen Teller 14 hergestellt, mit welchem sich der Folien-Spanner 11 gegen die Innenseite der Folie 10 abstützt. Das untere Element 13 ist in geeigneter Weise, beispielsweise durch Kleben auf der Oberseite der Stegplatte 2 befestigt.
Der Solarkollektor 6 läßt sich insbesondere auch großflächig, d. h. mit einer wirksamen Fläche von über 10 m2 mit relativ geringen Kosten realisieren. Der Solarkollektor 6 kann für die unterschiedlichsten Zwecke eingesetzt werden, beispiels­ weise für die Warmwassergewinnung, für die Beheizung von Schwimmbädern usw. Der Solarkollektor 6 eignet sich insbes. auch für die Verwendung bei Anlagen zur Gewinnung von Brauchwasser, speziell bei Anlagen zur Entsalzung von Meerwasser.
In den Fig. 5-10b sind weitere Ausführungen dargestellt, für die die vorgenannten Einsatzmöglichkeiten und Vorteile in gleicher Weise gelten.
Bei dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten Solarkollektor 6a, der eine besonders preiswerte Lösung wiedergibt, ist auf den Rahmen 8 verzichtet, d. h. die Folie 10 ist direkt über den Rand des auf dem Träger 7 befestigten Absorbers 1 geführt und am Umfang oder an der Unterseite des Trägers 7 mit ihrem Rand befestigt.
Um den erforderlichen Abstand zwischen der Folie 10 und dem Absorber 1 im Bereich der Oberseite dieses Absorbers sicher­ zustellen, ist auf dem Absorber 1 bzw. auf der Stegplatte 2 ein als Abstandhalter dienendes Gitter 15 vorgesehen. Dieses Gitter 15, welches einstückig aus Kunststoff gefertigt ist, weist an den Kreuzungspunkten 16 eine größere Dicke auf, so daß sich lediglich diese Kreuzungspunkte 16 gegen die Folie 10 sowie den Absorber 1 abstützen, während die die Kreuzungs­ punkte 16 verbindenden Gitterstege 17 so dünn ausgebildet sind, daß dort ein Abstand sowohl zur Folie 10 als auch zu dem Absorber 1 besteht.
Die Fig. 7 und 8 zeigen einen Solarkollektor 6b, der wiederum aus dem Träger 7, aus dem aus der Oberseite dieses Trägers 7 angeordneten Absorber 1 sowie aus einem den Absorber 1 umschließenden und über diesen nach oben vor­ stehenden Rahmen 18 steht, über den die Folie 10 derart gespannt ist, daß sie einen vorgegebenen Abstand von der Oberseite des Absorbers 1 besitzt. Mit ihrem Rand ist die Folie 10 wiederum an der Unterseite des Trägers 7 befestigt.
Der Rahmen 18 ist bei dieser Ausführungsform von mehreren leistenartigen, im wesentlichen ein U-Profil aufweisenden Rahmenelementen 19 gebildet, die mit der offenen Seite ihres U-Profils nach außen orientiert angeordnet sind. In regel­ mäßigen Abständen besitzen die Rahmenelemente 19 Befestigungs­ lappen 20, von denen jeweils zwei paarweise vorgesehen sind und den Absorber 1 bzw. dessen Stegplatte 2 gabelartig übergreifen. Mit diesen Befestigungslappen 20 sind die Rahmenelement 19 an der Stegplatte 2 oder umgekehrt die Stegplatte 2 an den Rahmenelementen 19 und damit an dem Träger 7 gehalten.
Anstelle einzelner Befestigungslaschen 20 kann auch eine durchgehende Leiste oder Lasche vorgesehen sein, wobei allerdings einzelne Befestigungslaschen 20 den Vorteil haben, daß die durch diese Befestigungslaschen 20 abgedeckte Fläche des Absorbers 1 relativ gering ist.
In das U-Profil jedes Rahmenelementes 19 ist ein langge­ streckter, elastischer Spannkörper 21 eingesetzt, der eine konvex gekrümmte Anlagefläche für die Folie 10 bildet, über die (Anlagefläche) die Folie mit ihrem Randbereich derart geführt ist, daß jeder Spannkörper 21 in einem gewissen Maß elastisch verformt ist und dadurch eine Zugspannung auf die Folie 10 ausübt. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Folie 10 auch bei Temperaturschwankungen ständig in ausreichendem Maße gespannt ist.
Die Spannkörper 21 bestehen entweder aus einem entsprechenden Profil eines elastischen Materials. Die Körper 21 können auch vom einem nach außen hin geschlossenen, den Absorber 1 umschließenden Schlauch oder von einem oder mehreren Schlauchstücken gebildet sein, wobei dieser Schlauch bzw. die Schlauchstücke, der bzw. die aus einem verformbaren Material bestehen, mit einem gasförmigen Medium bzw. mit Luft derart beaufschlagt sind, daß sich das Spannen der Folie 10 ergibt.
Die Fig. 9 zeigt einen Solarkollektor 6c, der einen Rahmen 22 besitzt, welcher von Rahmenelementen 23 gebildet ist, die ebenfalls als nach außen hin offenes U-Profil ausgeführt sind. In den Rahmenelementen 23 sind weder die Spannkörper 21 aufgenommen. Bei dieser Ausführung ist die Folie 10 um den Rahmen 22 derart herumgeführt, daß sie zwei Lagen 10′ und 10′′ bildet, die in Richtung der Rahmenebene hintereinander angeordnet sind. Der in dieser Weise mit der Folie 10 versehene Rahmen 22 ist auf einem den Absorber 1 umschließen­ den und auf dem Träger 7 befestigten Hilfsrahmen 24 in geeigneter Weise befestigt, so daß nicht nur die außen­ liegende Lage 10′, sondern auch die innenliegende, d. h. dem Absorber 1 benachbarte Lage 10′′ vom Absorber den erforder­ lichen Abstand aufweist. Durch die beiden Lagen 10′ und 10′′ wird eine zweifache Abdeckung erreicht, mit der die Wärmeab­ strahlung vom Absorber 1 noch weiter reduziert werden kann.
Fig. 10a zeigt im Teilschnitt als weitere Ausführungsform Solarkollektor 6d. Dieser besteht wiederum aus dem am Träger 7 vorgesehenen Absorber 1 und aus der mit Abstand von der Oberseite des Absorbers 1 vorgesehenen, gespannten Folie 10. Als Halter für die Folie 10 ist ein Aufspannprofil 25 vorgesehen, welches aus einem Material mit Eigenelastizität gefertigt ist und an einer Kante zwei einen gabelartigen Abschnitt bildende Stege 26 besitzt, mit denen das Auf­ spannprofil 25 seitlich auf den Absorber 1 aufsteckbar ist.
Im Betrieb des Solarkollektors, d. h. bei gespannter Folie 1 erstreckt das gewölbte Aufspannprofil 25 seitlich und nach oben von dem Absorber 1 weg. Die Folie 10 ist hierbei über die den Stegen 26 entfernt liegende andere Kante 27 des Aufspannprofiles 25 geführt und an ihrem Umfangs-Rand wiederum an der Rückseite 7 des Trägers befestigt. Durch die elastische Verformung des Aufspannprofiles 25 ist die Folie 10 gespannt.
Für den Transport können das Aufspannprofil 25, die Folie 10 und der Absorber 1 aufgerollt werden, so daß sich ein besonders kleines Transportvolumen ergibt.
Als Material für das Aufspannprofil 25 eignet sich u. a. Kunststoff, beispielsweise ein gummiartiger oder thermo­ plastischer Kunststoff, wobei die für das Spannen der Folie 10 notwendige Spann- bzw. Federkraft beispielsweise durch eine dünne Einlage aus Federstahl erzielt wird.
Der Querschnitt des Aufspannprofiles 25 ist so gewählt, daß sich über die gesamte Breite dieses Profils, d. h. zwischen der Kante 27 und der die Stege 26 aufweisenden Kante eine im wesentlichen gleichförmige Verformung ergibt.
Durch die elastische bzw. federnde Ausbildung des Aufspann­ profils 25 ist während des Einsatzes des Solarkollektors sichergestellt, daß die Folie 10 ständig gespannt ist und auch Unterschiede in der Wärmedehnung von Absorber 1 und Folie 10, die beispielsweise in der Breite des Solarkollek­ tors bis zu ca. 8 mm und in der Länge bis zu ca. 40 mm betragen können, ausgeglichen werden.
Der Solarkollektor 6e nach Fig. 10b unterscheidet sich von der Ausführung nach Fig. 10a im wesentlichen nur dadurch, daß das dort verwendete Aufspannprofil 25′ einstückig mit dem Absorber 1′ hergestellt ist, der in seiner sonstigen kon­ struktiven Ausgestaltung dem Absorber 1 entspricht.
Ein Problem bei Solarkollektoren der vorstehend beschriebenen Art besteht darin, daß temperaturbedingte Änderungen der Abmessungen bei dem verwendeten Absorber 1 bzw. 1′ wesentlich größer sind, als bei der verwendeten Folie 10. Dies ist insbes. auch darauf zurückzuführen, daß der Absorber 1 bzw. 1′ durch die Sonnenenergie in der erwünschten Weise erwärmt wird, während die Absorption von Sonnenenergie durch die Folie 10 und damit die Erwärmung dieser Folie in ebenfalls erwünschter Weise möglichst gering sind. Dies kann bei den vorbeschriebenen Ausführungen, bei denen die Folie 10 am Absorber 1 bzw. 1′ bzw. an dort befestigten Spannelementen gehalten bzw. befestigt ist, dazu führen, daß sich der Absorber 1 wellt bzw. andersweitig verformt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die Elemente zum Spannen bzw. Halten der Folie 10 so auszuführen, daß die Einspannung der Folie mit steigender Temperatur zunehmend nachgibt und mit fallender Temperatur wieder zunimmt, also insoweit eine Temperaturkompensation der Mittel zum Spannen und/oder Halten der Folie 10 vorliegt.
Bei den in den Fig. 10a und 10b dargestellten Ausführungs­ formen ist dies beispielsweise dadurch erreichbar, daß das dortige Aufspannprofil 25 bzw. 25′ zumindest teilweise von einem Bi-Metall gebildet oder als Einlage ein derartiges Bi-Metall aufweist, und zwar derart, daß sich bei steigender Temperatur die Kante 27 des jeweiligen Aufspannprofils 25 bzw. 25′ zunehmend zur Mitte des Solarkollektors, d. h. bei der für die Fig. 10a und 10b gewählten Darstellung zunehmend nach rechts bewegt und somit einer temperaturbedingten Vergrößerung der Abmessungen des Absorbers 1 entgegengewirkt wird.
Fig. 11 zeigt in vereinfachter Darstellung einen Solar­ kollektor 6f mit einer andersartigen Temperaturkompensation für die Mittel zum Halten und Spannen der Folie. Dieser Solarkollektor 6f besteht wiederum aus dem Träger 7 und aus dem an der Oberseite des Trägers vorgesehenen Absorber 1, der an seinem Umfang den von rohrförmigen Rahmenelementen 9 gebildeten Rahmen für die Folie 10 trägt. Die Folie 10 ist bei dieser Ausführungsform nicht an der Rückseite des Trägers 7 befestigt, sondern an Leisten 28, von denen sich jede entlang einer Seite des Absorbers 1 bzw. des Rahmens er­ streckt. Jede Leiste 28 ist mit dem einen Ende mehrerer Hilfsleisten 29 verbunden, die mit ihrer Längserstreckung senkrecht zur Längserstreckung der zugehörigen Leiste 28 liegen und mit ihrem anderen Ende am Träger 7 oder an einem nicht dargestellten, mit dem Träger 7 verbundenen Hilfsrahmen befestigt sind, und zwar jeweils im Bereich derjenigen Seite des Absorbers 1, die der Leiste 28 gegenüberliegt. Dies bedeutet, daß sich die Hilfsleisten 29 im wesentlichen über die gesamte Breite bzw. Länge des Absorbers 1 senkrecht zu der zugehörigen Leiste 28 erstrecken. Die Leisten 28 und die Hilfsleisten 29 bestehen jeweils aus Kunststoff, wobei die Hilfsleiten 29 dem Absorber 1 unmittelbar benachbart sind. Die Hilfsleisten 29 weisen die gleichen thermisch bedingten Änderungen in ihren Abmessungen (insbesondere in ihrer Länge) auf wie der Absorber 1, so daß sich hierdurch eine Tempera­ tur-Kompensation der Befestigung der Folie 10 ergibt.
Die Fig. 12 und 13 zeigen als weitere Ausführungsform einen Solarkollektor 6g, bei dem der Absorber 1 im Inneren eines Gehäuses 30 angeordnet ist, welches aus einem ge­ schäumten, elastischen Kunststoff besteht. Wie die Fig. 13 zeigt, bildet das Gehäuse 30 eine Bodenplatte 31 und eine Umfangswand, die von Wandelementen 32 gebildet ist und den auf der Innenseite des Bodens 31 angeordneten Absorber 1 umschließt. An dem dem Boden 31 entfernt liegenden Rand der Umfangswand 32 ist die Folie 10 eingespannt und gehalten. Der Absorber 1 ist so am Boden 31 befestigt, daß unterschied­ liche, temperaturbedingte Änderungen der Abmessungen des Absorbers 1 und des Bodens 31 möglich sind.
Wie die Fig. 12 zeigt, ist das Gehäuse 30 aus einem flachen Zuschnitt 30′ hergestellt, welcher entlang seines Umfangs an der Oberseite mit einer nutenförmigen Ausnehmung 33 versehen ist. Die Teile 30′′ zwischen dem Rand des Zuschnitts 30′ und der jeweiligen Ausnehmung 33 können nach oben geklappt werden. Die Teile 30′′ bilden dann die Wandelemente 32 der Umfangswand.
Das Material des Zuschnittes 30′ ist ein geschlossenporiger geschäumter Kunststoff aus einem mechanisch widerstandsfähi­ gen, elastischen Material. Durch die Verwendung des elasti­ schen Materials wirken die von den nach oben geklappten Zuschnitteilen 30′′ gebildeten Wandelemente 33 als Spann­ elemente für die Folie 10, die mit Abstand über dem Absorber 1 verläuft. An ihrem Rand ist die Folie 10 beispielsweise dadurch eingespannt, daß sie um einen Rundstab 34 geführt ist, der durch einen Schlitz 35 in eine Ausnehmung 36 in die jeweilige Umfangswand 32 eingesetzt ist, wie dies in der Fig. 14 dargestellt ist.
Fig. 15 zeigt eine andere Art der Befestigung der Folie 10. Bei dieser Art der Befestigung ist die Folie 10 mit ihrem Rand um ein Flachmaterial 37 geführt, welches von oben her in einen Schlitz 38 des jeweiligen Wandelementes 32 eingesetzt ist. Durch Stifte 38, die das Wandelement 32, das Flach­ material 37 und die Folie 10 an ihrem Rand durchstreifen, ist die Befestigung gesichert. Zum Nachspannen der Folie 10 kann das Flachmaterial 37 tiefer in den Schlitz 38 eingeschoben werden.
Diese in Zusammenhang mit den Fig. 12-15 beschriebenen Ausführungsformen haben den Vorteil, daß der Solarkollektor 6g bei demontierter Folie 10 sehr platzsparend in flacher Form transportiert werden kann (Fig. 12). Weiterhin ist es möglich, den Solarkollektor 6g so herzustellen, daß der Absorber 1 einstückig mit dem Gehäuse 30 bzw. mit dem Boden 31 dieses Gehäuses gefertigt ist, die den Absorber 1 bilden­ den Kanäle 3 also direkt in den Boden 31 eingeformt sind und zwar derart, daß der Kunststoff im Bereich dieser Kanäle nicht geschäumt ist.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Abwand­ lungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Aufstellung der verwendeten Bezugsziffern
 1, 1′ Absorber
 2 Stegplatte
 3 Einzelkanal
 4 Rohrstück
 5 Verbindungskanal
 6, 6a Solarkollektor  6b, 6c Solarkollektor  6d, 6e Solarkollektor  6f, 6g Solarkollektor
 7 Träger
 8 Rahmen
 9 Rahmenelement
10 Folie
10′, 10′′ Lage
11 Folienspanner
12, 13 Element
14 Teller
15 Gitter
16 Kreuzungspunkt
17 Gittersteg
18 Rahmen
19 Rahmenelement
20 Befestigungslasche
21 Spannkörper
22 Rahmen
23 Rahmenelement
24 Hilfsrahmen
25 Aufspannprofil
26 Steg
27 Kante
28 Leiste
29 Hilfsleiste
30 Gehäuse
30′ Zuschnitt
30′′ Zuschnitteil
31 Bodenplatte
32 Umfangswand
33 Ausnehmung
34 Rundmaterial
35 Schlitz
36 Ausnehmung
37 Flachmaterial
38 Schlitz
39 Stift

Claims (28)

1. Solarkollektor bestehend aus einem in einem geschlossenen Raum hinter wenigstens einem lichtdurchlässigen Element (10) angeordneten und von einem wärmetransportierenden Medium durchströmbaren Absorber (1), dadurch gekenn­ zeichnet, daß das lichtdurchlässige Element eine Kunst­ stoffolie ist, und daß Mittel (12, 21, 15, 25, 25′) vorgesehen sind, um die Folie (10) zu spannen und im Abstand vom Absorber (1) zu halten.
2. Solarkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorber (1) aus Kunststoff gefertigt ist.
3. Solarkollektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorber (1) aus einer Länge einer Stegplatte (2), die mehrere Einzelkanäle (3) bildet, sowie aus zwei Rohrstücken (4) besteht, die jeweils einen die Einzel­ kanäle (3) verbindenden Verbindungskanal (5) bilden.
4. Solarkollektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstücke (4) geschlitzte Rohrstücke sind, und daß die Stegplatten (3) mit ihren quer bzw. senkrecht zu den Einzelkanälen (3) verlaufenden Enden in die Schlit­ zung des jeweiligen Rohrstückes (4) hineinreichen.
5. Solarkollektor nach einem der Ansprüche 1-4, gekenn­ zeichnet durch eine Aufspannhalterung (25, 25′) oder einen Rahmen (8, 18, 22), die bzw. der zumindest entlang eines Teils des Umfangs des Absorbers (1) verläuft und über die absorbierende Fläche des Absorbers (1) vorsteht, wobei die Folie (10) über diese Aufspannhalterung bzw. über diesen Rahmen geführt ist.
6. Solarkollektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (8, 18, 22) eine konvex gekrümmte Anlage­ fläche für die Folie (10) bildet.
7. Solarkollektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen von Rahmenelementen in Form von Profil- oder Rohrstücken (9) gebildet ist.
8. Solarkollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen von Rahmenelemen­ ten (19, 23) gebildet ist, die einen sich in Längs­ richtung des Rahmens erstreckenden verformbaren Spann­ körper (21) aufweisen, welcher die Anlagefläche für die Folie (10) bildet.
9. Solarkollektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkörper (21) von einem Profil aus einem elastisch verformbaren Material gebildet ist.
10. Solarkollektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkörper (21) von einem Schlauch oder Schlauchstück gebildet ist, welches mit einem Spanngas beaufschlagbar ist.
11. Solarkollektor nach einem der Ansprüche 1-10, gekenn­ zeichnet durch zwischen der Folie (10) und dem Absorber (1) angeordnete und als Folienspanner wirkende elastische oder federnde Abstandhalter (11).
12. Solarkollektor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der als Folienspanner (11) wirkende Abstandhalter einen Teller (14) mit vergrößerter Fläche zur Anlage gegen die Folie (10) aufweist.
13. Solarkollektor nach einem der Ansprüche 1-12, gekenn­ zeichnet durch ein einen Abstandhalter zwischen Absorber (1) und Folie (10) bildendes Gitter (15) mit an den Kreuzungspunkten (16) vergrößerter Dicke.
14. Solarkollektor nach einem der Ansprüche 1-13, gekenn­ zeichnet durch einen Rahmen (22), vorzugsweise einen wenigstens einen Spannkörper (21) aufweisenden Rahmen, um den die Folie (10) derart geführt ist, daß sie zwei Lagen (10′, 10′′) bzw. zwei Abdeckungen bildet, die in einer Achsrichtung senkrecht zur Absorberfläche aufeinander­ folgen.
15. Solarkollektor nach einem der Ansprüche 5-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannhalterung von einem elastisch verformbaren, die Folie (10) spannenden Aufspannprofil (25, 25′) gebildet ist.
16. Solarkollektor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufspannprofil (25, 25′) aus Kunststoff, vorzugs­ weise mit einer Einlageaus einem federnden Material, bevorzugt aus Stahl, gefertigt ist.
17. Solarkollektor nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Aufspannprofil auf den Absorber (1) aufgesteckt ist.
18. Solarkollektor nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Aufspannprofil (25′) einstückig mit dem Absorber (1′) gefertigt ist.
19. Solarkollektor nach einem der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Spannen der Folie (10) am Absorber (1) vorgesehen sind.
20. Solarkollektor nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch Mittel (25, 25′, 29) zur Kompensation der Unterschiede temperaturbedingter Änderungen der Abmessungen der Folie (10) und des Absorbers (1).
21. Solarkollektor nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Temperaturkompensation von den Mitteln zum Spannen der Folie (10) gebildet sind und so ausge­ führt sind, daß diese Mittel mit steigender Temperatur im Sinne einer Verringerung der Spannung der Folie (10) wirken.
22. Solarkollektor nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mittel (25, 25′) zur Temperaturkompen­ sation zumindest teilweise von einem wenigstens zwei­ lagigen Material mit unterschiedlichem Wärmeausdehnungs­ koeffizienten für die Lagen, beispielsweise von einem Bi-Metall gebildet sind.
23. Solarkollektor nach einem der Ansprüche 20-22, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (10) an ihrem Rand über einen den Absorber (1) umgebenden Rahmen (9) geführt und an einem im Bereich der Rahmenrückseite vorgesehenen Befestigungselement (28) festgelegt ist, welches seiner­ seits an wenigstens einem Hilfselement (29) gehalten ist, das für die Temperaturkompensation ein temperaturabhängi­ ges Bewegen des Halteelementes (28) relativ zu einer benachbarten Seite des Rahmens in einer quer bzw. senkrecht zu dieser Seite verlaufenden Achsrichtung bewirkt.
24. Solarkollektor nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement von wenigstens einer Leiste (28) und/oder das Hilfselement (29) von wenigstens einer Hilfsleiste (29) gebildet sind.
25. Solarkollektor nach einem der Ansprüche 1-24, gekenn­ zeichnet durch ein den Absorber (1) aufnehmendes Gehäuse (30), welches aus einem geschäumten, vorzugsweise aus einem geschäumten, an der Außenfläche geschlossen­ porigen Kunststoff hergestellt ist und wenigstens einen Boden (31) sowie eine den Absorber (1) umgebende und von Wandelementen (32) gebildete Umfangswand aufweist.
26. Solarkollektor nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Gehäuses (30) elastisch ist, und daß die Mittel zum Spannen der Folie (10) von der Eigenela­ stizität des Materials des Gehäuses (30), insbesondere von der Eigenelastizität der Wandelemente (32) gebildet sind.
27. Solarkollektor nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (30) einstückig aus einem Zuschnitt (30′) des geschäumten elastischen Kunststoff­ materials hergestellt ist, und daß aufgeklappte Zu­ schnitteile (30′′) die Wandelemente (32) bilden.
28. Solarkollektor nach einem der Ansprüche 1-27, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorber (1) und/oder diesen Absorber (1) bildende Kanäle (3) einstückig mit einem Träger oder Gehäuse (30) hergestellt ist.
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