DE9421409U1 - Solar panel - Google Patents
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Description
(17 253)(17 253)
Sonnenkollektor . solar collector .
Die Neuerung betrifft einen Sonnenkollektor gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.The innovation relates to a solar collector according to the preamble of claim 1.
Ein Sonnenkollektor der genannten Art ist bspw. nach der DE 35 23 036 A 1 bekannt, der allerdings kopfseitig mit einem Wassertank kombiniert ist und insoweit keine Flachbauweise mehr aufweist.A solar collector of the type mentioned is known, for example, from DE 35 23 036 A 1, which, however, is combined with a water tank at the head end and therefore no longer has a flat design.
Bekannt ist auch, zwecks günstiger, einfacher Fertigung Absorber in Form sogenannter Rollbonds herzustellen, d.h., aus zwei dünnen, entsprechend zugeschnittenen und formgeprägten Blechen zusammenzufügen, wofür insbesondere Alubleche verwendet werden. Bei derartig ausgebildeten, im wesentlichen ebenflächigen und extrem flachen Absorbern, die, soweit bekannt, ausschließlich als Einkreisabsorber betrieben werden, hat sich gezeigt, daß diese vermutlich durch Sauerstoffeintragung zu Innenkorrosion neigen, zumal durch die Rollbondfertigung eine Vielzahl von unvermeidbaren Spalten bzw. Zwickeln entstehen, und zwar dort, wo die beiden Bleche zwecks Bildung von Durchströmkanälen ihre zueinander dichte Parallellage verlassen. It is also known to produce absorbers in the form of so-called roll bonds for the purpose of cheap, simple production, i.e., to join two thin, appropriately cut and shaped sheets together, for which aluminum sheets are used in particular. In the case of absorbers designed in this way, which are essentially flat and extremely flat and, as far as is known, are operated exclusively as single-circuit absorbers, it has been shown that they are probably prone to internal corrosion due to the ingress of oxygen, especially since the roll bond production creates a large number of unavoidable gaps or gussets, namely where the two sheets leave their tightly parallel position to form flow channels.
Neben solchen Einkreiskollektoren sind auch sogenannte Zweikreiskollektorensysteme bekannt, wie das auch für denIn addition to such single-circuit collectors, so-called dual-circuit collector systems are also known, as is the case for the
Sonnenkollektor gemäß vorerwähnter DE 35 23 036 A 1 zutrifft, bei dem allerdings Absorber und Wärmetauscher separate Elemente bilden, wobei der Wärmetauscher einerseits durch Röhrchen mit dem Absorber und andererseits durch Rohrleitungen mit dem Wassertank verbunden ist.Solar collector according to the aforementioned DE 35 23 036 A 1 applies, in which, however, the absorber and heat exchanger form separate elements, whereby the heat exchanger is connected on the one hand to the absorber by tubes and on the other hand to the water tank by pipes.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sonnenkollektor der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei diesem einerseits die extrem flache Bauweise beibehalten, andererseits aber, ohne den Absorber in seinen Abmessungen und in seiner Gestaltung wesentlich ändern und ohne einen entfernt zu installierenden Wärmetauscher verwenden zu müssen, an diesem Kollektor das oben erwähnte Zweikreis system wie nach DE 35 23 036 A 1 verwirkt licht ist, dies aber mit der Maßgabe, unter Ausnutzung der Rollbondherstellbarkeit den Betriebsmittel und Wärmeträgermedium entkoppelnden Wärmetauscher unmittelbar in den Absorber rohrverbindungsfrei zu integrieren. The innovation is based on the task of improving a solar collector of the type mentioned at the beginning in such a way that, on the one hand, the extremely flat design is retained, but on the other hand, without significantly changing the absorber's dimensions and design and without having to use a heat exchanger that is to be installed remotely, the above-mentioned two-circuit system as per DE 35 23 036 A 1 is implemented on this collector, but with the proviso that, by taking advantage of the roll-bond manufacturing capability, the heat exchanger that decouples the operating medium and the heat transfer medium is integrated directly into the absorber without pipe connections.
Diese Aufgabe ist mit einem Sonnekollektor der eingangs genannten Art nach der Neuerung durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Kombinationsmerkmale gelöst.This object is achieved with a solar collector of the type mentioned at the outset according to the innovation by the combination features stated in the characterizing part of claim 1.
Gewissermaßen über dem Umweg eines Zweikreissystems wird die Anwendung des herstellungsmäßig günstigeren Rollbondverfahrens ermöglicht, wobei aber einerseits die Korrosionsgefährdung ausgeschlossen und andererseits die notwen-To a certain extent, the use of the roll bonding process, which is more cost-effective in terms of production, is made possible by the detour of a two-circuit system, whereby on the one hand the risk of corrosion is excluded and on the other hand the necessary
dige Zuordnung eines Wärmetauschers einen minimalen Mehraufwand darstellt, da nur das den Wärmetauscher bildenden Rohr zwischen den Schalen mit einzubinden ist.The assignment of a heat exchanger represents minimal additional effort, since only the pipe forming the heat exchanger needs to be integrated between the shells.
Bei dieser neuartigen Lösung ist also der sonst für ein Zweikreiskollektorsystem getrennt vom Absorber installierte Wärmetauscher integrales Bauteil des Absorbers selbst, d.h., die den Absorber bildenden Schalen begrenzen gleichzeitig auch den Raum, der den einfach als Durchgriffsrohr ausgebildeten Wärmetauscher mit umfaßt, wobei zwecks intensiven Wärmetauschers das Rohr und die dieses umschließenden Wandbereiche der beiden Schalen lediglich einen Ringspalt bilden.In this new solution, the heat exchanger, which is otherwise installed separately from the absorber for a two-circuit collector system, is an integral component of the absorber itself, i.e. the shells forming the absorber also simultaneously delimit the space that includes the heat exchanger, which is simply designed as a pass-through pipe, whereby, for the purpose of intensive heat exchange, the pipe and the wall areas of the two shells surrounding it merely form an annular gap.
In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung, und zwar hinsichtlich Korrosionsfestigkeit und bzgl. des Wärmetauschers Optimierung der Warmeubertragungsfläche, bestehen Ausführungsfomen in Folgendem:In a further advantageous embodiment, namely with regard to corrosion resistance and with regard to the heat exchanger optimization of the heat transfer surface, design forms consist of the following:
Der Wärmetauscher bzw. das diesen bildende Rohr ist aus korrosionsfestem Material, wie Kupfer, Edelstahl o. dgl. gebildet und ferner mit übertragungsflächenvergrößerungen versehen.The heat exchanger or the pipe that forms it is made of corrosion-resistant material, such as copper, stainless steel or similar, and is also provided with enlarged transfer surfaces.
Der neuartige Sonnenkollektor wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The new solar collector is explained in more detail below using drawings of examples of implementation.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 den Absorber des Sonnenkolektors in Frontansicht; Fig. 1 the absorber of the solar collector in front view;
Fig. 2,3 Teilabschnittsdarstellungen gemäß Kreis X in Fig. 1?Fig. 2,3 Partial section representations according to circle X in Fig. 1?
Fig. 4 einen Schnitt längs Linie IV-IV in Fig. 1 und
Fig. 5 einen Schnitt längs Linie V-V in Fig. 1.Fig. 4 is a section along line IV-IV in Fig. 1 and
Fig. 5 is a section along line VV in Fig. 1.
Der Sonnenkollektor besteht wie bisher aus einem zur Einstrahlungsseite hin lichtdurchlässigen Gehäuse (nicht dargestellt) mit einem darin angeordneten, das Betriebsfluid führenden, ebenflächigen Absorber, der unter Ausbildung mehrerer paralleler Kanäle 8 in Form eines sogenannten Rollbonds aus Blech, vorzugsweise Alublech, gebildet ist. Die sonst noch bei solchen Kollektoren üblichen Details, wie besondere Gehäuse-, Absorberoberflächen- und Warmedämmgestaltungen bedürfen keiner näheren Erläuterung und können auch beim vorliegenden Sonnenkollektor zur Anwendung kommen.As before, the solar collector consists of a housing (not shown) that is transparent to the radiation side and has a flat absorber that carries the operating fluid and is formed by forming several parallel channels 8 in the form of a so-called roll bond made of sheet metal, preferably aluminum sheet. The details that are otherwise usual for such collectors, such as special housing, absorber surface and thermal insulation designs, do not require any further explanation and can also be used for the solar collector in question.
Für einen solchen Sonnenkollektor ist nun wesentlich, daß der Absorber 1 unter Ausbildung mehrerer paralleler Kanäle 8 und eines erweiterten, das Oberteil 3 bildenden Querkanales in Form eines zweischaligen Rollbonds aus Blech, vorzugsweise Alublech, gebildet ist, wobei im Querkanal der Wärmetauscher 4 in Form mindestens eines mit seinen Enden beidseitig gas- und flüssigkeitsdicht aus dem Absorber 1 herausragenden Rohres 4' ausgebildetFor such a solar collector, it is now essential that the absorber 1 is formed by forming several parallel channels 8 and an extended transverse channel forming the upper part 3 in the form of a two-shell roll bond made of sheet metal, preferably aluminum sheet, with the heat exchanger 4 in the form of at least one tube 4' protruding from the absorber 1 on both sides in a gas- and liquid-tight manner.
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ist und wobei die den Absorber 1 im Oberteil 3 bildende Wand 7' das Rohr 4' unter Ausbildung eines Ringspaltes 11 umschließt.and wherein the wall 7' forming the absorber 1 in the upper part 3 encloses the pipe 4' to form an annular gap 11.
Das den Querkanal im Oberteil 3 durchgreifende Rohr 4' ist, wie in Fig. 2, 3 dargestellt, mit Übertragungsflächenvergrößerungen 9 versehen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 handelt es sich dabei um ein Wellrohr und bei der gemäß Fig. 3 um ein Rohr mit schraubenlinienförmig verwundener Wandung.The pipe 4' that passes through the transverse channel in the upper part 3 is provided with transfer surface enlargements 9, as shown in Fig. 2, 3. The embodiment according to Fig. 2 is a corrugated pipe and the one according to Fig. 3 is a pipe with a helically twisted wall.
Abgesehen von der reinen, sowohl den Absorber- als auch den Wärmetauscherbereich umfassenden Schalenbauweise ist beim Ganzen auch wesentlich, daß der Absorberinnenraum 2 nicht ganz mit flüssigem Betriebsmittel gefüllt ist (bspw. Ethanol, Methanol, Aceton o. dgl.) d.h., daß Freiraum für die Verdampfung zur Verfügung steht. Am Rohr 4' , das ständig vom Wärmeträgermedium durchströmt wird, kondensiert das verdampfte AlDsorberbetriebsmittel, das dann, in Flüssigphase übergegangen, einfach wieder nach unten abtropft bzw. abfließt. Um diesen Kondensationsvorgang zu optimieren, wird der von den Absorberblechen 10 und dem Rohr 41 begrenzte Ringspalt 11 so eng wie möglich bemessen, wobei sich die genaue Maßgabe nach den hier zu beachtenden Parametern richtet. Der Schnitt durch den Absorber gemäß Fig. 5 verdeutlicht den Querschnitt der Kanäle 8 und macht die Zwickel deutlich, in denen bisher bei Einkreiskollektoren Korrosionserscheinungen zu beobachten waren.Apart from the pure shell construction, which encompasses both the absorber and the heat exchanger area, it is also important that the absorber interior 2 is not completely filled with liquid operating medium (e.g. ethanol, methanol, acetone or the like), i.e. that there is free space for evaporation. The evaporated AlD absorber operating medium condenses on the pipe 4', through which the heat transfer medium constantly flows, and then, having passed into the liquid phase, simply drips or flows down again. In order to optimize this condensation process, the annular gap 11 delimited by the absorber plates 10 and the pipe 4 1 is dimensioned as narrow as possible, with the exact dimension being based on the parameters to be observed here. The section through the absorber according to Fig. 5 illustrates the cross-section of the channels 8 and clearly shows the gaps in which corrosion phenomena were previously observed in single-circuit collectors.
Claims (3)
daß der Absorber (1) unter Ausbildung mehrerer paralleler Kanäle (8) und eines erweiterten, das Oberteil (3) bildenden Querkanales in Form eines zweischaligen Rollbonds aus Blech, vorzugsweise Alublech, gebildet ist, wobei im Querkanal der Wärmetauscher (4) in Form mindestens eines mit seinen Enden beidseitig gas- und flüssigkeitsdicht aus dem Absorber (1) herausragenden Rohres (4') ausgebildet ist und wobeicharacterized,
that the absorber (1) is formed in the form of a two-shell roll bond made of sheet metal, preferably aluminum sheet, with the formation of several parallel channels (8) and an expanded transverse channel forming the upper part (3), wherein the heat exchanger (4) in the transverse channel is formed in the form of at least one tube (4') with its ends protruding from the absorber (1) on both sides in a gas- and liquid-tight manner, and wherein
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007043964A1 (en) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Greenonetec Solarindustrie Gmbh | Solar collector with connected tank for storage of hot water |
-
1994
- 1994-08-13 DE DE9421409U patent/DE9421409U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
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| DE102007043964A1 (en) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Greenonetec Solarindustrie Gmbh | Solar collector with connected tank for storage of hot water |
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