CH644441A5

CH644441A5 - Sonnenkollektor.

Info

Publication number: CH644441A5
Application number: CH686579A
Authority: CH
Inventors: John A Mcelwain
Original assignee: Solar Holding Sa
Priority date: 1978-07-24
Filing date: 1979-07-24
Publication date: 1984-07-31
Also published as: ES478490A1; PT69916A; AU4902679A; ES478489A1; ES481938A1; IN152610B; FR2433715B1; ZA793732B; DE2930022A1; BR7904555A; IT7967919A0; NL7905690A; FR2433715A1; PT69917A; IT7968515A0; CA1140416A; JPS5520388A; BE877864A; IT1118913B; BR7904556A

Description

Die Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor.

Ziel der Erfindung ist, einen Sonnenkollektor zu schaffen, der herkömmlichen Gebäuden angepasst ist und deren Aussehen nicht ändert, wobei er gleichzeitig weniger teuer ist als die gegenwärtig allgemein erhältlichen Sonnenkollektoren.

Der erfindungsgemässe Sonnenkollektor ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gekennzeichnet.

Nachfolgend wird der Erfmdungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil des Daches eines Gebäudes,

Fig. 2 und 3 Schnitte entlang der Linien 3-3 der Fig. 1 und 4-4 der Fig. 2, und

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Teil der Wand eines Gebäudes.

Das Dach 14 eines Gebäudes ist aus hohlen Betonträgern, beziehungsweise Betonbalken 60 gebildet, die sich über die 5 gesamte Decke erstrecken und den Kollektor 10 tragen, welcher Kollektor seinerseits aus herkömmlichen Dachziegeln 62 zusammengesetzt ist, die von der Oberseite der Balken 60 entfernt sind, so dass zwischen diesen Ziegeln und den Balken ein Luftdurchgang 64 gebildet ist. In den Ziegeln 62 sind Alumi-10 niumrippen 66 eingebettet, wobei ihre äusseren Enden ungefähr parallel zur Aussenfläche 82 der Ziegel laufen und davon einen kleinen Abstand aufweisen, und die von der Rückseite der Ziegel durch den Luftdurchgang 64 zu den Balken 60 ragen. Die Dicke der Rippen 66 beträgt ungefähr einen Milli-15 meter und beide dienen dazu, die Ziegel 62 zu tragen und den Luftdurchgang 64 in eine Anzahl kleiner Strömungsdurchgänge 68 aufzuteilen (üblicherweise mit einer Breite von 0,05 cm bis 2,0 cm und einer Höhe von 1 cm bis 3 cm). Üblicherweise verlaufen die Rippen 66 geradlinig, jedoch (wie in 20 der Figur 3 gezeigt ist) können sie auch ungefähr sinusförmig verlaufen, mit einer Amplitude, die ungefähr gleich der Breite des Strömungsdurchganges 68 ist, derart, dass die durch die Durchgänge erfolgende Luftströmung einen gewundenen Weg und nicht einen geradlinigen Weg durchströmt. Um den 25 Wärmeübergang von der Aussenfläche 82 der Ziegel (auf welche das Sonnenlicht auftrifft) zu den Strömungsdurchgängen zu verbessern, sind in den Ziegeln Wärmeleiter eingebettet, welche Wärmeleiter parallel zur Aussenfläche der Ziegel und einen kleinen Abstand davon aufweisend angeordnet sind, 30 und mit den benachbarten Enden der Rippen 66 im Eingriff stehen. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel weisen diese Wärmeleiter ein Aluminiumnetz 67 auf. In anderen Ausführungsbeispielen können die Rippen selbst eine Querschnittsform entsprechend eines «L» oder «T» aufweisen, wobei der 35 Schenkel des «L» oder der Querbalken des «T» den Leiter beschrieben, der parallel zur Aussenfläche der Ziegel verläuft.

Der Kanal 40-1 führt Luft von der Heizzentrale des Gebäudes zum Kanal 61, der vom Balken 60 bei einem Ende des 40 Kollektors 10 gebildet ist, und eine Öffnung 59 lässt zu, dass Umgebungsluft vom Frischluftkanal 57 strömt, welcher zur Aussenseite des Gebäudes verläuft, wobei die Luftströmung in den Kanal 61 des Balkens mittels einer Klappe 55 gesteuert ist. Luft, die entweder vom Kanal 40-1 oder von der Öffnung 45 59 her stammt, strömt vom Balkenkanal 61 durch die Öffnung 70, die sich über die gesamte Breite des Luftdurchganges 64 des Kollektors erstreckt und in Längsrichtung des Balkens 60 verlaufend im Kollektor verläuft. Eine gleiche Öffnung ist vom Balken 60 beim entfernten Ende des Kollektors gebildet, so Hier strömt Luft vom Luftdurchgang 64 durch die Balkenöffnung 72 in den Balkenkanal 74 und von dort in den Kanal 38-1 und in die Heizzentrale des Gebäudes.

Der Kollektor 10 und die Balken 60 sind mittels einer Isolierung 76 zwischen einem paar Dampfschrankenplatten 78 55 von der Gipsdecke 80 der sich darunter befindlichen Räume des Gebäudes isoliert.

Der Wandkollektor 12, der aus der Figur 4 ersichtlich ist, ist eine vorfabrizierte Einheit, welche mittels Eisenklammern 90 mit den hervorstehenden bewehrten Betonbalken 92 ver-60 bunden ist, welche die Innenwand des Gebäudes bilden und weist einen senkrecht verlaufenden Luftdurchgang 100 auf, der zwischen einer vorfabrizierten Platte 102, die die Aussen-wand des Gebäudes bildet und einer inneren Betonplatte 104 verläuft. Die Innenseite der Balken 92 ist von Mörtel 93 65 überdeckt.

In der Platte 102 ist ein Aluminiumnetz 105 eingebettet, welches parallel zur Aussenfläche der Platte verläuft und davon einen Abstand von etwa einem Millimeter aufweist, und

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zwischen den Platten 102 und 104 sind Aluminiumrippen 106 grund von Abnützung, Bruch, Überhitzen u.s.w. sind wesent-

mit rechteckiger Querschnittsform eingebettet, welche den lieh kleiner. Es kann ein Farbstoff verwendet werden, der die

Durchgang 100 in eine Anzahl kleinerer Strömungsdurch- erwünschte Absorbtionsfähigkeit aufweist, welcher Farbstoff gänge 108 aufteilen. Um gute Wärmezustände zu erreichen, mit den Ziegeln, Gips, Beton, etc., aus welchem das Äussere stehen die äusseren Ränder 107 der Rippen 106 in Eingriff mit 5 des Kollektors gebildet ist, gleichförmig vermischt sein kann, dem Netz 105. Der Raum zwischen dem Balken 92 und dem

Kollektor 12 ist mit einer Isolation 94 gefüllt, die bei ihren in- Zusätzlich zu Ziegel oder Gips können die leitfahigen Me-

neren und äusseren Oberflächen plattenförmige Dampfsper- tallrippen der Kollektoren 10,12 in einer Anzahl anderer Ze-

ren 97 aufweisen. In gleicher Weise ist der Raum zwischen be- ment und Lehm enthaltenden Stoffen eingebaut sein, bei-

nachbarten Kollektoreinheiten von Beton 96 und Isolierstoff lospielsweise Beton, Backstein und Terra Cotta. In einigen Aus-

94 gefüllt. führungsbeispielen können die Rippen in einer Platte einge-

Es ist nicht notwendig, dass die Aussenflächen der Kol- bettet sein und bis zu ihrer Aussenfläche verlaufen, wobei lektoren 10,12 schwarz sein müssen, wie dies bei herkömm- dann eine dünne (nicht dicker als etwa 2 mm) Haut eines wei-lichen Absorbierplatten der Fall ist. Sie können in einer archi- teren üblichen Baustoffes, beziehungsweise Baustoffzusam-tektonisch annehmbaren und herkömmlichen Farbe herge- 15mensetzung (beispielsweise Schaumglas, Polyesterschaum, stellt sein. Die Dachziegel 62 werden üblicherweise dieselbe Marmor, Schiefer, Asbest, Ziegel oder Tafeln aus Aluminium rote oder verhältnismässig dunkle Farbgebung aufweisen, wie oder Vinyl) kann über der Platte angeordnet sein und somit die herkömmlichen Ziegel aufweisen; die Platten 102 können die Aussenfläche des Kollektors und des Gebäudes bilden, sogar in einem verhältnismässig sonnigen Klimabereich rosa- Bei allen diesen Ausführungsbeispielen wird die Aussenfläche farbig sein und in anderen Klimabereichen dunkler sein. Bei 2° des Kollektors fest sein und das Aussehen des Äusseren des extremen Zuständen kann ein auswählbarer Oberflächen- Gebäudes nicht wesentlich beeinflussen. Um sicherzustellen, Überzug (hohe Absorbtionswirkung/niedrige Abstrahlung) dass die erwünschte gesamte thermische Leitfähigkeit vorhan-verwendet werden, wie dies in der Fig. 4 bei 111 dargestellt ist, den ist, ist es üblicherweise erwünscht, in jeglichem zementist jedoch üblicherweise nicht notwendig. In gleicher Weise ist haltigem Stoff Metallteilchen anzuordnen oder ein Drahtgees üblicherweise nicht notwendig, einen lichtdurchlässigen 25 flecht, beispielsweise das Aluminiumnetz 105 innerhalb 2 mm Überzug über der Aussenfläche des Kollektors anzubringen. von der Aussenfläche des Kollektors anzuordnen, welches im Die Kosten sind vermindert und die Schwierigkeiten auf- Eingriff mit dem äussersten Rande der Rippen steht.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Sonnenkollektor, gekennzeichnet durch einen bei der Aussenseite des Kollektors angeordneten Sonnenenergieabsorber (62; 102), der dazu dient, bei seiner Aussenfläche (82; 111) auftreffende Sonnenenergie zu absorbieren,

durch einen unter dem Sonnenenergieabsorber (62; 102) verlaufenden Fluidstromdurchgang (68; 108) mit einem Fluideinlass (70) und einem Fluidauslass (72), und durch eine Mehrzahl im Sonnenenergieabsorber eingebettete Wärmeleiter (66; 106), die vom Sonnenenergieabsorber (62; 102) her in den Fluidstromdurchgang (68; 108) ragen und jeweils mit der Strömungsrichtung eines im Fluidstromdurchgang (68; 108) zwischen dem Fluideinlass (70) und Fluidauslass (72) strömenden Fluids ausgerichtet sind.
2. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleiter (66; 106) senkrecht zur Aussenfläche (82; 111) verlaufen, und dass ein weiterer Wärmeleiter (67; 105) im Sonnenenergieabsorber (62; 102) eingebettet ist, der zwischen der Aussenfläche (82; 111) und den Wärmeleitern (66; 106) und parallel zur Aussenfläche (82; 111) verläuft.
3. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Sonnenenergieabsorber (62; 102) ein wärmeleitender Stoff in Form eines Netzes (67; 105) eingebettet ist, das zwischen der Aussenfläche (82; 111) und den Wärmeleitern (66; 106) und parallel zur Aussenfläche (82; 111) verläuft, dass der Sonnenenergieabsorber (62; 102) ein Zement und/ oder Lehm enthaltender Stoff ist, und dass die Wärmeleiter (66; 106) als Rippen rechteckiger Querschnittsform ausgebildet sind, die in das Netz (67; 105) eingreifen.
4. Sonnenkollektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnenenergieabsorber (62; 102) eine Schicht eines vom Zement und/oder Lehm enthaltenden Stoff verschiedenen, lichtundurchlässigen Stoffes (111) aufweist, die über dem Netz (67; 105) angeordnet ist und die Aussenfläche (82; 111) des Sonnenenergieabsorbers (62; 102) enthält.
5. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor ein äusseres Glied (62; 102) aufweist, welches den Sonnenenergieabsorber bildet und ein inneres Glied (60; 104) aufweist, das ungefähr parallel zum äusseren Glied verläuft und davon einen Abstand von ungefähr zwei Zentimetern aufweist, dass die Wärmeleiter (66; 106)

eine als parallele Rippen ausgebildet sind und zwischen diesen zwei Gliedern verlaufen und damit den Fluidstromdurchgang (68; 108) in eine Mehrzahl Kanäle aufteilen.
6. Sonnenkollektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im bei der Aussenfläche (82; 111) des Sonnenenergieabsorbers (62; 102) gelegenen Bereich desselben ein Farbstoff verteilt angeordnet ist.