DE102004041279A1

DE102004041279A1 - Solar energy collector has radiation absorbing components held by retainer made of plastics, and arranged and attached to base element with burls

Info

Publication number: DE102004041279A1
Application number: DE102004041279A
Authority: DE
Inventors: Lars Koppelmann; Ulrich Dr. Endemann; Hans Barthelmess
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2004-08-25
Publication date: 2006-03-02

Abstract

The solar energy collector has radiation absorbing components held by a retainer made of plastics. The retainer is arranged and fastened to a base element with burls. Independent claims are included for the following: (A) Retainer; (B) Group of solar energy collectors; (C) Solar energy collector manufacture; and (D) Kit of parts for making solar energy collector.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Solarenergiekollektoren, die mindestens ein Strahlung absorbierendes Element (A) und eine Halterung (B) aus Kunststoff umfassen. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung derartiger Solarenergiekollektoren, einen Verbund aus zwei oder mehr derartiger Solarenergiekollektoren, Halterungen für Solarenergiekollektoren sowie deren Verwendung. Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind den Ansprüchen, der Beschreibung und den Beispielen zu entnehmen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale des erfindungsgemäßen Gegenstandes nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The The present invention relates to solar energy collectors which are at least a radiation absorbing element (A) and a holder (B) Made of plastic. Furthermore, the present invention relates a method for producing such solar energy collectors, a composite of two or more such solar energy collectors, brackets for solar energy collectors as well as their use. Further embodiments of the present invention Invention are the claims, the description and examples. It goes without saying that the above-mentioned and those still to be explained below Features of the subject invention not only in the specified combination, but also in others Combinations are usable without departing from the scope of the invention leave.

Bei der Konstruktion von Solarenergiekollektoren werden Kunststoffe zum einen beim Bau der, die Strahlung absorbierenden, Elemente selbst eingesetzt. Beispielsweise ist es bekannt, die Elemente zu ihrem Schutz in Kunststoffe einzubetten (z.B. WO 97/22151) oder zu- und abführende Rohrleitungen aus Kunststoffen herzustellen (z.B. US 5,275,148 ). Zum anderen finden sich Offenbarungen dazu, dass Verbindungsteile oder Halterungen für Solarenergiekollektoren aus Kunststoffmaterialien gefertigt sein können.In the construction of solar energy collectors, plastics are firstly used in the construction of the radiation-absorbing elements themselves. For example, it is known to embed the elements in their protection in plastics (eg, WO 97/22151) or to produce inlet and outlet pipes made of plastics (eg US 5,275,148 ). On the other hand, there are disclosures that connecting parts or holders for solar energy collectors can be made of plastic materials.

So sind der WO 02/063219 tablettartige Trägerelemente mit einem Neigungswinkel zu entnehmen, die insbesondere für Flachdächer geeignet sind. Aus der EP-A 1 271 070 gehen Lamellenkollektoren hervor, deren wärmeübertragende Metallrohre anstellte verlötet zu sein über Kunststoffnieten verbunden sind und die mit einem wärmeisolierenden Rahmen versehen sind.So WO 02/063219 are tray-like carrier elements with a tilt angle to be taken in particular for flat roofs are suitable. From EP-A 1 271 070 go lamella collectors forth, whose heat-transmitting Soldered metal pipes to be over Plastic rivets are connected and those with a heat-insulating frame are provided.

In der EP-A 1 310 747 sind Solarenergiekollektoren beschrieben, die auf einer gewellten Platte als Halterung angebracht sind. Die Halterung lässt sich gemäß dieser Offenbarung leicht zusammenbauen und miteinander verbinden. Durch die Wellenform werden, so die Schrift, Ventilations- sowie Entwässerungskanäle geschaffen. Bevorzugt ist die Halterung aus Metall.In EP-A 1 310 747 describes solar energy collectors which are mounted on a corrugated plate as a holder. The holder let yourself according to this Assemble and connect the revelation easily. By the wave form, so the script, ventilation and drainage channels are created. Preferably, the holder is made of metal.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Solarenergiekollektoren zu finden, die großtechnisch in unterschiedlichsten Dimensionen und Formen gefertigt werden können. Des weiteren sollten Solarenergiekollektoren gefunden werden, die sich kostengünstig ohne spezielle Maschinentechnik installieren und leicht austauschen lassen. Darüber hinaus sollten Solarenergiekollektoren gefunden werden, die erweiterungsfähig sind. Ein anderes Ziel bestand darin, Solarenergiekollektoren zur Verfügung zu stellen, die sehr gut hinterlüftet sind. Insbesondere sollte die Hinterlüftung aus allen Richtungen erfolgen können.task the present invention was to find solar energy collectors the industrially in different dimensions and shapes can be made. Of Further, solar energy collectors should be found economical install without special machine technology and replace easily to let. About that In addition, solar energy collectors should be found that are expandable. Another goal was to provide solar energy collectors, the very well ventilated are. In particular, the rear ventilation should be from all directions can be done.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Solarenergiekollektoren zur Verfügung gestellt werden, die mindestens ein Strahlung absorbierendes Element (A) und eine Halterung (B) aus Kunststoff umfassen, wobei die Halterung mindestens ein Grundelement und auf diesem angebrachte Noppen umfasst und das Element A auf den Noppen befestigt ist.These Task is inventively characterized solved, that solar energy collectors are provided that at least a radiation absorbing element (A) and a holder (B) Plastic include, wherein the holder at least one basic element and on this attached pimple comprises and the element A on attached to the nubs.

Als Strahlung absorbierendes Element (A) können prinzipiell alle Elemente eingesetzt werden, die diese Bedingung erfüllen. Die Art der Elemente A ist insoweit unkritisch. Beispielsweise können Elemente, die nach dem Prinzip der Solarthermie oder der Photovoltaic arbeiten, eingesetzt werden. Dabei ist es möglich Elemente einzusetzen, die anorganische Halbleitermaterialien wie Silizium enthalten oder auch z.B. solche die auf der Technologie der organischen Photovoltaic beruhen, z.B. solche die durch Aufdrucken bestimmter Polymere auf Folien herstellbar sind. Elemente der letzteren Art zeichnen sich sowohl durch ihre geringe Dicke als auch durch ihr geringes Gewicht aus. Die Elemente A sind dem Fachmann bekannt oder nach dem Fachmann an sich bekannten Methoden erhältlich.When Radiation absorbing element (A) can in principle all elements are used that meet this condition. The nature of the elements A is uncritical in this respect. For example, elements that follow the Principle of solar thermal or photovoltaic work, used become. It is possible To use elements that include inorganic semiconductor materials such as Contain silicon or else e.g. those on the technology of organic photovoltaics, e.g. those by imprints certain polymers can be produced on films. Elements of the latter Species are characterized both by their small thickness and by their low weight. The elements A are known to the person skilled in the art or obtainable by methods known to those skilled in the art.

Die Elemente A können prinzipiell unterschiedlichste räumliche Ausgestaltung haben, sofern diese räumliche Ausgestaltung es zulässt, dass sich die Elemente A auf den Noppen der Halterung B befestigen lassen. Beispielhaft werden als Elemente A Flachkollektoren und Lamellenkollektoren genannt. Beispielsweise können Lamellenkollektoren, die in einen Rahmen eingefügt sind, über diesen Rahmen auf den Noppen befestigt werden. Bevorzugt werden als Elemente A Flachkollektoren verwendet.The Elements A can in principle a wide variety of spatial Design, provided that this spatial configuration allows that the elements A can be mounted on the knobs of the bracket B. By way of example, as elements A flat plate collectors and plate collectors called. For example, you can Lamella collectors, which are inserted in a frame, over this frame on the knobs be attached. Are preferred as elements A flat plates used.

Die Elemente A können von einem Rahmen umgeben, z.B in einem Rahmen befestigt sein. Es ist aber auch möglich, dass die Elemente A mittels einer oder mehreren Klammern befestigt sein können. Bevorzugt werden Elemente A verwendet, die rahmenlos sind. Darunter werden als Elemente A insbesondere rahmenlose Flachkollektoren eingesetzt.The Elements A can surrounded by a frame, for example, be mounted in a frame. It but it is also possible that the elements A are fastened by means of one or more clamps could be. Preferably, elements A are used, which are frameless. among them are used as elements A in particular frameless flat plates.

Die Elemente A können auch unterschiedlichste Oberflächenmaterialien wie Folien, Gläser oder Glasersatzmaterialien wie Kunststoffmischungen, z.B. Polycarbonat enthaltende Mischungen aufweisen. Darunter werden solche bevorzugt, die sich leicht auf den Noppen der Halterung B anbringen lassen. Zu den bevorzugten Oberflächenmaterialien zählen Glas oder PVDF. Nach einer der bevorzugten Ausführungsformen wird als untere, d.h. den Noppen zugewandte Oberfläche Glas oder PVDF eingesetzt. Daran schließt sich in der Regel eine, in eine relativ weiche Schicht eingebettete, Schicht von Siliziumschicht an. Als obere, d.h. den Noppen abgewandte Oberfläche wird gemäß dieser Ausführungsform Glas eingesetzt.The elements A can also have a wide variety of surface materials such as films, glasses or glass replacement materials such as plastic mixtures, for example polycarbonate-containing mixtures. Of these, those are preferred which can be easily mounted on the knobs of the bracket B. Preferred surface materials include glass or PVDF. According to one of the preferred embodiments, glass or PVDF is used as the lower surface, ie the surface facing the knobs. This is usually followed by a layer of silicon embedded in a relatively soft layer layer. As the upper, ie the knobs facing away from the surface glass is used according to this embodiment.

Erfindungsgemäß ist die Halterung B aus einem Kunststoff. Bevorzugt werden thermoplastische Kunststoffe eingesetzt. Dabei wird unter Kunststoff auch eine Mischung unterschiedlicher Kunststoffe, sogenannte Blends, verstanden. Zu den bevorzugten Kunststoffen, aus denen die Halterung bestehen kann, zählen Polyolefine wie Polyethylene oder Polypropylene, Polyvinylchloride, Polyamide, Polycarbonate, Polyether wie Polyoxymethylene, Polyester wie Polyalkylentherephthalate, z.B. Polyethylentherephthalat oder Polybutylentherephthalt, Polyalkyl(meht)acrylate wie Polymethylmethacrylat, hochtemperaturbeständige Polymere, darunter Polyethersulfone, Polystyrolhomopolymere oder Styrolcopolymere. Selbstverständlich kommen auch Copolymerisate in Betracht oder auch Mischungen aus zwei oder mehr Polymeren eines Typs oder unterschiedlicher Typen.According to the invention Bracket B made of a plastic. Preference is given to thermoplastics used. It is under plastic and a mixture of different Plastics, so-called blends, understood. Among the preferred plastics, which may consist of the holder include polyolefins such as polyethylenes or polypropylenes, polyvinyl chlorides, polyamides, polycarbonates, Polyethers such as polyoxymethylenes, polyesters such as polyalkylene terephthalates, e.g. Polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate, polyalkyl (meth) acrylates such as polymethyl methacrylate, high temperature resistant polymers, including polyethersulfones, Polystyrene homopolymers or styrene copolymers. Of course, come also copolymers or mixtures of two or more Polymers of one type or different types.

Besonders bevorzugt werden als Kunststoff Blends, die eine Matrix und einen darin dispergierten Kautschuk enthalten, eingesetzt. Darunter sind auch solche zu verstehen, die eine Mischung aus zwei oder mehr unterschiedlichen Kautschuken enthalten.Especially are preferred as plastic blends containing a matrix and a contained rubber contained therein used. Below are Also, to understand those that are a mixture of two or more different Contain rubbers.

Zu den bevorzugten Matrixpolymeren zählen Polystyrole und deren Copolymere. Beispielsweise kann es sich um SAN (Styrol-Acrylnitril)-, AMSAN (α-Methylstyrol-Acrylnitril)-, Styrol-Maleinimid-Maleinsäureanhydrid (SNPMIMA), (Styrol-Maleinsäure(anhydrid)-Acrylnitril-Polymerisate oder SMSA (Styrol-Maleinsäureanhydrid) handeln. Die Matrix kann auch eine Mischung unterschiedlicher Polymerer sein, bevorzugt wird als Matrix jedoch keine Mischung verwendet.To the preferred matrix polymers include polystyrenes and theirs Copolymers. For example, it may be SAN (styrene-acrylonitrile) -, AMSAN (α-methylstyrene-acrylonitrile), styrene-maleimide-maleic anhydride (SNPMIMA), (styrene-maleic acid (anhydride) acrylonitrile polymers or SMSA (styrene-maleic anhydride) act. The matrix can also be a mixture of different polymers but preferably no mixture is used as the matrix.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Matrixpolymer aus 60 bis 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Matrix, vinylaromatischen Monomeren und 1 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Matrix, mindestens eines der anderen angegebenen Monomeren aufgebaut.According to one preferred embodiment of Invention is the matrix polymer from 60 to 99 wt .-%, based on the total weight of the matrix, vinylaromatic monomers and 1 to 40 wt .-%, based on the total weight of the matrix, at least built up one of the other specified monomers.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Matrixpolymer ein Copolymerisat von Styrol und/oder α-Methylstyrol mit Acrylnitril verwendet. Der Acrylnitrilgehalt in diesen Copolymerisaten beträgt dabei 0 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 18 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Matrix.According to one particularly preferred embodiment The invention is a matrix polymer, a copolymer of styrene and / or α-methylstyrene with Acrylonitrile used. The acrylonitrile content in these copolymers is while 0 to 40 wt .-%, preferably 18 to 35 wt .-%, based on the total weight of the matrix.

Die Molekulargewichte (Gewichtsmittelwert Mw) liegen in der Regel im Bereich von 50 000 bis 500 000 g/mol, bevorzugt im Bereich von 70 000 bis 450 000 g/mol.The Molecular weights (weight average Mw) are usually in Range of 50,000 to 500,000 g / mol, preferably in the range of 70 000 to 450 000 g / mol.

Die Matrixpolymeren sind an sich bekannt oder können nach, dem Fachmann an sich bekannten, Methoden hergestellt werden. Der Anteil der Matrix, die in den Blends enthalten ist, kann in weiten Bereichen variieren. Im Allgemeinen beträgt er gerade so viel, dass die Matrix die kontinuierliche Phase bilden kann. Oft liegt der Anteil der thermo plastischen Matrix im Bereich von 40 bis 95 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 50 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Blends.The Matrix polymers are known per se or can according to the expert known, methods are produced. The proportion of the matrix, which is contained in the blends, can vary widely. In general amounts he just so much that the matrix form the continuous phase can. Often the proportion of the thermoplastic matrix is in the range from 40 to 95% by weight, preferably in the range from 50 to 90% by weight, based on the total weight of the blends.

Die in den Blends einsetzbaren Kautschuke können unterschiedlichster Natur sein. So können z.B. Pfropfcopolymere oder Kautschuke mit einem Blockaufbau eingesetzt werden. Die Kautschuke weisen im Allgemeinen eine Glasübergangstemperatur (ermittelt nach DIN 53765) von 0°C oder darunter auf. Besonders bevorzugt werden Kautschuke, die mit der thermoplastischen Matrix verträglich sind. Zu den bevorzugten Kautschuken zählen Pfropfcopolymere.The Rubbers which can be used in the blends can be of very different natures be. Thus, e.g. Graft copolymers or rubbers used with a block construction become. The rubbers generally have a glass transition temperature (determined according to DIN 53765) of 0 ° C or below. Particularly preferred are rubbers, which with the thermoplastic matrix compatible are. Among the preferred rubbers are graft copolymers.

Die Pfropfcopolymeren enthalten jeweils eine, von einem Kautschuk gebildete, Phase (Weichphase) als Pfropfgrundlage und eine Pfropfauflage (Hartphase). Hierunter soll erfindungsgemäß auch verstanden werden, dass mehrere Weich- und Hartphasen umfasst sein können. Die Pfropfcopolymeren können auch auf Kautschuken verschiedener monomerer Zusammensetzung basieren oder eine unterschiedliche Pfropfauflage haben. Des Weiteren ist es möglich, dass sie sowohl eine unterschiedliche Pfropfgrundlage als auch eine unterschiedliche Pfropfauflage aufweisen.The Graft copolymers each contain one, formed by a rubber, Phase (soft phase) as a graft base and a graft (hard phase). This should also be understood according to the invention be that several soft and hard phases can be included. The Graft copolymers can also based on rubbers of various monomeric composition or have a different graft pad. Furthermore is it is possible that they have both a different grafting base and a have different Pfropfauflage.

Prinzipiell sind als Pfropfgrundlage alle Kautschuke geeignet, die eine Glasübergangstemperatur von 0°C (ermittelt nach DIN 53765) oder darunter aufweisen. Die Kautschuke können unterschiedlichster Natur sein. Beispielsweise können Silikon-, Olefin-, wie Ethylen-, Propylen-, Ethylen/Propylen-, EP(D)M-, Blockkautschuke wie Styrol/Ethylen/Butadien/Styrol (SEBS) Kautschuke, Dien-, Acrylat-, Ethylenvinylacetat-, oder Ethylenbutylacrylat-Kautschuke.in principle are suitable as a graft base all rubbers having a glass transition temperature of 0 ° C (determined according to DIN 53765) or below. The rubbers can vary greatly Be nature. For example, you can Silicone, olefin, such as ethylene, propylene, ethylene / propylene, EP (D) M, Block rubbers such as styrene / ethylene / butadiene / styrene (SEBS) rubbers, Diene, acrylate, ethylene vinyl acetate, or ethylene butyl acrylate rubbers.

Bevorzugt werden als Pfropfgrundlage Acrylat- und Dienkautschuke, insbesondere Acrylatkautschuke.Prefers are used as a grafting base acrylate and diene rubbers, in particular Acrylate.

Als Acrylatkautschuke kommen vor allem Polymere aus Acrylsäurealkylestern in Betracht, die bis zu 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Acrylkautschuks, anderer copolymerisierbarer Monomerer enthalten können. Bevorzugt werden C₁- bis C₈-Alkylester, z.B. Methyl-, Ethyl-, Butyl-, n-Octyl- und 2-Ethylhexylester oder Mischungen der genannten Ester. Besonders bevorzugt werden als Pfropfgrundlage vernetzte Acrylatkautschuke eingesetzt. Dem Fachmann sind Verfahren zu ihrer Herstellung geläufig. Ihre Teilchendurchmesser (Gewichtsmittelwert d₅₀) liegen im Allgemeinen im Bereich von 0,05 bis 10 μm, bevorzugt von 0,06 bis 5, insbesondere von 0,07 bis 3μm (bestimmt gemäß W. Scholtan und H. Lange, Kolloid-Z. und Z.-Polymere 250 (1972) Seiten 782 – 796, mittels Ultrazentrifuge).Suitable acrylate rubbers are, in particular, polymers of alkyl acrylates which may contain up to 40% by weight, based on the total weight of the acrylic rubber, of other copolymerizable monomers. Preference is given to C ₁ - to C ₈ -alkyl esters, for example methyl, ethyl, butyl, n-octyl and 2-ethylhexyl esters or mixtures of the esters mentioned. Particular preference is given to using crosslinked acrylate rubbers as the graft base. The skilled worker is familiar with processes for their preparation. Their particle diameter (weight average value d ₅₀ ) are generally in the range from 0.05 to 10 μm, preferably from 0.06 to 5, in particular from 0.07 to 3 μm (determined according to W. Scholtan and H. Lange, Kolloid-Z and Z. Polymers 250 (1972) pages 782-796, by ultracentrifuge).

Die Pfropfcopolymeren enthalten eine Pfropfauflage auf der Basis eines ungesättigten Monomeren, worunter auch zu verstehen ist, dass die Pfropfauflage aus zwei oder mehr ungesättigten Monomeren hergestellt worden kann. Prinzipiell können die Kau tschuke mit den unterschiedlichsten ungesättigten Verbindungen gepfropft werden. Entsprechende Verbindungen und Methoden sind dem Fachmann an sich bekannt. Bevorzugt wird eine Pfropfauflage enthaltend

a1) 50 bis 100, bevorzugt 60 bis 100 und besonders bevorzugt 65 bis 100 Gew.-% eines vinylaromatischen Monomeren,
a2) 0 bis 50, bevorzugt 0 bis 40 und besonders bevorzugt 0 bis 35 Gew.-% Acrylnitril oder Methacrylnitril oder deren Mischungen,
a3) 0 bis 40, bevorzugt 0 bis 30 und besonders bevorzugt 0 bis 20 Gew.-% von einem oder mehreren weiteren monoethylenisch ungesättigten Monomeren,

wobei sich die Anteile der Komponenten a1) bis a3) zu 100 Gew.-% ergänzen.The graft copolymers contain a grafting pad based on an unsaturated monomer, which also means that the grafting pad can be prepared from two or more unsaturated monomers. In principle, the chewing chicks can be grafted with a wide variety of unsaturated compounds. Corresponding compounds and methods are known per se to the person skilled in the art. Preference is given to containing a graft

a1) from 50 to 100, preferably from 60 to 100, and particularly preferably from 65 to 100,% by weight of a vinylaromatic monomer,
a2) from 0 to 50, preferably from 0 to 40, and particularly preferably from 0 to 35,% by weight of acrylonitrile or methacrylonitrile or mixtures thereof,
a3) 0 to 40, preferably 0 to 30 and particularly preferably 0 to 20 wt .-% of one or more further monoethylenically unsaturated monomers,

wherein the proportions of the components a1) to a3) add up to 100 wt .-%.

Als vinylaromatische Monomere kommen insbesondere Styrol oder α-Methylstyrol, in Betracht. Zu den weiteren monoethylenisch ungesättigten Monomeren zählen aliphatische, aromatische und araliphatische Ester, Säuren, stickstoff-funktionelle Monomere und ungesättigte Ether oder Mischungen dieser Monomeren. Bevorzugt sind darunter Methylmethacrylat, N-Phenylmaleinimid, Maleinsäureanhydrid und Acrylnitril, besonders bevorzugt Methylmethacrylat und Acrylnitril. In der Pfropfauflage können auch Monomere mit funktionellen Gruppen enthalten sein.When vinylaromatic monomers are in particular styrene or α-methylstyrene, into consideration. To the other monoethylenically unsaturated Counting monomers aliphatic, aromatic and araliphatic esters, acids, nitrogen-functional Monomers and unsaturated Ethers or mixtures of these monomers. Preference is given below Methyl methacrylate, N-phenylmaleimide, maleic anhydride and acrylonitrile, particularly preferably methyl methacrylate and acrylonitrile. In the graft pad can also Be contained monomers with functional groups.

Bevorzugte Pfropfauflagen basieren auf:

a-1: Styrol
a-2: Styrol und Acrylnitril,
a-3: α-Methylstyrol und Acrylnitril,
a-4: Styrol und Methylmethacrylat
a-5 Alkylacrylat und Methylmethacrylat

Preferred grafting conditions are based on:

a-1: styrene
a-2: styrene and acrylonitrile,
a-3: α-methylstyrene and acrylonitrile,
a-4: styrene and methyl methacrylate
a-5 alkyl acrylate and methyl methacrylate

Besonders bevorzugt beträgt der Anteil an Styrol oder α-Methylstyrol, oder der Anteil der Summe aus Styrol und α-Methylstyrol, mindestens 40 Gew.-%, bezogen auf die Pfropfauflage.Especially is preferred the proportion of styrene or α-methylstyrene, or the proportion of the sum of styrene and α-methylstyrene, at least 40% by weight, based on the graft.

Zu den bevorzugten Pfropfcopolymeren zählen z.B. auch solche, die (bezogen auf A)

a1) 30 bis 95 Gew.-% einer Pfropfgrundlage, enthaltend n-Butylacrylat und einen Vernetzter und
a2) 5 bis 70 Gew.-% einer Pfropfauflage, enthaltend (bezogen auf Pfropfauflage) von 65 bis 85 Gew.-% Styrol und von 15 bis 35 Gew.-% Acrylnitril enthalten.

Examples of preferred graft copolymers include those which (based on A)

a1) from 30 to 95% by weight of a grafting base comprising n-butyl acrylate and a crosslinking agent and
a2) 5 to 70 wt .-% of a graft, containing (based on grafting) of 65 to 85 wt .-% of styrene and from 15 to 35 wt .-% acrylonitrile.

Erfindungsgemäß wird die Pfropfung in Emulsion durchgeführt. Geeignete Verfahrensmaßnahmen sind dem Fachmann bekannt.According to the invention Grafting done in emulsion. Suitable procedural measures are known in the art.

Die Kunststoffe umfassen im Allgemeinen Zusatzstoffe, die z.B. aus deren Herstellung stammen oder zugesetzt werden, um bestimmte Eigenschaften zu beeinflussen wie Stabilität gegen Licht und Wärme, Verarbeitungshilfsstoffe wie Gleit- und Entformungsmittel, Farbmittel oder faser- kugel- oder plättchenförmige Verstärkungsmittel.The Plastics generally include additives, e.g. from their Production originate or added to certain properties to influence how stability against light and heat, Processing aids such as lubricants and mold release agents, colorants or fibrous or platelet reinforcing agents.

Gemäß der Erfindung umfasst die Halterung B mindestens ein Grundelement. So kann die Halterung B, die aus einem Grundelement bestehen, das in seiner Kontur so groß wie das Element A ist. Es ist aber auch möglich, dass sich die Halterung B aus mehr als einem Grundelement besteht, wobei die einzelnen Grundelemente in ihrer Kontur jeweils kleiner sind als das Element A. Das Grundelement kann eine, den Gegebenheiten angepasste, Form aufweisen. Dies bedeutet, dass das Grundelement räumlich so gestaltet werden kann, dass es sich z.B. der räumlichen Oberflächenstruktur des Untergrundes, auf dem der Solarenergiekollektor angebracht werden soll, angepasst werden kann. Es ist aber auch möglich, dass sich die Form des Grundelementes nach der räumlichen Ausgestaltung des Elementes A richtet. Beispielsweise kann das Grundelement eben sein oder eine Raumform haben. So kann es beispielsweise gewellt oder abgewinkelt sein, eine Halbkugel bilden oder pyramidenförmig sein. Das Grundelement kann unregelmäßige Kontur haben oder eine regelmäßige Kontur aufweisen, beispielsweise rund, quadratisch, dreieckig, rechteckig oder trapezförmig sein. Bevorzugt ist das Grundelement eben.According to the invention the holder B comprises at least one basic element. So can the Bracket B, which consist of a basic element in its Contour as big as the element A is. But it is also possible that the holder B consists of more than one primitive, with the individual primitives in their contour are each smaller than the element A. The basic element may have a form adapted to the circumstances. This means, that the primitive spatially so can be designed to be e.g. the spatial surface structure the subsoil on which the solar energy collector is to be installed, can be adjusted. But it is also possible that the shape of the Basic element according to the spatial Design of the element A directed. For example, the primitive be even or have a spatial form. For example, it can be wavy or be angled, form a hemisphere or be pyramidal. The primitive may have irregular contour have or have a regular contour have, for example, round, square, triangular, rectangular or trapezoidal be. Preferably, the primitive is flat.

Das Grundelement kann eine durchgehende Platte sein. Meist werden jedoch Grundelemente aufgrund von Material- und Gewichtseinsparung bevorzugt, die nicht eine durchgängige Platte sind. So werden beispielsweise Grundelemente bevorzugt, die stegartig sind. Darunter werden solche bevorzugt, deren Stege in ihrer Anordnung der äußeren Kontur des Elementes A entsprechen. Meist weisen die Grundelemente weitere Stege auf, um eine hohe Stabilität bzw. hinreichende Steifigkeit des Grundelementes zu gewährleisten. Dabei ist es möglich, dass das Grundelement aus einzelnen Stegen zusammengesetzt wird, beispielsweise zusammengesteckt. Bevorzugt wird jedoch das stegförmig aufgebaute Grundelement als ein Teil geformt, beispielsweise spritzgegossen. Das Grundelement kann hohl sein, z.B. eine hohle Platte oder hohle Stege umfassen oder durch und durch oder zumindest im wesentlichen durch und durch aus Kunststoff bestehen.The primitive may be a continuous plate. Mostly, however, primitives are preferred because of material and weight savings that are not a continuous plate. For example, basic elements that are web-like are preferred. Of these, those are preferred whose webs correspond in their arrangement to the outer contour of the element A. In most cases, the basic elements further webs to ensure high stability or sufficient rigidity of the base element. It is possible that the basic element is composed of individual webs, for example, put together. Preferably, however, the web-shaped basic element is formed as a part, for example injection-molded. The base member may be hollow, eg comprising a hollow plate or hollow webs or through and through, or at least substantially entirely made of plastic.

Nach einer der bevorzugten Ausführungsformen umfasst der erfindungsgemäße Solarenergiekollektor einen rechteckigen Flachkollektor als Element A und eine Halterung B, dessen Grundelement, das in seiner Größe der des Elementes A entspricht und rechteckig ist. Dabei wird das Rechteck durch äußere Stege gebildet, die bevorzugt durch zwei kreuzförmig angeordnete, von Innenwinkel zu Innenwinkel des Rechtecks reichende, Stege verstärkt sind. Insbesondere umfasst der erfindungsgemäße Sonnenenergiekollektor eine Halterung B, dessen Grundelement spritzgegossen ist.To one of the preferred embodiments includes the solar energy collector according to the invention a rectangular flat collector as element A and a holder B, whose basic element, which corresponds in size to that of the element A and is rectangular. The rectangle is formed by outer webs, which are preferred by two cruciform arranged, ranging from inner angle to inner angle of the rectangle, Webs are reinforced. In particular, the solar energy collector according to the invention comprises a Holder B, the base element is injection-molded.

Auf dem Grundelement sind definitionsgemäß Noppen angebracht. Die Anzahl, Form, Größe sowie Verteilung der Noppen kann in weiten Grenzen variieren. Im Allgemeinen beträgt die Zahl der Noppen pro m² Grundelement von 10 bis 1000, bevorzugt von 50 bis 500. Die Noppen können die Form eines gefüllten Rohres haben und über ihre ganze Länge den gleichen Durchmesser aufweisen. Der Durchmesser kann sich aber auch über die Länge ändern. Meist weisen die Noppen eine Kegelform auf, wobei sie In der Regel grundelementseitig den größeren Durchmesser und element-A-seitig den kleineren Durchmesser haben.By definition, nubs are attached to the base element. The number, shape, size and distribution of the pimples can vary within wide limits. In general, the number of nubs per m ² basic element of 10 to 1000, preferably from 50 to 500. The knobs may have the shape of a filled tube and have the same diameter over its entire length. The diameter can also change over the length. Most of the nubs have a conical shape, they usually have the larger element diameter element side and the smaller diameter on the element-A side.

In der Regel ist es zweckmäßig, dass die Noppen element-A-seitig eine zumindest im wesentlichen ebene Fläche aufweisen. Sie können jedoch auch element-A-seitig mit Vorrichtungen versehen sein, die eine mechanische Befestigung an dem Element A ermöglichen, sofern dieses mit entsprechenden Vorrichtungen ausgestattet ist, die eine mechanische Befestigung des Elementes A auf den Noppen ermöglicht. Bevorzugt weisen die Noppen element-A-seitig eine im wesentlichen ebene Fläche auf.In As a rule, it is appropriate that the knobs element-A-side at least a substantially flat area exhibit. You can However, also element A-side be provided with devices that allow a mechanical attachment to the element A, if this is equipped with appropriate devices, which allows a mechanical attachment of the element A on the knobs. Preferably, the nubs element-A-side substantially flat surface on.

In der Regel wird das Verhältnis von der Oberfläche aller Noppen zur Oberfläche des Elementes A so gewählt, dass sich das Element A sicher auf den Noppen befestigen lässt. Bevorzugt beträgt das Verhältnis von der Oberfläche aller Noppen zur Oberfläche des Elementes A von 1 : 1000 bis 1 : 2, bevorzugt von 1 : 200 bis 1 : 10. Das Verhältnis von Höhe zu Noppe zu dem größten Durchmesser der Noppe kann in weiten Bereichen variieren. Beispielsweise kann die Höhe einer Noppe zu dem größten Durchmesser der Noppe von 1 bis 8, bevorzugt von 2 bis 5 liegen. Die auf einem Grundelement angebrachten Noppen können alle gleich groß sein. Ebenso kann es die Anwendung erfordern, dass das Element A eine Neigung hat. Diese lässt sich auch dadurch erreichen, dass die Noppen, die auf dem Grundelement angebracht sind, unterschiedlich groß sind, z.B. ansteigende Höhe aufweisen. Die Noppen können gleichmäßig auf dem Grundelement verteilt sein. Es kann jedoch auch Anwendungen geben, die eine ungleichmäßige Verteilung der Noppen erforderlich machen.In usually the ratio from the surface of all pimples to the surface of element A is chosen that the element A can be securely fastened to the knobs. Prefers is The relationship from the surface of all pimples to the surface of the element A from 1: 1000 to 1: 2, preferably from 1: 200 to 1:10. The ratio from height to Knob to the largest diameter The knob can vary widely. For example, can the height a knob to the largest diameter the nubs from 1 to 8, preferably from 2 to 5 are. The one on one Basic element mounted pimples can all be the same size. Likewise, the application may require that element A be a Inclination has. This leaves can also be achieved by the pimples attached to the base element are, are different in size, e.g. increasing altitude exhibit. The nubs can be evenly up be distributed to the primitive. However, it can also be applications give that an uneven distribution make the pimples necessary.

Die Noppen können, müssen jedoch nicht, aus Kunststoff sein. In der Regel ist eine Noppen aus einem einzigen Material, bevorzugt Kunststoff. Eine Noppe kann aber auch beispielsweise einen mehrlagigen Aufbau haben, beispielsweise aus einem Kernmaterial und einem Mantelmaterial bestehen. So kann eine Noppe z.B. aus Holz oder Metall im Kern und Kunststoff im Mantel bestehen oder aus unterschiedlichen Kunststoffen in Kern und Mantel aufgebaut sein. Darüber hinaus kann es erforderlich sein auf einem Grundelement Noppen aus unterschiedlichen Materialien zu befestigen. Eine Noppe kann hohl oder gefüllt sein. Bevorzugt sind die Noppen hohl.The Nubs can, have to however, not be plastic. As a rule, a pimples from a single material, preferably plastic. A pimple can but also, for example, have a multi-layered structure, for example consist of a core material and a jacket material. So can a knob, e.g. made of wood or metal in the core and plastic in the jacket or made of different plastics in core and mantle be constructed. About that It may also be necessary to make nubs on a primitive to attach different materials. A knob can be hollow or filled be. Preferably, the studs are hollow.

Die Noppen können auf die unterschiedlichste Weise auf dem Grundelement angebracht sein. So ist es möglich, dass die Noppen auf dem Grundelement abnehmbar angebracht, z.B. aufgesteckt oder mit diesem verschraubt sind. Bevorzugt entstehen die Noppen in einem Arbeitsgang mit dem Grundelement und sind somit nicht abnehmbar. Bevorzugt werden die Noppen durch Spritzguss des Grundelementes mitgeformt.The Nubs can mounted on the base element in a variety of ways be. So it is possible the nubs are removably mounted on the base, e.g. attached or screwed with this. Preferably arise the Nubs in one operation with the primitive and are thus not removable. The nubs are preferred by injection molding of Basic element mitgeformt.

Nach einer der bevorzugten Ausführungsformen umfassen die erfindungsgemäßen Solarenergiekollektoren eine Halterung B, auf deren Grundelement gleich hohe Noppen angeordnet sind. Nach einer der besonders bevorzugten Ausführungsformen sind diese gleichmäßig auf dem Grundelement angeordnet. Nach einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform umfassen die erfindungsgemäßen Solarenergiekollektoren in einem Schritt spritzgegossene Grundelemente mit Noppen.To one of the preferred embodiments include the solar energy collectors of the invention a bracket B, arranged on the base element the same height nubs are. According to one of the particularly preferred embodiments, these are uniform the basic element arranged. According to a very particularly preferred embodiment include the solar energy collectors of the invention In one step injection-molded basic elements with knobs.

Die Grundelemente weisen nach einer der bevorzugten Ausführungsformen mindestens ein Verbindungselement auf, womit die Halterung B und damit auch der Solarenergiekollektor mit mindestens einem weiteren verbunden werden kann. Mittels dieses Verbindungselementes bzw. dieser Verbindungselemente ist es aber selbstverständlich auch möglich mehrere Grundelemente zu einer Halterung B zusammenzufügen. Die Verbindung benachbarter Grundelemente kann entweder über eine oder mehrere Verbindungselemente erfolgen, die jeweils eine Länge von z.B. bis zu 10% der entsprechenden Kantenlänge des Grundelementes aufweisen. Die Verbindung benachbarter Grundelemente kann aber auch durch eine über die ganze Länge des Grundelementes sich erstreckendes Verbindungselement erfolgen. Bevorzugt werden Verbindungselemente, die eine lösbare Verbindung zwischen den Solarenergiekollektoren ermöglichen. Als Beispiele geeigneter Verbindungselemente werden Steckverbindungen, Schraubverbindungen oder Schnappverbindungen genannt. Ferner ist es auch möglich, dass zwei Halterungen B oder zwei Grundelemente mittels unterschiedlicher Verbindungselemente miteinander verbunden werden. Besonders bevorzugt werden Steckverbindungen. Die Verbindungselemente können, müssen jedoch nicht aus Kunststoff bestehen. Zu den bevorzugten Verbindungselementen zählen Steck-, Schnapp- oder Schraubverbindungen aus Kunststoff. Nach einer Ausführungsform werden ganz besonders bevorzugt Steckverbindungen aus Kunststoff eingesetzt. Insbesondere bevorzugt bestehen die Verbindungselemente aus dem selben Kunststoff wie das Grundelement.The basic elements according to one of the preferred embodiments, at least one connecting element, whereby the holder B and thus the solar energy collector can be connected to at least one other. By means of this connecting element or these connecting elements, it is of course also possible to combine a plurality of basic elements to a holder B. The connection of adjacent basic elements can take place either via one or more connecting elements, each of which has a length of, for example, up to 10% of the corresponding edge length of the basic element. However, the connection of adjacent basic elements can also be effected by a over the entire length of the base member extending connecting element. Preference is given to connecting elements which enable a detachable connection between the solar energy collectors. Suitable examples ter fasteners are called connectors, screw or snap connections. Furthermore, it is also possible that two brackets B or two basic elements are connected to each other by means of different connecting elements. Particularly preferred are connectors. The fasteners may, but need not be made of plastic. Among the preferred fasteners include plug, snap or screw plastic. According to one embodiment, connectors made of plastic are very particularly preferably used. Particularly preferably, the connecting elements consist of the same plastic as the basic element.

Die Verbindungselemente können an dem Grundelement lösbar befestigt sein, beispielweise mit dem Grundelement verschraubt oder auf dieses aufgesteckt sein. Nach einer der bevorzugten Ausführungsformen werden die Verbindungselemente in einem Schritt mit dem Grundelement, beispielsweise mittels Spritzguss hergestellt und sind nicht lösbar mit diesem verbunden.The Connecting elements can detachable on the base element be fastened, for example screwed to the base element or be attached to this. According to one of the preferred embodiments are the fasteners in one step with the primitive, For example, produced by injection molding and are not solvable with connected to this.

Daneben können die Halterungen B noch Befestigungsmittel umfassen, die dazu diesen, dass der Solarenergiekollektor auf einer Unterlage befestigt werden kann. Zu den Befestigungsmitteln zählen ein oder auch mehrere Angüsse an dem Grundelement. Mittels eines Angusses mit Hohlraum kann der Solarenergiekollektor beispielsweise aufgesteckt werden. Des weiteren sind z.B. ein oder mehrere Verschraubungspunkte, die an dem Grundelement vorgesehen sind, beispielsweise solche mit Metalleinleger, geeignete Befestigungsmittel. Bevorzugt werden die Angüsse im Spritzgussverfahren in einem Werkzeug mit dem betreffenden Grundelement gefertigt.Besides can the brackets B still comprise fastening means which, for this purpose, that the solar energy collector be mounted on a base can. The fasteners include one or more sprues on the primitive. By means of a sprue with cavity, the solar energy collector for example, be plugged. Furthermore, e.g. one or a plurality of bolting points provided on the base member are, for example, those with metal insert, suitable fasteners. Preference is given to the sprues Injection molding in a tool with the relevant primitive manufactured.

Gemäß der Erfindung ist das Element A auf den Noppen des Grundelementes befestigt. Dabei kann das Element A über geeignete mechanische Vorrichtungen auf den Noppen befestigt sein, beispielsweise in der Art eines Velcroverschlusses. Bevorzugt wird das Element A auf die Noppen aufgeklebt. Selbstverständlich richtet sich das hierfür nötige Haftmittel nach der Art der zu verklebenden Materialien wie Noppenmaterial und Oberflächenmaterial des Elementes A. Dem Fachmann sind derartige Haftmittel bekannt.According to the invention the element A is mounted on the nubs of the base element. It can the element A over suitable mechanical devices are attached to the nubs, for example in the manner of a Velcro closure. It is preferred the element A glued on the knobs. Of course this for this necessary Adhesive according to the type of materials to be bonded, such as dimpled material and surface material of the Element A. Those skilled in the art are aware of such adhesives.

Die erfindungsgemäßen Solarenergiekollektoren können entweder als Einheit, bereits fertig zusammengesetzt verwendet werden, um sie beispielsweise auf einem Dach, in einem Fahrzeug wie einem Automobil oder einem Boot, freistehend auf einem Mast, beispielsweise um ein Verkehrszeichen wie einen Geschwindigkeitsanzeiger oder eine Parkuhr zu betreiben, oder in bzw. an einem kleinteiligeren Gerät zu montieren. Sie können aber auch als Kit-of-Parts eingesetzt werden, wobei das Element A erst an Ort und Stelle auf den Noppen der Halterung befestigt wird.The Inventive solar energy collectors can either used as a unit, already assembled, for example, on a roof, in a vehicle such as an automobile or a boat, freestanding on a mast, such as a Traffic signs such as a speedometer or a parking meter to operate, or to mount in or on a smaller scale device. You can but also used as a kit-of-parts, where the element A is first fixed in place on the knobs of the bracket.

Die Größe der erfindungsgemäßen Solarenergiekollektoren richtet sich nach dem Anwendungszweck. Erfindungsgemäße Solarenergiekollektoren für Dächer haben in der Regel eine Größe im Bereich von 300mm × 400mm bis 1600mm × 700mm. Die erfindungsgemäßen Solarenergiekollektoren können aber auch größer oder wesentlich kleiner sein, insbesondere dann wenn die erfindungsgemäßen Solarenergiekollektoren in bzw. an kleinteiligen Geräten eingesetzt werden sollen. Oft ist es einfacher und kostengünstiger von nicht zu großen Solarenergiekollektoren auszugehen und diese dann zu größeren Verbunden zu montieren. Auf diese Weise ist es oft auch leichter möglich, Hindernisse, die bei Dachanwendungen z.B. Schornsteine oder Dachgauben sind, enger zu umbauen und so die potentielle Kollektorfläche besser zu nutzen. Letzteres ge lingst insbesondere, wenn die erfindungsgemäßen Solarenergiekollektoren rahmenlose Elemente A umfassen.The Size of the solar energy collectors according to the invention depends on the application. Inventive solar energy collectors for roofs have usually a size in the range of 300mm × 400mm up to 1600mm × 700mm. The solar energy collectors according to the invention but can also bigger or be much smaller, especially if the solar energy panels according to the invention used in or on small-scale devices should be. Often it is easier and less expensive by not too large solar energy collectors go out and then to larger Connected to assemble. In this way it is often easier to overcome obstacles, used in roofing applications e.g. Chimneys or dormers are, rebuild and thus the potential collector surface better to use. The latter happens in particular when the solar energy collectors according to the invention frameless elements A include.

In den 1 und 2 sind Halterungen B abgebildet, die in den erfindungsgemäßen Solarenergiekollektoren eingesetzt werden können. Aus den 3 und 4 sind Verbindungselemente in Form von Steckverbindungen zu entnehmen.In the 1 and 2 Mounts B are shown, which can be used in the solar energy collectors according to the invention. From the 3 and 4 are connecting elements in the form of connectors refer.

Claims

A solar energy collector, comprising at least one radiation-absorbing element (A) and a holder (B) made of plastic, characterized in that the holder comprises at least one base element and nubs mounted thereon, wherein the element A is mounted on the nubs.

Solar energy collector according to claim 1, characterized in that the holder per 1 m ² basic element has 5 to 100 knobs.

Solar energy collector according to claims 1 to 2, characterized in that the basic element of the holder (B) at least one connection point for connecting to another Holder (B) of a solar energy collector has.

Solar energy collector according to claim 3, characterized in that that the connecting element has a plastic plug / snap / or screw connection.

Solar energy collector according to claims 1 to 4, characterized in that the element A is frameless.

Solar energy collector according to claims 1 to 5, characterized in that the plastic from which the holder (B) is an acrylate-styrene-acrylonitrile copolymer comprises.

Composite of at least two solar energy collectors according to claims 1 to 6th

Process for the production of solar energy collectors, comprising at least one radiation-absorbing element (A) and a holder (B) made of plastic, characterized in that one on a bracket, the at least one primitive and on it attached nubs, the element A attached to the knobs.

Plastic supports for solar energy collectors, comprising a base member and thereon mounted knobs.

Use of plastic mounts that at least a basic element and nubs mounted thereon, for the manufacture of solar energy collectors.

Kit-of-Parts, comprising A) a radiation absorbing Element and B) a holder made of plastic, characterized the holder has at least one base element and is mounted thereon Includes nubs.