DE102006040447B3 - Solar collector has ventilated housing with framework, having rear walled thermal insulation and radiation permeable front cover as well as absorber unit, where absorber unit is arranged between front cover and thermal insulation - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor mit Innenbelüftung, insbesondere zum Einsatz an Fassaden und zur Ausbildung von Solardächern.The The invention relates to a solar panel with internal ventilation, in particular for use on facades and for the construction of solar roofs.
Sonnenkollektoren dienen zur Gewinnung von Wärmeenergie für die Gebäudeheizung oder Warmwasserbereitung. Sie bestehen in der Regel aus einem Kollektorrahmen zum Einfassen einer Glasabdeckung und zur Aufnahme einer Kollektorwanne mit integrierter Wärmedämmung, Be- und Entlüftungsöffnungen für den Innenraum sowie einem Absorberblech mit Strömungskanälen für ein Wärmeträgermedium, dessen Anschlussrohrleitungen an mindestens zwei Stellen die Kollektorwanne durchdringen.solar panels serve for the production of heat energy for the home heating or water heating. They usually consist of a collector frame for enclosing a glass cover and for receiving a collector tray with integrated thermal insulation, and vents for the Interior and an absorber plate with flow channels for a heat transfer medium, the connecting pipes penetrate the collector trough in at least two places.
Dabei wird zwischen Ausführungen mit einem geschlossenen oder einem belüftbaren Gehäuse unterschieden.there will be between versions distinguished with a closed or a ventilated housing.
Eine Überhitzungsgefahr
bei derartigen Sonnenkollektoren besteht insbesondere bei hoher
Umgebungstemperatur und starker Sonneneinstrahlung. Üblicherweise
wird vorbeugend in den Kreislauf des Wärmeträgermediums ein Wärmetauscher
angeordnet, um z. B. in den Sommermonaten bei geringem Wärmeenergiebedarf
eine Überschreitung
der höchstzulässigen Medientemperatur
zu unterbinden. In der
Die Aufwendungen hierfür sind jedoch erheblich, wobei auch bei Vorhandensein eines Wärmetauschers zur Kühlung örtliche Temperaturspitzen im Kollektor bzw. am Absorber nicht auszuschließen sind.The Expenses for this However, they are significant, even in the presence of a heat exchanger for cooling local Temperature peaks in the collector or on the absorber can not be excluded.
In
der
Ferner
ist aus der
Durch Stopfen oder ähnlichen Verschließmechanismen für die Kanalbohrungen ist die Strömungsrate im Inneren je nach Leistungsklasse und/oder Klimazone einstellbar. Insekten und größere Staubpartikel soll ein Netz oder Gitter vor den Kanälen zurückhalten. Im Kern wird mit dieser Anordnung also eine von der Leistungsklasse bzw. dem Aufstellort abhängige Zwangslüftung realisiert. Das ist ein wesentlicher Nachteil.By Plug or similar closing mechanisms for the Channel drilling is the flow rate adjustable inside depending on performance class and / or climatic zone. Insects and larger dust particles should hold back a net or grid in front of the channels. At the core is with This arrangement therefore one of the performance class or the installation site dependent mechanical ventilation realized. That is a major disadvantage.
In
der
Die Öffnung ist so gegen Witterungseinflüsse, insbesondere Regen nicht geschützt.The opening is so against the weather, especially rain not protected.
Auch
der Sonnenkollektor nach
Ferner wird darauf hingewiesen, dass die Belüftungsöffnungen gegen das Eindringen von Insekten und Regen geschützt sein sollten z. B. durch Siebgewebe und Regenableitbleche. Diese Vorschläge folgen dem Prinzip für jede Funktion ein gesondertes Teil, was letztlich das Produkt verteuert.Further be noted that the ventilation holes against penetration protected from insects and rain should be z. B. by mesh and Regenableitbleche. These proposals follow the principle for each function a separate part, which ultimately makes the product more expensive.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und kostengünstige von der Temperatur des Wärmeträgermediums abhängig steuerbare Belüftung des Gehäuseinneren von Solarmodulen zu realisieren und damit das Überschreiten von Temperaturgrenzen insbesondere für den oder die Absorber und damit unmittelbar gekoppelte Rohrleitungen, Dichtungen und andere Bauteile zuverlässig zu verhindern, ohne dass die Gefahr des Eindringens von Regenwasser besteht.The object of the invention is to realize a simple and inexpensive depending on the temperature of the heat transfer medium controllable ventilation of the housing interior of solar modules and thus to reliably prevent the exceeding of temperature limits, in particular for the absorber or absorbers and thus directly coupled pipelines, seals and other components, without there being any danger of rainwater entering.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Is solved This object with the features of claim 1, advantageous embodiments Subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist bei einem Sonnenkollektor bestehend aus einem belüftbaren Gehäuse mit Rahmen mit rückwandiger Wärmedämmung sowie einer strahlungsdurchlässigen vorderen Abdeckung und einer zwischen der vorderen Abdeckung und der Wärmedämmung angeordneten Absorbereinheit, wobei der Rahmen des Gehäuses im unteren Rahmenbereich Lufteinströmöffnungen in das Gehäuse und im oberen und/oder oberen und seitlichen Bereich Luftausströmöffnungen für die eingeströmte Luft besitzt, und mindestens mindestens die Lufteinströmöffnungen mit einem Verschluss für diese versehen sind, der in seiner Position durch einen Öffnungsmechanismus in Abhängigkeit von einer Temperaturmessung am oder im Gehäuse oder von der Temperatur der Absorbereinheit verstellbar ist, vorgesehen, dass der Verschluss als Klappe ausgebildet ist, die um ein Scharnier, angeordnet oberhalb der Lufteintrittsöffnungen, schwenkbar ist.According to the invention is at a solar collector consisting of a ventilated housing with frame with back wall Thermal insulation as well as one radiolucent front cover and one between the front cover and arranged the insulation Absorber unit, with the frame of the housing in the lower frame area Air inlet openings in the case and in the upper and / or upper and lateral area air outlets for the incoming air has, and at least at least the Lufteinströmöffnungen with a closure for These are provided in its position by an opening mechanism dependent on from a temperature measurement on or in the housing or from the temperature the absorber unit is adjustable, provided that the closure is designed as a flap, which is arranged around a hinge, above the Air inlet openings, is pivotable.
Durch diese temperaturabhängige Ansteuerung des Verschlusses oder der Verschlüsse wird gewährleistet, dass eine obere Temperaturgrenze, auf die die Belüftung ausgelegt ist, nicht überschritten wird. Das hat die bekannten weitreichenden Konsequenzen, nämlich dass das eingesetzte Material für Adsorber, Dichtungen, Leitungen nunmehr nur noch für begrenzte Temperaturbereiche ausgelegt sein muss.By this temperature dependent Control of the closure or closures is ensured that is an upper temperature limit to which the ventilation is designed is not exceeded. This has the well-known far-reaching consequences, namely that the material used for adsorber, Seals, lines now only for limited temperature ranges must be designed.
Gleichzeitig weist diese Klappe in jeder Position, d. h. temperaturabhängig Regen zuverlässig ab.simultaneously this flap is in every position, d. H. temperature dependent rain reliable from.
Ferner ist vorgesehen, dass der Verschluss in der temperaturabhängig eingestellten Position durch den Öffnungsmechanismus fixiert ist.Further is provided that the shutter in the temperature-dependent set Position through the opening mechanism is fixed.
In einer bevorzugten Ausführung ist der Öffnungsmechanismus temperaturabhängig von der Temperatur der Absorbereinheit betreibbar, indem dieser unmittelbar an der Adsorbereinheit wärmeleitend befestigt ist und bevorzugt als Bimetallelement oder als ein anderes temperaturabhängig arbeitendes Memoryelement ausgebildet ist.In a preferred embodiment is the opening mechanism temperature-dependent operable by the temperature of the absorber unit by this is attached directly to the adsorber thermally conductive and preferably as a bimetallic element or as another temperature-dependent working Memory element is formed.
In einer speziellen Ausführung ist vorgesehen, dass auch die Luftaustrittsöffnungen mit einem temperaturabhängig steuerbaren Verschluss mit analogem Aufbau wie bei den unteren Lufteintrittsöffnungen versehen sind. Dabei lassen sich bei einer Ausführung die Verschlüsse der Lufteintrittsöffnungen und der Luftaustrittsöffnungen getriebetechnisch miteinander derart koppeln, so dass beide Verschlüsse gleichzeitig geöffnet oder verschlossen werden.In a special version is provided that the air outlet openings with a temperature-dependent controllable Closure with similar construction as with the lower air inlet openings are provided. This can be in one embodiment, the closures of Air inlet openings and the air outlet openings gear technology coupled with each other so that both closures simultaneously open or closed.
Gemäß der vorliegenden Lösung kann die das Gehäuse durchströmende Luft über die verschließbaren Lufteinströmöffnungen zwischen die vordere Abdeckung und die Absorbereinheit und der Absorbereinheit und die Wärmedämmung geleitet werden oder zwischen die Adsorbereinheit und die Wärmedämmung.According to the present solution Can the housing flowing through Air over the lockable air inflow openings between the front cover and the absorber unit and the absorber unit and the thermal insulation are routed or between the adsorber unit and the thermal insulation.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Abdeckung des Gehäuses oder Teile davon entfernbar angeordnet sind, vorzugsweise aufklappbar. So lassen sich im Bedarfsfall Verschmutzungen leicht entfernen.Farther it is envisaged that the cover of the housing or parts thereof removable are arranged, preferably hinged. So can be in case of need Remove dirt easily.
Die durchströmende Luft kann nicht nur zu Kühlzwecken genutzt werden, sondern auch der Trockenhaltung des Gehäuseinnenraumes, insbesondere der Wärmedämmung, die gewöhnlich aus Glaswolle besteht. Im einfachsten Fall weist die Absorbereinheit Durchgangsöffnungen auf, über die die Wärmedämmung belüftbar ist bzw. durch die aufsteigende Feuchtigkeit in den von der Luft durchströmenden Raum des Gehäuses gelangt.The flowing through Air can not only for cooling purposes be used, but also the drying of the housing interior, in particular the thermal insulation, the usually made of glass wool. In the simplest case, the absorber unit Through openings up, over the heat insulation is ventilated or by the rising moisture in the space flowing through the air of the housing arrives.
Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt.One embodiment is shown in the drawings.
Dargestellt
ist ein Sonnenkollektor bestehend aus einem belüftbaren Gehäuse mit Rahmen
Der
Rahmen
Die
Lufteinströmöffnungen
Der
als Klappe ausgebildet Verschluss
Der Öffnungsmechanismus
Dazu
verfügt
er über
ein Bimetallelement oder ein anderes temperaturabhängig arbeitendes Memoryelement,
das auf der einen Seite mit der Absorbereinheit
Die
Luftein- und Luftausströmöffnungen
- 11
- Gehäuserahmenhousing frame
- 22
- Wärmedämmungthermal insulation
- 33
- vordere Abdeckungfront cover
- 44
- Absorbereinheitabsorber unit
- 55
- Lufteinströmöffnungen untenair inflow openings below
- 66
- Verschluss vorzugsweise in Form einer Klappeshutter preferably in the form of a flap
- 77
- Luftausströmöffnungenair outlets
- 88th
- Öffnungsmechanismusopening mechanism
- 99
- Luftstromairflow
- 1010
- Scharnierhinge
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---|---|---|---|
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-
2006
- 2006-08-24 DE DE102006040447A patent/DE102006040447B3/en not_active Expired - Fee Related
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