DE102007041267B4

DE102007041267B4 - Thermal plastic collector with inserted absorber body

Info

Publication number: DE102007041267B4
Application number: DE102007041267A
Authority: DE
Inventors: Michael Köhl; Karl-Anders Weiß; Dr. Müller Axel; Hannes Franke
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2007-08-31
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2012-07-12
Anticipated expiration: 2027-09-01
Also published as: WO2009030437A1; DE102007041267A1

Abstract

Thermischer Solarkollektor umfassend einen mindestens ein für Solarstrahlung zumindest teilweise transparentes Kunststoffmaterial, insbesondere ein extrudiertes Kunststoffmaterial, trnsparentes Polymermaterial und/oder transparentes Glasmaterial, insbesondere in Form eines Isolierglasverbundes, enthaltenden oder daraus bestehenden Grundkörper (G), welcher mindestens eine Wärmeträgerlage (1) mit mindestens einem von einem Wärmeträgerfluid (4) durchströmbaren und/oder durchströmten Wärmeträgerkanal (W) aufweist, und mindestens einen Absorptionskörper (3) innerhalb mindestens eines der Wärmeträgerkanäle, wobei mindestens ein Teilbereich der Oberfläche des mindestens einen Absorptionskörpers (3) eine Oberflächenstrukturierung in Form einer Wellen strukturierung mit asymmetrisch ausgebildeten und/oder in unregelmäßigen Abständen aufeinander folgenden Wellenelementen, eine Sägezahnstrukturierung und/oder eine Oberflächenstrukturierung in Form einer Vielzahl von einzelnen in dem Teilbereich angeordneten Strömungsbrechungskörpern in Form von Pyramiden aufweistThermal solar collector comprising a base body (G) containing or consisting of at least one plastic material, at least partially transparent to solar radiation, in particular an extruded plastic material, transparent polymer material and / or transparent glass material, in particular in the form of an insulating glass composite, which has at least one heat transfer layer (1) with at least has a heat transfer channel (W) through which a heat transfer fluid (4) can flow and / or through which it flows, and at least one absorption body (3) within at least one of the heat transfer channels, at least part of the surface of the at least one absorption body (3) having a surface structure in the form of waves structuring with asymmetrically designed and / or wave elements following one another at irregular intervals, a sawtooth structuring and / or a surface structuring in the form of a large number of individual elements in the sub-area a has nordinated flow breakers in the form of pyramids

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf thermische Solarkollektoren, welche die Lichtenergie der Sonne in Wärme umwandeln.The present invention relates to thermal solar collectors which convert the light energy of the sun into heat.

Aus dem Stand der Technik sind bereits zahlreiche Solarkollektoren (nachfolgend alternativ auch als Sonnenkollektoren bezeichnet) bekannt.Numerous solar collectors (hereinafter alternatively referred to as solar collectors) are already known from the prior art.

Die DE 20 2006 015 717 U1 zeigt transparente Hohlkammerprofilbauteile, die als Solarkollektoren eingesetzt werden und aus einem extrudierten Kunststoff gefertigt sein können sowie mehrere Ebenen einzelner Hohlkammern aufweisen können, die entweder mit einem Wärmeträgerfluid durchströmt werden können oder auch als nicht-fluiddurchströmte, freie Hohlkammern verwendet werden können. Innerhalb der fluiddurchströmten Hohlkammern können Absorber formschlüssig fixiert sein. Diese können z. B. aus schwarz-eloxiertem Aluminium oder aus beschichtetem Aluminium gefertigt sein. Als Absorber sind ebene Bleche ebenso wie V-förmige Profile möglich. Die Oberseite des Hohlkammerprofilbauteils kann beispielsweise mit einer selbstreinigenden Oberfläche versehen sein. Verschiedenste mehrschichtige Aufbauten der fluiddurchströmten und der der Wärmedämmung dienenden Kanalebenen sind möglich.The DE 20 2006 015 717 U1 shows transparent hollow chamber profile components, which are used as solar collectors and can be made of an extruded plastic and may have multiple levels of individual hollow chambers, which can be flowed through either with a heat transfer fluid or can be used as a non-fluid flow, free hollow chambers. Within the hollow cavities through which fluid flows, absorbers can be fixed in a form-fitting manner. These can be z. B. be made of black anodized aluminum or coated aluminum. As absorber planar sheets as well as V-shaped profiles are possible. The upper side of the hollow-chamber profile component can, for example, be provided with a self-cleaning surface. Various multilayer constructions of the fluid flows and the thermal insulation serving channel levels are possible.

In diesen bekannten Solarkollektoren werden Metallabsorberkörper verwendet, da diese eine gute thermische Leitfähigkeit aufweisen. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass aufgrund des Metallgewichtes die Kollektoren schwer und somit auch unhandlich sind.Metal absorber bodies are used in these known solar collectors, since they have a good thermal conductivity. The disadvantage here is that due to the metal weight, the collectors are heavy and therefore also unwieldy.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, leichte und einfach handhabbare Kollektoren zur Verfügung zu stellen. Aufgabe ist es darüberhinaus, Kollektoren mit erhöhtem Wirkungsgrad der Absorption zur Verfügung zu stellen.Object of the present invention is to provide lightweight and easy to handle collectors available. The task is also to provide collectors with increased absorption efficiency.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch den Einsatz von transparenten Glas-, Kunststoff- oder Polymermaterialien gelöst. Die an sich schlechte thermische Leitfähigkeit der Materialien wird, wie nachfolgend beschrieben, durch den Einsatz geeigneter Absorber bzw. Absorberkörper ausgeglichen.The object of the present invention is achieved by the use of transparent glass, plastic or polymer materials. The inherently poor thermal conductivity of the materials is, as described below, compensated by the use of suitable absorber or absorber body.

Wesentlich dabei ist, dass erfindungsgemäß für die Solarstrahlung transparente Grundkörper eingesetzt werden, wobei in diese transparenten Grundkörper die Solarstrahlung absorbierende Absorptionskörper eingeführt werden: Die Absorptionskörper werden hierbei von einem Wärmeträgerfluid umströmt, so dass eine optimale Übertragung der vom Absorptionskörper absorbierten Sonnenenergie an das Wärmeträgerfluid erfolgt. Zur Optimierung der Absorption und/oder der Wärmeabgabe an das Fluid kann die Oberfläche der Absorptionskörper vergrößert werden und/oder strukturiert werden.It is essential that according to the invention for the solar radiation transparent base body are used, in which transparent base body, the solar radiation absorbing absorbent body are introduced: The absorption body in this case flows around a heat transfer fluid, so that an optimal transfer of absorbed by the absorbent body solar energy to the heat transfer fluid. To optimize the absorption and / or the heat release to the fluid, the surface of the absorption body can be increased and / or structured.

Die erfindungsgemäße Lösung macht es möglich, thermische Solarkollektoren, welche leicht sind, welche einfach zu handhaben sind und welche zusätzliche Designfreiheitsgrade aufweisen, zu realisieren.The solution according to the invention makes it possible to realize thermal solar collectors which are lightweight, which are easy to handle and which have additional design degrees of freedom.

Die vorliegende Erfindung wird nun nachfolgend anhand von einzelnen Ausführungsbeispielen beschrieben.The present invention will now be described below with reference to individual embodiments.

Es zeigen:Show it:

1 einen ersten erfindungsgemäßen thermischen Solarkollektor auf Basis einer Polymer-Doppelstegplatte 1 a first solar thermal collector based on a polymer double-skin plate according to the invention

2 mehrere Möglichkeiten, wie Absorptionskörper in den Wärmeträgerkanälen der Doppelstegplatte nach 1 angeordnet sein können 2 several possibilities, such as absorption bodies in the heat transfer channels of the double-skin plate 1 can be arranged

3 einen weiteren erfindungsgemäßen thermischen Solarkollektor auf Basis einer Dreifachstegplatte aus Polymermaterialien. 3 a further inventive solar thermal collector based on a triple-skin plate of polymer materials.

1 zeigt ein erstes Beispiel für einen erfindungsgemäßen thermischen Solarkollektor. Dieser weist einen Grundkörper G auf, welcher aus einem für Solarstrahlung möglichst transparenten Kunststoffmaterial, hier auf Polymerbasis, ausgebildet ist. Dieser Grundkörper wurde basierend auf einer einfachen, extrudierbaren Geometrie auf eine Art und Weise wie sie einem Fachmann auf dem Gebiet der Kunststoffverarbeitung bekannt ist, hergestellt. Bekannt sind solche extrudierten Teile als Mehrfachstegplatten, insbesondere als Doppelstegplatten, wie hier gezeigt, oder auch als Dreifachstegplatten (siehe nachfolgende 3). Solche Platten sind auf dem Gebiet der Bautechnik bekannt und werden üblicherweise als transparente Verglasungs- oder Abdeckplatten eingesetzt. Möglichst transparent bedeutet hierbei, dass der Transmissionsgrad für Solarstrahlung pro zu durchstrahlender Wandeinheit bzw. Wanddicke oder Wandstärke (im Fall einer Doppelstegplatte sind z. B. bei Einstrahlung senkrecht zur Plattenebene drei Wandeinheiten zu durchstrahlen: Die obere Deckplatte, die die beiden Lagen trennende Platte sowie die untere Deckplatte) größer als 0,85, bevorzugt größer als 0,88 und besonders bevorzugt größer als 0,90 ist. 1 shows a first example of a solar thermal collector according to the invention. This has a main body G, which is made of a solar material for the most transparent plastic material, here on a polymer basis. This body was manufactured based on a simple, extrudable geometry in a manner known to a person skilled in the art of plastics processing. Such extruded parts are known as multi-wall sheets, in particular as double-wall sheets, as shown here, or as triple-skin sheets (see the following 3 ). Such plates are known in the field of building technology and are commonly used as transparent glazing or cover plates. As transparent as possible, this means that the transmittance for solar radiation per wall unit or wall thickness or wall thickness to be irradiated (in the case of a double-walled panel, for example, when irradiated perpendicularly to the plane of the panel, is to penetrate three wall units: the upper cover panel, the panel separating the two panels, and the lower cover plate) is greater than 0.85, preferably greater than 0.88, and more preferably greater than 0.90.

Im Rahmen der Erfindung werden unter dem Begriff der Stegplatte nicht nur solche Stegplatten verstanden, deren Stege senkrecht zur Plattenebene angeordnet sind, sondern auch solche, deren Stege einen beliebigen Winkel (z. B. 45°) zur Plattenebene aufweisen oder solche, die weitere Strukturierungen (z. B. wellenförmig) ihrer einzelnen Kanäle aufweisen.In the context of the invention, the term "web plate" is understood to mean not only those web plates whose webs are arranged perpendicular to the plane of the plate, but also those whose webs have an arbitrary angle (eg 45 °) to the plane of the plate or which further Have structuring (eg wavy) of their individual channels.

Der verwendete Grundkörper G weist hier zwei Lagen auf, da er als Doppelstegplatte ausgebildet ist: eine erste Lage l, die Wärmeträgerlage 1, und eine zweite Lage 2, die Isolationslage. Die Isolationslage ist hier vorteilhafterweise vorgesehen, kann also auch entfallen (dann einlagige Ausbildung des Grundkörpers). Die Wärmeträgerlage 1 besteht hier aus vier nebeneinander in der Plattenebene angeordneten einzelnen Wärmeträgerkanälen W1–W4. Die einzelnen Kanäle W1–W4 verlaufen hierbei in Bezug auf ihre Kanallängsachse gesehen in der Wärmeträgerebene 1 parallel zueinander (hier durch 3D-Skizzierung angedeutet). Die zweite Hohlkammerschicht der Doppelstegplatte G ist hier als Isolationslage 2 ausgebildet: Diese weist ebenfalls vier nebeneinander in der Isolationslagenebene 2 mit ihrer Kanallängsachse parallel zueinander verlaufende Isolationskanäle I1–I4 auf. Die Isolationslagenebene und die Wärmeträgerlagenebene verlaufen parallel zueinander.The basic body G used here has two layers, since it is designed as a double-web plate: a first layer 1, the heat transfer layer 1 , and a second location 2 , the isolation situation. The insulation layer is advantageously provided here, so it can be omitted (then single-layered training of the body). The heat transfer layer 1 here consists of four side by side arranged in the plane of the plate individual heat transfer channels W1-W4. The individual channels W1-W4 in this case run in relation to their channel longitudinal axis seen in the heat carrier plane 1 parallel to each other (indicated here by 3D sketching). The second hollow chamber layer of the double-web plate G is here as an insulating layer 2 formed: This also has four side by side in the insulation layer plane 2 with their channel longitudinal axis parallel to each other extending isolation channels I1-I4. The insulation layer plane and the heat transfer layer plane are parallel to each other.

Die einzelnen Isolationskanäle I1–I4 und Wärmeträgerkanäle W1–W4 sind somit durch die Hohlkammern der Doppelstegplatte ausgebildet. Ein erfindungsgemäßer Grundkörper weist somit mehrere (hier zwei) in Extrusionsrichtung durchgehende Lagen von Kanälen auf, wobei, wie nachfolgend noch näher beschrieben, mindestens eine Lage (Wärmeträgerlage 1) der Zwischenräume das Wärmeträgermedium (ein Fluid, insbesondere beispielsweise eine Flüssigkeit wie Wasser) führt (bzw. innerhalb der Kanäle dieser Lage das Wärmeträgermedium geführt wird). Die weiteren nicht durchströmten Kanäle (der Isolationslage 2) dienen der Isolation des Wärmeträgermediums gegenüber der Umgebung. Im vorliegenden Fall sind die Isolationskanäle I1–I4 an ihren Kanalenden jeweils offen ausgebildet, dies muss jedoch nicht der Fall sein, es kann sich hierbei auch um geschlossene, beispielsweise luftgefüllte Kanäle handeln.The individual insulation channels I1-I4 and heat transfer channels W1-W4 are thus formed by the hollow chambers of the double-web plate. An inventive base body thus has several (here two) in the extrusion direction continuous layers of channels, wherein, as described in more detail below, at least one layer (heat transfer layer 1 ) of the intermediate spaces the heat transfer medium (a fluid, in particular, for example, a liquid such as water) leads (or within the channels of this layer, the heat transfer medium is performed). The other non-flow channels (the insulation layer 2 ) serve to isolate the heat transfer medium from the environment. In the present case, the isolation channels I1-I4 are each open at their channel ends, but this need not be the case, it can also be closed, for example, air-filled channels.

Wie 2 näher zeigt, ist nun in jedem der Wärmeträgerkanäle W1–W4 (dies ist durch die Schraffur in 1 skizziert) ein Absorptionskörper 3 eingearbeitet. 2 zeigt drei verschiedene Möglichkeiten, wie dieser Absorptionskörper jeweils in seinem Wärmeträgerkanal W angeordnet sein kann. 2a zeigt einen plattenförmigen Absorptionskörper 3, welcher mit Hilfe von Führungsrillen in den Stegseitenwänden des jeweiligen Wärmeträgerkanals eingeschoben und somit im Kanal formschlüssig fixiert ist. Die Führungsrillen sind hier als parallel zur Kanallängsachse verlaufende Nuten in die Stegseitenwände des Kanals eingearbeitet. Die genaue Ausgestaltung des plattenförmigen Absorptionskörpers 3 wird später beschrieben.As 2 is closer, is now in each of the heat transfer channels W1-W4 (this is due to the hatching in 1 sketched) an absorption body 3 incorporated. 2 shows three different ways how this absorption body can be arranged in each case in its heat transfer channel W. 2a shows a plate-shaped absorption body 3 , which is inserted by means of guide grooves in the web side walls of the respective heat transfer channel and thus fixed in a form-fitting manner in the channel. The guide grooves are incorporated here as running parallel to the channel longitudinal axis grooves in the web side walls of the channel. The exact configuration of the plate-shaped absorption body 3 will be described later.

2b zeigt ein weiteres Beispiel eines Absorptionskörpers: Dieser ist in der hier gezeigten Ebene (senkrecht zur Kanallängsachse) H-förmig ausgebildet (H-Profilierung). Die Profilierung ist hierbei so ausgebildet, dass der Absorptionskörper 3 in Richtung der Längsachse in den Wärmeträgerkanal W einschiebbar und dort aufgrund seiner Gewichtskraft fixiert ist. 2 B shows a further example of an absorption body: This is in the plane shown here (perpendicular to the channel longitudinal axis) H-shaped (H-profiling). The profiling is in this case designed so that the absorption body 3 in the direction of the longitudinal axis in the heat transfer channel W can be inserted and fixed there due to its weight.

Alternativ können zur Fixierung auch Endstücke vorgesehen werden, welche an den Kanalwänden befestigt werden. Auch kann der Absorptionskörper 3 mit geeigneten Abstandshaltern versehen sein.Alternatively, end pieces can also be provided for fixing, which are fastened to the channel walls. Also, the absorption body 3 be provided with suitable spacers.

2c zeigt ein weiteres Beispiel, bei welchem der Absorptionskörper grundsätzlich wie derjenige in 2b ausgebildet ist, jedoch im Gegensatz zum in 2b gezeigten Fall nicht einen H-förmigen Querschnitt aufweist, sondern eine V-förmige Profilierung, die so ausgebildet ist, dass der Absorptionskörper ebenfalls in den Wärmeträgerkanal W einschiebbar ist. 2c shows another example in which the absorbent body basically like that in 2 B is formed, however, unlike in 2 B shown case does not have an H-shaped cross-section, but a V-shaped profiling, which is formed so that the absorption body is also inserted into the heat transfer channel W.

Jeder der Wärmeträgerkanäle W1–W4 weist nun (hier nicht gezeigt) an seinem einen Kanalende einen Einflussabschnitt und an seinem gegenüberliegenden Kanalende einen Austrittsabschnitt so auf, dass das Wärmeträgermedium (beispielsweise mittels angeschlossener Leitungen) durch den Wärmeträgerkanal hindurchgeströmt werden kann. Der im Kanal jeweils angeordnete Absorptionskörper 3 wird somit unmittelbar vom Wärmeträgermedium umströmt.Each of the heat transfer channels W1-W4 has now (not shown here) at its one channel end an influence section and at its opposite end of the channel outlet section so that the heat transfer medium (for example by means of connected lines) can be passed through the heat transfer channel. The absorption body arranged in each case in the channel 3 is thus flows around directly from the heat transfer medium.

Somit sind in die Fluid führenden Kanäle W zur Erhöhung des Wirkungsgrades der Absorption jeweils Absorber eingeschoben. Da die Absorber direkt vom Wärmeträgerfluid umströmt werden, ist, sofern der gezeigte Grundkörper G unmittelbar als das Element, welches dem Sonnenlicht ausgesetzt wird, verwendet wird, kein Durchgang der Wärme durch zusätzliche Materialschichten notwendig, so dass die Sonnenenergie sehr effizient vom Absorber in das Wärmeträgerfluid übertragen wird. Wie bereits beschrieben kommen zur Ausgestaltung der Absorber und/oder zur Fixierung der Absorber in den Kanälen W die folgenden Möglichkeiten in Betracht:

1. Extrusion von Führungsrillen in den Stegen zwischen den einzelnen Kanälen (2a);
2. Konstruktion des Absorbers mit Abstandhaltern (nicht gezeigt);
3. Doppel-T-, H-, V- oder U-Profilierung der Absorber (siehe 2b und 2c).

Thus absorbers are inserted into the fluid-carrying channels W to increase the efficiency of the absorption. Since the absorber is flowed around directly by the heat transfer fluid, if the base G shown is used directly as the element which is exposed to sunlight, no passage of heat through additional layers of material is necessary, so that the solar energy from the absorber very efficiently into the heat transfer fluid is transmitted. As already described, the following possibilities are possible for configuring the absorbers and / or for fixing the absorbers in the channels W:

1. Extrusion of guide grooves in the webs between the individual channels ( 2a );
2. Construction of absorber with spacers (not shown);
3. Double T, H, V or U profiling of absorbers (see 2 B and 2c ).

Die Absorber bestehen hierbei vorteilhafterweise aus einer dünnen Schicht eines Sonnenlicht absorbierenden Materials. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass ein Polymersubstratmaterial verwendet wird, welches durch Einbringen von Ruß oder ähnlichen Füllstoffen (mit Ziel, einen hohen solaren Absorptionsgrad zu erreichen) eingefärbt wird.The absorbers advantageously consist of a thin layer of sunlight-absorbing material. This can be achieved, for example, by using a polymeric substrate material which is colored by introducing carbon black or similar fillers (with the aim of achieving a high degree of solar absorption).

Alternativ dazu kann auch ein Trägermaterial verwendet werden, welches mit einer absorbierenden Beschichtung versehen ist. Für die Beschichtung ist dann ebenfalls eine hohe Absorption im Wellenlängenbereich der solaren Strahlung entscheidend. Als Trägermaterial kommen z. B. dünne Polymer- oder Metallplatten in Frage. Auf diese können dann entsprechende Absorberschichten wie folgt aufgebracht werden:

1. Aufkleben oder Auflaminieren einer Metallfolie auf das Trägermaterial.
2. Aufkleben oder Auflaminieren einer metallisierten Polymerfolie oder auch einer selektiv absorbierenden Metallfolie auf das Trägermaterial.
3. Direktes Beschichten des Trägermaterials mit selektiv absorbierenden Schichten oder Schichtsystemen (das Beschichten kann chemisch, mittels bekannter PVD-Verfahren oder mittels bekannter CVD-Verfahren erfolgen).

Alternatively, a carrier material provided with an absorbent coating may also be used. For the coating then a high absorption in the wavelength range of solar radiation is also crucial. As a carrier material z. As thin polymer or metal plates in question. On these appropriate absorber layers can then be applied as follows:

1. Sticking or laminating a metal foil on the carrier material.
2. Sticking or laminating a metallized polymer film or a selectively absorbing metal foil on the substrate.
3. Direct coating of the support material with selectively absorbing layers or layer systems (the coating can be done chemically, by known PVD methods or by known CVD methods).

Zu einer Verbesserung des Wärmeübergangs zwischen den Absorbern 3 und dem Wärmeträgerfluid 4 kann vorteilhafterweise die Oberfläche des Absorbers (welche ja mit dem Wärmeträgerfluid unmittelbar in Kontakt kommt) so strukturiert werden, dass sich an dieser Oberfläche keine stabile Strömungsgrenzschicht des Wärmeträgerfluides 4 ausbilden kann. Um dies zu erreichen, kann die besagte Oberfläche der Absorber beispielsweise definiert unterbrochen und/oder reformiert werden, was zu einer lokalen Wirbelbildung führt. Dies kann beispielsweise durch Ausbildung einer Wellenstruktur (mit asymmetrisch ausgebildeten und/oder in unregelmäßigen Abständen angeordneten Einzelwellenelementen) oder einer entgegen die Strömungsrichtung gerichteten Sägezahnstruktur oder durch Ausbildung einer Vielzahl von strömungsbrechenden Strukturen, z. B. Pyramiden, auf der Oberfläche geschehen. Eine solche Vorgehensweise verbessert den Wärmeübergang von der Grenzschicht ins Wärmeträgermedium.To improve the heat transfer between the absorbers 3 and the heat transfer fluid 4 can advantageously be the surface of the absorber (which yes comes into direct contact with the heat transfer fluid) are structured so that at this surface no stable flow boundary layer of the heat transfer fluid 4 can train. In order to achieve this, the said surface of the absorber can be interrupted and / or reformed in a defined manner, for example, which leads to local vortex formation. This can be achieved, for example, by forming a wave structure (with asymmetrically designed and / or irregularly spaced individual wave elements) or a sawtooth structure directed counter to the flow direction or by forming a plurality of flow-refracting structures, e.g. As pyramids happen on the surface. Such a procedure improves the heat transfer from the boundary layer into the heat transfer medium.

Vorteilhafterweise ist des Weiteren möglich, den Grundkörper (hier: Mehrfachstegplatte) auf seinen äußeren Oberflächenabschnitten mit einer Außenbeschichtung zu versehen, welche aus witterungsstabilen oder -stabilisierten Materialien gebildet ist. Dies dient dem Schutz des Grundkörpers vor Witterungseinflüssen und/oder der Verminderung der Wärmestrahlungsemission und/oder der Optimierung der Benetzungseigenschaften (Hydrophobie/Hydrophilie). Eine solche Beschichtung kann beispielsweise mittels Lamination, mittels Klebung und/oder mittels Koextrusion vorgenommen werden.Advantageously, it is further possible to provide the main body (here: multiple web plate) on its outer surface sections with an outer coating, which is formed from weather-resistant or -stabilisierten materials. This serves to protect the body from the effects of the weather and / or to reduce the heat radiation emission and / or to optimize the wetting properties (hydrophobicity / hydrophilicity). Such a coating can be carried out, for example, by means of lamination, by gluing and / or by coextrusion.

Wie bereits beschrieben, weisen die Enden der beschriebenen extrudierten Doppelstegplatte geeignete Endstücke auf, mittels derer ein Zu- und Abführen des Wärmeträgerfluids 4 möglich ist.As already described, the ends of the described extruded double-skin plate have suitable end pieces, by means of which an inlet and outlet of the heat transfer fluid 4 is possible.

3 zeigt nun ein weiteres Beispiel für einen erfindungsgemäßen thermischen Solarkollektor. In diesem Fall ist der Grundkörper G als dreilagige Platte in Form einer Dreifachstegplatte aus Polymermaterial ausgebildet. Die oberste Lage ist hier als erste Isolationslage 2a (hier wieder mit vier Isolationskanälen I1a, I2a, I3a und I4a, es können jedoch selbstverständlich auch mehr Kanäle verwendet werden) ausgebildet. Die mittlere Lage ist hier als vierkanalige Wärmeträgerlage 1 ausgebildet. In jedem Kanal W1–W4 der Wärmeträgerlage 1 ist ein im Querschnitt V-förmiger Absorptionskörper eingeschoben (Absorptionskörper 3a–3d). Als dritte Lage folgt dann die zweite Isolationslage 2b, welche ebenso wie die erste Isolationslage 2a ausgebildet ist. Im hier gezeigten Fall ist die Wärmeträgerlage 1 somit sandwichförmig zwischen den beiden Isolationslagen 2a und 2b angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass beidseits des durch die Wärmeträgerlage bzw. die Wärmeträgerkanäle W durchströmenden Wärmeträgermediums eine Isolationsschicht ausgebildet ist, so dass eine optimale Isolation des Wärmeträgermediums gegenüber der Umgebung erreicht wird. 3 now shows another example of a solar thermal collector according to the invention. In this case, the main body G is formed as a three-layer plate in the form of a triple-walled sheet of polymer material. The uppermost layer is here as the first insulation layer 2a (Here again with four isolation channels I1a, I2a, I3a and I4a, but it can of course be used more channels) is formed. The middle layer is here as four-channel heat transfer layer 1 educated. In each channel W1-W4 of the heat transfer layer 1 is a cross-sectionally V-shaped absorption body inserted (absorption body 3a - 3d ). The third layer is then followed by the second insulation layer 2 B , which as well as the first insulation layer 2a is trained. In the case shown here is the heat transfer layer 1 thus sandwiched between the two insulation layers 2a and 2 B arranged. This has the advantage that an insulating layer is formed on both sides of the heat transfer medium flowing through the heat transfer layer or the heat transfer channels W, so that an optimal insulation of the heat transfer medium relative to the environment is achieved.

Claims

Thermal solar collector comprising at least one for solar radiation at least partially transparent plastic material, in particular an extruded plastic material, transparent polymer material and / or transparent glass material, in particular in the form of an insulating glass, containing or consisting of basic body (G), which at least one heat transfer layer ( 1 ) with at least one of a heat transfer fluid ( 4 ) through-flow and / or through-flow heat transfer channel (W), and at least one absorption body ( 3 ) within at least one of the heat transfer channels, wherein at least a portion of the surface of the at least one absorption body ( 3 ) has a surface structuring in the form of a wave structure with asymmetrically formed and / or at irregular intervals successive wave elements, a Sägezahnstrukturierung and / or a surface structuring in the form of a plurality of individual arranged in the subregion Strömungsbrechungskörpern in the form of pyramids

Thermal solar collector according to the preceding claim, characterized in that the base body (G) is formed at least two layers, wherein the base body (G) preferably in addition to the at least one heat transfer layer ( 1 ) at least one insulation layer ( 2 ) having at least one isolation channel (I).

Thermal solar collector according to one of the preceding claims, characterized in that the transparent plastic material, polymer material and / or glass material per wall unit has a transmittance for solar radiation of greater than 0.85, preferably greater than 0.88, preferably greater than 0.90.

Thermal solar collector according to one of the preceding claims, characterized in that the basic body consists entirely of transparent plastic material, transparent polymer material and / or transparent glass material.

Thermal solar collector according to one of the preceding claims, characterized in that the heat transfer layer ( 1 ) has a plurality of the heat transfer fluid flowed through and / or through, preferably parallel to each other and / or preferably arranged in a plane heat transfer channels (W1, W2).

Thermal solar collector according to one of the preceding claims and according to claim 2, characterized in that the insulating layer ( 2 ) has a plurality of preferably parallel to each other and / or preferably arranged in a plane isolation channels (I1, I2).

Thermal solar collector according to one of the preceding claims, characterized in that all the heat transfer channels (W1, W2) of the heat transfer layer ( 1 ) can be flowed through by the heat transfer fluid and / or flowed through.

Thermal solar collector according to one of the preceding claims, characterized by a heat transfer layer ( 1 ) and an insulation layer ( 2 ) forming double bridge plate.

Thermal solar collector according to one of the preceding claims, characterized by a heat transfer layer ( 1 ) and two insulation layers ( 2 ) forming triple ridge plate, wherein preferably the middle layer of the triple ridge plate is formed as this heat transfer layer and the outer two layers of the triple ridge plate are formed as these two insulation layers.

Thermal solar collector according to one of the preceding claims and according to claim 2, characterized in that at least one of the channels of at least one of the insulation layers is gas-filled, in particular air-filled.

Thermal solar collector according to one of the preceding claims and according to claim 2, characterized in that at least one of the channels of at least one of the insulating layers is not formed as a flow channel, but is formed each completed at its two channel ends.

Thermal solar collector according to one of the preceding claims, characterized in that within all heat transfer channels at least one of the heat transfer layers, an absorption body ( 3 ) is arranged.

Thermal solar collector according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the heat transfer channels has at least one integrated into the channel wall, for inserting an absorption body and for positive and / or non-positive fixing thereof within this heat transfer channel formed guide groove

Thermal solar collector according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the absorption body has at least one spacer which is formed so that the absorption body with it within one of the heat transfer channels is positively and / or non-positively fixable.

Thermal solar collector according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the absorption body has a planar or profiled shape, in particular with an extent in the range of the diameter of a heat transfer channel, and / or in cross-section in a plane perpendicular to the channel longitudinal direction seen double T shaped, H-shaped, V-shaped, U-shaped, W-shaped, X-shaped or N-shaped, wherein preferably the cross section of this absorption body is adapted to the channel cross-section of a heat transfer channel, that the absorption body form and / or non-positively within this heat transfer channel can be fixed.

Thermal solar collector according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the absorbers comprises a preferably flat substrate base, in particular a substrate base consisting at least partially of a polymer material, into which sunlight-absorbing filler constituents, in particular carbon black, are incorporated and or in that at least one of the absorbers comprises a carrier body with applied, sunlight-absorbing coating.

Thermal solar collector according to the preceding claim, characterized in that the carrier body at least partially consists of at least one polymer material and / or a metal and / or that the coating comprises a metal foil, a metallized polymer foil and / or a layer system comprising at least one metal layer.

Thermal solar collector according to one of the preceding claims, characterized in that at least a portion of the outer surface of the base body (G) is a preferably coextruded and / or laminated protective coating, in particular a fluoropolymer coating or an acrylate coating, and / or a functional coating in the form of an antireflection coating, a Infrared reflective coating and / or a dirt-repellent coating has.

Thermal solar collector according to one of the preceding claims, characterized in that a part of the base body is designed as the sun facing and / or facing outer surface element of the thermal solar collector.