DE102011121355A1

DE102011121355A1 - Collector installed in motor car, for absorbing heat from natural heat source e.g. sunlight for preventing formation of ice on roads, has airtight shell that is made of plastic film and is filled with air to dissipate heat

Info

Publication number: DE102011121355A1
Application number: DE102011121355A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2013-06-20

Abstract

The collector has an airtight shell that is made of plastic film. The airtight shell is filled with air to dissipate the heat. The airtight shell is formed of two heat insulating films that are put one above the other, with edges glued or welded air tightly. The two heat insulating films are black pigmented. The two air pipes are extended from an opening of the airtight shell and are inserted into the road. An independent claim is included for a method for preventing formation of ice on roads.

Description

Wärme, die in der Natur zur Verfügung steht, kann in vielfacher Weise genutzt werden. Dies immer in der Weise, dass die Wärme aus natürlichen Wärmequellen abgeleitet und dann entweder als Wärmequelle benutzt oder in anderweitig nutzbare Energie überführt wird. Handlungsanwendungsfälle sind insbesondere die Förderung von Erdwärme mit Wärmepumpen und die Absorption von Sonnenenergien zur Erwärmung eines Mediums, das den Transport der Energie zu den Stellen besorgt, wo die Weiterverwendung der Energie geschieht.Heat available in nature can be used in many ways. This always in such a way that the heat is derived from natural heat sources and then used either as a heat source or transferred into otherwise usable energy. In particular, cases of application include the promotion of geothermal heat with heat pumps and the absorption of solar energy to heat a medium that provides the transport of energy to the places where the re-use of energy occurs.

Bei allen Vorrichtungen zur Nutzung natürlicher Wärme kommt ein Kollektor zum Einsatz, der die Wärme sammelt. Solche Kollektoren können technisch aufwendig sein. Beispielsweise werden zur Nutzung von Sonnenenergie Kollektoren eingesetzt, die nicht nur die Außenwärme aufnehmen sondern darüber mittels Absorbern die Sonnenstrahlen in Wärme umwandeln. Solche thermische Sonnenkollektoren mit Solarabsorbern, die insbesondere auf Dächer montiert werden, bestehen aus mehreren Bauteilen, die zusammenwirken. Die äußere, der Sonne zugewandte Seite ist eine Glasfläche, deren Eignung zur Aufnahme der Wärme durch den ”Treibhauseffekt” gesteigert wird. Abgeführt wird die Wärme mittels eines Rohrsystems und abgeschlossen wird dieser Kollektortyp mit einer Dämmschicht, die den Wärmeverlust verhindert. Neben solchen Plattenabsorbern sind auch Röhrenabsorber, Luftabsorber und Hybridabsorber Stand der Technik. Alle Konstruktionen sind auf einem möglichst hohen Wirkungsgrad ausgelegt, technisch aufwendig und teuer. Insbesondere bei den Solarabsorbern, die auf Dächer montiert werden, sind zudem noch aufwendige Befestigungsvorrichtungen notwendig, um den Belastungen durch Wind und Schnee standzuhalten.All natural heat devices use a collector that collects the heat. Such collectors can be technically complicated. For example, for the use of solar energy collectors are used, which not only absorb the external heat but about it by means of absorbers to convert the sun's rays into heat. Such thermal solar panels with solar absorbers, which are mounted in particular on roofs, consist of several components that interact. The outer, sun-facing side is a glass surface, whose suitability to absorb the heat by the "greenhouse effect" is increased. The heat is dissipated by means of a pipe system and this collector type is completed with an insulating layer that prevents heat loss. In addition to such plate absorbers, tube absorbers, air absorbers and hybrid absorbers are state of the art. All constructions are designed for the highest possible efficiency, technically complex and expensive. In particular, in the solar absorbers, which are mounted on roofs, also expensive mounting devices are still necessary to withstand the stresses of wind and snow.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kollektor zu schaffen, der sowohl Sonnenstrahlung wie auch Umgebungswärme aufnimmt und zur weiteren Verwendung abführt, wobei nicht der Wirkungsgrad sondern die Minimierung von Preis- und Montageaufwand das Ziel ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Kollektor vorgeschlagen, der aus einer luftdichten Hülle aus Kunststofffolie mit zwei Luftschläuchen oder Luftrohren besteht, die an jeweils an eine Öffnung der Hülle luftdicht angeschlossen sind. (Anspruch 1)The object of the invention is to provide a collector that absorbs both solar radiation and ambient heat and dissipates it for further use, not the efficiency but the minimization of price and installation effort is the goal. To solve this problem, a collector is proposed, which consists of an airtight envelope made of plastic film with two air hoses or air tubes, which are connected airtight to each of an opening of the shell. (Claim 1)

Praktisch alle, auch die sehr preiswerten handelsüblichen Folien weisen eine hinreichende Elastizität und Stabilität auf, um zur Herstellung der Kollektoren nach der Erfindung geeignet zu sein. Als einfache Ausführungsform werden zwei aufeinander gelegte solcher Folien vorgeschlagen, deren Ränder entsprechend der gewünschten Form des Kollektors geschnitten und dann verklebt oder verschweißt werden. (Anspruch 2)Virtually all, including the very inexpensive commercially available films have sufficient elasticity and stability to be suitable for the production of the collectors according to the invention. As a simple embodiment, two superimposed such films are proposed, the edges of which are cut according to the desired shape of the collector and then glued or welded. (Claim 2)

Für solche Anwendungsfälle, in denen solche Kollektoren für Flächen vorgesehen sind, die der Sonnenstrahlung ausgesetzt sind, wird als zweckmäßig vorgeschlagen, dass die der Sonne zugewandte Folie schwarz pigmentiert ist um auf diese Weise die Absorption des Sonnelichtes zu steigern. (Anspruch 3)For such applications, in which such collectors are provided for surfaces which are exposed to solar radiation, it is proposed as expedient that the sun-facing film is pigmented black to increase in this way the absorption of the sun's light. (Claim 3)

Insbesondere für diesen Kollektortyp ist es weiter vorteilhaft, für die der Sonne abgewandten Folie ein wärmedämmendes Material zu wählen. (Anspruch 4)In particular, for this type of collector, it is also advantageous to select a heat-insulating material for the film facing away from the sun. (Claim 4)

Vorzugswürdig ist auch folgende Ausführungsform: Die beiden Folien werden nicht nur an den Außenrändern miteinander luftdicht verbunden sondern auch untereinander in der Weise, dass ein durchlaufender Schlauch entsteht, durch den die Luft definiert durch den gesamten Kollektor und von dort durch die Öffnung in den Luftschlauch oder das Luftrohr geführt wird. Diese Verbindung kann eine Verklebung sein. Der Kleber wird auf eine der Folien linienförmig aufgebracht und die andere Folie wird dann draufgelegt. Auch mit Nähten oder Schweißnähten können die Folienflächen miteinander verbunden werden, wobei die Nähte selbst nicht luftdicht sein müssen, da sie außerhalb des Schlauches liegen, den sie erzeugen. Lediglich die vernähten Flächen selbst müssen im Bereich der Naht luftdicht aneinandergepresst sein. Auch in der Weise, dass die Nähte zusätzlich verklebt werden, ist die Verbindung möglich.Preferable is also the following embodiment: The two films are not only airtight connected to each other at the outer edges but also with each other in such a way that a continuous tube is formed, through which defines the air through the entire collector and from there through the opening in the air hose or the air pipe is guided. This compound can be a bond. The adhesive is applied linearly to one of the films and the other film is then laid on top. Even with seams or welds, the film surfaces can be joined together, the seams themselves need not be airtight, as they are outside the tube they produce. Only the sewn surfaces themselves must be pressed together airtight in the seam. Also in such a way that the seams are additionally glued, the connection is possible.

Für den so gebildeten Schlauch sind verschiedene Ausführungsformen denkbar. Er kann eine Spirale bilden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Klebestreifen bzw. Nähte parallel in der Weise anzuordnen, dass sie an ihren Enden wechselseitig offen bleiben mit der Folge, dass die offen gelassenen Stellen die parallelen Schläuche miteinander verbinden.For the tube thus formed various embodiments are conceivable. He can make a spiral. Another possibility is to arrange the tapes or seams parallel in such a way that they remain mutually open at their ends, with the result that the open points connect the parallel tubes with each other.

Bei diesem Kollektor kann eine Umweltpumpe damit verzichtbar sein, dass der Luftstrom durch die Kanäle durch die Konvektion angetrieben wird. (Anspruch 5)In this collector, an environmental pump can be dispensed with so that the air flow through the channels is driven by the convection. (Claim 5)

Der Kollektor nach der Erfindung ist auch dafür geeignet, an der Innenseite stark verformter sonnenbestrahlter Flächen, wie beispielsweise den Dächern oder der Kühlerhauben von Kraftfahrzeugen montiert zu werden. Besonders vorteilhaft ist diese Ausführungsform damit, dass die abgeführte Wärme zum Antrieb eines Generators benutzt und der gewonnene Strom an die Batterie abgegeben wird, womit die motorgetriebene Aufladung über die Lichtmaschine ganz oder teilweise entbehrlich wird. (Anspruch 6)The collector according to the invention is also suitable to be mounted on the inside of strongly deformed sun-irradiated surfaces, such as the roofs or radiator hoods of motor vehicles. This embodiment is particularly advantageous in that the dissipated heat used to drive a generator and the power generated is delivered to the battery, which is the motor-driven charge via the alternator completely or partially unnecessary. (Claim 6)

Der Anwendungsbereich des Kollektors nach der Erfindung ist nicht auf besondere Flächen begrenzt. Beispielsweise kann er mittels Gewichten in tiefere Schichten von Seen und Flüssen gesenkt werden, wo er die Wärme des Umgebungswassers aufnimmt, die auch im Winter bei hinreichender Wassertiefe niemals unter den Gefrierpunkt sinkt. (Anspruch 7)The scope of the collector according to the invention is not limited to specific areas. For example, it can be lowered by means of weights in deeper layers of lakes and rivers, where it absorbs the heat of the surrounding water, which never sinks below freezing even in winter with sufficient water depth. (Claim 7)

Diese Ausführungsform ist besonders dafür geeignet, dass die Versorgungsschläuche mit Rohren verbunden werden, die in Straßendecken eingelegt werden, um diese im Winter eisfrei zu halten. Die Temperatur von einigen Plusgraden ist bei kontinuierlicher Luftzuführung dafür ausreichend. (Anspruch 8)This embodiment is particularly suitable for connecting the supply hoses to pipes laid in pavements to keep them ice-free in winter. The temperature of some plus degrees is sufficient for continuous air supply. (Claim 8)

Claims

Collector for receiving heat from natural heat sources such as sunlight, air, water and / or earth, characterized in that it consists of an airtight envelope made of plastic film with two air hoses or air tubes, which are each airtight connected to an opening of the shell.

Collector according to claim 1, characterized in that the shell consists of two superimposed films, the edges of which are glued together or welded airtight.

Collector according to claim 2, characterized in that one of the two films is pigmented black.

Collector according to claim 2, 3, characterized in that one of the two films is heat-insulating.

Collector according to claim 1 to 4, characterized in that the two film surfaces are glued together so strips, welded and / or sewn, that the space between the films are divided by the strips and / or seams so that they form a continuous hose whose both ends open in the openings to which the air hoses or air pipes are connected.

Collector according to claim 1 to 3, characterized in that the sheath attached to the inside of the body of motor vehicles.

Collector according to claim 1 to 4, characterized in that it is provided with one or more weights, wherein the amount of the total weight in kilograms is greater than the amount of the volume in cubic decimeters.

A method for preventing ice formation on roads with tubes in the pavement by means of the collector according to claim 6, characterized in that the collector lowered to the bottom of standing or flowing waters and the air hoses or air pipes are connected to the tubes in the pavement.