DE102013208608B3 - Solar thermal flat panel collector for receiving or radiating thermal energy, has transparent film arranged at distance from absorber and cover plate, where film is pre-stressed foil fixed between contact surfaces of collector housings - Google Patents

Solar thermal flat panel collector for receiving or radiating thermal energy, has transparent film arranged at distance from absorber and cover plate, where film is pre-stressed foil fixed between contact surfaces of collector housings Download PDF

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Abstract

The collector (2) has first collector housing (4) including a first annular end contact surface (22) and an absorber (16). A heat insulation element (24) is arranged among the mutually facing surfaces of the absorber and the first housing. The second collector housing (6) includes a second annular end contact surface (14) and a transparent cover plate (12). The two housings are joined together at the contact surfaces. A transparent film (26) is arranged at distance from the absorber and the cover plate. The film is a prestressed foil fixed between the contact surfaces of the housings. Independent claims are also included for the following: (1) a method for mounting a preloaded transparent film in a solar thermal flat panel collector (2) a mounting frame for mounting a preloaded transparent film in a solar thermal flat panel collector.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen solarthermischen Flachkollektor, insbesondere einen Flachkollektor, bei dem eine transparente Folie im Abstand sowohl zu dem Kollektorabsorber als auch zur Abdeckscheibe angeordnet ist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Montage dieser Folie in dem solarthermischen Flachkollektor und einen Montagerahmen zur Durchführung dieses Verfahrens.The present invention relates to a solar thermal flat collector, in particular a flat collector, in which a transparent film is arranged at a distance both to the collector absorber and to the cover. Furthermore, the present invention relates to a method for mounting this film in the solar thermal flat collector and a mounting frame for performing this method.

Solarthermische Flachkollektoren der in Frage stehenden Art bestehen im Wesentlichen aus einem Absorber zur Aufnahme der einfallenden oder einstrahlenden thermischen Energie, wobei dieser Absorber in einem Gehäuse aufgenommen ist, welches eine fensterartige transparente Abdeckung aufweist. Durch die Abdeckung wird im Inneren des Kollektors ein geschlossener Hohlraum definiert, in welchem sich der Absorber befindet, der von einem Wärmeträgermedium durchströmt wird. An der Rückseite des Absorbers, also an der von der Abdeckung abgewandten Seite, ist in der Regel eine Absorberdämmung vorgesehen.Solar thermal flat collectors of the type in question consist essentially of an absorber for receiving the incident or incident thermal energy, said absorber is accommodated in a housing having a window-like transparent cover. Through the cover, a closed cavity is defined in the interior of the collector, in which the absorber is located, which is flowed through by a heat transfer medium. At the back of the absorber, so on the side facing away from the cover, an absorber insulation is usually provided.

Die gesamten Wärmeverluste eines Absorbers in einem solarthermischen Flachkollektor, bestehend aus Strahlung, Wärmeleitung und Konvektion teilen sich ungefähr im Verhältnis 1:3 oder 1:4 in vorder- und rückseitige Verluste auf. Zur Reduktion der vorderseitigen Verluste ist es bekannt, verschiedene, im solaren Spektrum transparente Trennschichten einzubringen, welche die Konvektion zwischen dem warmen Absorber und der hierzu kälteren Glasscheibe der Abdeckung unterdrücken. Aufgrund der unterdrückten Konvektion werden außer höheren Wirkungsgraden auch höhere Betriebs- sowie Stagnationstemperaturen erreicht. Diese können bis zu 230°C und mehr betragen.The total heat losses of an absorber in a solar thermal flat collector, consisting of radiation, heat conduction and convection are divided approximately in the ratio 1: 3 or 1: 4 in front and back losses. To reduce the losses on the front side, it is known to introduce various separating layers transparent in the solar spectrum which suppress the convection between the warm absorber and the glass pane of the cover which is colder for this purpose. Due to the suppressed convection not only higher efficiencies but also higher operating and stagnation temperatures are achieved. These can be up to 230 ° C and more.

Bei der Anordnung von konvektionsunterdrückenden Trennschichten zwischen Absorber und Glasabdeckung wird in der Regel eine transparente ETFE- oder FEP-Folie verwendet. Problematisch hierbei ist, dass sich aufgrund einer thermischen Ausdehnung während des Betriebs in den Folien bei den bisher bekannten Kollektoren Falten bilden und sogar ein Durchhang der Folie entstehen kann, welche dann den Absorber teilweise berührt. Dies ist sowohl optisch unschön und es kann auch nicht der volle Vorteil einer Konvektionsunterdrückung durch die Foliendämmung erreicht werden, da die Transmission teilweise verringert ist und die Abstände zwischen Folie und Absorber stellenweise zu klein werden. Weiterhin kann Luft seitlich an der Folie vorbei vom Absorber zur Glasabdeckung hin konvektieren, was die Leistung des Kollektors ebenfalls vermindert.In the arrangement of convection-suppressing separation layers between absorber and glass cover is usually a transparent ETFE or FEP film used. The problem here is that form due to thermal expansion during operation in the films in the previously known collectors wrinkles and even a sag of the film may arise, which then partially touches the absorber. This is both visually unattractive and it can not be the full advantage of convection suppression achieved by the film insulation, since the transmission is partially reduced and the distances between film and absorber are locally too small. Furthermore, air can convect laterally past the film from the absorber to the glass cover, which also reduces the performance of the collector.

Es hat in der Vergangenheit nicht an Versuchen und Vorgehensweisen gemangelt, eine als Konvektionsunterdrücker wirkende transparente Folie zwischen der vorderen Glasabdeckung und dem Absorber so anzuordnen, dass die geschilderten Nachteile beseitigt sind.There has been no shortage of attempts and procedures in the past to arrange a transparent film acting as a convective suppressor between the front glass cover and the absorber so that the disadvantages described are eliminated.

Die DE 33 42 056 A1 beschreibt einen Solarkollektor, der auf der Vorderseite als eine äußere Abdeckung eine transparente Folie bzw. Doppelfolie aufweist, wobei der Zwischenraum der Doppelfolienlage mit Gas gefüllt werden kann. Die Folie wird direkt auf den ebenfalls aus Kunststoff bestehenden Absorber aufgebracht. Durch Einfüllen eines Gases, beispielsweise Luft, hebt sich die Folie bzw. die Doppelfolienkammer und bildet somit eine äußere Abdeckung des Kollektors. Durch die fest mit dem Absorber verbundenen Folien ergeben sich jedoch erhöhte Wärmeverluste des Absorbers durch die sehr gute thermische Ankopplung der Abdeckung am Absorber. Die durch die Folienabdeckung eingesparten konvektiven Wärmeverluste werden somit wieder zunichte gemacht.The DE 33 42 056 A1 describes a solar collector having on the front as an outer cover a transparent foil or double foil, wherein the gap of the double foil layer can be filled with gas. The film is applied directly to the absorber, which is also made of plastic. By filling a gas, such as air, lifts the film or the double-foil chamber and thus forms an outer cover of the collector. Due to the films firmly attached to the absorber, however, increased heat losses of the absorber result from the very good thermal coupling of the cover to the absorber. The saved by the foil cover convective heat losses are thus nullified.

Die DE 35 37 223 C2 beschreibt einen Solarkollektor in Flachbauweise, der als vordere Absorberabdeckung eine Kunststofffolie besitzt. Die Folie ist so am Kollektorgehäuse angebracht, dass dieses luftdicht umschlossen wird und den Kollektor zusammenhält. Die Dicke der Folie beträgt vorzugsweise 65 μm. Durch die bei der DE 35 37 223 C2 gewählte Bauweise besitzt der Kollektor somit als Abdeckung alleine die Folie und ist somit nicht ausreichend gegen Witterungseinflüsse, insbesondere Starkregen, Schneedruck und Hagel geschützt.The DE 35 37 223 C2 describes a solar collector in flat construction, which has a plastic film as the front absorber cover. The foil is attached to the collector housing so that it is enclosed airtight and holds the collector together. The thickness of the film is preferably 65 μm. By at the DE 35 37 223 C2 The selected construction thus has the collector as a cover alone, the film and is therefore not sufficiently protected against weather conditions, especially heavy rain, snow pressure and hail.

Die DE 39 09 500 A1 beschreibt einen Foliensolarkollektor, der als vordere Absorberabdeckung ebenfalls eine transparente Folie nutzt. Die Folie wird hierbei in einen Profilrahmen eingespannt und über Weichgummikeder während des Betriebs auf Spannung gehalten. Der Absorber besteht ebenfalls aus Kunststoff. Die durch den Weichgummikeder aufrechterhaltene Spannung der Folie reicht in der Praxis, also im realen Betrieb nicht aus, um eine Faltenbildung und um Durchhang der Folie zu vermeiden. Die Dehnung der Folie kann unter Umständen so groß werden, dass diese am Absorber anliegt und der thermische Ertrag aufgrund der steigenden Wärmeverluste sinkt.The DE 39 09 500 A1 describes a foil solar collector, which also uses a transparent foil as the front absorber cover. The film is hereby clamped in a profile frame and held by soft rubber spring during operation to tension. The absorber is also made of plastic. The maintained by the soft rubber spring tension of the film is sufficient in practice, so in real operation not to avoid wrinkling and sagging of the film. Under certain circumstances, the elongation of the film can become so great that it rests against the absorber and the thermal yield decreases due to the increasing heat losses.

In dem DE 76 34 735 U1 wird ein Kollektor angesprochen, bei dem der Raum oberhalb des Absorbers in zwei Einzelräume unterteilt ist. Erzielt wird dies durch eine zweite Abdeckung, welche im Wesentlichen parallel zu der ersten, äußeren Abdeckung verlaufend angeordnet ist und zwischen der ersten Abdeckung und dem Absorber liegt. Durch diese zweite Abdeckung werden zwar die vorderseitigen konvektiven Absorberverluste reduziert, jedoch wird der optische Wirkungsgrad durch die zweite Glasscheibe um ein Vielfaches mehr reduziert als beim Einfügen nur einer transparenten Folie. Weiterhin erhöht eine zweite, d. h. zusätzliche, Glasscheibe das Einbaugewicht dieses Kollektors und die Risiken von Montage- und Transportschäden steigen entsprechend an.By doing DE 76 34 735 U1 a collector is addressed in which the space above the absorber is divided into two individual rooms. This is achieved by a second cover, which is arranged to extend substantially parallel to the first, outer cover and lies between the first cover and the absorber. Although this front cover reduces the front convective absorber losses, however, the optical efficiency is reduced by the second glass pane many times more than when only a transparent film is inserted. Furthermore, a second, ie additional, glass increases the installed weight of this collector and the risks of assembly and transport damage increases accordingly.

Das DE 78 11 179 U1 beschreibt einen Solarkollektor, bei dem mehrere absorbervorderseitige Abdeckungen angeordnet werden, um die vorderseitigen konvektiven Verluste zu verringern. Diese Abdeckungen können aus Glas, Kunststoffplatten oder Folien sein. Es wird hierzu vorgeschlagen, einen Rahmen, der eine die Höhe des Absorbers überragende Dicke oder Bauhöhe aufweist, am Absorberrand aufzuschieben und über diesen Rahmen kann dann beispielsweise eine Folie gespannt werden. Zudem wird vorgeschlagen, die Folie nicht am Gehäuse zu befestigen, da der Absorber mit Folienträgerrahmen und Folie als eine separate Baueinheit in den Kollektor eingefügt werden kann. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Folie über den Rahmen gelegt und anschließend mit Hilfe eines Spanndrahtes über eine umlaufende Nut am Außenrand des Folienträgerrahmens befestigt wird.The DE 78 11 179 U1 describes a solar collector in which a plurality of absorber front side covers are arranged to reduce the front convective losses. These covers can be made of glass, plastic sheets or foils. It is proposed for this purpose, postpone a frame, which has a height of the absorber superior thickness or height at the absorber edge and on this frame can then be stretched, for example, a film. In addition, it is proposed not to attach the film to the housing, since the absorber can be inserted with film carrier frame and film as a separate unit in the collector. Furthermore, it is proposed that the film be placed over the frame and then fastened by means of a tension wire via a circumferential groove on the outer edge of the film carrier frame.

Mit dem Kollektor gemäß dem DE 78 11 179 U1 wäre es theoretisch möglich, Betriebstemperaturen von bis zu 150°C mit höherem Wirkungsgrad zu erzeugen. Ebenfalls wird die Stagnationstemperatur angehoben, da der vorderseitige Wärmeverlustterm reduziert wird. Als wesentlicher Nachteil bei dem Kollektor gemäß dem DE 78 11 179 U1 ist der am Absorber zu befestigende Rahmen zu sehen, da es bei hohen Temperaturen des Absorbers und einer guten thermischen Ankopplung des Rahmens an den Absorber zu einer thermischen Alterung, Schwächung und schließlich Zersetzung der Folie kommen kann. Wird für den Rahmen ein thermisch schlecht leitendes Material, z. B. ein geeigneter Kunststoff, verwendet, kann es zur Zersetzung des Folienhalterahmens, zum Versagen des Systems und der Unbrauchbarkeit des ganzen Kollektors kommen. Durch den am Absorber befestigten Rahmen wird weiterhin eine massive, den Absorber umlaufende Wärmebrücke erzeugt, die den Wirkungsgrad vor allem bei hohen Temperaturen sinken lässt. Der Vorteil der reduzierten vorderseitigen Verluste wird hierdurch wieder zunichte gemacht.With the collector according to the DE 78 11 179 U1 It would be theoretically possible to produce operating temperatures of up to 150 ° C with higher efficiency. Also, the stagnation temperature is raised because the front heat loss term is reduced. As a major disadvantage of the collector according to the DE 78 11 179 U1 the frame to be fastened to the absorber is to be seen, since at high temperatures of the absorber and a good thermal coupling of the frame to the absorber can lead to thermal aging, weakening and finally decomposition of the film. Is the frame a thermally poorly conductive material, eg. As a suitable plastic used, it can lead to the decomposition of the film holding frame, the failure of the system and the uselessness of the whole collector. Due to the frame attached to the absorber, a massive thermal bridge surrounding the absorber is generated, which reduces the efficiency, especially at high temperatures. The advantage of the reduced front losses is thereby nullified.

Ein weiteres gravierendes Problem stellt die Stabilität des Absorbers dar. Um die Folie faltenfrei bei allen Temperaturen auf Spannung halten zu können, sind Spannungen je nach Foliendicke von bis zu 40 N/mm2 erforderlich. Heutige Kollektoren besitzen Absorber mit Dicken von 0,2 bis 0,5 mm. Beim DE 78 11 179 U1 werden die Spannkräfte über den Rahmen direkt in den Absorber eingeleitet, wodurch die Stabilität des Absorbers extrem gefährdet wird. Einmal können durch die geringen Absorberwandstärken Ausbeulungen oder Knicke im Absorberrandbereich auftreten. Der Absorber verformt sich und kann die Spannung der Folie nicht mehr gewährleisten. Dieser Effekt kann durch die hohen Absorbertemperaturen verstärkt werden, da die Festigkeitskennwerte des Absorbermaterials, meistens Kupfer oder Aluminium, mit steigenden Temperaturen stark sinken.Another serious problem is the stability of the absorber. In order to be able to keep the film crease-free at all temperatures, stresses of up to 40 N / mm 2 are required, depending on the film thickness. Today's collectors have absorbers with thicknesses of 0.2 to 0.5 mm. At the DE 78 11 179 U1 The clamping forces are introduced via the frame directly into the absorber, whereby the stability of the absorber is extremely endangered. On the one hand, buckling or kinking in the absorber edge area can occur due to the low absorber wall thicknesses. The absorber deforms and can no longer ensure the tension of the film. This effect can be enhanced by the high absorber temperatures, since the strength characteristics of the absorber material, usually copper or aluminum, fall sharply with increasing temperatures.

Beim DE 87 08 583 U1 weist ein Folienkollektor zur Umsetzung von Sonnenenergie in Wärme eine dunkle oder schwarze Folie auf, auf der sich eine Strukturfolie oder ein Netz zur Flüssigkeitsverteilung befindet. Hierüber ist eine transparente Folie angeordnet. Diese Anordnung bildet den Absorber. Über diese Absorberanordnung wird eine, insbesondere zwei weitere Folien jeweils im Abstand zueinander bzw. zum Absorber gespannt. Das Spannen dieser zusätzlichen Folien, welche als eine Kombination aus äußerer Abdeckung und Konvektionsbremse dienen, erfolgt über entsprechende Rahmenprofile. Die weiter oben bereits geschilderten Nachteile, insbesondere die geringe Widerstandsfähigkeit eines Kollektors, der als äußere Abdeckung nur eine Folie aufweist, sind beim Gegenstand des DE 87 08 583 U1 ebenfalls gegeben.At the DE 87 08 583 U1 For example, a film collector for converting solar energy into heat has a dark or black film on which a structural film or a network for liquid distribution is located. Over this a transparent foil is arranged. This arrangement forms the absorber. About this absorber arrangement is one, in particular two more films each stretched at a distance to each other or to the absorber. The tensioning of these additional films, which serve as a combination of outer cover and convection brake, takes place via corresponding frame profiles. The above-described disadvantages, in particular the low resistance of a collector, which has only a foil as the outer cover, are the subject of the DE 87 08 583 U1 also given.

Bei der US 4,191,169 A befindet sich oberhalb eines Absorbers ein Paar von Abdeckplatten aus Kunststoff. Diese Kunststoffplatten sind in einem umlaufenden Rahmen gehalten, der wiederum in unmittelbarem Kontakt mit dem Absorbermaterial ist. Durch diese gute thermische Ankopplung entstehen sowohl Wärmebrücken als auch hohe thermische Beanspruchungen der Scheiben.In the US 4,191,169 A located above an absorber, a pair of cover plates made of plastic. These plastic plates are held in a circumferential frame, which in turn is in direct contact with the absorber material. This good thermal coupling creates both thermal bridges and high thermal stresses on the discs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, einen solarthermischen Flachkollektor zu schaffen, der die geschilderten Nachteile nicht aufweist, also insbesondere die Anordnung einer transparenten Folie zwischen der Abdeckscheibe und dem Absorber derart erlaubt, dass besagte Folie auch über eine lange Gebrauchsdauer hinweg faltenfrei, ohne Durchhang oder andere Alterserscheinungen montierbar ist. Des Weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Montage einer transparenten Folie in einem solarthermischen Flachkollektor zu schaffen, sowie einen Montagerahmen zur Durchführung dieses Verfahrens.Object of the present invention is in contrast to provide a solar thermal flat collector, which does not have the disadvantages, so in particular the arrangement of a transparent film between the cover and the absorber allowed in such a way that said film wrinkle-free over a long service life away, without sag or other signs of aging can be mounted. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a method for mounting a transparent film in a solar thermal flat collector, and a mounting frame for performing this method.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in dem solarthermischen Flachkollektor die transparente Folie eine vorgespannte Folie, wobei diese vorgespannte Folie zwischen zwei umlaufenden Kontaktflächen von zwei Kollektorteilgehäusen fixiert ist. Die Erfindung ermöglicht somit ohne großen personellen oder materiellen Aufwand den Einbau der transparenten vorderen Folie oder Folienisolation in den Flachkollektor. Vorteilhafterweise kann hierbei der Einbau innerhalb der Serienproduktion in üblichen Produktionsstraßen erfolgen. Die Vorspannung der Folie wird bereits während der Herstellung des Kollektors aufgeprägt, was ein nachträgliches Spannen der Folie, was mit hohen Kosten verbunden und somit unwirtschaftlich wäre, unnötig macht.According to the present invention, in the solar thermal flat collector, the transparent film is a prestressed film, this prestressed film being fixed between two circumferential contact surfaces of two collector part housings. The invention thus enables the installation of the transparent front foil or foil insulation in the flat collector without great human or material expense. Advantageously, in this case the installation within series production in standard production lines. The bias of the film is already impressed during the production of the collector, which makes subsequent stretching of the film, which would be associated with high costs and thus uneconomical, unnecessary.

Die Folie kann bevorzugt in zwei Dimensionen vorgespannt werden, also in einer Ebene beispielsweise in X- und Y-Richtung. Es versteht sich, dass auch eine eindimensionale Vorspannung möglich ist, also z. B. entweder nur in X- oder nur in Y-Richtung. Letztendlich richtet sich die Ein- oder Zweidimensionalität der Vorspannung nach bestimmten Ausgangsparametern, beispielsweise Folienmaterial, zu erwartende Betriebsbedingungen, Größe der von der Folie zu überspannenden Fläche etc.The film can preferably be biased in two dimensions, ie in a plane, for example in the X and Y directions. It is understood that a one-dimensional bias is possible, so z. B. either only in the X or only in the Y direction. Ultimately, the one- or two-dimensionality of the bias depends on certain output parameters, such as film material, expected operating conditions, size of the area to be covered by the film, etc.

Die Folie kann – insbesondere bei einer Vorspannung in zwei Dimensionen – asymmetrisch vorgespannt sein. Auch hierdurch kann bestimmten folien- oder kollektorseitigen Parametern Rechnung getragen werden.The foil may be biased asymmetrically, especially with a bias in two dimensions. This also allows certain foil or collector parameters to be taken into account.

Die Spannung der Folie beträgt im montierten Zustand bevorzugt zwischen 1 und 40 N/mm2. Insbesondere höhere Vorspannungswerte können das Risiko mit sich bringen, dass beispielsweise aufgrund thermischer Schrumpfungen im Betrieb die von der Folie aufgebrachten Zugkräfte zu Kollektorverformungen führen können.The tension of the film in the mounted state is preferably between 1 and 40 N / mm 2 . In particular, higher preload values can entail the risk that, for example due to thermal shrinkage during operation, the tensile forces applied by the film can lead to collector deformations.

Zur Befestigung der vorgespannten Folie zwischen den beiden Kontaktflächen kommt eine Mehrzahl von Techniken in Frage. Beispielsweise kann die Folie verklebt werden. Genauso gut kann die Folie zwischen den Kontaktflächen rein mechanisch befestigt werden, beispielsweise durch eine Klemmung. Die Klemmwirkung kann hierbei durch entsprechende Profile und Gegenprofile seitens der beiden Kontaktflächen intensiviert werden.For fixing the prestressed foil between the two contact surfaces, a multiplicity of techniques is possible. For example, the film can be glued. Just as well, the film between the contact surfaces can be fixed purely mechanically, for example by a clamp. The clamping action can be intensified by appropriate profiles and counter profiles on the part of the two contact surfaces.

Zur Verbindung der beiden Kollektorteilgehäuse miteinander, um die beiden Kontaktflächen in Anlage miteinander zu bringen, wobei die Folie dazwischen angeordnet ist, kommt ebenfalls eine Mehrzahl von Techniken in Frage, beispielsweise eine Verschraubung und/oder Verschweißung und/oder eine Verbindung mittels Klammern und/oder einer Klebung.To connect the two Kollektorteilgehäuse together to bring the two contact surfaces in abutment with the film between them, also comes a variety of techniques in question, such as a screw and / or welding and / or a connection by means of brackets and / or a bond.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Montage einer vorgespannten transparenten Folie in einen solarthermischen Flachkollektor, wobei das Verfahren die Verfahrensschritte aufweist von: a) Fixieren einer transparenten Folie in einem Montagerahmen, dessen Innenabmessungen größer sind als die Außenabmessungen einer ersten umlaufenden Kontaktfläche eines ersten Kollektorteilgehäuses des Flachkollektors; b) Aufspannen der transparenten Folie auf die umlaufende Kontaktfläche durch Relativbewegung zwischen dem Montagerahmen und der Kontaktfläche quer zu der durch die Kontaktfläche aufgespannten Ebene; und c) Fixieren der aufgespannten und damit vorgespannten Folie auf der ersten umlaufenden Kontaktfläche des ersten Kollektorteilgehäuses.The present invention furthermore relates to a method for mounting a prestressed transparent film in a solar thermal flat collector, the method comprising the steps of: a) fixing a transparent film in a mounting frame, the inner dimensions of which are larger than the outer dimensions of a first circumferential contact surface of a first Collector part housing of the flat collector; b) clamping the transparent film on the peripheral contact surface by relative movement between the mounting frame and the contact surface transverse to the plane defined by the contact surface plane; and c) fixing the clamped and thus prestressed film on the first circumferential contact surface of the first collector part housing.

Vorteilhafterweise ist hierbei die Relativbewegung zwischen dem Montagerahmen und der ersten umlaufenden Kontaktfläche quer zu der durch die Kontaktfläche aufgespannten Ebene automatisiert.Advantageously, in this case the relative movement between the mounting frame and the first circumferential contact surface is automated transversely to the plane defined by the contact surface plane.

Das Fixieren der Folie erfolgt bevorzugt durch Aufsetzen eines zweiten Kollektorteilgehäuses mit einer zweiten umlaufenden Kontaktfläche auf die erste umlaufende Kontaktfläche, sodass die vorgespannte Folie zwischen den beiden Kontaktflächen gehalten wird. Das zweite Kollektorteilgehäuse trägt hierbei bevorzugt die äußere transparente Abdeckscheibe.The fixing of the film is preferably carried out by placing a second collector part housing with a second circumferential contact surface on the first circumferential contact surface, so that the prestressed film is held between the two contact surfaces. The second collector part housing in this case preferably carries the outer transparent cover.

Nach Aufsetzen des zweiten Kollektorteilgehäuses wird dieses mit dem ersten Kollektorteilgehäuse verschraubt und/oder verschweißt und/oder mittels Klammern und/oder einer Klebung verbunden.After placing the second collector part housing this is screwed to the first collector part housing and / or welded and / or connected by means of brackets and / or a bond.

Bevorzugt wird nach der Fixierung der Folie diese außerhalb des solarthermischen Flachkollektors abgeschnitten, d. h. vom Außenumfang des Kollektorgehäuses vorstehender Folienüberstand wird entfernt.Preferably, after fixing the film, it is cut off outside the solar thermal flat collector, d. H. The film protrusion projecting from the outer circumference of the collector housing is removed.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Montagerahmen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Montagerahmen umfasst ein erstes ringförmig geschlossenes Rahmenteil, dessen Innenabmessungen größer sind als die Außenabmessungen eines mit der Folienisolation zu bestückenden Flachkollektors und eine Folienfixiereinrichtung zum Fixieren einer transparenten Folie, die die durch den ersten Rahmenteil aufgespannte Ebene überdeckt. Dass die „Innenabmessungen größer sind als die Außenabmessungen eines mit einer vorderen Folienisolation zu bestückenden solarthermischen Flachkollektors” bedeutet letztendlich, dass die lichte Weite des Rahmenteils die Abmessungen am Außenumfang des Flachkollektors (allseitig) übersteigt.The present invention furthermore relates to a mounting frame for carrying out the method according to the invention. The mounting frame comprises a first ring-shaped closed frame part whose inner dimensions are larger than the outer dimensions of a flat collector to be equipped with the film insulation and a film fixing device for fixing a transparent film, which covers the plane defined by the first frame part plane. The fact that the "inner dimensions are larger than the outer dimensions of a solar thermal flat collector to be equipped with a front foil insulation" ultimately means that the clear width of the frame part exceeds the dimensions on the outer circumference of the flat collector (on all sides).

Die Folienfixiereinrichtung zum Fixieren der transparenten Folie umfasst bevorzugt ein zweites ringförmig geschlossenes Rahmenteil, dessen Abmessungen so gewählt sind, dass sich zwischen den beiden Rahmenteilen zwei aufeinander zu weisende Kontaktflächen ergeben. Die transparente Folie kann dann zwischen den beiden Rahmenteilen an den beiden Kontaktflächen eingeklemmt werden, was eine besonders schnelle und der Automatisierung zugängliche Befestigungsmöglichkeit der Folie am Rahmen darstellt. Zur Verbesserung der Haltekräfte können die Kontaktflächen zueinander eingriffskomplementäre Profilierungen aufweisen.The film fixing device for fixing the transparent film preferably comprises a second annularly closed frame part, the dimensions of which are selected such that two contact surfaces facing each other result between the two frame parts. The transparent film can then be clamped between the two frame parts on the two contact surfaces, which is a particularly fast and the automation represents accessible attachment possibility of the film on the frame. To improve the holding forces, the contact surfaces may have engagement complementary profiles to each other.

Die Folienfixiereinrichtung kann eine Verbindung der Folie mit dem ersten Rahmenteil auch durch eine Verklebung, eine Verschraubung, mittels Nägeln, Haltekrallen oder Nieten vornehmen.The Folienfixiereinrichtung can make a connection of the film with the first frame part by a bond, a screw, by means of nails, holding claws or rivets.

Zumindest eines der beiden Rahmenteile besteht zumindest teil- oder abschnittsweise aus Metall oder Kunststoff oder Holz.At least one of the two frame parts is at least partially or partially made of metal or plastic or wood.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung.Further details, aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following description with reference to the drawing.

In den stark vereinfachten schematischen einzelnen Figuren der Zeichnung zeigt:In the highly simplified schematic individual figures of the drawing shows:

1 in auseinandergezogener Darstellung eine Ausführungsform eines solarthermischen Flachkollektors bzw. eine Erläuterung eines Zusammenbauverfahrens hierfür unter Verwendung eines hierfür vorgesehenen Montagerahmens; 1 an exploded view of an embodiment of a solar thermal flat collector or an explanation of an assembly method thereof using a mounting frame provided therefor;

2 einen Teilschritt aus dem Herstellungsverfahren des solarthermischen Flachkollektors; 2 a partial step from the manufacturing process of the solar thermal flat collector;

3 einen weiteren Teilschritt zur Vervollständigung des solarthermischen Flachkollektors; 3 a further partial step to complete the solar thermal flat collector;

4 eine von 2 abweichende Vorgehensweise bzw. einen von 2 abweichenden Fertigungsschritt im Herstellungsverfahren für den solarthermischen Flachkollektor; und 4 one of 2 deviating procedure or one of 2 deviating manufacturing step in the production process for the solar thermal flat collector; and

5 eine vergrößerte Ansicht des Montagerahmens bzw. dortiger Haltemittel für die Folie. 5 an enlarged view of the mounting frame or there holding means for the film.

Ein in der Zeichnung insgesamt mit 2 bezeichneter solarthermischer Flachkollektor (nachfolgend als „Kollektor” bezeichnet) umfasst im Wesentlichen ein erstes wannenförmiges Kollektorteilgehäuse 4 (nachfolgend mit „erstes Gehäuse” bezeichnet) und ein zweites Kollektorteilgehäuse 6 (nachfolgend mit „zweites Gehäuse” bezeichnet), die aufeinandersetzbar sind, um insgesamt das Gehäuse des Kollektors 2 zu bilden.A total in the drawing 2 designated solar thermal flat collector (hereinafter referred to as "collector") substantially comprises a first trough-shaped collector part housing 4 (hereinafter referred to as "first housing") and a second collector sub-housing 6 (hereafter referred to as "second housing"), which can be stacked to total the housing of the collector 2 to build.

Das zweite Gehäuse 6 hat in Draufsicht beispielsweise Rechteck- oder Quadratform und besteht im Wesentlichen aus einem umlaufenden Gehäuserahmen 8, der in einer ebenfalls umlaufenden Ausnehmung oder Nut 10 eine transparente Abdeckscheibe 12 aufnimmt. An der die Abdeckscheibe 12 aufnehmenden Nut 10 gegenüberliegenden Seite des Gehäuserahmens 8 weist dieser eine Kontaktfläche 14 („zweite Kontaktfläche”) auf.The second housing 6 has in plan view, for example, rectangular or square shape and consists essentially of a circumferential housing frame 8th in a likewise circumferential recess or groove 10 a transparent cover 12 receives. At the the cover 12 receiving groove 10 opposite side of the housing frame 8th this has a contact surface 14 ("Second contact surface").

Das erste Gehäuse 4 dient zur Aufnahme und Lagerung eines Absorbers 16. Der Absorber 16 wird in bekannter Weise von einem Wärmetransportmedium durchströmt, welches von durch die Abdeckscheibe 12 einfallender Sonneneinstrahlung erwärmt wird.The first case 4 serves for receiving and storing an absorber 16 , The absorber 16 is traversed in a known manner by a heat transfer medium, which by the cover 12 incident solar radiation is heated.

Der Absorber 16 befindet sich in einer wannenförmigen Vertiefung 18, welche in einem umlaufenden Gehäuserahmen 20 des ersten Gehäuses 4 ausgebildet ist. Radial außerhalb der Vertiefung 18 ist an dem Gehäuserahmen 20 eine Kontaktfläche 22 („erste Kontaktfläche”) ausgebildet. Die beiden Kontaktflächen (erste Kontaktfläche 22 und zweite Kontaktfläche 14) der beiden Gehäuse 4 und 6 sind im Wesentlichen bündig aufeinanderlegbar, um den Absorber 16 mittels der Abdeckscheibe 12 abzudecken.The absorber 16 is located in a trough-shaped depression 18 , which in a surrounding housing frame 20 of the first housing 4 is trained. Radially outside the depression 18 is on the case frame 20 a contact surface 22 ("First contact surface") formed. The two contact surfaces (first contact surface 22 and second contact surface 14 ) of the two housings 4 and 6 are essentially flush superimposable to the absorber 16 by means of the cover 12 cover.

Zwischen dem Absorber 16 und der Bodenfläche der Vertiefung 18 ist ein Wärmedämmmaterial 24 angeordnet, welches Wärmeverluste vom Absorber 16 in Richtung erstes Gehäuse 4 soweit als möglich unterdrücken soll.Between the absorber 16 and the bottom surface of the recess 18 is a thermal insulation material 24 arranged, which heat losses from the absorber 16 in the direction of the first housing 4 as far as possible to suppress.

Beim Zusammenbau des Kollektors wird das zweite Gehäuse 6 in der aus 1 ersichtlichen Weise von oben her auf das erste Gehäuse 4 aufgesetzt, sodass die zweite Kontaktfläche 14 des zweiten Gehäuses 6 in Anlage mit der ersten Kontaktfläche 22 des ersten Gehäuses 4 gelangt. Durch die in das zweite Gehäuse 6 eingesetzte Abdeckscheibe 12 ist zusammen mit der Vertiefung 18 ein Aufnahmeraum definiert, in welchem der Absorber 16 und das Wärmedämmmaterial 24 angeordnet werden können.When assembling the collector, the second housing 6 in the out 1 apparent manner from above on the first housing 4 put on so that the second contact surface 14 of the second housing 6 in contact with the first contact surface 22 of the first housing 4 arrives. Through the into the second housing 6 inserted cover 12 is together with the recess 18 defines a receiving space in which the absorber 16 and the thermal insulation material 24 can be arranged.

Zur Vermeidung von Konvektionsverlusten von dem (heißen) Absorber 16 in Richtung der (kühleren) Abdeckscheibe 12 ist es – wie eingangs dargelegt – bekannt, zwischen der (in 1 nach oben weisenden) Außenseite des Absorbers 16 und der in Richtung des Absorbers 16 weisenden Innenseite der Abdeckscheibe 12 eine ein- gegebenenfalls auch mehrschichtige Foliendämmung vorzusehen. Hierzu wird ausweislich der Figuren der Zeichnung eine Folie 26 verwendet, welche im Wesentlichen parallel zu der Abdeckscheibe 12 bzw. der nach außen weisenden Oberfläche des Absorbers 16 verlaufend zwischen diesen beiden Bauteilen angeordnet ist. Wie ebenfalls bereits eingangs ausführlich dargelegt, ist es bei dem Aufspannen derartiger Folien ein Problem, die Folie auch über einen längeren Zeitraum hinweg frei von Falten, Verwerfungen oder Durchhang zu halten.To avoid convection losses from the (hot) absorber 16 in the direction of the (cooler) cover 12 it is - as stated above - known between the (in 1 facing upward) outside of the absorber 16 and in the direction of the absorber 16 facing inside of the cover 12 an optionally also provide multilayer film insulation. For this purpose, as evidenced by the figures of the drawing, a film 26 used, which is substantially parallel to the cover 12 or the outwardly facing surface of the absorber 16 extending between these two components is arranged. As already stated in detail at the outset, it is a problem in the mounting of such films, the film over a longer period of time away from wrinkles, distortions or sag to keep.

Beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird hierzu ein Montagerahmen 28 verwendet, der im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem ersten (unteren) Rahmenteil 30 und einem zweiten (oberen) Rahmenteil 32 gebildet ist. Die beiden Rahmenteile 30 und 32 sind ringförmig geschlossen umlaufend ausgebildet und im Wesentlichen vollflächig in der aus 1 ersichtlichen Weise aufeinanderlegbar, um zwischen sich die Folie 26 einzuspannen. Die Bemessung des Montagerahmens 28 ist hierbei derart, dass eine lichte Weite W1 des Montagerahmens 28 die maximalen äußeren Abmessungen W2 von erstem bzw. zweitem Gehäuse 4 bzw. 6 allseitig übersteigt, wie in 1 auch durch die strichpunktierte bzw. strichdoppelpunktierte Linie dargestellt.The subject of the present invention is for this purpose a mounting frame 28 used, in the illustrated embodiment of a first (lower) frame part 30 and a second one (upper) frame part 32 is formed. The two frame parts 30 and 32 are annular closed circumferentially formed and substantially full-surface in the off 1 apparent way superimposable to the film between them 26 clamp. The dimensioning of the mounting frame 28 is here such that a clear width W1 of the mounting frame 28 the maximum outer dimensions W2 of the first or second housing 4 respectively. 6 on all sides, as in 1 also represented by the dot-dashed or double-dashed line.

Mit anderen Worten, der Montagerahmen 28 bestehend aus den beiden Rahmenteilen 30 und 32 passt allseitig mit Spiel über den Kollektor 2 aus den beiden Gehäusen 4 und 6.In other words, the mounting frame 28 consisting of the two frame parts 30 and 32 fits all sides with play on the collector 2 from the two housings 4 and 6 ,

Die Folie 26 wird zumindest unter Zuhilfenahme eines der beiden Rahmenteile 30 oder 32 in der von dem jeweiligen Rahmenteil des Montagerahmes 28 definierten Ebene aufgespannt. Die Befestigung der Folie 26 an dem Rahmenteil 30 oder 32 kann hierbei durch dem jeweiligen Zweck bzw. den jeweiligen Erfordernissen angepassten Mitteln erfolgen, beispielsweise über eine allgemeine Folienfixiereinrichtung, die beispielsweise an einer unteren Oberfläche 34 und/oder einer Seitenfläche 36 des zweiten Rahmenteils 32 ausgebildet ist und die Folie 26 durch eine Klebung, Verschraubung, durch Stiftnägel, Nieten oder dergleichen oder einer Kombination der genannten Mittel in aufgespanntem Zustand hält. Eine entsprechende Folienfixiereinrichtung kann auch an einer oberen Oberfläche 38 und/oder der Seitenfläche des ersten Rahmenteils 30 ausgebildet sein und die Folie 26 durch eine Klebung, Verschraubung, durch Stiftnägel, Nieten oder dergleichen oder einer Kombination der genannten Mittel in aufgespanntem Zustand halten.The foil 26 at least with the help of one of the two frame parts 30 or 32 in the of the respective frame part of the mounting frame 28 defined plane spanned. The attachment of the film 26 on the frame part 30 or 32 This can be done by the respective purpose or the respective requirements adapted means, for example via a general Folienfixiereinrichtung, for example, on a lower surface 34 and / or a side surface 36 of the second frame part 32 is formed and the film 26 held in a clamped state by gluing, screwing, pin nails, rivets or the like or a combination of said means. A corresponding Folienfixiereinrichtung can also on an upper surface 38 and / or the side surface of the first frame part 30 be formed and the film 26 held by a bond, screw, pin pins, rivets or the like or a combination of said means in the clamped state.

Besonders bevorzugt wird für den Montagerahmen 28 bzw. das Aufspannen der Folie 26 eine Kombination der beiden Rahmenteile 30 und 32 verwendet, wobei dann das zweite Rahmenteil 32 auf die obere Oberfläche 38 des ersten Rahmenteils 30 unter gleichzeitigem Einklemmen der Folie 26 gesetzt wird. Hierbei kann es vorteilhaft sein, die untere Oberfläche 34 des zweiten Rahmenteils 32 und die obere Oberfläche 38 des ersten Rahmenteils 38 mit eingriffskomplementären Profilierungen zu versehen. Beispielsweise kann gemäß 5 jede der beiden als Kontaktflächen dienenden Oberflächen 34 und 38 der Rahmenteile 32 und 30 ein Verzahnungsprofil 40 aufweisen, wobei die Ausbildung der jeweiligen Zahnspitzen bzw. Zahngründe so ist, dass bei aufeinandergesetzten Rahmenteilen 30 und 32 ein passgenauer Formschluss erfolgt, der die dazwischenliegende Folie 26 zuverlässig hält. Zur Vermeidung von Kerbwirkungen kann es vorteilhaft sein, die Verzahnungsspitzen des Verzahnungsprofils 40 mehr oder minder abgerundet auszuführen.Particularly preferred is for the mounting frame 28 or the stretching of the film 26 a combination of the two frame parts 30 and 32 used, in which case the second frame part 32 on the upper surface 38 of the first frame part 30 while simultaneously clamping the film 26 is set. It may be advantageous here, the lower surface 34 of the second frame part 32 and the upper surface 38 of the first frame part 38 to provide with complementary engagement profilings. For example, according to 5 each of the two serving as surfaces contact surfaces 34 and 38 the frame parts 32 and 30 a tooth profile 40 have, wherein the formation of the respective tooth tips or tooth roots is such that in juxtaposed frame parts 30 and 32 a snug fit is made, the intervening film 26 reliable holds. To avoid notch effects, it may be advantageous to the tooth tips of the tooth profile 40 more or less rounded.

Ein derartiges oder ähnliches Verzahnungsprofil kann auch an den Kontaktflächen 14 und 22 der beiden Gehäuse 6 und 4 vorhanden sein.Such or similar tooth profile can also at the contact surfaces 14 and 22 the two housings 6 and 4 to be available.

Die Verbindung zwischen den beiden Rahmenteilen 30 und 32, um die Einklemmung der Folie 26 an den Kontaktflächen (obere Oberfläche 38 und untere Oberfläche 34) aufrechtzuerhalten, kann ebenfalls durch praxis- oder anforderungsgerechte Mittel erfolgen, also durch eine Verschraubung und/oder Verschweißung und/oder durch Klammern und/oder durch eine Klebung oder dergleichen.The connection between the two frame parts 30 and 32 to the pinching of the film 26 at the contact surfaces (upper surface 38 and lower surface 34 ), can also be done by practical or requirement-oriented means, so by a screw and / or welding and / or by brackets and / or by gluing or the like.

Sobald die Folie 26 unter Zuhilfenahme des Montagerahmens 28 aufgespannt worden ist, wird der Montagerahmen 28 in der aus 2 ersichtlichen Weise von oben her auf das erste Gehäuse 4 zu bewegt. Da W1 > W2 gilt, kann der Montagerahmen 28 in der aus 2 ersichtlichen Weise an dem ersten Gehäuse 4 bzw. Gehäuserahmen 20 vorbei bewegt werden, wobei die von dem Montagerahmen 28 gehaltene Folie 26 nach Art eines Trommelfells unter Anlage an der ersten Kontaktfläche 22 über die Vertiefung 18 des ersten Gehäuses 4 gespannt wird.Once the slide 26 with the help of the mounting frame 28 has been clamped, the mounting frame 28 in the out 2 apparent manner from above on the first housing 4 too moved. Since W1> W2, the mounting frame 28 in the out 2 apparent manner on the first housing 4 or frame 20 be moved past, taking the from the mounting frame 28 held foil 26 in the manner of an eardrum under attachment to the first contact surface 22 about the depression 18 of the first housing 4 is tense.

Je nach Relativlage des Montagerahmens 28 zu dem ersten Gehäuse 4 kann somit die Folie 26 mit einer vorbestimmten und reproduzierbaren Vorspannkraft allseitig über die von dem Gehäuserahmen 20 bzw. der ersten Kontaktfläche 22 definierten Ebene gespannt werden.Depending on the relative position of the mounting frame 28 to the first housing 4 can thus the film 26 with a predetermined and reproducible biasing force on all sides over that of the housing frame 20 or the first contact surface 22 be stretched defined plane.

Nach Erreichen der vorbestimmten Vorspannung in der Folie 26 wird in der bereits weiter oben geschilderten Weise das zweite Gehäuse 6 von oben her auf das erste Gehäuse 4 aufgesetzt, sodass die von dem Montagerahmen 28 vorgespannt gehaltene Folie 26 zwischen den Kontaktflächen 34 und 38 eingeklemmt und gehalten wird.After reaching the predetermined bias in the film 26 is in the manner already described above, the second housing 6 from above onto the first housing 4 put on so that of the mounting frame 28 prestressed foil 26 between the contact surfaces 34 and 38 is trapped and held.

Im Anschluss daran werden die beiden Gehäuse 4 und 6 kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden, um den Klemmzustand der vorgespannten Folie 26 aufrechtzuerhalten.Following this, the two housings 4 and 6 non-positively and / or positively connected with each other to the clamping state of the prestressed foil 26 maintain.

Gemäß 3 werden anschließend seitliche Überstände der Folie 26, welche außerhalb des Kollektors 2 verblieben sind, abgetrennt.According to 3 then lateral supernatants of the film 26 which outside the collector 2 remain, severed.

4 zeigt die Möglichkeit, im Zuge des Aufspannens der Folie 26 über die Vertiefung 18 des ersten Gehäuses 4 den Montagerahmen 28 schräg oder verkippt gegenüber dem ersten Gehäuse 4 zu halten. Hierdurch ist es möglich, die in der Folie 26 zu erzielende zweidimensionale Vorspannung asymmetrisch zu machen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn im Betrieb des Kollektors 2 aufgrund von folieninhärenten Spannungen aufgrund des Extrusionsvorgangs im Zuge der Folienherstellung unterschiedliche Dehnungs- und/oder Schrumpfungsbeträge in unterschiedlichen Richtungen der zweidimensionalen Aufspannebene zu erwarten sind. Durch eine asymmetrische, d. h. ungleichförmige Vorspannung der Folie 26 kann derart ungleichförmigen Dehnungen oder Schrumpfungen der Folie 26 im Betrieb Rechnung getragen werden. 4 shows the possibility in the course of stretching the film 26 about the depression 18 of the first housing 4 the mounting frame 28 inclined or tilted relative to the first housing 4 to keep. This makes it possible that in the film 26 to make asymmetric bias to be achieved two-dimensional bias. This is particularly advantageous when in operation of the collector 2 due to film-inherent stresses due to the extrusion process in the course of film production, different amounts of expansion and / or shrinkage in different directions of the two-dimensional mounting plane are to be expected. By an asymmetric, ie non-uniform bias of the film 26 may be such non-uniform strains or shrinkages of the film 26 be taken into account during operation.

Eine asymmetrische Spannung in der Folie 26 kann auch dadurch erreicht werden, dass in der Lage gemäß 2, in welcher die Folie 26 bereits trommelfellartig über das erste Gehäuse 4 gespannt worden ist, ein Teilbereich oder Teilabschnitte des Montagerahmens 28 noch tiefer gezogen werden, um abschnittsweise noch höhere Spannungen in der Folie 26 zu erreichen.An asymmetric tension in the film 26 can also be achieved by being able in accordance with 2 in which the film 26 already eardrum-like over the first case 4 has been stretched, a portion or sections of the mounting frame 28 be pulled even deeper, in sections even higher voltages in the film 26 to reach.

Claims (19)

Solarthermischer Flachkollektor (2), mit einem ersten wannenförmigen Kollektorteilgehäuse (4) mit einer ersten ringförmig umlaufenden Kontaktfläche (22) und einem Absorber (16), wobei eine Wärmeisolierung (24) zwischen den aufeinander zu weisenden Flächen von Absorber (16) und erstem Kollektorteilgehäuse (4) angeordnet ist; einem zweiten Kollektorteilgehäuse (6) mit einer zweiten ringförmig umlaufenden Kontaktfläche (14) und einer transparenten Abdeckscheibe (12); wobei die beiden Kollektorteilgehäuse (4, 6) an den beiden umlaufenden Kontaktflächen (14, 22) zusammengefügt sind; und einer mit Abstand zu dem Absorber (16) und zu der Abdeckscheibe (12) angeordneten transparenten Folie (26), dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Folie (26) eine vorgespannte Folie (26) ist; und dass die vorgespannte Folie (26) zwischen den beiden umlaufenden Kontaktflächen (14, 22) der beiden Kollektorteilgehäuse (4, 6) fixiert ist.Solar thermal flat collector ( 2 ), with a first trough-shaped collector part housing ( 4 ) having a first annular contact surface ( 22 ) and an absorber ( 16 ), whereby a thermal insulation ( 24 ) between the facing surfaces of absorber ( 16 ) and first collector part housing ( 4 ) is arranged; a second collector part housing ( 6 ) with a second annular contact surface ( 14 ) and a transparent cover ( 12 ); wherein the two collector part housings ( 4 . 6 ) at the two circumferential contact surfaces ( 14 . 22 ) are joined together; and a distance from the absorber ( 16 ) and the cover ( 12 ) arranged transparent film ( 26 ), characterized in that the transparent film ( 26 ) a prestressed film ( 26 ); and that the prestressed foil ( 26 ) between the two circumferential contact surfaces ( 14 . 22 ) of the two collector part housings ( 4 . 6 ) is fixed. Solarthermischer Flachkollektor (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (26) in zwei Dimensionen vorgespannt ist.Solar thermal flat collector ( 2 ) According to claim 1, characterized in that the film ( 26 ) is biased in two dimensions. Solarthermischer Flachkollektor (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (26) asymmetrisch vorgespannt ist.Solar thermal flat collector ( 2 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the film ( 26 ) is biased asymmetrically. Solarthermischer Flachkollektor (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung der Folie (26) in montiertem Zustand in zwei Dimensionen zwischen 1 und 40 N/mm2 beträgt.Solar thermal flat collector ( 2 ) according to claim 2, characterized in that the tension of the film ( 26 ) in the assembled state in two dimensions between 1 and 40 N / mm 2 . Solarthermischer Flachkollektor (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgespannte Folie (26) mittels Klebung zwischen den beiden umlaufenden Kontaktflächen (14, 22) fixiert ist.Solar thermal flat collector ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the prestressed foil ( 26 ) by gluing between the two circumferential contact surfaces ( 14 . 22 ) is fixed. Solarthermischer Flachkollektor (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgespannte Folie (26) zwischen den umlaufenden Kontaktflächen (14, 22) eingeklemmt ist.Solar thermal flat collector ( 2 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the prestressed film ( 26 ) between the circumferential contact surfaces ( 14 . 22 ) is trapped. Solarthermischer Flachkollektor (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen (14, 22) zueinander eingriffskomplementäre Profilierungen aufweisen.Solar thermal flat collector ( 2 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the contact surfaces ( 14 . 22 ) have engagement complementary profilings to each other. Solarthermischer Flachkollektor (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kollektorteilgehäuse (4, 6) miteinander verschraubt oder verschweißt oder mittels Klammern oder einer Klebung miteinander verbunden sind.Solar thermal flat collector ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the two collector part housings ( 4 . 6 ) are screwed together or welded together or connected to each other by means of staples or a bond. Verfahren zur Montage einer vorgespannten transparenten Folie (26) in einen solarthermischen Flachkollektor (2), insbesondere einen solarthermischen Flachkollektor (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Verfahrensschritten: a) Fixieren einer transparenten Folie (26) in einem Montagerahmen (28), dessen Innenabmessungen (W1) größer sind als die Außenabmessungen (W2) einer ersten umlaufenden Kontaktfläche (22) eines ersten Kollektorteilgehäuses (4) des solarthermischen Flachkollektors (2); b) Aufspannen der transparenten Folie (26) auf die erste umlaufende Kontaktfläche (22) durch Relativbewegung zwischen dem Montagerahmen (28) und der ersten umlaufenden Kontaktfläche (22) quer zu der durch die erste umlaufende Kontaktfläche (22) aufgespannten Ebene; und c) Fixieren der aufgespannten und damit vorgespannten Folie (26) auf der ersten umlaufenden Kontaktfläche (22) des ersten Kollektorteilgehäuses (4).Method for mounting a prestressed transparent film ( 26 ) in a solar thermal flat collector ( 2 ), in particular a solar thermal flat collector ( 2 ) according to one of the preceding claims, with the method steps: a) fixing a transparent film ( 26 ) in a mounting frame ( 28 ) whose inside dimensions (W1) are larger than the outside dimensions (W2) of a first circumferential contact surface ( 22 ) of a first collector part housing ( 4 ) of the solar thermal flat collector ( 2 ); b) mounting the transparent film ( 26 ) on the first circumferential contact surface ( 22 ) by relative movement between the mounting frame ( 28 ) and the first circumferential contact surface ( 22 ) transversely to the through the first circumferential contact surface ( 22 ) plane spanned; and c) fixing the clamped and thus preloaded foil ( 26 ) on the first circumferential contact surface ( 22 ) of the first collector part housing ( 4 ). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) die Relativbewegung zwischen dem Montagerahmen (28) und der ersten umlaufenden Kontaktfläche (22) quer zu der durch die erste umlaufende Kontaktfläche (22) aufgespannten Ebene automatisiert ist.A method according to claim 9, characterized in that in step b), the relative movement between the mounting frame ( 28 ) and the first circumferential contact surface ( 22 ) transversely to the through the first circumferential contact surface ( 22 ) level is automated. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixieren der Folie (26) in Schritt c) durch Aufsetzen eines zweiten Kollektorteilgehäuses (6) mit einer zweiten umlaufenden Kontaktfläche (14) auf die erste umlaufende Kontaktfläche (22) erfolgt.A method according to claim 9 or 10, characterized in that the fixing of the film ( 26 ) in step c) by placing a second collector part housing ( 6 ) with a second circumferential contact surface ( 14 ) on the first circumferential contact surface ( 22 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kollektorteilgehäuse (4, 6) miteinander verschraubt oder verschweißt und/oder mittels Klammern und/oder einer Klebung miteinander verbunden werden.Method according to claim 11, characterized in that the two collector part housings ( 4 . 6 ) are screwed or welded together and / or connected to each other by means of brackets and / or a bond. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (26) nach der Fixierung in Schritt c) außerhalb des solarthermischen Flachkollektors (2) abgeschnitten wird.Method according to one of claims 9 to 12, characterized in that the film ( 26 ) to the fixation in step c) outside of the solar thermal flat collector ( 2 ) is cut off. Montagerahmen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 13, mit: einem ersten ringförmig geschlossenen Rahmenteil (30), dessen Innenabmessungen größer sind als die Außenabmessungen eines mit einer vorderen Folienisolation zu bestückenden solarthermischen Flachkollektors (2); und einer Folienfixiereinrichtung zum Fixieren einer transparenten Folie (26), die die durch den ersten Rahmenteil (30) aufgespannte Ebene überdeckt.Mounting frame for carrying out the method according to one of the preceding claims 9 to 13, comprising: a first annularly closed frame part ( 30 ) whose inside dimensions are larger than the outside dimensions of a solar thermal flat collector to be equipped with a front foil insulation ( 2 ); and a film fixing device for fixing a transparent film ( 26 ) passing through the first frame part ( 30 ) covered plane covered. Montagerahmen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienfixiereinrichtung ein zweites ringförmig geschlossenes Rahmenteil (32) umfasst, dessen Abmessungen so gewählt sind, dass sich zwischen den beiden Rahmenteilen (30, 32) zwei aufeinander zu weisende Kontaktflächen (34, 38) ergeben.Mounting frame according to claim 14, characterized in that the Folienfixiereinrichtung a second annularly closed frame part ( 32 ) whose dimensions are chosen so that between the two frame parts ( 30 . 32 ) two mutually facing contact surfaces ( 34 . 38 ). Montagerahmen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Folie (26) zwischen den beiden Rahmenteilen (30, 32) an den beiden Kontaktflächen (34, 38) eingeklemmt ist.Mounting frame according to claim 15, characterized in that the transparent film ( 26 ) between the two frame parts ( 30 . 32 ) at the two contact surfaces ( 34 . 38 ) is trapped. Montagerahmen nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen (34, 38) zueinander eingriffskomplementäre Profilierungen (40) aufweisen.Mounting frame according to claim 15 or 16, characterized in that the contact surfaces ( 34 . 38 ) Profiles complementary to each other ( 40 ) exhibit. Montagerahmen nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Folienfixiereinrichtung eine Verbindung der Folie (26) mit dem ersten Rahmenteil (30) durch Klebung, Verschraubung, mittels Nägeln, oder mittels Nieten umfasst.Mounting frame according to claim 14, characterized in that the Folienfixiereinrichtung a compound of the film ( 26 ) with the first frame part ( 30 ) by gluing, screwing, by nails, or by riveting. Montagerahmen nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der beiden Rahmenteile (30, 32) zumindest teil- oder abschnittsweise aus Metall oder Kunststoff oder Holz besteht.Mounting frame according to one of claims 16 to 18, characterized in that at least one of the two frame parts ( 30 . 32 ) consists at least partially or in sections of metal or plastic or wood.
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CN110375440A (en) * 2019-07-22 2019-10-25 浙江耀伏能源管理有限公司 Heat-insulated panel solar air collector outside top and periphery

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