DE102014207550A1

DE102014207550A1 - Solarkollektor

Info

Publication number: DE102014207550A1
Application number: DE102014207550.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas Reinertz
Original assignee: Vaillant GmbH
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2015-10-22

Abstract

Die Erfindung betrifft Solarkollektor, mit einem Absorber (2), einer transparente Abdeckung (1), einem Gehäuse und einer Wärmedämmung (7). Um Lager- und Transportvolumen zu sparen, ist die Wärmedämmung (7) aus mehreren Wärmedämmungssegmenten (71, 72, 73) zusammengesetzt. Die Wärmedämmungssegmente (71, 72, 73) sind so ausgeführt, dass im montierten Zustand Hohlräume (10) gebildet werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Solarkollektor zur Nutzung solarer Wärme.
Gattungsgemäße Solarkollektoren werden eingesetzt, um thermische Sonnenenergie für die Beheizung von Gebäuden oder von Brauchwasser zu nutzen und sind beispielsweise aus der Patentanmeldung WO 00/03185 A1 bekannt. Um die Sonnenenergie zu nutzen, sind Solarkollektoren in Richtung der Sonne ausgerichtet und weisen auf der der Sonne zugewandten Seite einen die Sonnenstrahlung absorbierenden Absorber mit transparenter Abdeckung auf. Die transparente Abdeckung des Absorbers dient dazu, Wärmeverluste durch Konvektion der über dem Absorber erwärmten Luft gering zu halten. Rückseitig weisen die Solarkollektoren eine Isolation auf. Im Inneren werden Solarkollektoren von einem Wärmeträgermedium, meist einer wasserbasierten Sole, durchströmt. Dieses Wärmeträgermedium transportiert die vom Solarkollektor gewonnene Energie in Form des erwärmten Wärmeträgermediums vom Solarkollektor zur Wärmesenke, beispielsweise einem zu beheizenden Gebäude, einem Wasserspeicher etc. Die Gehäuse sind aus in den Ecken gefügten oder gebogenen Rahmenprofilen aus Aluminium, Stahl oder Kunststoff gefertigt, in welche eine Rückwand befestigt oder integriert ist.
Bei dem in der WO 00/03185 A1 offenbarten Solarkollektor wird die rückseitige Isolierung durch eine Wärmedämmplatte gebildet. Isolierungen für gattungsgemäße Solarkollektoren bestehen üblicherweise aus einem temperaturbeständigen Isolationsmittel, beispielsweise Melaminschaum.
Es ergibt sich jedoch das Problem, dass für die Fertigung von Solarkollektoren die Bereitstellung der Isolierungen sehr viel Stauraum benötigen. Zudem müssen die Isolierungen beim Transport auf Spezialpaletten transportiert werden, da sie aufgrund ihrer Größe von beispielsweise 1200 × 2000 mm² nicht auf Standardpaletten transportiert werden können. Es ist zwar zum Beispiel aus der Patentanmeldung DE 40 02 892 A1 bekannt, Mineralwolle zum Isolieren bei Solarkollektoren einzusetzen, welche sich beispielsweise in Form von Rollen transportieren und lagern lässt. Jedoch benötigen die Rollen aufgrund ihrer Form kaum weniger Volumen bei der Lagerung und beim Transport. Zudem lassen sich biegeschlaffe Mineralwollematten in der Fertigung schlecht verarbeiten.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Solarkollektor bereitzustellen, dessen Wärmedämmung bei der Lagerung und beim Transport weniger Raum in Anspruch nimmt.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Wärmedämmung aus mehreren Wärmedämmungssegmenten zusammengesetzt ist, die jeweils im zusammengesetzten Zustand Hohlräume bilden, die ebenfalls isolierend wirken.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung wird nun anhand der Figuren detailliert erläutert.
Es stellen dar:
1: einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Solarkollektor
2: einen Schnitt durch eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Solarkollektors
3: im Detail eine Draufsicht auf die Isolierung des Solarkollektors
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Solarkollektor im Schnitt. Der Solarkollektor ist aufgebaut aus einem Gehäuse, welches aus einer umlaufenden oder aus mehreren Abschnitten zusammengesetzten Gehäusewand 5 und einem Gehäuseboden 4 besteht. Oberseitig ist der Solarkollektor mit einer transparenten Abdeckung 1 abgedeckt, die am Halter 6 mit der Gehäusewand 5 verbunden ist. Diese Abdeckung 1 ist durchlässig für Sonnenlicht und schützt das Innere des Solarkollektors vor Umwelteinflüssen. Das Sonnenlicht trifft auf den Absorber 2, der sich erwärmt. Die Wärme des Absorbers 2 wird über einen Wärmetauscher 3 abgeführt. Der Wärmetauscher 3 kann beispielsweise aus einer mäanderförmigen Rohrschlange aufgebaut sein, die von einem Wärmeträgermedium durchströmt wird. Zur Unterseite hin umfasst der Solarkollektor eine Wärmedämmung 7, die den Absorber gegenüber der Umgebung isoliert.
Erfindungsgemäß ist die Wärmedämmung 7 wie in 3 als Draufsicht dargestellt aus mehreren Wärmedämmungssegmente 71, 72, 73 in der Weise zusammengesetzt, dass innerhalb der Wärmedämmung ein oder mehrere Kammern bzw. Hohlräume 10 gebildet werden, in welchen die Luft eingeschlossen wird. Damit ist innerhalb der Hohlräume nicht zur Konvektion und zu einem Wärmeaustauscher mit dem übrigen Solarkollektor kommt, ist die Wärmedämmung 7 durch eine Abdeckung 8 abgedeckt. Dadurch wird ein geschlossener Hohlraum 10 gebildet, der keine eine Konvektion zulässt. Bei der Abdeckung 8 kann es sich um eine Folie oder ein sonstiges geeignetes Material handeln. Durch Absätze, Stufen, Nuten, Federn oder Taschen Wärmedämmungssegmente 71, 72, 73 in ihrer Lage zueinander fixiert werden.
In 2 ist eine alternative Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Solarkollektors dargestellt. In 2 deckt der Absorber 2 direkt die Wärmedämmung 7 ab. Damit erfüllt der Absorber dieselbe Aufgabe wie die Abdeckung 8 in 1. Darüber hinaus erfolgt durch die Wärmedämmungssegmente eine Lagefixierung des Absorbers 2. Dazu ist in der aus den Wärmedämmungssegmenten 71, 72, 73 zusammengesetzten Wärmedämmung 7 eine Tasche 9 ausgearbeitet, die den Absorber 2 aufnimmt und fixiert.
Darüber hinaus können die Wärmedämmungssegmente 71, 72, 73 weitere Ausnehmungen aufnehmen, in denen beispielsweise Anschlussrohre für das Wärmeträgermedium oder der Wärmetauscher 3 Platz findet.
Als Material für die Wärmedämmungssegmente 71, 72, 73 kommen alle heute üblichen Isoliermaterial in infrage, solange sie sich in die entsprechende Form schneiden lassen oder in die entsprechende Form urformen lassen. Besonders geeignet ist Melaminharzschaum, der sich dieser einfach schneiden lässt und an den Schnittkanten seine Form behält.
Die Erfindung ist nicht erfindungsgemäß eingeschränkt auf die dargestellte Größe und Anordnung der Hohlräume 10. Vielmehr ist jede Anordnung der Hohlräume und der Wärmedämmungssegmente 71, 72, 73 geeignet, das Lager- und Transportvolumen der Wärmedämmung 7 zu verringern, ohne die Wärmedämmungseigenschaften der Wärmedämmung 7 zu verschlechtern.
Durch den erfindungsgemäßen Solarkollektor können beispielsweise Wärmedämmung in nach dem Stand der Technik mit einer Abmessung von 1200 mm × 2000 mm ersetzt werden durch mehrere Wärmedämmungssegmente mit einer Abmessung von 200 mm × 1200 mm, die leicht auf einer Europalette transportiert und gelagert werden können.
Bezugszeichenliste

1: Abdeckung
2: Absorber
3: Wärmetauscher
4: Gehäuseboden
5: Gehäusewand
6: Halter
7: Wärmedämmung
8: Abdeckung
9: Tasche
10: Hohlraum
71, 72, 73: Wärmedämmungssegmente

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 00/03185 A1 [0002, 0003]
DE 4002892 A1 [0004]

Claims

Solarkollektor, umfassend einen Absorber (2), eine transparente Abdeckung (1), ein Gehäuse mit Gehäusewänden (5) und eine Wärmedämmung (7), die den Absorber (2) zu der der transparenten Abdeckung (1) gegenüberliegenden Seite isoliert, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmung (7) aus mehreren Wärmedämmungssegmenten (71, 72, 73) zusammengesetzt ist und die Wärmedämmungssegmente (71, 72, 73) so ausgeführt sind, dass im montierten Zustand Hohlräume (10) gebildet werden.
Solarkollektor nach Anspruch 1, wobei die Hohlräume über 30%, bevorzugt über 50% des Volumens der Wärmedämmung (7) Isolierung einnehmen.
Solarkollektor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wärmedämmung (7) zwischen einem Gehäuseboden und zumindest teilweise einer Abdeckung (8) eingeschlossen ist.
Solarkollektor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wärmedämmung (7) zwischen einem Gehäuseboden und zumindest teilweise den Absorber (2) eingeschlossen ist.
Solarkollektor nach Anspruch 4, wobei die Wärmedämmung (7) eine Tasche zur zumindest teilweisen Aufnahme des Absorbers umfasst.
Solarkollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4, wobei die Wärmedämmung (7) Ausnehmungen zur Aufnahme von Rohranschlüssen des Absorbers (2) oder für einen mit dem Absorber (2) verbundenen Wärmetausher (3) umfasst.