DE10204585B4

DE10204585B4 - Solar collector for preferential operation with gaseous media

Info

Publication number: DE10204585B4
Application number: DE10204585A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2012-03-22
Anticipated expiration: 2022-02-05
Also published as: DE10204585A1

Abstract

Sonnenkollektor zum vorzugsweisen Betrieb mit gasförmigen Medien, mit einem Aufbau, bestehend aus einer lichtdurchlässigen Abdeckung, einem im Innenraum des Kollektors angeordneten Absorber, der wenigstens an der dem Lichteinfall zugewandten Seite eine geschwärzte und/oder mattierte und/oder angeraute und/oder entspiegelte Oberfläche hat, an dessen Unterseite Stege angeordnet hat, die miteinander und dem Absorber und/oder der Deckschicht einer Isolierstoffzwischenschicht und/oder der Innenschale eines Gehäuses Kanäle bilden, die vorzugsweise mit ihrer Längsachse der Neigungsrichtung des Kollektors folgen und sich wenigstens über einen Teilbereich im Zentrum des Kollektors erstrecken, je einem Sammel- und/oder Verteilungsraum am oberen und unteren Ende des Kollektors, einer Rückwand mit einer Isolierstoffzwischenschicht, Seitenwänden, bei denen vorzugsweise eine Isolierstoffzwischenschicht angeordnet ist, wenigstens einer Eintrittsöffnung für das Medium, wenigstens einer Austrittsöffnung für das Medium, Einrichtungen zum Anschluss von Leitungsverbindungen zur Fortleitung wenigstens des erwärmten Mediums und wenigstens einer Halteeinrichtung zur Befestigung desselben,...Solar collector for preferred operation with gaseous media, with a structure consisting of a translucent cover, an absorber arranged in the interior of the collector, which has a blackened and / or matted and / or roughened and / or anti-reflective surface at least on the side facing the light , on the underside of which there are webs which form channels with one another and the absorber and / or the cover layer of an intermediate insulating layer and / or the inner shell of a housing, the longitudinal axis of which preferably follows the direction of inclination of the collector and at least over a partial area in the center of the collector extend, each a collection and / or distribution space at the upper and lower end of the collector, a rear wall with an insulating layer, side walls, in which an insulating layer is preferably arranged, at least one inlet opening for the medium, at least one off access opening for the medium, devices for connecting line connections for conveying at least the heated medium and at least one holding device for fastening the same, ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor für den vorzugsweisen Betrieb mit gasförmigen Medien, wiederum vorzugsweise mit Frisch- oder Umluft zum Einsatz in der Heizungs-, Lüftungs- oder Kältetechnik.The invention relates to a solar collector for the preferred operation with gaseous media, again preferably with fresh or recirculated air for use in the heating, ventilation or refrigeration.

Allgemein bekannt sind Aufbau und Anwendung von Sonnenkollektoren mit einem grundsätzlichen Aufbau, bestehend aus einer Trageinrichtung, einem Gehäuse mit Isolierung, einem Absorber und einer lichtdurchlässigen Deckplatte.Generally known are construction and application of solar panels with a basic structure, consisting of a support device, a housing with insulation, an absorber and a translucent cover plate.

Ebenso bekannt ist die Anwendung der vorgenannten Sonnenkollektoren zur Erwärmung gasförmiger Medien, beispielsweise von Luft. Wegen des erheblich größeren Volumenstroms gasförmiger Medien und der ungleichförmigen Durchströmung der Kollektoren werden hierbei die Absorber vorzugsweise durch Kanäle mit wiederum vorzugsweise rechteckigem Querschnitt im Innenraum des Kollektors gebildet. Die Wandung der Kanäle wird dabei zumeist mit Blechzuschnitten oder -profilen erzeugt. DE 201 00 746 U1 zeigt eine solche Lösungsform. Wegen der großen Medienströme wird häufig auf eine zwangsweise Führung und Verteilung des Medienstroms im Kollektorinnenraum verzichtet. Dies ermöglicht einfach aufgebaute Absorber. Dadurch sinkt jedoch der Umwandlungsgrad und mithin das Preis-Leistungs-Verhältnis. Um solche negativen Auswirkungen zu vermeiden, wird beispielsweise in DE 201 00 746 U1 vorgeschlagen, gleichlange Kanäle gestaffelt anzuordnen, wobei sich eine geordnete Strömung von selbst einstellen soll. Mit einer solchen Lösung lassen sich zwar in etwa gleichlange Strömungswege projizieren, jedoch keine gleichmäßige Verteilung der Strömung auf die einzelnen Kanäle erreichen.Also known is the application of the aforementioned solar panels for heating gaseous media, such as air. Because of the significantly larger volume flow of gaseous media and the non-uniform flow through the collectors, the absorbers are preferably formed by channels with again preferably rectangular cross-section in the interior of the collector. The wall of the channels is usually produced with sheet metal blanks or profiles. DE 201 00 746 U1 shows such a solution form. Because of the large media flows is often dispensed with a forced guidance and distribution of the media flow in the collector interior. This allows simply constructed absorber. However, this reduces the degree of conversion and therefore the price-performance ratio. To avoid such negative effects, for example, in DE 201 00 746 U1 proposed to arrange the same length channels staggered, with an ordered flow to set by itself. Although with such a solution can be projected approximately equally long flow paths, but not achieve a uniform distribution of the flow to the individual channels.

Die Verteilung der Strömung in den einzelnen Kanälen soll nach einem Vorschlag in DE 100 23 833 C1 dadurch erreicht werden, dass die Absorberfläche mit einer Anzahl Bohrungen versehen wird, durch die aus dem Raum zwischen Deckplatte und Absorber weitgehend unkontrolliert ein Übertritt des Fluids in die Kanäle möglich ist. Diese Bohrungen haben einen geringen Durchmesser, weshalb auftreffende Sonnenstrahlen die Stege hinter dem Absorber nicht erreichen können. Die nach diesem Vorschlag arbeitende Anordnung verfolgt vielmehr das Ziel, den Fluidstrom durch allseitigen Druckausgleich innerhalb eines bestimmten Parameterbereiches zu halten.The distribution of the flow in the individual channels should be according to a proposal in DE 100 23 833 C1 be achieved in that the absorber surface is provided with a number of holes through which from the space between the cover plate and absorber largely uncontrolled passage of the fluid into the channels is possible. These holes have a small diameter, which is why impinging sun rays can not reach the webs behind the absorber. Rather, the arrangement operating according to this proposal pursues the goal of keeping the fluid flow within a specific parameter range by means of all-round pressure compensation.

Nach einem Vorschlag in US 4,186,720 A soll die Normalisierung der Strömung in einem Sonnenkollektor dadurch möglich werden, dass mehrere aus Winkelprofilen aufgebaute Kanäle in axialer Richtung gegeneinander verschoben zusammengebaut sind, wobei am Ein- bzw. Ausgang derselben noch jeweils ein Raum zur Beruhigung des Fluids angeordnet ist. Der Absorber besteht somit aus einer Vielzahl von Winkelprofilen, hat keine geschlossene Absorberplatte und ist mit der Deckplatte und der Kollektorrückwand ohne Trennschicht direkt verbunden. Die dadurch entstehenden Wärmebrücken vermindern den Wirkungsgrad dieser Anordnung. Die ausgebildeten Kanäle sind geometrisch bestimmt und lassen einen Druckausgleich zwischen den Kanälen nicht zu.After a proposal in US 4,186,720 A the normalization of the flow in a solar collector should be made possible by the fact that a plurality of channels constructed from angle profiles are assembled in the axial direction against each other, wherein at the inlet or outlet of the same still a space for calming the fluid is arranged. The absorber thus consists of a large number of angle profiles, has no closed absorber plate and is directly connected to the cover plate and the collector backplane without separating layer. The resulting thermal bridges reduce the efficiency of this arrangement. The formed channels are geometrically determined and do not allow pressure equalization between the channels.

Ein Vorschlag nach FR 2 787 868 A1 betrifft die Ausführung eines Absorbers mit rückseitig angeordneten Stegen, wobei die Stege mit dem Kollektorgehäuse bzw. dort vorhandenen Dämmstoff in Kontakt kommen. Die dabei entstehenden Wärmebrücken vermindern den Wirkungsgrad. Ferner ist die Absorberplatte geschlossen, sodass die rückseitigen Stege nur der Wärmeleitung, nicht aber der Umwandlung von Sonnenenergie dienen.A suggestion after FR 2 787 868 A1 relates to the execution of an absorber with rear-mounted webs, wherein the webs come into contact with the collector housing or there existing insulation material. The resulting thermal bridges reduce the efficiency. Furthermore, the absorber plate is closed, so that the back ridges only serve the heat conduction, but not the conversion of solar energy.

Ein anderer Vorschlag aus der gleichen Patentschrift betrifft einen Absorber in der Ausführung als Doppelstegplatte, wobei auch hier die Stege nur der Wärmeleitung dienen. Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass die Herstellung einer solchen Doppelstegplatte aus einem Werkstoff mit hohem Wärmespeichervermögen kostenaufwendig ist und damit die Herstellung solcher Kollektoren erheblich verteuert.Another proposal from the same patent relates to an absorber in the design as a double-web plate, with the webs serve only the heat conduction here. Another major disadvantage of this solution is that the production of such a double-skin plate made of a material with high heat storage capacity is costly and thus considerably increases the cost of producing such collectors.

Mit gasförmigen Medien betriebene Sonnenkollektoren haben ferner den Vorteil, dass das Medium bei geeigneter Installationsform der Anlage nicht im Kreislauf bewegt werden muss. Um trotzdem die Sauberkeit des Mediums zu gewährleisten, werden in diesen Fällen Filtereinrichtungen mit dem Kollektor kombiniert. Bekannte Ausführungsformen sind zumeist so ausgelegt, dass eine abgetrennte Kammer über Öffnungen mit der Umgebung in Verbindung steht, die Kammer selbst mit einem porösen oder faserigen Füllstoff ausgefüllt ist und zum Kollektorinnenraum hin wiederum Öffnungen zum Ausströmen des Mediums vorhanden sind.With solar media operated gaseous media also have the advantage that the medium does not have to be moved in the circuit with a suitable installation form of the system. In order to guarantee the cleanliness of the medium, filter units are combined with the collector in these cases. Known embodiments are usually designed so that a separate chamber via openings in communication with the environment, the chamber itself is filled with a porous or fibrous filler and in turn to the collector interior openings for the outflow of the medium are available.

Die bekannten Filtereinrichtungen sind wenig wirksam und nicht ausreichend dauerhaft. Das Erfordernis, einen großen Volumenstrom pro Zeiteinheit zu filtern, wird dadurch gewährleistet, dass die Durchlässigkeit der Filtereinheit bei gleichzeitig kleinem Filtervolumen groß gehalten wird. Dies mindert jedoch den Filterwirkungsgrad und es kann nicht verhindert werden, dass beispielsweise Mikroben durch den Filter dringen. Viele der eingesetzten Filter sind zugleich weder mechanisch noch chemisch beständig. So können Insekten in vorhandene Öffnungen eindringen oder es können Vögel oder Säugetiere das Filtermedium erreichen und wenigstens teilweise zerstören. Befinden sich die Kollektoren auf Dächern, werden solche Schäden kaum erkannt. Hinzu kommt ein hoher Instandhaltungsaufwand.The known filter devices are less effective and not sufficiently durable. The requirement to filter a large volume flow per unit time is ensured by the fact that the permeability of the filter unit is kept large with a small filter volume. However, this reduces the filter efficiency and it can not be prevented that, for example, microbes penetrate through the filter. Many of the filters used are neither mechanically nor chemically resistant at the same time. Thus, insects can penetrate existing openings or birds or mammals can reach and at least partially destroy the filter medium. Are the collectors on roofs, such damage is hardly recognized. In addition, there is a high maintenance effort.

Es ist auch vorgeschlagen worden, Luftkollektoren in vorhandene Glasfassaden einzubinden. Eine solche Lösung ist beispielsweise in DE 44 39 563 A1 beschrieben. An dieser Lösung ist nachteilig, dass sie die Integration der Absorberelemente in den Wandaufbau erforderlich macht. So ist beispielsweise die übliche Pfosten-Riegel-Tragkonstruktion mit zusätzlichen Durchbrüchen zu versehen und wird damit in ihrer statischen Festigkeit geschwächt. Eine Folge dieser Schwächung ist eine Auslegung der Pfosten-Riegel-Konstruktion in größer dimensionierten Profilen mit entsprechend steigenden Kosten. Ferner ist die vorgeschlagene Konstruktion nicht wärmebrückenfrei und führt deshalb zu einem Absinken des Kollektor-Wirkungsgrades.It has also been proposed to incorporate air collectors into existing glass facades. Such a solution is for example in DE 44 39 563 A1 described. A disadvantage of this solution is that it requires the integration of the absorber elements into the wall structure. Thus, for example, the usual mullion-transom support structure is to be provided with additional openings and is thus weakened in their static strength. A consequence of this weakening is an interpretation of the mullion and transom construction in larger sized profiles with correspondingly rising costs. Furthermore, the proposed construction is not free of thermal bridges and therefore leads to a decrease in the collector efficiency.

In der deutschen Patentschrift DE 199 17 578 C1 ist ein mit Luft betriebener Sonnenkollektor beschrieben, bei dem eine so genannte SW-Platte als Sandwich-Platte ausgeführt die Kollektorunterkonstruktion bildet, während eine transparente Doppelsteg-Platte auf vorhandene Flächen oder Punkte der SW-Platte aufgelegt ist. Auf die Anordnung eines separaten Absorbers wird bei diesem Patent verzichtet, weshalb die Außenseite der SW-Platte zugleich Absorberfläche sein muss. Da die Abschlussschicht zumeist aus metallischem Werkstoff mit einer Beschichtung besteht, entstehen erhebliche Wärmeverluste durch Wärmeleitung und -strahlung. Weiterhin entstehen Verluste durch Wärmeeintrag in die Dämmstoffschicht. Da SW-Platten oder anderweitig hergestellte Sandwich-Elemente regelmäßig nach ästhetischen Gesichtspunkten farblich beschichtet werden, muss die erforderliche Schwärzung zumeist nachträglich aufgebracht werden, wodurch der Herstellungsaufwand erheblich ansteigt. In einigen Fällen wird das nachträgliche Aufbringen einer Schwärzung nicht möglich sein. Damit ist ein effektiver Einsatz solcher Wandaufbau-Kollektoren nur dann möglich, wenn die darunter liegende Wand bereits bei der Errichtung dafür vorgesehen wurde. In solchen Fällen bleibt jedoch der technische Nachteil des verminderten Umwandlungs-Wirkungsgrades. Da im Allgemeinen auch nicht eine gesamte Wand zur Kollektorfläche wird, bleibt weiterhin ein ästhetischer Nachteil einer dunkel gefärbten Restfläche.In the German patent DE 199 17 578 C1 is described an air-driven solar collector in which a so-called SW plate designed as a sandwich plate forms the collector substructure, while a transparent double-ridge plate is placed on existing surfaces or points of the SW plate. The arrangement of a separate absorber is dispensed with in this patent, which is why the outside of the SW plate must also be absorber surface. Since the top layer mostly consists of metallic material with a coating, considerable heat losses occur due to heat conduction and radiation. Furthermore, losses occur due to heat input into the insulation layer. Since SW plates or otherwise produced sandwich elements are regularly coated in color according to aesthetic aspects, the required blackening usually has to be applied subsequently, whereby the production cost increases considerably. In some cases, the subsequent application of blackening will not be possible. Thus, an effective use of such wall-mounted collectors is only possible if the underlying wall was already provided for in the establishment. In such cases, however, the technical disadvantage of reduced conversion efficiency remains. Since generally not even an entire wall becomes the collector surface, there remains an aesthetic disadvantage of a dark colored residual surface.

Ein weiterer Nachteil dieser Kollektoren besteht darin, dass auch sie nur eine ungesteuerte Durchströmung ermöglichen. Die sich ausbildende Strömung wird zudem noch durch eine möglicherweise vorhandene Profilierung der Oberflächen der Sandwich-Bauelemente nachteilig beeinflusst.Another disadvantage of these collectors is that they also allow only an uncontrolled flow. The forming flow is also adversely affected by a possibly existing profiling of the surfaces of the sandwich components.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Sonnenkollektors zum vorzugsweisen Betrieb mit gasförmigen Medien, der leicht und einfach herstellbar, universell anwendbar ist, dessen Absorber einen hohen energetischen Wirkungsgrad aufweist, entsprechend den Einsatzbedingungen vor Ort angepasst werden kann und der unter anderem auch für den Einsatz als Wandvorbau-Element nutzbar ist.The object of the invention is to provide a solar collector for preferential operation with gaseous media, which is easy and simple to manufacture, universally applicable, the absorber has a high energy efficiency, according to the conditions of use can be adapted locally and among other things, for use as Wall porch element is usable.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Sonnenkollektor für den vorzugsweisen Betrieb mit gasförmigen Medien mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes dieses Patentanspruches.This object is achieved by a solar collector for the preferred operation with gaseous media having the features of the characterizing part of claim 1 in conjunction with the features of the preamble of this claim.

Dessen Absorber ist eine Baueinheit mit an der Absorberplatte angeordneten Stegen, deren gesamte Oberfläche geschwärzt und/oder zusätzlich behandelt ist.Its absorber is a structural unit with webs arranged on the absorber plate, the entire surface of which is blackened and / or additionally treated.

Die Absorberplatte besitzt eine Anzahl von Durchbrüchen, durch die ein Teil des einfallenden Sonnenlichtes tritt und auf die rückseitigen Stege sowie auf die Abschlussschicht der Dämmung trifft.The absorber plate has a number of apertures through which a portion of the incoming sunlight passes and hits the back lands as well as the top layer of the insulation.

Das Wesen der Erfindung besteht zudem darin, dass ein Kollektoraufbau verwendet wird, der einen Absorber aus einem Werkstoff mit besonders hoher Wärmekapazität und großer umströmter Fläche besitzt.The essence of the invention is also that a collector structure is used which has an absorber made of a material having a particularly high heat capacity and large flow area.

Erfindungsgemäß wird in einem Kollektorgehäuse ein Absorber, bestehend aus einer Platte aus einem Werkstoff mit einer größeren Wärmekapazität eingesetzt, die an der dem Sonnenlicht zugewandten Seite geschwärzt ist und sich durch die einfallenden Sonnenstrahlen auf eine hohe Übertemperatur erwärmen kann.According to the invention, an absorber consisting of a plate of a material having a greater heat capacity is used in a collector housing, which is blackened on the side facing the sunlight and can be heated to a high excess temperature by the incident sunrays.

Vorzugsweise werden für den Absorber metallische Werkstoffe eingesetzt. In einer einfachen Ausführungsform kann der Absorber durch einen Blechzuschnitt gebildet sein.Preferably, metallic materials are used for the absorber. In a simple embodiment, the absorber can be formed by a sheet metal blank.

Die Oberseite des Absorbers kann neben einer Schwärzung zur Verminderung von Reflexionen zugleich mattiert, angeraut, oberflächenbehandelt oder entspiegelt sein.The top side of the absorber can be matted, roughened, surface-treated or anti-reflective, in addition to a blackening to reduce reflections.

An der Rückseite des Absorbers sind Stege beabstandet angeordnet und bilden mit Absorberrückseite, Absorberwanne und dem jeweils benachbarten Steg Kanäle aus. Durch die so ausgebildeten Kanäle strömt das gasförmige Medium und erwärmt sich durch die Übernahme der im Absorber gespeicherten Wärme.At the back of the absorber webs are arranged at a distance and form with absorber back, absorber pan and the respective adjacent web channels. Through the thus formed channels, the gaseous medium flows and heats up by taking over the heat stored in the absorber.

Vorzugsweise werden die Stege aus Metall, Blechzuschnitten, I-, L- oder Z-förmig abgewinkelten Zuschnitten erzeugt und mit der Absorberplatte verbunden. Es können auch C-, U- oder Hutprofile oder vergleichbare Profilgestaltungen eingesetzt werden. Wegen der verbesserten Wärmeübergangswerte wird jedoch eine durch Schweißen oder Löten erzeugte feste Verbindung zwischen Absorberplatte und Stegen besonders bevorzugt.Preferably, the webs of metal, sheet metal blanks, I-, L- or Z-shaped angled blanks are produced and connected to the absorber plate. It can also be C, U or Hat profiles or comparable profile designs are used. However, because of the improved heat transfer properties, a solid bond between absorber plate and lands produced by welding or brazing is particularly preferred.

Es ist ebenso möglich, die Stege aus stranggepressten Profilen zu erzeugen, die jeweils mit der Rückseite der Platte verbunden werden.It is also possible to produce the webs of extruded profiles, which are each connected to the back of the plate.

Eine weitere Ausführungsform kann darin bestehen, dass Strangpress-Profile mit entsprechender Ausbildung, d. h., vorzugsweise mit gleichmäßig beabstandet angeordneten Stegen und einer planen Rückseite so verwendet werden, dass die plane Rückseite mit entsprechender Vorbehandlung zur Sonne orientiert eingebaut ist, während die materialeinheitlich angeformten Rippen die Stege zur Abteilung der rückseitigen Kanäle bilden. Der Absorber wird dabei durch einen Zuschnitt des Profils selbst gebildet.Another embodiment may be that extruded profiles with appropriate training, d. h., Preferably with evenly spaced webs and a flat back are used so that the flat back is installed with appropriate pretreatment to the sun, while the integrally formed material ribs form the webs to the department of the back channels. The absorber is formed by a cut of the profile itself.

Auf die oben beschriebene Weise wird rückseitig eine große Wärme übertragende Oberfläche erreicht, während die Absorberplatte je nach Materialeigenschaften und Geometrie ein Maximum an Wärme speichern kann. Die Optimierung der Auslegung des Absorbers sowie der Anzahl, der Querschnitte, Kanäle, der Stege sowie der Materialeigenschaften der verwendeten Bauteile kann nach den Einsatzerfordernissen der Kollektoren erfolgen.In the manner described above, a large heat transfer surface is reached on the back, while the absorber plate can store a maximum of heat depending on the material properties and geometry. The optimization of the design of the absorber as well as the number, the cross sections, channels, the webs and the material properties of the components used can be made according to the application requirements of the collectors.

Der wie oben beschrieben ausgeführte Absorber wird in einem Kollektorgehäuse montiert, bei dem die Abschlussschicht an ihrer Oberseite verspiegelt oder wenigstens metallisiert ist. Die Absorberplatte besitzt eine Anzahl von Durchbrüchen, durch die ein Teil des einfallenden Sonnenlichtes tritt und auf die rückseitigen Stege sowie auf die Abschlussschicht der Dämmung trifft. Durch Reflexion des Sonnenlichts an dieser Schicht wird auch die Rückseite des Absorbers oder die rückseitigen Stege angestrahlt und es erfolgt eine Erwärmung der Rückseite der Absorberplatte sowie der dort angeordneten Stege. Diese Ausführung der Absorberplatte hat den Vorteil, dass die ansonsten unvermeidliche Reflexion eines Teiles des auftreffenden Lichtes vermieden wird, da das Licht zunächst auf die Abschlussschicht auftrifft und dann in einen Bereich reflektiert wird, bei dem selbst bei wiederholter Reflexion keine Abstrahlung durch die Deckplatte des Kollektors mehr möglich ist.The absorber designed as described above is mounted in a collector housing in which the top layer is mirrored at its top or at least metallized. The absorber plate has a number of apertures through which a portion of the incoming sunlight passes and hits the back lands as well as the top layer of the insulation. By reflection of the sunlight on this layer and the back of the absorber or the rear webs is illuminated and there is a heating of the back of the absorber plate and the webs arranged there. This embodiment of the absorber plate has the advantage that the otherwise unavoidable reflection of a portion of the incident light is avoided, since the light first impinges on the terminating layer and is then reflected in a region in which even with repeated reflection no radiation through the cover plate of the collector more is possible.

Anzahl und Geometrie der anzuordnenden Durchbrüche sind je nach Anwendungsfall zu optimieren.Number and geometry of the openings to be arranged are to be optimized depending on the application.

Der erfindungsgemäße Absorber hat weiter den Vorteil, dass auch die im Bereich der Absorberaußenseite und Innenseite der Deckplatte vorhandenen, aufgeheizten Medien genutzt werden können. Ein dort durch Erwärmung entstehender geringer Überdruck führt dazu, dass das Medium eine Möglichkeit zum Entweichen sucht. Wird dabei an der oben liegenden Abschlusskante des Absorbers eine Strömungssperre angeordnet, kann das erwärmte Medium nur durch die Durchbrüche des Absorbers in die Kanäle hinein entweichen und auf diese Weise auch dieser Teil des Energieaufkommens genutzt werden. Zugleich fördert diese Abschlusskante die erwünschte Durchströmung der Kanäle und verhindert Fehlleitungen des Mediums.The absorber according to the invention has the further advantage that even in the region of the absorber outside and inside of the cover plate existing, heated media can be used. A slight overpressure arising there from heating causes the medium to seek a way of escape. If a flow barrier is arranged on the uppermost end edge of the absorber, the heated medium can only escape into the channels through the apertures of the absorber and in this way also this part of the energy supply can be utilized. At the same time this end edge promotes the desired flow through the channels and prevents misdirections of the medium.

Der oben beschriebene Absorber ist in ein Absorbergehäuse eingebaut, das entweder auf herkömmliche Weise als Kastenkonstruktion unter Verwendung von Metall- oder Kunststoffbauteilen oder als mittels Urform-Verfahren hergestellter Plastschale ausgeführt ist. Das Kollektorgehäuse besitzt ferner eine Dämmung, die aus Schaumstoffen, Faserstoffen, evakuierten oder luftgefüllten Hohlräumen oder Kombinationen vorgenannter Mittel besteht. Die zum Kollektorinnenraum weisende Seite der Dämmung ist gasdicht abgeschlossen, wobei vorzugsweise eine Abdeckung mit einer Kunststofffolie Verwendung findet.The absorber described above is installed in an absorber housing, which is carried out either in a conventional manner as a box construction using metal or plastic components or as a plastic shell produced by prototype method. The collector housing further has an insulation consisting of foams, fibers, evacuated or air-filled cavities or combinations of the aforementioned means. The collector interior facing side of the insulation is gas-tight, preferably a cover with a plastic film is used.

Der oben beschriebene Absorber ist so über der Dämmung angeordnet, dass die Unterkante der Stege mit der Abschlussschicht der Dämmung Kontakt hat. Es ist ebenso möglich, den Absorber so im Kollektorgehäuse zu montieren, dass die Stege nahezu nicht mit der Abschlussschicht der Dämmung in Kontakt kommen. Dadurch wird ein Wärmeeintrag vom erwärmten Absorber in die Dämmung vermieden.The absorber described above is arranged above the insulation so that the lower edge of the webs has contact with the outer layer of the insulation. It is also possible to mount the absorber in the collector housing so that the webs almost not come into contact with the end layer of the insulation. As a result, a heat input from the heated absorber is avoided in the insulation.

Die Abschlussschicht der Dämmung wird vorzugsweise verspiegelt, kann aber auch geschwärzt sein. Eine einfache, nicht gasdichte Ausführungsform besteht in der Verwendung einer vorkonfektionierten Mineralfasermatte mit Rückseitensteppung durch Aluminiumfolie oder metallkaschierte Folien bzw. Papiere. Auf diese Weise ist ein kostengünstiger Aufbau des Gehäuses möglich. Gleichzeitig müssen Wärmeverluste in Kauf genommen werden, da Gasdichtheit nicht gegeben ist.The top layer of the insulation is preferably mirrored, but can also be blackened. A simple, non-gas-tight embodiment consists in the use of a prefabricated mineral fiber mat with backside stitching by aluminum foil or metal-laminated foils or papers. In this way, a cost-effective design of the housing is possible. At the same time heat losses must be accepted, since gas-tightness is not given.

Es ist auch möglich, einen modularen Aufbau des Kollektors vorzusehen. Dabei wird der erfindungsgemäße Absorber vorzugs-, aber nicht notwendigerweise an der Deckplatte des Kollektors befestigt, während rückseitig eine Kollektorwanne angeordnet ist, die gegebenenfalls aus mehreren Baueinheiten, wie der Absorberwanne, einem eingangsseitigen Luftkasten, einem ausgangsseitigen Luftkasten und gegebenenfalls auch einem Filter- bzw. den Durchströmungswiderstand erhöhendes Bauteil angeordnet sind. Die ein- bzw. ausgangsseitigen Sammelkästen können so ausgelegt sein, dass sie die Medienzu- bzw. -abführung in jede bevorzugte Richtung ermöglichen, eine ausreichende Beruhigung sowie ein gleichmäßiges Anströmen der Absorberkanäle ermöglichen und gegebenenfalls separat montierbar sind. Dadurch wird eine Fertigung der Sonnenkollektoren in Modulbauweise ermöglicht und bei geringem Fertigungsaufwand die Bildung einer Vielzahl Ausführungsformen ermöglicht.It is also possible to provide a modular construction of the collector. In this case, the absorber according to the invention is preferred, but not necessarily attached to the cover plate of the collector, while the back of a collector trough is arranged, which optionally consists of several units, such as the absorber trough, an input side air box, an output side air box and possibly also a filter or the flow resistance increasing component are arranged. The input and output side header boxes can be designed so that they Allow media supply and removal in any preferred direction, allow adequate calming and a uniform flow against the absorber channels and, if appropriate, can be mounted separately. As a result, a production of the solar panels is made possible in a modular design and allows for the formation of a variety of embodiments with low production costs.

Die Deckplatte kann dabei den fertig montierten Kollektor insgesamt überdecken. Die Oberseite des Absorbers ist so im Gehäuse positioniert, dass sich zur Abdeckplatte des Kollektors hin ein Luftraum ausbildet. Dadurch wird ein Wärmeübergang in die Deckplatte und entsprechende Wärmeverluste vermieden.The cover plate can cover the assembled collector as a whole. The top side of the absorber is positioned in the housing in such a way that an air space forms towards the cover plate of the collector. This prevents heat transfer into the cover plate and corresponding heat losses.

Die Deckplatte kann in herkömmlicher Weise eine Glasplatte, aber auch eine Doppelstegplatte aus einem glasklaren Kunststoff oder wiederum aus Glas sein. Vorzugsweise ist die Innenseite der Deckplatte mit einer Wärmestrahlen reflektierenden Schicht versehen, wie sie in etwa von Energiesparfenstern her bekannt ist.The cover plate can be a glass plate in a conventional manner, but also a double-wall plate made of a clear plastic or glass again. Preferably, the inside of the cover plate is provided with a heat ray reflecting layer, as it is known from energy saving windows ago.

Zwischen Deckplatte und Seitenteilen und/oder zwischen Bodenplatte und Seitenteilen ist je nach Erfordernis eine oder mehrere Dichtungen eingebaut, die Verluste der im Kollektor strömenden Medien verhindern.Between cover plate and side panels and / or between base plate and side panels, one or more gaskets are installed as required to prevent losses of the media flowing in the collector.

Der so ausgeführte Kollektor kann je nach Anwendungserfordernissen als Aufdach-, Dacheinbau-, Wandaufbau-, Wandeinbau- oder aufgeständerter Kollektor Verwendung finden. Ebenso ist es möglich, diesen in einer Aneinanderreihung mehrerer Kollektoren zu verwenden.Depending on the application requirements, the collector designed in this way can be used as an on-roof, roof-mounted, wall-mounted, wall-mounted or raised collector. It is also possible to use this in a series of several collectors.

Wird der erfindungsgemäße Kollektor als Dach- oder Wandeinbau-Kollektor verwendet, ist auch eine Ausführungsform ohne rückseitige Dämmung möglich. Der Kollektor bildet dabei sowohl äußere als auch innere Begrenzung der Dachhaut bzw. Wand. Erfindungsgemäß wird die innen liegende Rückwand des Kollektors durchsichtig oder transparent ausgeführt. Vorzugsweise kommt auch hier, wie an der Außenseite, entweder eine Glasscheibe oder eine Doppelsteg-Platte zur Anwendung. Der erfindungsgemäß perforierte Absorber lässt einen Anteil des einfallenden Lichtes durch die Aussparungen und die Kollektorrückseite unreflektiert durchstrahlen. Der betreffende Anteil des Lichtaufkommens dient somit zur Aufhellung des dahinter liegenden Raumes. Die Größe des Lichtanteiles ist wesentlich bestimmt durch die Kollektorfläche insgesamt, den Anstellungswinkel desselben zur Sonne sowie durch die baulichen Verhältnisse des Absorbers, insbesondere des Anteils an Aussparungen zur Absorbergesamtfläche.If the collector according to the invention used as a roof or wall-mounted collector, an embodiment without rear insulation is possible. The collector forms both outer and inner boundary of the roof or wall. According to the invention, the inner rear wall of the collector is made transparent or transparent. Preferably also here, as on the outside, either a glass sheet or a double-ridge plate for use. The perforated absorber according to the invention lets a portion of the incident light through the recesses and the collector back shine through unreflected. The relevant proportion of the light output thus serves to brighten the space behind it. The size of the light component is essentially determined by the total collector area, the angle of employment of the same to the sun and by the structural conditions of the absorber, in particular the proportion of recesses to Absorbergesamtfläche.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kollektors besteht darin, dass derselbe vor einer bereits vorhandenen Fassade als Aufbaukollektor Verwendung findet. Erfindungsgemäß wird auf eine Sandwich-Platte, die zumeist aus metallischen oder Kunststoff-Außen- und einer Schaumstoff-Mittelschicht besteht und deren Außenseite häufig profiliert ist, eine mit einem Rahmen versehene Deckplatte aufgesetzt. Der Rahmen ist so profiliert, dass er sich unter Zuhilfenahme einer den Rahmen abschließenden Dichtung dem Profil der Fassade angleicht und gegenüber der Fassade abdichtet. An der Innenseite der Deckplatte ist der oben beschriebene Absorber mit geeigneten Mitteln befestigt, so dass die Kollektoreinheit vormontiert auf die Fassade aufgesetzt werden kann. Vorzugsweise geschieht dies mittels spezieller Abstandshalter, die ausreichend mechanisch stabil sind und zugleich die Ausbildung von Wärmebrücken vermeiden.Another embodiment of the collector according to the invention is that the same is used in front of an existing facade as a mounting collector. According to the invention, a cover plate provided with a frame is placed on a sandwich panel, which usually consists of metallic or plastic outer and a foam middle layer and the outside of which is often profiled. The frame is profiled in such a way that, with the aid of a seal closing the frame, it aligns with the profile of the facade and seals against the facade. On the inside of the cover plate of the absorber described above is attached by suitable means, so that the collector unit can be mounted on the facade preassembled. Preferably, this is done by means of special spacers, which are sufficiently mechanically stable and at the same time avoid the formation of thermal bridges.

Die Medienführung kann dabei je nach Einsatzverhältnissen entweder über Sammelkästen jeweils am Beginn und/oder am Ende der durch den Absorber gebildeten Kanäle, dort angeordneten Anschlüssen zur Verbindung mit Medienleitungen oder über einen am Kollektor vorhandenen Stutzen direkt durch die den Kollektor tragende Fläche in den dahinter liegenden Hohlraum hinein erfolgen.Depending on the conditions of use, the media guide may either directly via collection boxes at the beginning and / or end of the channels formed by the absorber, connectors arranged there for connection to media lines or via an existing at the collector nozzle directly through the collector-carrying surface in the underlying Cavity into it.

Wird der erfindungsgemäße Kollektor wie zumeist zur Lufterwärmung benutzt, kann in Verbindung mit dem Sammelkasten am Beginn der Kanäle eine Filtereinrichtung angeordnet sein. Auf der mit der Umgebungsluft in Verbindung stehenden Seite des Filters ist zunächst eine feste Abdeckung und darunter ein engmaschiges, vorzugsweise aus Metalldrähten bestehendes Gewebe, das die Eingangsöffnung vollständig überdeckt, angeordnet. Beide Elemente sind so ausgeführt, dass Kleinsäuger oder Vögel nicht an das Filterelement heran können. Ebenso wird vermieden, dass Schlagregen das Filterelement benetzen kann. Das Filterelement selbst befindet sich in einem separaten Gehäuse, einem abgetrennten Raum im Sammelkasten oder im Sammelkasten selbst. Es kann aus einem Faser- oder einem offenporigen Schaumstoff, einem feuchtigkeitsresistenten Filterpapier, einem Metallfilter oder einer Kombination der vorgenannten Elemente bestehen. Vorzugsweise ist die Filtereinheit zu Instandhaltungs- und/oder Reinigungszwecken abnehmbar ausgeführt.If the collector according to the invention as used mostly for air heating, may be arranged in connection with the collecting box at the beginning of the channels, a filter device. On the associated with the ambient air side of the filter is first a solid cover and below a close-meshed, preferably consisting of metal wires tissue that completely covers the entrance opening arranged. Both elements are designed so that small mammals or birds can not approach the filter element. It also avoids that driving rain can wet the filter element. The filter element itself is located in a separate housing, a separate space in the collection box or in the collection box itself. It may consist of a fibrous or an open-cell foam, a moisture-resistant filter paper, a metal filter or a combination of the aforementioned elements. Preferably, the filter unit is designed to be removable for maintenance and / or cleaning purposes.

In den Sammelkästen sind bei einer weiteren Ausführungsform zur Verteilung der Medienströme Leiteinrichtungen angeordnet. Geometrie, Lage, Streichrichtung und Werkstoff sind dabei anhand der Einsatzbedingungen und der Baugröße des Kollektors zu optimieren.In the collection boxes in a further embodiment for distributing the media streams guiding devices are arranged. Geometry, position, coating direction and material are to be optimized on the basis of the conditions of use and the size of the collector.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von 6 Ausführungsbeispielen, die in 1 bis 8 dargestellt sind, näher erläutert. The invention will be described below with reference to the six embodiments shown in FIG 1 to 8th are illustrated, explained in more detail.

In dem Ausführungsbeispiel, das 1 zeigt, ist die grundsätzliche Bauweise des Absorbers beschrieben.In the embodiment, the 1 shows, the basic construction of the absorber is described.

Eine Absorberplatte (1) ist mit L-förmig abgewinkelten Stegen (2) so verbunden, dass ein guter Wärmeübergang von der Absorberplatte in die Stege gewährleistet ist. Dies kann, falls beide Teile aus metallischen Werkstoffen bestehen, durch Schweißen, Löten, Kleben oder auch durch Vernieten und/oder Verschrauben erfolgen. Die Verbindung erfolgt dabei vorzugsweise mit Hilfe des parallel zur Absorberplatte (1) liegenden Schenkels (3). Es ist jedoch ebenso möglich, Stege (4) direkt mit ihrer Schmalseite an der Absorberplatte (1) zu befestigen. Absorberplatte (1) und Stege (2) oder (4) bilden dabei einseitig offene Kanäle (5) aus. Diese werden bei der Montage des Absorbers im Gehäuse (6) durch Annäherung an die Dämmstofffüllung (7) weitgehend geschlossen.An absorber plate ( 1 ) is with L-shaped angled webs ( 2 ) connected so that a good heat transfer from the absorber plate is ensured in the webs. This can, if both parts are made of metallic materials, by welding, soldering, gluing or by riveting and / or screwing done. The connection is preferably carried out by means of the parallel to the absorber plate ( 1 ) leg ( 3 ). However, it is also possible to use bars ( 4 ) directly with its narrow side on the absorber plate ( 1 ) to fix. Absorber plate ( 1 ) and bridges ( 2 ) or ( 4 ) form unilaterally open channels ( 5 ) out. These are used when mounting the absorber in the housing ( 6 ) by approaching the Dämmstofffüllung ( 7 ) largely closed.

Wird die Absorberplatte (1) nicht aus metallischem Werkstoff hergestellt, werden die Stege (2) oder (4) zumeist durch Klebeverfahren an der Absorberplatte befestigt.Is the absorber plate ( 1 ) are not made of metallic material, the webs ( 2 ) or ( 4 ) mostly by adhesive bonding to the absorber plate.

Die Unterkante (8) der Stege (2) oder (4) liegt unmittelbar über der Deckschicht (9) der im Gehäuse (6) angeordneten Dämmstofffüllung (7). Damit wird ein ungewollter Wärmeübergang von den Stegen (2) oder (4) in die Deckschicht (9) und damit in die Dämmstofffüllung (7) vermieden. Gleichzeitig wird durch diese Auslegung das verhältnismäßig große Toleranzfeld von Dämmstofffüllungen berücksichtigt und gewährleistet, dass direkte Kontakte zwischen Stegen (2) oder (4) und Deckschicht (9) weitgehend vermieden und allenfalls zufällig über kleinere Bereiche verteilt entstehen können.The lower edge ( 8th ) of the webs ( 2 ) or ( 4 ) lies directly above the cover layer ( 9 ) in the housing ( 6 ) arranged Dämmstofffüllung ( 7 ). This is an unwanted heat transfer from the webs ( 2 ) or ( 4 ) in the top layer ( 9 ) and thus into the insulating material filling ( 7 ) avoided. At the same time, this design takes into account the relatively large tolerance field of insulation fillings and ensures that direct contacts between webs ( 2 ) or ( 4 ) and cover layer ( 9 ) largely avoided and possibly randomly distributed over smaller areas can arise.

Es ist jedoch ebenso möglich, die Höhe der Stege (2) oder (4) und/oder die Dicke der Dämmstofffüllung (7) so zu wählen, dass die Stege (2) oder (4) in die Dämmstofffüllung (7) eingedrückt werden und somit die Kanäle (5) allseitig geschlossen sind.However, it is also possible to adjust the height of the bars ( 2 ) or ( 4 ) and / or the thickness of the Dämmstofffüllung ( 7 ) so that the webs ( 2 ) or ( 4 ) in the insulating material filling ( 7 ) and thus the channels ( 5 ) are closed on all sides.

Oberhalb der Absorberplatte (1) ist ein Luftraum (10) vorhanden, dessen Abmessungen bei Berücksichtigung des Umwandlungsgrades des Kollektors sowie der Wärmeverluste über die Deckplatte (11) optimiert werden kann.Above the absorber plate ( 1 ) is an airspace ( 10 ) whose dimensions, taking into account the degree of conversion of the collector and the heat losses through the cover plate ( 11 ) can be optimized.

Die Deckplatte (11) besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus hochfestem Glas mit entsprechend hoher mechanischer Belastbarkeit. Es kann ebenso eine Deckplatte aus einem beliebigen anderen, lichtdurchlässigen Werkstoff Verwendung finden.The cover plate ( 11 ) consists in this embodiment of high-strength glass with a correspondingly high mechanical strength. It can also find a cover plate made of any other, translucent material use.

Eine verbesserte Form des oben beschriebenen Absorbers ist in 2 näher erläutert.An improved form of the absorber described above is in 2 explained in more detail.

Eine Absorberplatte (12) ist wie bereits beschrieben mit L-förmigen Stegen (13) so verbunden, dass ein verbesserter Wärmeübergang von der Absorberplatte (12) in die Stege (13) möglich ist.An absorber plate ( 12 ) is as already described with L-shaped webs ( 13 ) so that an improved heat transfer from the absorber plate ( 12 ) in the webs ( 13 ) is possible.

Die Absorberplatte (12) besitzt in ihrer Fläche Durchbrüche (14), durch die das einfallende Sonnenlicht bis in die Kanäle (15) gelangen kann. Die rückseitige Dämmstofffüllung (16) besitzt auf ihrer Abschlussschicht (17) eine Beschichtung (18), die entweder matt schwarz oder als spiegelnde Oberfläche ausgeführt ist. Die Stege (13) sind ebenso wie die Unterseite (19) der Absorberplatte (12) und die Wandungen (20) der Durchbrüche (14) an ihrer gesamten Oberfläche geschwärzt. Das durch die Durchbrüche (14) in die Kanäle (15) einfallende Licht kann so entweder die Oberfläche der Stege (13) erreichen und wird dort in Wärme umgewandelt oder es wird im Falle einer Spiegelfläche von der Abschlussschicht (17) der Dämmstofffüllung (16) reflektiert, gegen die Stege (13) und/oder Absorberplatte (12) abgestrahlt und dort in Wärme umgewandelt. Dabei wird in Kauf genommen, dass ein Teil der erwärmten Luft über die Durchbrüche (14) in den Zwischenraum (21) zwischen Deckplatte (22) und Absorberplatte (12) gelangt. Mit Hilfe solcher Durchbrüche, die am Ende der Kanäle angeordnet sind, wird die erwärmte Luft des Zwischenraumes den Kanälen zugeführt und so ebenfalls energetisch genutzt. Der aus Absorberplatte (12) und Stegen (13) gebildete Absorber wird somit vollständig umströmt.The absorber plate ( 12 ) has breakthroughs in its surface ( 14 ), through which the incoming sunlight reaches into the channels ( 15 ) can get. The rear insulation filling ( 16 ) has on her graduation layer ( 17 ) a coating ( 18 ), which is either matt black or mirrored. The bridges ( 13 ) as well as the underside ( 19 ) of the absorber plate ( 12 ) and the walls ( 20 ) of the breakthroughs ( 14 ) blackened on its entire surface. That through the breakthroughs ( 14 ) into the channels ( 15 ) incident light can thus either the surface of the webs ( 13 ) and is converted there into heat or it is in the case of a mirror surface of the outer layer ( 17 ) of the insulating material filling ( 16 ), against the webs ( 13 ) and / or absorber plate ( 12 ) and converted into heat there. It is accepted that a portion of the heated air through the breakthroughs ( 14 ) into the space ( 21 ) between cover plate ( 22 ) and absorber plate ( 12 ). With the help of such breakthroughs, which are arranged at the end of the channels, the heated air of the gap is fed to the channels and so also used energetically. The from absorber plate ( 12 ) and bridges ( 13 ) formed absorber is thus completely flowed around.

Ist die Deckschicht (22) der Abschlussschicht (17) der Dämmstofffüllung (16) wie beschrieben verspiegelt, ist zugleich die Erwärmung der Dämmstofffüllung (16) gering und die Wärmeverluste über dieselbe vermindern sich.Is the top layer ( 22 ) of the finishing layer ( 17 ) of the insulating material filling ( 16 ) mirrored as described, is also the heating of Dämmstofffüllung ( 16 ) and the heat losses through it decrease.

In einem Ausführungsbeispiel, das 3 zeigt, ist eine mögliche Ausführungsform zum Einbau des Absorbers in ein Kollektorgehäuse erläutert.In one embodiment, the 3 shows, a possible embodiment for the installation of the absorber is explained in a collector housing.

Ein nach den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgeführter Absorber ist in ein mit Dämmstoff ausgefülltes Gehäuse, vorzugsweise ein Blechgehäuse, eingesetzt.An executed according to the embodiments described above absorber is in a filled with insulation housing, preferably a sheet metal housing used.

Dasselbe besteht aus einer äußeren Umhüllung (23), die vorzugsweise in Blech ausgeführt ist, einer wannenartig ausgebildeten Innenschale (24), die auch durch eine Kunststoff- oder Kunststofffolieschicht gebildet sein kann und einer dazwischen liegenden Dämmstofffüllung (25).The same consists of an outer covering ( 23 ), which is preferably made in sheet metal, a trough-like inner shell ( 24 ), which may also be formed by a plastic or plastic film layer and an intermediate Dämmstofffüllung ( 25 ).

Die Dämmstofffüllung (25) kann aus allen geeigneten Dämmstoffen bestehen, wird jedoch vorzugsweise entweder als Mineralfaser- oder Schaumstoff-Dämmung ausgeführt sein.The insulating material filling ( 25 ) may consist of all suitable insulating materials, but will preferably be designed either as mineral fiber or foam insulation.

Die Innenschale (24) wird, wie bereits erwähnt, vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, um so Wärmeverluste zu vermeiden. Ist die Innenschale (24) oder auch nur ihre Seitenteile (26) aus Festigkeitsgründen in metallischen Werkstoffen auszuführen, steht diese an ihrem oberen Ende (27) nicht mit der Außenschale (23) im Kontakt und vermeidet so Wärmebrücken. Dabei verbleibende Spalte werden vorzugsweise mit eingelegten Foliestreifen verschlossen oder abgeklebt.The inner shell ( 24 ) is, as already mentioned, preferably made of plastic, so as to avoid heat loss. Is the inner shell ( 24 ) or only their side parts ( 26 ) for reasons of strength in metallic materials, this stands at its upper end ( 27 ) not with the outer shell ( 23 ) in contact and thus avoids thermal bridges. Remaining gaps are preferably closed or taped with inserted film strips.

Der Absorber (28) ist vorzugsweise in einer Breite ausgeführt, die geringer ist als die lichte Weite der Innenschale (24). Auch dadurch werden Wärmebrücken vermieden.The absorber ( 28 ) is preferably designed in a width which is smaller than the inside diameter of the inner shell ( 24 ). This also prevents thermal bridges.

Die Befestigung des Absorbers im Gehäuse erfolgt vorzugsweise mit Hilfe von Distanzstücken (29), die am Rand des Absorbers befestigt werden und mit einem überstehenden Kragen (30) der Außenschale (28) des Gehäuses verbunden sind. Die Distanzstücke (29) sind aus einem Werkstoff erzeugt, der ein schlechter Wärmeleiter ist. Zur Minimierung des Wärmeübergangs vom Absorber zur Außenschale (28) werden vorzugsweise kleindimensionierte Distanzstücke (29) am Umfang des Absorbers verteilt angeordnet. Werden größere Wärmeverluste in Kauf genommen, kann anstelle der Distanzstücke (29) auch eine Leiste verwendet werden. Zur Minimierung von Wärmeverlusten besitzen die Distanzstücke (29) zusätzlich eine Aussparung.The attachment of the absorber in the housing is preferably carried out by means of spacers ( 29 ), which are attached to the edge of the absorber and with a protruding collar ( 30 ) of the outer shell ( 28 ) of the housing are connected. The spacers ( 29 ) are made of a material that is a poor conductor of heat. To minimize the heat transfer from the absorber to the outer shell ( 28 ) are preferably small dimensioned spacers ( 29 ) arranged distributed on the circumference of the absorber. If larger heat losses are accepted, instead of the spacers ( 29 ) also used a bar. To minimize heat losses, the spacers ( 29 ) additionally a recess.

Ebenso besteht die Möglichkeit, den Absorber mit dem Boden (31) der Innenschale (24) zu verbinden, wobei derselbe über Distanzhülsen (32) mit der Innenschale (24) verbunden ist und dieselbe wiederum mit einem Distanzstück (33), das in die Dämmstofffüllung (25) eingebracht ist, in Verbindung steht.It is also possible to connect the absorber to the floor ( 31 ) of the inner shell ( 24 ), the same via spacer sleeves ( 32 ) with the inner shell ( 24 ) and the same in turn with a spacer ( 33 ), which in the insulation filling ( 25 ), is in communication.

In einem Ausführungsbeispiel, das 4 zeigt, wird eine Möglichkeit der Verbindung des Absorbers mit der Deckplatte aufgezeigt.In one embodiment, the 4 shows, a possibility of connecting the absorber is shown with the cover plate.

Insbesondere bei den in Leichtbauweise kostengünstig zu errichtenden Kollektoren wird bei der Herstellung des Absorbers (34) ein Blechzuschnitt Verwendung finden. Mit diesem sind dann wiederum die Stege (35) gut wärmeleitend verbunden.In particular, in the low-cost to be built in lightweight panels collectors in the production of the absorber ( 34 ) find a sheet metal blank use. With this are then again the webs ( 35 ) connected well thermally conductive.

Eine Deckplatte (36), die hier als Doppelstegplatte ausgeführt ist, ist über ein Distanzstück (37), das in 4 um 90° gedreht eingezeichnet ist, verbunden. Soweit metallische Verbindungselemente zur Befestigung des Distanzstückes (37) Verwendung finden, sind diese unterteilt. Eine wärmeableitende metallische Verbindung kann so nicht entstehen. Weiterhin sind metallische Verbindungselemente vollständig in das Distanzstück (37) eingebettet, so dass diese selbst keine Wärmebrücke ausbilden können. Vorzugsweise besitzen die Distanzstücke (37) noch eine Aussparung (38), die ebenso der Vermeidung von Wärmebrücken dient.A cover plate ( 36 ), which is designed here as a double-skin plate, is via a spacer ( 37 ), this in 4 is shown rotated by 90 ° connected. As far as metallic fasteners for fixing the spacer ( 37 ) Are used, these are subdivided. A heat-dissipating metallic compound can not arise in this way. Furthermore, metallic fasteners are completely in the spacer ( 37 ) so that they themselves can not form thermal bridges. Preferably, the spacers ( 37 ) one more recess ( 38 ), which also serves to avoid thermal bridges.

Nach diesem Ausführungsbeispiel können aus Deckplatte (36) und Absorber (34) bestehende Baueinheiten vormontiert werden, die sich leicht an bestimmte Einsatzerfordernisse anpassen und im montierten Zustand bevorraten lassen. Diese können dann im weiteren Herstellungsprozess mit einem Kollektorgehäuse kombiniert werden, das in weiten Bereichen nach den Einsatzerfordernissen auslegbar ist. Beispielsweise kann dies ein auf einfache Weise zu erzeugendes tiefgezogenes Kunststoff- oder auch ein Stahlblechgehäuse sein.According to this embodiment, from cover plate ( 36 ) and absorbers ( 34 ) are pre-assembled existing units that can be easily adapted to specific application requirements and stored in the assembled state. These can then be combined in the further manufacturing process with a collector housing, which can be interpreted in many areas according to the application requirements. For example, this can be a deep-drawn plastic or even a sheet steel housing to be produced in a simple manner.

In einem Ausführungsbeispiel, das 5–7 zeigen, werden Möglichkeiten zur Steuerung der Gasströme im Inneren des Kollektors beschrieben.In one embodiment, the 5 - 7 show ways to control the gas flows inside the collector are described.

Ein in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen beschriebener Kollektor wird mit zusätzlichen Luftleiteinrichtungen ausgestattet, um so eine gleichmäßigere Beaufschlagung der einzelnen Kanäle des Absorbers mit dem strömenden Medium zu erreichen.A described in the preceding embodiments, the collector is equipped with additional louvers, so as to achieve a more uniform loading of the individual channels of the absorber with the flowing medium.

In 5 besitzt der Kollektor beidseitig und in etwa mittig angeordnete Öffnungen/Anschlussstutzen für Ein-(39) und Auslass (40) des Mediums. Ein Steg (41) verläuft über die Einlassöffnung (39), so dass der einfließende Medienstrom in 2 Teilströme aufgeteilt wird. Die Auslassöffnung (40) besitzt ebenso einen Steg (42), der gewährleistet, dass die abfließende Strömung wiederum aus Teilströmen zusammengesetzt wird.In 5 has the collector on both sides and approximately centrally arranged openings / sockets for Ein- ( 39 ) and outlet ( 40 ) of the medium. A footbridge ( 41 ) passes over the inlet opening ( 39 ), so that the inflowing medium flow is divided into 2 partial flows. The outlet opening ( 40 ) also has a bridge ( 42 ), which ensures that the outflow is again composed of part streams.

Die Stege (41) und (42) sind dabei so angeordnet, dass bei dem Umströmen der so genannte Coanda-Effekt wirkt. Dabei legt sich die Strömung in etwa parallel zum Steg und das ein- bzw. ausströmende Medium streicht vorzugsweise entlang der Stegrichtung.The bridges ( 41 ) and ( 42 ) are arranged so that during the flow around the so-called Coanda effect acts. In this case, the flow lies approximately parallel to the web and the incoming or outflowing medium preferably sweeps along the web direction.

Bei geeigneter Auslegung der Stege (41) und (42) kann eine weitgehend gleichmäßige Verteilung des Mediums über die Breite des Absorbers erreicht werden. Auslassseitig erfolgt auf die gleiche Weise ein möglichst gleichmäßig verteiltes Absaugen des erwärmten Mediums.With suitable design of the webs ( 41 ) and ( 42 ) a substantially uniform distribution of the medium across the width of the absorber can be achieved. On the outlet side takes place in the same way as evenly distributed suction of the heated medium.

In 6 ist eine nach dem gleichen Prinzip arbeitende Anordnung für einen Kollektor gezeigt, bei dem Ein- und Auslassöffnung auf der gleichen Seite angeordnet sind und bei dem der Absorber vom Medium zweimal durchströmt wird.In 6 is a working on the same principle arrangement for a collector shown, are arranged in the inlet and outlet opening on the same side and in which the absorber is flowed through by the medium twice.

An der Einlassöffnung (43) ist ein Steg (44) so angeordnet, dass es mit seinem Ende in etwa am Rand der Einlassöffnung liegt. Das Ende (45) des Steges (44) kann auch in die Einlassöffnung (43) hineinragen. Das von der Einlassöffnung (43) abgewandte Ende des Steges (44) besitzt eine Rundung (46) oder kann auch ein- oder mehrfach abgewinkelt sein. At the inlet ( 43 ) is a footbridge ( 44 ) is arranged so that it lies with its end approximately at the edge of the inlet opening. The end ( 45 ) of the bridge ( 44 ) can also into the inlet opening ( 43 protrude). That from the inlet ( 43 ) facing away from the end of the bridge ( 44 ) has a rounding ( 46 ) or can also be angled one or more times.

Der auf der gegenüber liegenden Seite des Kollektors angeordnete Sammelraum (47) ist gleichfalls mit einem Steg (48) ausgestattet, wobei dieser wiederum in Richtung zu den Absorberkanälen hin gebogen oder mehrfach abgewinkelt ist. Es teilt die einzelnen Absorberkanäle somit in Gruppen auf und verzweigt so den Medienstrom.The arranged on the opposite side of the collector collecting space ( 47 ) is also with a footbridge ( 48 ), which in turn is bent towards the absorber channels or bent several times. It thus divides the individual absorber channels into groups and thus branches the media stream.

An der Auslassöffnung (50) ist ein gleichwirkender Steg (51) angeordnet.At the outlet ( 50 ) is an equally effective bridge ( 51 ) arranged.

In 7 ist eine Kollektoranordnung gezeigt, bei der eine weitgehend gleiche Durchströmung des Absorbers mit einem vorgeschalteten Widerstand erreicht wird. Über eine Einlassöffnung (52) strömt das Medium in den Sammelraum (53). Die Einlassöffnung (52) ist so dimensioniert, dass ein ausreichend großer Medienstrom zugeführt wird. Am Eingang der Absorberkanäle ist ein Bauelement (54) mit einem höheren Durchströmungswiderstand angeordnet, das zugleich als Filter ausgelegt ist. Der Filterwerkstoff kann dabei hinsichtlich Durchströmungswiderstand, Filterwirkungsgrad und Filterwerkstoff sowie -füllmenge in weiten Bereichen je nach Anwendungserfordernissen variiert werden.In 7 a collector arrangement is shown, in which a largely equal flow through the absorber is achieved with an upstream resistor. Via an inlet opening ( 52 ) the medium flows into the collecting space ( 53 ). The inlet opening ( 52 ) is dimensioned so that a sufficiently large flow of media is supplied. At the entrance of the absorber channels is a component ( 54 ) arranged with a higher flow resistance, which is also designed as a filter. The filter material can be varied in terms of flow resistance, filter efficiency and filter material and -füllmenge in many areas depending on the application requirements.

Der Sammelraum (53) ist so ausgelegt, dass sich ein über den Querschnitt des Absorbers gleichmäßig verteiltes Druckniveau ausbilden kann. Das Medium hat ausreichend Zeit, sich im Sammelraum zu verteilen und den Filter zu durchströmen.The collection room ( 53 ) is designed so that an evenly distributed over the cross section of the absorber pressure level can form. The medium has sufficient time to disperse in the collecting space and to flow through the filter.

Am gegenüber liegenden Ende des Absorbers befindet sich wiederum ein Sammelraum (55) mit einer Auslassöffnung (56). Derselbe kann mit Leiteinrichtungen wie in 5 und 6 dargestellt, ausgestattet sein.At the opposite end of the absorber is in turn a collecting space ( 55 ) with an outlet opening ( 56 ). The same can be used with guidance devices as in 5 and 6 shown to be equipped.

Der so ausgestattete Kollektor kann so betrieben werden, dass das Medium mit Überdruck in den Sammelraum (53) eingeblasen oder aus dem Sammelraum (55) abgesaugt wird. In jedem Fall wird durch den Filter gewährleistet, dass ein über die Länge der Absorberkanäle und in allen vorhandenen Kanälen annähernd gleicher Druckabfall vorhanden ist. Ein weiterer Vorteil der so ausgestatteten Kollektoren besteht in dem weitgehenden Schutz des verwendeten Filters gegen äußere Einflüsse und sichert so dessen Betriebstauglichkeit.The so equipped collector can be operated so that the medium with positive pressure in the plenum ( 53 ) or from the collecting space ( 55 ) is sucked off. In any case, it is ensured by the filter that an approximately equal pressure drop over the length of the absorber channels and in all existing channels is present. Another advantage of the so-equipped collectors consists in the extensive protection of the filter used against external influences and thus ensures its serviceability.

Die in den Abbildungen 5–7 dargestellten und im vorliegenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Leit- bzw. Filtereinrichtungen können auch miteinander kombiniert angewendet werden.The in the pictures 5 - 7 illustrated and described in the present embodiment guide or filter devices can also be used in combination.

In einem Ausführungsbeispiel, das 9 zeigt, ist der erfindungsgemäße Kollektor als Teil einer selbsttragenden Dachhaut beschrieben.In one embodiment, the 9 shows, the collector of the invention is described as part of a self-supporting roof skin.

Ein linksseitig angeordneter Kollektor (67) bildet mit einem rechtsseitig angeordneten Kollektor (68) den First einer Dachkonstruktion. Die außen liegende Deckschicht (69) und (70) ist durch einen, in 9 nicht dargestellten tragenden Rahmen eingefasst. Ebenso die perforierten Absorber (71) und (72) sowie die Innenseiten (73) und (74).A left-hand collector ( 67 ) forms with a collector arranged on the right ( 68 ) the ridge of a roof construction. The outer cover layer ( 69 ) and ( 70 ) is by one, in 9 Edged not shown supporting frame. Likewise the perforated absorbers ( 71 ) and ( 72 ) as well as the insides ( 73 ) and ( 74 ).

Der perforierte Absorber (71) oder (72) besitzt eine Anzahl Aussparungen, durch die ein Anteil des einfallenden Sonnenlichtes in den Innenraum gelangen kann. Die Innenseiten (73) und (74) sind transparent oder durchsichtig ausgeführt. Vorzugsweise werden, wie an den Außenseiten, Glasplatten und/oder Doppelsteg-Platten verwendet.The perforated absorber ( 71 ) or ( 72 ) has a number of recesses through which a portion of the incident sunlight can enter the interior. The insides ( 73 ) and ( 74 ) are transparent or transparent. Preferably, as on the outside, glass plates and / or double-ridge plates are used.

Die Absorber (71) und (72) sind wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen beschrieben, aufgebaut und besitzen Aussparungen.The absorbers ( 71 ) and ( 72 ) are constructed as described in the preceding embodiments, and have recesses.

Der beschriebene Aufbau kann ebenso auch lediglich einseitig oder als Wandelement ausgeführt sein.The structure described can also be carried out only on one side or as a wall element as well.

In einem Ausführungsbeispiel, das 8 zeigt, ist ein Querschnitt durch einen Kollektoraufbau sowie durch ein Sandwich-Element dargestellt, wobei der Kollektoraufbau durch Kombination eines Kollektoroberteiles mit einem bereits vorhandenen Wandbauteil (Sandwich-Element) realisiert wird.In one embodiment, the 8th shows, a cross section through a collector assembly and a sandwich element is shown, wherein the collector assembly is realized by combining a collector shell with an existing wall component (sandwich element).

Eine Deckplatte (57), die in 8 beispielhaft wieder als Doppelstegplatte ausgeführt ist, ist über Distanzstücke (58) mit dem Absorber verbunden. Der Absorber kann wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ausgeführt sein.A cover plate ( 57 ), in the 8th is again exemplified as a double-skin plate, is about spacers ( 58 ) connected to the absorber. The absorber can be designed as in the preceding embodiments.

Die Deckplatte (57) ist an ihrem Umfang (59) jeweils durch ein Einfassungselement (60) gehalten, das mit einem Steg und/oder einer Dichtung verbunden ist.The cover plate ( 57 ) is at its periphery ( 59 ) each by a bordering element ( 60 ), which is connected to a web and / or a seal.

In 8 ist ausschließlich ein Dichtelement (61) dargestellt.In 8th is exclusively a sealing element ( 61 ).

Die Sandwich-Platte (62) hat eine glatte Oberfläche (63), auf die der Kollektoraufbau wiederum mit Distanzstücken (64) aufgesetzt wird und mit Hilfe der Dichtung gegen dasselbe abgedichtet ist. Es kann auch eine Sandwich-Platte mit trapez- oder wellenförmig profilierter Oberfläche Verwendung finden, wobei dann ein entsprechend angepasstes Dichtelement einzusetzen ist. Die Einlass- bzw. Auslassöffnung kann entweder über am Kollektoraufbau angeordnete, zusätzliche Baueinheiten realisiert werden oder über in das Sandwich-Element nachträglich einzubringende Öffnungen. Die letztgenannte Art der Anordnung hat den Vorteil, dass das Medium aus dem Innenraum des Bauwerks ohne Verlust bringende Leitungen und zugleich auch weitgehend unsichtbar dem Kollektor zu- und wieder abgeführt werden kann.The sandwich plate ( 62 ) has a smooth surface ( 63 ), on which the collector structure in turn with spacers ( 64 ) is placed and sealed by means of the seal against the same. It can also be a sandwich plate with trapezoidal or wavy profiled surface use, in which case a correspondingly adapted sealing element is to be used. The inlet or outlet opening can be realized either via arranged on the collector assembly, additional units or later in the sandwich element to be introduced openings. The latter type of arrangement has the advantage that the medium from the interior of the building without loss-making lines and at the same time also largely invisible to the collector and can be removed again.

Claims

Solar collector for preferential operation with gaseous media, with a structure consisting of a translucent cover, an absorber arranged in the interior of the collector, which has a blackened and / or frosted and / or roughened and / or non-coated surface at least on the side facing the light , on the underside of which webs have been arranged which form channels with one another and with the absorber and / or the cover layer of an insulating intermediate layer and / or the inner shell of a housing, which preferably follow with their longitudinal axis the inclination direction of the collector and at least over a partial area in the center of the collector extend, depending on a collection and / or distribution space at the upper and lower end of the collector, a rear wall with an insulating intermediate layer, side walls, in which an insulating intermediate layer is preferably arranged, at least one inlet opening for the medium, at least one out opening for the medium, means for connecting line connections for the propagation of at least the heated medium and at least one holding device for fixing the same, characterized in that the absorber is a perforated plate with a number of apertures and with a plurality of arranged on the back of the same webs with a blackened surface that are accessible from the sunlight is.

Solar collector according to claim 1, characterized in that the absorber has a reflective coated back.

Solar collector according to one of claims 1 or 2, characterized in that the absorber and / or the webs of metallic and / or mineral and / or ceramic material and / or plastic.

Solar collector according to one of claims 1 to 3, characterized in that absorber and webs with the rear wall and / or the insulating intermediate layer and / or the cover layer thereof are not connected.

Solar collector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rear wall and insulating intermediate layer and / or side parts are formed by a prefabricated sandwich element, preferably consisting of metallic and / or plastic outer layers and an insulating intermediate layer.

Solar collector according to claim 1, characterized in that the rear wall is formed with Isolierstoffzwischenschicht by sandwich elements of a building.

Solar collector according to claim 6, characterized in that the sandwich elements are additionally blackened on the absorber side and / or provided with a reflective layer.

Solar collector according to one of claims 6 or 7, characterized in that the cover plate is designed with the absorber as a structural unit and this is sealed from the rear wall by a sealing element.

Solar collector according to one of claims 1 to 6 and claim 8, characterized in that the bottom plate is transparent and / or transparent, the absorber has a proportion of recesses and a portion of the incident sunlight reaches the space behind it.

Solar collector according to one of claims 1 to 9, characterized in that the same at its inlet intake fresh air (outside air) sucks and the same is provided by an air filter unit with a permanent mechanically and / or chemically and / or biologically resistant filter element with low flow resistance and a closable opening ,