DE10324457A1

DE10324457A1 - Sonnenkollektor mit Membrane

Info

Publication number: DE10324457A1
Application number: DE2003124457
Authority: DE
Inventors: Waldemar Reinke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2004-12-30

Abstract

Sonnenkollektor zur Erwärmung der Wärmeenergieträger, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Kollektors über eine Membrane (3) zum Druckausgleich im Inneren des Kollektors verfügt.

Description

Anwendungsgebiet:
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik:
Es werden hauptsächlich Sonnenkollektoren mit Vakuum oder Dämmstoffisolierung verwendet.
Nachteile des Standes der Technik:
Die Isolation zwischen dem Glas und Absorber der Flachkollektoren erfolgt über eine Luftschicht, durch die große Wärmeverluste entstehen und den Wirkungsgrad senken. Die Flachkollektoren sind zudem kondenswasserempfindlich.
Die Flachkollektoren mit Vakuumisolierung sind wegen hohen Unterdrucks leckanfällig und verfügen meistens über eine Vakuumpumpe, die dieses Problem kostenungünstig beseitigt. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.
Aufgabe der Erfindung:
Das ermöglichen hochwirksamer Thermoenergiegewinnung.
Lösung der Aufgabe:
Die hochwirksame Thermoenergiegewinnung wird durch Anwendung der Eigenschaften des Anspruchs 1 ermöglicht.
Vorteile der Erfindung:
Die Membrane ermöglicht die Verwendung der Gase bzw. Gasgemische mit geringer Wärmeleitfähigkeit als Dämmstoff im inneren des Kollektors, ohne dass das Gehäuse durch die Volumenveränderung einer Implosions- oder Explosionsgefahr ausgesetzt wird.
Die Druckunterschiede der Gase werden durch die Membrane auf ein Minimum reduziert. Die Isolation zwischen dem Absorber und dem Glas der Flachkollektoren ist durch die Verwendung von Gasen bzw. Gasgemischen mit guten Thermoisolationseigenschaften gewährleistet.
So wird auf einfache Weise exzellente Isolierung des Absorbers erreicht und die Bildung von Kondenswasser verhindert.
Da die Kollektoren mit Merkmalen des Anspruchs 1 und 2 kaum Wärmestrahlung durchlassen, können sie als Dämmzellen zur Thermoisolierung des Daches eingesetzt werden.
Da die Kollektoren praktisch wartungsfrei sind und über einen guten Wirkungsgrad verfügen, sind Sie hervorragend für den Einsatz in privaten und gewerblichen Bereichen geeignet. Zur Unterstützung von Heizanlagen und als Thermoenergieerzeuger bei Solarkraftwerken können sie ebenso eingesetzt werden.
Muster
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

Position 1: Perspektivische Ansicht des Kollektors;
A-A: Senkrechter Längsschnitt in der Mitte des Kollektors.
B-B: Senkrechter Querschnitt des Kollektors.
C-C: Senkrechter Querschnitt in der Mitte des Kollektors.

In dieser Anlage sind die Scheibe (11), Kollektorrahmen (2) und Membrane (3) dicht miteinander durch ein Befestigungsverfahren verbunden. Sie bilden damit einen mit Gas bzw. Gasgemisch (5) gefüllten Behälter, in dem sich der Absorber (4) befindet, der bei Eintritt der Wärmestrahlung sich stark erwärmt und damit die Ausdehnung des Gases bzw. der Gasgemisches (5) verursacht.
Die Thermoisolierung des Kollektors wird durch das Befüllen des Innenraumes des Kollektors mit Gas bzw. Gasgemisch mit geringen Thermoleitfähigkeit wie z.B. CO2 oder SF6 erreicht.
Die Befüllung des Kollektors mit Gas bzw. Gasgemisch kann über Ventil (6) erfolgen.
Die Ausdehnung des Gases bzw. der Gasgemisches (5) wird durch die Bewegung (7) der Membrane (3) gemildert.
Um die Verluste der Wärme durch Thermostrahlung, die vom erwärmten Absorber (3) ausgeht zu vermeiden, sollte die Membrane (3) an der Absorberseite reflektierende Eigenschaften aufweisen.

1: Sonnenkollektor
2: Kollektorrahmen
3: Membrane
4: Absorber
5: Gas bzw. Gasgemisch
6: Ventil zum Befüllen bzw. Entleeren des Kollektors vom Gas bzw. Gasgemisch
7: Darstellung des Bewegungsablaufes der Membrane
8: Sammel- bzw. Verteilungsrohr
9: Bodenplatte
10: Reflektierende Beschichtung
11: Lichtdurchlässige Scheibe
12: Halterungsstrebe

Claims

Sonnenkollektor zur Erwärmung der Wärmeenergieträger, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Kollektors über eine Membrane (3) zum Druckausgleich im Inneren des Kollektors verfügt.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (3), der Kollektorrahmen (2) und die lichtdurchlässige Scheibe (11) dicht miteinander verbunden sind und damit ein Behälter bilden, das mit Gas bzw. Gasgemisch (5) gefüllt ist, deren Thermoisolationseigenschaften besser als bei Luft sind, wie z.B. Kohlendioxid (CO2) oder Schwefelhexafluorid (SF6).
Sonnenkollektor nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (3) mit reflektierender Beschichtung (12) beschichtet, bzw. reflektierende Eigenschaften aufweist.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass der über ein oder mehrere Ventile (6) zum Befüllen oder Entleeren des Kollektors mit Gas bzw. Gasgemisch verfügt.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass er über einen Absorber (4) mit Sammel- bzw. Verteilungsrohr (8) verfügt.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass Sammel- bzw. Verteilungsrohre (8) mit dem Kollektorrahmen (2) durch Löten, Schweißen, Kleben oder durch abdichtende Verschraubung (15) oder Kombination dieser Verfahren verbunden sind und damit das Eindringen bzw. das Entweichen der Gase in diesem Bereich verhindern.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass er über eine Halterungsstrebe (12) bzw. mehrere Halterungsstreben zur Begrenzung des Bewegungsweges (7) der Membrane (3) verfügt.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er über Halterungsstrebe (12) bzw. mehrere Halterungsstreben zum Halt des Absorbers (4) verfügt.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungsstrebe (12) bzw. mehrere Halterungsstreben mit der lichtdurchlässigen Scheibe (11) verklebt sind und zusätzlichen Schutz gegen das Durchbiegen der Scheibe (11) gewähren.