DE19517471C2 - Sonnenkollektor mit integriertem Speicher zur Warmwasserbereitung und zur Aufheizung von Luft - Google Patents
Sonnenkollektor mit integriertem Speicher zur Warmwasserbereitung und zur Aufheizung von LuftInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor zur Warmwasser
bereitung und zur Luftaufheizung.
Ein derartiger Sonnenkollektor ist durch die US 42 80 479
bekannt geworden. Dieser Sonnenkollektor hat den Nachteil,
daß er ein großes Bauvolumen beansprucht. Ferner ist nachteilig,
daß das Wasser nicht durch direkte Strahlung, sondern über die
Luft im Kollektor aufgeheizt wird, was sich ungünstig auf den
Wirkungsgrad auswirkt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Sonnen
kollektor zur Warmwasserbereitung und zur Aufheizung von Kalt
luft in einer kompakten Einheit zu integrieren.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Sonnenkollektor bildet eine in sich
geschlossene Einheit.
Im Innern des Gehäuses ist ein runden Wärmespeicherbehälter
angebracht, der zugleich durch absorbierende Beschichtung
(selektiv oder schwarzgestrichen) als Absorber dient. Um die
Sonnenenergie optimal zu nutzen, wird ein Parabolspiegel ange
bracht, der durch Reflexion die Sonnenstrahlung immer auf
den Absorber lenkt, und damit die Wärme nicht mehr aus dem
Kollektor entweicht, wird auf der Einstrahlseite unterhalb
der Solarglasscheibe eine transparente Wärmedämmung ange
bracht, die die Sonnenstrahlung in die Kollektoranlage herein
läßt, jedoch weitgehendst eine Konvektion sowie Wärmeabstrahlung
verhindert. Somit entsteht auch bei starkem Frost keine Gefahr
für den mit Frischwasser gefüllten Speicher. Das Kaltwasser
wird einfach über ein Prallblech (damit sich das Kaltwasser
nicht mit dem Warmwasser vermischt) von einer Seite zu dem
Speicher geführt und an der gegenüberliegenden Seite im
oberen Bereich des Speichers wieder abgeführt.
Der Frischwasser und der Warmwasseranschluß werden direkt
von unten zum Speicher geführt, damit in der Zuleitung sowie
Ableitung vom Wasser keine Frostgefahr entsteht.
Damit über den Kollektor nicht nur Warmwasser erzeugt wird,
befindet sich in dem Speicher (Absorber) ein Wärmetauscher
rohr, das für die Luftaufheizung verwendet wird. Das in der
Speichermitte liegende Wärmetauscherrohr ist mit großflächigen
Wärmetauscherlamellen versehen.
Damit die Warmluft zum Heizen (Umluft) sowie zum Lüften
(Frischluft) benutzt werden kann, wird die Kaltluftseite
(Ansaugseite) umschaltbar für Umluft oder Frischluft mit
einer Umschaltklappe ausgeführt.
Die gesamte Kollektoreinheit wird an der Südseite der Haus
front mit einem Neigungswinkel von 45° aufgestellt (bedingt
durch die Form des Gehäuses) mit Kalt- u. Warmwasserleitung
angeschlossen sowie mit umschaltbarem Kaltluft- sowie
Warmluftanschluß versehen. Bei Frischlufteinsatz betreibt
ein mit 12 Volt betriebener Ventilator, der durch eine am
Kollektor angebrachte Solarzelle mit Strom versorgt wird,
die Zwangslüftung im Raum.
Bei direkter Sonneneinstrahlung läuft der Ventilator auto
matisch an und fördert die im Kollektor erzeugte Warmluft
zum Raum. Ist die Sonneneinstrahlung nicht mehr vorhanden,
(Nachtbetrieb) so schaltet der Ventilator wegen Strommangel
automatisch ab. Eine zusätzliche Regelung in der Anlage
entfällt. Wird die Anlage auf Umluftbetrieb durch Umschaltung
der Umschaltklappe gestellt, wird der Ventilator durch einen
Akku oder Netz betrieben.
Nachfolgend wird der Warmwasser und Luftkollektor anhand
einer Zeichnung näher erläutert:
Im einzelnen zeigen:
Fig. 1: eine schematische Zeichnung eines Sonnenkollektors
für Warmluft und Warmwasserheizung mit Umschalt
klappe:
zum Heizen (Umluft)
zum Lüften (Frischluft)
mit integriertem Warmwasserbereiter, innenliegendem Parabolspiegel, Warm- u. Kaltwasseranschluß, Kalt- u. Warmluftanschluß, eingebauten transparenten Wärmedämmung, aufgelegte Solarzellen.
zum Heizen (Umluft)
zum Lüften (Frischluft)
mit integriertem Warmwasserbereiter, innenliegendem Parabolspiegel, Warm- u. Kaltwasseranschluß, Kalt- u. Warmluftanschluß, eingebauten transparenten Wärmedämmung, aufgelegte Solarzellen.
Fig. 2: einen Schnitt durch den Sonnenkollektor
Gemäß Fig. 1 ist die Wärmeisolation (12) PU-Schaum als
Gehäuse mit außenliegenden Glasfaserabdeckung, innenliegen
den Aluminiumfolie oder Spiegel (4) so angeordnet, daß die
Sonnenstrahlen auch bei diffusem Sonnenlicht bei einer
Ausrichtung gegen Süden immer auf den beschichteten Warm
wasserspeicher aus Edelstahl (2) strahlt, der zugleich als
Absorber dient.
Damit die eingefangene Wärme im Kollektor nicht mehr ent
weicht, wird die Sonneneinstrahlseite mit einer Glasscheibe
aus eisenarmen Solarglas (13) sowie einer darunterliegenden
transparenten Wärmedämmung (3) versehen.
Der Warmwasserspeicher (2) endet direkt an der Gehäuse
innenkante auf beiden Seiten. Der Kaltwasseranschluß (7)
wird von unten, nahe der Längsachse des Gehäuses, am
Speicher (2) über ein Prallblech (14), das die Vermischung
von Kaltwasser mit Warmwasser verhindert, angeschlossen.
Das Warmwasser wird auf der gegenüberliegenden Seite im
oberen Bereich des Speichers (2) abgenommen, durch den
Speicher zum Warmwasseranschluß (8) in der Nähe der Längs
achse des Speichers nach unten abgeführt. Diese Anordnung
verhindert ein Eingefrieren der Anschlüsse in den Winter
monaten.
Die Luftleitung ist auf der Kaltwasserseite des Speichers
angeschlossen.
Im Innern des Speichers (2) befindet sich ein Wärmetauscher
rohr (15) mit Wärmetauscherlamellen für die Luftaufheizung.
Die Warmluftanschlüsse (6) befinden sich auf der gegen
überliegenden Seite des Speichers.
Der Ventilator (10) wird über eine Solarzelle (1) zum
Zwangslüften bei nicht bewohnten Häusern (Frischluft
betrieb) mit Strom versorgt oder über Elektroanschluß oder
Akku (Umluft) zum Heizen.
Claims (7)
1. Sonnenkollektor mit integriertem Speicher zur Warm
wasserbereitung und zur Aufheizung von Luft, dadurch
gekennzeichnet, daß der Speicher im Innern des Sonnen
kollektors zugleich als Absorber dient, wobei im
Speicher (2) ein Wämetauscherrohr (15) angeordnet ist, welches
von der aufheizenden Luft durchströmt wird.
2. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Einstrahlseite unter der Glasscheibe (13)
eine transparente Wärmedämmung (3) zur besseren
Isolation angebracht ist.
3. Sonnekollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Kollektorgehäuse ein Parabolspiegel (4)
angeordnet ist, der die Sonnenstrahlen auf den Absorber
(2) lenkt.
4. Sonnenkollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß die ansaugseitige Luftleitung
(5) einen Anschluß (11) zur Ansaugung von Frischluft
sowie eine Umschaltklappe (9) für die Umschaltung auf
Umluft oder Frischluft aufweist.
5. Sonnenkollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der Warmluftseite (6) ein
Ventilator (10) für Luftförderung angeordnet ist.
6. Sonnenkollektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sich auf der Einstrahlseite des Kollektors eine
Solarzelle (1) befindet, die den Ventilator (10) mit
Strom versorgt.
7. Sonnenkollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetauscherrohr (15)
mit Lamellen versehen ist.
Priority Applications (1)
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DE19517471A DE19517471C2 (de) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | Sonnenkollektor mit integriertem Speicher zur Warmwasserbereitung und zur Aufheizung von Luft |
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DE19517471A1 DE19517471A1 (de) | 1996-01-11 |
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DE19517471A Expired - Fee Related DE19517471C2 (de) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | Sonnenkollektor mit integriertem Speicher zur Warmwasserbereitung und zur Aufheizung von Luft |
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- 1995-05-12 DE DE19517471A patent/DE19517471C2/de not_active Expired - Fee Related
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