DE19963986A1

DE19963986A1 - Hochleistungs-solarfoltech-Kollektor

Info

Publication number: DE19963986A1
Application number: DE19963986A
Authority: DE
Inventors: Axel Liebermann
Original assignee: Individual
Current assignee: LIEBERMANN, AXEL, 15738 ZEUTHEN, DE
Priority date: 1999-12-31
Filing date: 1999-12-31
Publication date: 2000-12-07

Abstract

Gegenstand der Erfindung: Der solarfoltech-Kollektor ist ein druckloser Sonnenkollektor, lichtdurchlässig aus PMMA, schlagzäh im Niedertemperaturbereich zur gleichzeitigen Warmwasserbereitung, Kühlung, Schattierung und Bedachung mit tiefschwarzer Wärmeträgerflüssigkeit als hervorragender Wärmeträger (s. Abb. A). DOLLAR A Bei der Verwendung des Kollektors zur bivalenten Warmwasserbereitung, Kühlung und Schattierung ist das Wärmeträger-Medium eine tiefschwarze Wärmeträgerflüssigkeit. Durch die prismenförmige Anordnung der Absorberflächen mit den anliegenden Wärmetauschern wird ein höchstmöglicher Wirkungsgrad erreicht (s. Abb. B). DOLLAR A Durch die Vielseitigkeit des Kollektors bestehen umfangreiche Einsatzmöglichkeiten z. B. Aufstellung auf allen Dachneigungen oder im Freien zur bivalenten Wärmegewinnung (mit hinterer Wärmedämmung) (s. Abb. C). DOLLAR A Bei der Verwendung für Bedachungen aller Art (Gewächshäuser, Wintergärten, Sport- und Freizeithallen, Industriehallen, Carport usw.) werden die Optionen für Lichteinfall - Warmwasserbereitung - Schattierung - Kühlung selbsttätig von der Temperaturdifferenzregelung ausgeführt (ohne hintere Wärmedämmung) (s. Abb. B u. D). DOLLAR A Beim Einsatz des solarfoltech-Kollektors als Poolabsorber für Flächenwasser ist das zu erwärmende Medium der Wärmeträger. Bei fehlender Sonneneinstrahlung schützt er durch seine Form das Wasser vor Auskühlung und Verdunstung. Bei fehlender Sonneneinstrahlung oder keinem Bedarf falten sich die einzelnen Elemente im Wasser an ...

Description

Technischer Aufbau und Erläuterung s. Abbildung (A+B)

Der Grundstoff zur Herstellung des Kollektor ist aus schlagzähen PMMA (Acrylglas glas klar) mit sehr guter Licht und Witterungsbeständigkeit sowie Hagelsicherheit. Durch seine Fachwerkgeometrie besitzt er eine hohe Biegefestigkeit. Die wasserdurchströmten Kanäle wechseln in der Reihenfolge mit der Strahlenfalle, somit ist der effektivste Wärmegewinn durch die Prismenanordnung zu erzielen. Reflexion und Emission sind fast ausgeschlossen.

Der Kollektoraufbau besteht aus mehreren Kammern abwechselnd in wassergefüllte und die sogenannte Strahlenfalle unterteilt, wobei die Strahlenfalle vor- und rücklaufseitig im Sammler geschlossen ist. Auf der Oberseite der Strahlenfalle, außerhalb der Sammler befinden sich kleine Ausgleichsbohrungen für den Druckausgleich und Kondensatablauf. s. Abbildung (A)

Dem drucklosen Kollektor wird die tiefschwarze Trägerflüssigkeit mittels thermischer Regelung und der Temperaturdifferenzregelung über die drehzahlgesteuerte Pumpe zugeführt. Über den Vorlaufsammler, durch statischen Ausgleich wird das Wasser dem Kollektor zugeführt, erwärmt und über den Rücklauf-Sammler dem Speicher mit Reservoir zugeführt. s. Abbildung (A)

Arbeitsweisen

Die Temperaturdifferenzregelung übernimmt mit der thermischen Regelung den Regelungsablauf. Die Solarpumpe wird über den Strahlungsregler eingeschaltet, die zu geführte Umlaufmenge regelt sich thermisch und über die Pumpendrehzahl. Nach erfolgter Speicherladung und erfolgter Abschaltung der zulässigen Speichertemperatur schaltet die Pumpe auf die höchste Drehzahl wodurch keine Überhitzung erfolgen kann.

Steigt die Temperatur am Kollektorfühler über den eingestellten Wert, (Stromausfall, keine Wärmestrahlung, kein Bedarf), schaltet die Pumpe aus. In diesem Zustand läuft das gesamte Kollektorsystem mit seiner speziellen schwarzen Wärmeträgerflüssigkeit leer, und sammelt sich eigens im Reservoir des Speichersystem. Da die gesamte Anlage drucklos ist, kann es zu keiner Überhitzung und gefährlichem Druckanstieg kommen.

Der Poolabsorber schwimmt zu 80% unter der Wasseroberfläche, die mit dem Medium gefüllten Wasserkanäle besitzen an der Unterseite in regelmäßigen Abständen auf die Länge verteilt Austauschöffnungen, an den Enden sind die Wärmetauscher offen. Die Strahlenfallen bleiben als Auftriebskörper verschlossen. An der Unterseite des Absorber befindet sich eine schwarze Solar-Selektivbeschichtung. s. Abbildung (E)

Je nach gewählter Aufstellungsart und Verwendungszweck wird hinter dem solarfoltech- Kollektor eine helle Wärmedämmung gegen Wärmeverluste angebracht. (PUR 30 mm) z. B. Dachmontage oder im Freien aufgestellt. Die Größe der Kollektorflächen sind frei wählbar und lassen sich untereinander koppeln.

Anwendungsbeispiele des solarfoltech-Kollektor ohne hintere Wärmedämmung:
Carportüberdachung, Gewächshäuser, Wintergärten, geschlossene Schwimm- und Hallenbäder Lager und Werkhallen mit Oberlichter usw. Bei dieser Variante können entsprechend der Regelungseinstellung, Lichteinfall, Warmwasserbereitung, Kühlung und Schattierung erfolgen. s. Abbildung (B)

Bei größeren Flächen z. B. Gewächshäuser wo der erzeugende Wärmebedarf (Überschuß) nicht im Vordergrund steht und Licht, Kühlung oder Schattierung benötigt wird, ist der Kollektor gem. Abbildung (D) also um 180° gedreht angeordnet, da bei dieser Anordnung eine geringe Wärmeabstrahlung zum Raum, Lichteinfall oder volle Schattierung bedarfsgerecht geregelt werden kann, jedoch ein geringer Wärmegewinn durch höhere Reflexion besteht.

Die Verwendung des solarfoltech-Kollektor als schwimmender Poolabsorber ist für die Volumenmäßige Erwärmung von Flächenwasser geeignet. Durch bewegliches an einander fügen der einzelnen Kollektorflächen können zu erwärmende Volumen bestimmt werden. Die abgedeckten Wasserflächen geben bei fehlender Sonneneinstrahlung durch die Strahlen fallen einen guten Dämmwert gegen Auskühlung und Verdunstung des Wassers s. Abbildung (E)

Claims

Der Sonnenkollektor solarfoltech-Kollektor als offener drucklos Kollektor im Niedertemperaturbereich zur Warmwasserbereitung, Kühlung, Schattenspender und Bedachung mit tiefschwarzer, pflanzlicher, frostsicherer, ungiftiger Wärmeträgerflüssigkeit, als Wärmeträger, als Poolabsorber mit dem direkt zu erwärmenden Medium soll zum Patent unter Schutz gestellt werden.
Sonnenkollektor als offener drucklos Kollektor im Niedertemperaturbereich im Anwendungsbereich Warmwasserbereitung, Kühlung, Schattierung und zur flächenmäßigen Bedachung mit gesteuertem Licht und Wärmeertrag. (s. Abbildung A)
- 1. 1.1. Anwendung des solarfoltech-Kollektor als Sonnenkollektor zur bivalenten Warmwasserbereitung mit der tiefschwarzen, pflanzlichen, frostsicheren, ungiftigen Wärmeträgerflüssigkeit und rückseitiger Wärmedämmung (s. Abbildung C)
- 2. 1.2. Anwendung des solarfoltech-Kollektor als Sonnenkollektor mit der tiefschwarzen, pflanzlichen, frostsicheren, ungiftigen Wärmeträgerflüssiskeit ohne rückseitiger Wärmedämmung mit den Optionen Warmwasserbereitung, Kühlung, Schattierung und Regelung des Lichteinfall (s. Abbildung B)
- 3. 1.3. Anwendung des solarfoltech-Kollektor als Großflächen-Sonnenkollektor mit der tiefschwarzen, pflanzlichen, frostsicheren, ungiftigen Wärmeträgerflüssigkeit wobei die Warmwasserbereitung eine untergeordnete Rolle spielt. Mit den Optionen Kühlung, Schattierung und Regelung des Lichteinfall ohne rückseitiger Wärmedämmung. (s. Abbildung D)
Der solarfoltech-Kollektor als Poolabsorber als Schwimmender Absorber für die Volumenmäßige Erwärmung von Schwimmbadwasser durch Sonnenenergie. (s. Abbildung E)