DE202007016964U1

DE202007016964U1 - Air absorber solar collector combination for heat pumps

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Publication number: DE202007016964U1
Application number: DE202007016964U
Authority: DE
Original assignee: Fliess Fernando Dipl-Ing
Current assignee: Fliess Fernando Dipl-Ing
Priority date: 2007-12-05
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2017-12-06

Abstract

Luftabsorber-Solarkollektor-Kombination für Wärmepumpen, wobei der Luftabsorber (1) aus einem metallischen, flächenförmigen Wärmeleitkörper (4) und mindestens einem metallischen Wärmeträgerfluidrohr (3) besteht und der Wärmeleitkörper (4) dieses jeweils mit einem formschlüssigen Mantelbereich (6) mindestens teilweise umschließt, sowie in mindestens einem anderem Bereich seiner Ausprägung eine ebene Fläche (7) bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Gehäuse des Solarkollektors (2) mit seiner sonnenabgewandten, äußeren Unterseite (5) durch Verbindungstechniken wie Kleben, Löten, Schweißen, Nieten, Schrauben mit der ebenen Fläche (7) des Wärmeleitkörpers (4) verbunden ist und dieser in seiner ganzen Ausdehnung mit zahlreichen Durchbrüchen versehen ist.Air absorber solar collector combination for heat pumps, wherein the air absorber (1) consists of a metallic, sheet-like heat conducting body (4) and at least one metallic heat transfer fluid tube (3) exists and the heat conducting body (4) this in each case with a form-fitting jacket region (6) at least partially encloses, and in at least one other area of its expression flat surface (7), characterized in that the metallic housing of the Solar collector (2) with its sun-facing, outer underside (5) by joining techniques such as gluing, soldering, welding, riveting, screwing with the flat surface (7) of the heat conducting body (4) connected and this in its whole extent with numerous breakthroughs is provided.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftabsorber-Solarkollektor-Kombination, welche zur Wärmegewinnung in Heizungsanlagen direkt oder mit einer Wärmepumpe genutzt werden kann.The The invention relates to an air-absorber solar collector combination, which for heat recovery in heating systems can be used directly or with a heat pump.

Wärmepumpen sind in der Lage, Wärmeträgern mit niedrigem Temperaturniveau Energie zu entziehen, um sie durch einen Kreisprozeß mit höherem Temperaturniveau schließlich an einen Verbraucher ( Heizung oder Brauchwasserbereitung ) abzugeben. Man kann damit bei relativ geringem Primärenergieeinsatz Umweltenergie gewinnen. Noch günstiger ist es, Energie aus Solaranlagen zu gewinnen. Leider jedoch steht die Sonne häufig nicht bedarfsgerecht zur Verfügung oder sie liefert eine zu geringe Temperatur.Heat pumps are able to use heat transfer media low temperature level to deprive them of energy Cycle with higher temperature level after all to a consumer (heating or dhw heating). you can thus with relatively low primary energy use environmental energy win. Even cheaper is to gain energy from solar systems. Unfortunately, however, stands the sun frequently not available on demand or it supplies too low a temperature.

Schon lange gibt es daher die Kombination von Solaranlagen mit Wärmepumpen. Dabei unterscheidet man Solaranlagen mit Sonnenkollektoren und solche mit Luft- oder Umweltabsorbern und Kombinationen davon. Beide Einzelsysteme haben in der Kombination mit Wärmepumpen Stärken und Schwächen.Nice For a long time there is a combination of solar systems with heat pumps. Here, a distinction solar systems with solar panels and such with air or environmental absorbers and combinations thereof. Both individual systems have in combination with heat pumps Strengthen and weaknesses.

Eine besondere Form der Kombination ist jene, bei der der Kältemittelkreis der Wärmepumpe direkt mit dem Solarkollektor verbunden wird. Man spart sich dort die Übertragungsverluste am Verdampfer-Wärmetauscher.A special form of the combination is the one in which the refrigerant circuit the heat pump connected directly to the solar collector. You save yourself there the transmission losses on the evaporator heat exchanger.

Ein Beispiel hierfür ist in DT 2638 495 A1 gegeben. Diese Bauart bedingt eine entsprechend druckfeste Auslegung des gesamten Solarkreises und sie ist mit einem hohem Bedarf an Kältemittel verbunden. Kältemittel sind nicht nur relativ teuer sondern häufig auch giftig bzw. brennbar. Für den breiten Einsatz empfehlen sich diese Anlagen daher nicht.An example of this is in DT 2638 495 A1 given. This design requires a corresponding pressure-resistant design of the entire solar circuit and it is associated with a high demand for refrigerant. Refrigerants are not only relatively expensive but often also toxic or flammable. Therefore, these systems are not recommended for widespread use.

In WO 2004/090438 A1 wird ein druckfester Solarkollektor vorgestellt, in welchem ein Kältemittel durch äußere Temperatureinflüsse einem Kreisprozeß unterworfen wird. Das Kältemittel ist damit auf den Solarkollektor begrenzt, so dass der Bedarf geringer ist. Die übrigen Nachteile gelten sinngemäß.In WO 2004/090438 A1 a pressure-resistant solar collector is presented, in which a refrigerant is subjected to a cyclic process by external temperature influences. The refrigerant is thus limited to the solar collector, so that the demand is lower. The other disadvantages apply mutatis mutandis.

Am weitesten verbreitet sind Solaranlagen mit Flachkollektoren, bei denen als Wärmeträgerflüssigkeit Wasser, Wasser-Frostschutzmittel-Lösung oder Wärmeträgeröl dient. Diese Anlagen sind überwiegend betriebssicher und relativ preisgünstig.At the The most widespread are solar systems with flat plate collectors those as heat transfer fluid Water, water antifreeze solution or heat transfer oil is used. These facilities are predominantly reliable and relatively inexpensive.

Typisch für diese Flachkollektoren nach dem Stand der Technik ist, dass sie wenigstens einen Solarabsorber haben, welcher sich in einem möglichst gut wärmegedämmten Gehäuse befindet und dass dieses Gehäuse zur Sonne hin lichtdurchlässig abgedeckt ist. Je besser die Wärmedämmung des Solarkollektors ist, desto höher ist der Solarertrag. Der Solarkollektor ist sehr gut geeignet, direkte Sonnenstrahlung aufzunehmen. Die hohe Wärmedämmung behindert aber gleichzeitig die Aufnahme diffuser Sonnenstrahlung und erst recht die Aufnahme reiner Umweltwärme.Typical for this Flat plate collectors according to the prior art is that they at least have a solar absorber, which is as good as possible insulated housing is located and that this case translucent to the sun is covered. The better the thermal insulation of the Solar collector is the higher is the solar yield. The solar collector is very suitable, direct To absorb solar radiation. The high thermal insulation hinders but at the same time the recording of diffuse solar radiation and even more the recording pure environmental heat.

Wird ein solcher Solarkollektor mit einer Wärmepumpe kombiniert, kann es daher leicht passieren, daß deren Verdampfer unterkühlt wird und die Wärmepumpe abschalten muß.Becomes Such a solar collector combined with a heat pump, it can therefore easily happen that their Evaporator undercooled and the heat pump must shut down.

Auch bei zu hohen Temperaturen im Solarkollektor darf der Wärmeträgerkreis mit der Wärmepumpe nicht in Betrieb sein.Also if the temperatures in the solar collector are too high, the heat transfer circuit may be used with the heat pump not be in operation.

Vorteilhaft lassen sich mit Wärmepumpen Luft- oder Umweltabsorber kombinieren, da diese einen maximalen Wärmeübergang aus der Umgebungsluft auch bei Dunkelheit gewährleisten.Advantageous can be cooled with heat pumps or combine environmental absorber, as this maximum heat transfer from the ambient air even in the dark.

Optimal ist eine Kombination von Wärmepumpen mit Solarkollektoren und Luftabsorbern, wenn das hydraulische System und dessen Regelung die jeweils günstigsten Anbindungen herstellen.Optimal is a combination of heat pumps with solar collectors and air absorbers when the hydraulic system and its regulation produce the most favorable connections.

In DE 20 2006 011 482 U1 ist ein solches System beschrieben, wobei gerade die genannte Kombination von Solarkollektoren und Luftabsorbern (Energiematten) gestalterisch nicht beschrieben ist.In DE 20 2006 011 482 U1 Such a system is described, wherein precisely the combination of solar collectors and air absorbers (energy mats) is not described in terms of design.

In EP 0 092 251 A2 ist ein solches System beschrieben, bei dem die Kombination von Solarkollektor und Luftabsorber als Solardach ausgeführt ist, welches im unteren Bereich Ein- und Ausströmöffnungen besitzt. In einem relativ großen Luftraum über dem Solarabsorber kann sich eine Konvektionsströmung ausbilden. Das Ganze ist eher als Solarkollektor anzusehen. In einer weiteren Darstellung ist in einem anderen Dachbereich ein zusätzlicher Luftabsorber zuschaltbar, wobei der vorherige Solarkollektor ebenfalls zu einer verbesserten Luftdurchströmung kommt. Das System ist im Sinne der Aufgabe sicherlich gut geeignet, jedoch ist ein Solardach stark mit dem Gebäudekonzept verbunden und somit nicht so variabel anwendbar, wie gruppierbare, werksseitig hergestellte Einzelkollektoren bzw. Luftabsorber. Zudem bedingen mechanische Klappen in schlecht zugänglicher Dachposition ein Risiko bei der Betriebssicherheit im Langzeitverhalten bzw. erhöhte Serviceanfälligkeit.In EP 0 092 251 A2 Such a system is described in which the combination of solar collector and air absorber is designed as a solar roof, which has inlet and outlet openings in the lower area. In a relatively large air space above the solar absorber, a convection flow can form. The whole thing is more to be regarded as a solar collector. In a further illustration, an additional air absorber can be added in another roof area, with the previous solar collector also resulting in an improved air flow. The system is certainly well suited to the task, but a solar roof is strongly associated with the building concept and thus not as variable applicable, as groupable, factory-made individual collectors or air absorbers. In addition, mechanical flaps in poorly accessible roof position cause a risk in terms of operational reliability in long-term behavior or increased service liability.

In DE 30 145 47 C2 wird ein Solardach vorgestellt, welches einen großflächigen (Luft)-Absorber aufweist, verbunden mit einer Wärmepumpe. Diese Lösung ist wie die vorhergehend beschriebene stark an das Gebäudekonzept gebunden und nutzt andererseits die Vorzüge des Solarkollektors nicht.In DE 30 145 47 C2 a solar roof is presented, which has a large-scale (air) absorber connected to a heat pump. This solution, like the one described above, is strongly tied to the building concept and, on the other hand, does not use the advantages of the solar collector.

In DE 10 304 27 B4 wird ein Solarsystem mit Wärmepumpe beschrieben, wobei sehr ausführlich die Gestaltungsmöglichkeiten solcher Anlagen aufgezeigt werden und es wird auch der Nachweis geführt, dass ganzjährig, mit einem hohen Anteil alternativer Energie, Gebäudeheizung einschließlich Klimatisierung und Brauchwasserbereitung sicher gestellt werden können.In DE 10 304 27 B4 A solar system with heat pump is described, whereby very detailed the design options of such systems are shown and it is also demonstrated that year-round, with a high proportion of alternative energy, building heating including air conditioning and domestic water can be ensured.

Der im Anspruch 2 beschriebene Solarkollektor hat starke Ähnlichkeiten zu dem in EP 0 092 251 A2 beschriebenen. Die Verwendung von Solarkollektoren im Baukastensystem entspricht hierbei der oben genannten, allgemeinen Tendenz. Die nachteiligen Auswirkungen der Verwendung von Öffnungen, Klappen und elektrischen Lüftern an Luftabsorber-Solarkollektor-Kombinationen wurden oben bereits erläutert.The solar collector described in claim 2 has strong similarities to that in EP 0 092 251 A2 described. The use of solar collectors in the modular system corresponds to the above-mentioned general tendency. The adverse effects of the use of openings, flaps and electric fans on air-absorber solar collector combinations have already been explained above.

Generell kann man sagen, dass die der Sonne zugewandten Flächen eines Gebäudes, insbesondere dessen Dachflächen, zunehmend mit thermischen und photovoltaischen Solarkollektoren und Luftabsorbern belegt werden. Es ist dabei nicht ungewönlich, dass die zur Verfügung stehenden Dachflächen nicht ausreichen, um alle möglichen und sinnvollen Kollektoren und Absorber dort unterzubringen. Es gibt deshalb Tendenzen, diese, wie auch in DE 103 00 427 B4 u.a. als Hybridkollektor genannt, in Kombinationen dichter zu packen, z.B. übereinander.In general, one can say that the sun-facing surfaces of a building, in particular its roof surfaces, are increasingly being occupied by thermal and photovoltaic solar collectors and air absorbers. It is not uncommon that the available roof areas are not sufficient to accommodate all possible and useful collectors and absorbers there. There are therefore tendencies, these, as well as in DE 103 00 427 B4 called as hybrid collector, among other things, to pack in combinations denser, for example, one above the other.

In DE 20 2007 000 529 U1 wird ein Hybridkollektor beschrieben, bei dem sowohl ein Photovoltaickollektor gekühlt und Umweltwärme gewonnen werden können. Nachteilig dort ist zu bemerken, dass der thermische Kontakt zum Photovoltaickollektor nur linienförmig ausgebildet und damit schlecht ist.In DE 20 2007 000 529 U1 describes a hybrid collector in which both a photovoltaic collector cooled and environmental heat can be obtained. The disadvantage there is to be noted that the thermal contact with the photovoltaic collector formed only linear and thus is poor.

In DE 198 49 688 A1 wird ein Solarabsorber vorgestellt, welcher aus übereinander liegenden Leitungen für das Wärmeträgermedium besteht und zusätzlich mit einem Reflexionsspiegel versehen ist. Die Verbesserung des Wärmeüberganges bedingt hierbei eine Verdopplung der Leitungslänge im Absorber.In DE 198 49 688 A1 a solar absorber is presented, which consists of superimposed lines for the heat transfer medium and is additionally provided with a reflection mirror. The improvement of the heat transfer causes a doubling of the cable length in the absorber.

In DE 20 2006 013 263 U1 ist ein Solarkollektor mit Luft-Ein- und Ausström-Öffnungen beschrieben, welche ggf. zusätzlich durch mechanische Vorrichtungen verschlossen werden können. Sind die Durchströmöffnungen ständig offen, so ist die Solarkollektorfunktion durch Wärmeverlust beinträchtigt und bei Verwendung der mechanischen Verschlüsse können die vorgenannten Serviceprobleme eintreten.In DE 20 2006 013 263 U1 a solar collector is described with air inlet and outlet openings, which may optionally be additionally closed by mechanical devices. If the flow openings are constantly open, the solar collector function is impaired by heat loss and, when using the mechanical closures, the abovementioned service problems can occur.

In DT 26 52 306 A1 ist ein Energiekollektor beschrieben, der eine Kombination aus Solarkollektor und Luftabsorber darstellt, wobei auch hier Solarabsorber und Luftabsorber als eine Baugruppe ausgeführt sind. Der Energiekollektor hat großflächige Durchströmöffnungen und weist somit die damit verbundenen Nachteile als Solarkollektor auf. Ein optional zusätzlich einsetzbarer Elektrolüfter bedingt neben Energiekosten auch die schon o.g. Serviceprobleme.In DT 26 52 306 A1 is described an energy collector, which is a combination of solar collector and air absorber, which also solar absorber and air absorber are designed as an assembly. The energy collector has large flow openings and thus has the associated disadvantages as a solar collector. An optionally additionally usable electric fan also requires not only energy costs but also the already mentioned service problems.

In DE 27 23 970 A1 wird ein Sonnenkollektor mit integriertem Außenluftwärmetauscher vorgestellt. Dabei wird neben der üblichen Wärmeträgerflüssigkeit bedarfsweise ein Luftstrom durch den Kollektor geleitet, optional Außenluft. Problematisch erscheint hierbei der im Luftbetrieb auftretende erhöhte Kondensatanfall bzw. die Eisbildung innerhalb des Gehäuses bei Temperaturen unter Null.In DE 27 23 970 A1 a solar collector with integrated external air heat exchanger will be presented. In this case, in addition to the usual heat transfer fluid as needed, an air flow is passed through the collector, optionally outdoor air. The problem appears here in the air operation occurring increased condensate accumulation or ice formation within the housing at temperatures below zero.

In DE 27 43 726 A1 wird ein Sonnenkollektor vorgestellt, bei welchem mehrere Absorber mit Wärmeträgerflüssigkeit in unterschiedlichen hydraulischen Verschaltungen (Klimakollektor und Arbeitskollektor) gekoppelt sind, wobei zusätzlich optional weitere transparente Abdeckungen die Isolation verbessern und zu einer vollständigeren Ausnutzung der einfallenden gerichteten Sonnenstrahlung führen. Die Anordnung ist sehr aufwendig und für die Nutzung von reiner Umweltenergie eher nicht geeignet.In DE 27 43 726 A1 a solar collector is presented, in which several absorbers are coupled with heat transfer fluid in different hydraulic interconnections (air conditioning collector and work collector), in addition optionally further transparent covers improve the insulation and lead to a more complete utilization of the incident direct solar radiation. The arrangement is very complex and rather not suitable for the use of pure environmental energy.

In DE 20 2006 015 717 U1 wird ein Solarkollektor vorgestellt, welcher aus Kunststoff-Formteilen zusammengesetzt ist, optional Metallteile als Absorberflächen enthält und ggf. mehrflutig von Wärmeträgerfluid durchströmt werden kann. Als Umweltabsorber ist diese Konstruktion nur einsetzbar, wenn Außenluft, wie in einigen technischen Lösungen weiter oben, maschinell (Lüfter) hindurchgeleitet wird. Der Einsatz als Solarkollektor kann langfristig Probleme bereiten sowohl durch die Temperaturbelastung bei Stillstand als auch durch die Alterung infolge der UV-Bestrahlung.In DE 20 2006 015 717 U1 a solar collector is presented, which is composed of plastic moldings, optionally contains metal parts as absorber surfaces and, if necessary, can be flowed through by heat transfer fluid mehrflutig. As an environmental absorber, this design can only be used when outside air, as in some technical solutions above, machine (fan) is passed. The use as a solar collector can cause long-term problems both by the temperature load at standstill and by the aging due to the UV irradiation.

In DE 30 11 418 A1 wird ein Mitteltemperatur-Strahlungs-Luftabsorber mit Wärmepumpenbetrieb vorgestellt, welcher durch zusätzliche Gehäuseisolierung und bewegliche, sonnenseitige Lamellen auch Eigenschaften eines Solarkollektors annehmen kann. Zusätzlich sind weitere Vorrichtungen zur Schnee- bzw. Eisbeseitigung optional genannt. Die sehr aufwendige Mechanik macht diese Konstruktion nicht nur teuer sondern auch störanfällig.In DE 30 11 418 A1 a medium-temperature radiation air absorber is presented with heat pump operation, which can also assume the properties of a solar collector by additional housing insulation and movable, solar-side fins. In addition, other devices for snow or ice removal are optional. The very complex mechanism makes this construction not only expensive but also prone to failure.

In DE 30 47 951 C2 wird ein Hybrid-Sonnenkollektor vorgestellt, bei dem sich die transparente Abdeckung auf der sonnenzugewandten Seite und die Gehäuseisolierung unterhalb des Absorbers durch eine Mechanik mit Hebelstangen öffnen lassen. Hier gilt sinngemäß die vorhergehende Bewertung.In DE 30 47 951 C2 introduces a hybrid solar collector in which the transparent cover on the sun-facing side and the housing insulation below the absorber can be opened by a mechanism with lever rods. Here, mutatis mutandis, the previous evaluation applies.

In DE 20 2005 001 324 U1 wird ein kombinierter Luft-Solar-Kollektor mit Wärmepumpe (Umweltwärmetauscher) vorgestellt. Dabei befinden sich in einem Gehäuse ein Solarabsorber und in einem Abstand darunter, auf der Bodenplatte des Gehäuses, ein Luftabsorber. Das Gehäuse hat ein Lufteintritts- und eine Luftaustrittsöffnung. Optional sind ein Elektrolüfter an der Lufteintrittsöffnung und eine vom Luftstrom bewegte Klappe an der Luftaustrittsöffnung vorhanden. Der Solarabsorber ist nicht isoliert eingebaut, so dass man nicht von einem Solarkollektor im üblichen Sinne sprechen kann, was sich auf das erzielbare Temperaturniveau auswirkt. Die Durchströmöffnungen im Gehäuse zur Versorgung des Luftabsorbers verstärken den Effekt noch. Hinsichtlich Elektrolüfter und Luftklappe muß mit Geräuschbildung auch bei Wind gerechnet werden, außerdem ist auch ein erhöhter Serviceaufwand für die beweglichen Elemente zu erwarten.In DE 20 2005 001 324 U1 will be a combined air-solar collector with heat pump (Um world heat exchanger) presented. Here are located in a housing, a solar absorber and at a distance below, on the bottom plate of the housing, an air absorber. The housing has an air inlet and an air outlet opening. Optionally, there is an electric fan at the air inlet opening and a flap moved by the air flow at the air outlet opening. The solar absorber is not installed in isolation, so you can not speak of a solar collector in the usual sense, which affects the achievable temperature level. The flow openings in the housing for the supply of the air absorber increase the effect even more. With regard to electric fan and air damper noise must be expected even in wind, also an increased service cost for the moving elements is to be expected.

Aufgabenstellung der Erfindung ist eine Luftabsorber-Solarkollektor-Kombination, geeignet auch für Wärmepumpeneinsatz, welche sowohl in einem Baukastensystem werksseitig preisgünstig vorgefertigt werden kann, welche keine beweglichen mechanischen Elemente aufweist und robust gestaltet ist, welche höchsten direkten Solarertrag garantiert und Umweltenergie ohne zusätzlichen Lüfter nutzen kann, welche hydraulisch in allen denkbaren und sinnvollen Verschaltungen eingebunden werden kann und welche die zur Verfügung stehende Dachfläche sparsam ausnutzt, sich wie ein einfacher Solarkollektor architektonisch einfügt und in allen Montagearten (Aufständerung, Aufdach- und Indachmontage) eingesetzt werden kann.task the invention is an air-absorber solar collector combination, suitable also for Heat pumps use, which prefabricated factory-priced both in a modular system can be, which has no moving mechanical elements and ruggedly designed, which has the highest direct solar yield guaranteed and can use environmental energy without additional fan, which hydraulically can be integrated into all imaginable and sensible interconnections and which ones available standing roof surface used sparingly, architecturally like a simple solar collector fits and in all types of installation (elevation, Rooftop and in-roof installation) can be used.

Diese Aufgabenstellung wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.These Task is with the features listed in the protection claim 1 solved.

Der Solarkollektor der erfindungsgemäßen Kombination weist alle Merkmale heutiger Flachkollektoren auf und ist somit sehr effektiv. Durch die direkte Verbindung des Solarkollektors mit dem Luftabsorber wird das Gehäuse des Solarkollektors als zusätzliche Absorberfläche genutzt und außerdem eine platzsparende, kompakte und robuste Bauform erreicht. Die Durchbrüche im Wärmeleitkörper sorgen für eine gute Luftumspülung des Luftabsorbers, außerdem verhindern sie stauende Nässe in konstruktiven Spalten und bei Eisbildung besonders im Wärmepumpenbetrieb verhindern sie das Aufsprengen der Verbindungsstellen zum Solarkollektor.Of the Solar collector of the combination according to the invention has all the features of today's flat plate collectors and is thus very effective. Due to the direct connection of the solar collector with the air absorber is the housing of the solar collector as additional absorber surface used and besides achieved a space-saving, compact and robust design. The breakthroughs in the heat conduction ensure a good air circulation of the air absorber, as well prevent jamming wetness in structural gaps and ice formation, especially in heat pump operation prevent the break-up of the connection points to the solar collector.

Neben den erfindungsgemäßen Merkmale können Luft- und Solarabsorber anwendungsbezogene Merkmale nach dem Stand der Technik aufweisen, z.B. mit harfen- oder mäanderförmiger Gestaltung. Die freie und anwendungsbezogene hydraulische Verschaltung ist damit möglich.Next The features of the invention may include air and solar absorber application-related features according to the state of Technique, e.g. with harp or meander-shaped design. The free and application-related hydraulic interconnection is possible.

Die erfindungsgemäßen Merkmale nach Schutzanspruch 5 führen durch Vereinheitlichung zu Kostenvorteilen in der Herstellungstechnologie, bei der Montage und bei dem Zubehörbedarf.The inventive features lead to protection claim 5 by standardizing cost advantages in manufacturing technology, during assembly and with accessories.

Die erfindungsgemäßen Merkmale nach Schutzanspruch 6 führen bei Auf- und Indachmontage zu effektivem Wärmeübergang am Luftabsorber. Bei Indachmontage muß zusätzlich darauf geachtet werden, dass sich durch die Gestaltung der Dachhaut der Kamineffekt auch im Randbereich der Kombination einstellen kann und dass Kondensat und Regenwasser sicher abgeleitet werden.The inventive features lead to protection claim 6 for surface and in-roof installation to effective heat transfer at the air absorber. at In-roof installation must additionally on it to be respected by the design of the roof covering the Chimney effect can also be set in the edge area of the combination and that condensate and rainwater are safely discharged.

Bei Aufständerung ist eine ausreichende Luftumspülung des Luftabsorbers ohnehin gegeben.at elevation is a sufficient air lavage given anyway of the air absorber.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 und 2 erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention will be described with reference to 1 and 2 explained. Show it:

1 die Seitenansicht der Luftabsorber-Solarkollektor-Kombination in Aufdachmontage, 1 the side view of the air absorber solar collector combination in on-roof installation,

2 eine Teilschnittdarstellung im Verlauf A-A in 1. 2 a partial sectional view in the course AA in 1 ,

Die in 1 dargestellte Luftabsorber-Solarkollektor-Kombination besteht aus dem Solarkollektor 2, dem Luftabsorber 1, und den Halterungen 9, mit denen die ganze Kombination auf einer geneigten Dachfläche 10 so befestigt ist, dass der Solarkollektor 2 mindestens zeitweise eine Sonnenausrichtung hat und dass sich ein lichter Abstand von einigen Zentimetern zwischen Dachfläche 10 und dem Luftabsorber 1 ergibt. Die atmosphärische Luft im Bereich dieses lichten Abstands und die übrigen freien Lufträume zwischen Luftabsorber 1 bzw. Unterseite 5 des Solarkollektors 2 und der Dachfläche 10 ergeben insgesamt den Luftraum 11, in welchem sich durch Sonneneinstrahlung oder unterschiedliche Körpertemperaturen am Solarkollektor 2, am Luftabsorber 1 bzw. an der Dachfläche 10 Luftkonvektionsströmungen ergeben können, wie sie durch die dort dargestellten, nach oben gehenden Pfeile gekennzeichnet sind. Eine solche Luftkonvektionsströmung wird üblicher Weise als Kamineffekt bezeichnet, wobei die warme Luft aufsteigt. Durch Windeinwirkung und bei Verwendung der Solarkolektor-Luftabsorber-Kombination zum Kühlen sind auch andere Luftbewegungsrichtungen möglich. Je stärker die Luftbewegungen sind, desto mehr Energie kann vom Luftabsorber 1 an das in seinem Inneren fließende Wärmeträgerfluid übertragen werden. Der Solarabsorber 8 ist wie üblich im Solarkollektor 2 eingebaut und nur an den nach außen ragenden Rohranschlußenden zu erkennen.In the 1 illustrated air-absorber solar collector combination consists of the solar collector 2 , the air absorber 1 , and the brackets 9 with which the whole combination on a sloping roof surface 10 so attached is that the solar collector 2 at least temporarily has a sun orientation and that a clear distance of a few centimeters between the roof surface 10 and the air absorber 1 results. The atmospheric air in the area of this clear distance and the remaining free air spaces between the air absorber 1 or bottom 5 of the solar collector 2 and the roof area 10 Total result in the airspace 11 , in which by solar radiation or different body temperatures on the solar collector 2 , at the air absorber 1 or on the roof surface 10 Air convection currents may result, as they are characterized by the upward arrows shown there. Such air convection flow is commonly referred to as a chimney effect, with the warm air rising. By wind action and when using the solar collector-air absorber combination for cooling, other air movement directions are possible. The stronger the air movements are, the more energy can be taken from the air absorber 1 be transferred to the flowing in its interior heat transfer fluid. The solar absorber 8th is as usual in the solar collector 2 installed and only to recognize the outwardly projecting pipe connection ends.

Zum Luftabsorber 1 gehört der Wärmeleitkörper 4, welcher als Blechteil ausgeführt ist und in seiner ganzen Ausdehnung mit kreisrunden Durchbrüchen versehen ist. Der dargestellte Luftabsorber 1 ist von harfenförmiger Ausprägung, d.h. insgesamt 2 horizontal verlaufende Zulauf- bzw. Ablaufsammelrohre, welche ihrerseits Wärmeträgerfluidrohre 3 mit Rohranschlußenden sind, sind mit mehreren dazwischen verlaufenden Wärmeträgerfluidrohren 3 flüssigkeitsdicht verbunden. Zu- bzw. Ablaufsammelrohr sind nicht mit dem Wärmeleitkörper 4 in direkter Berührung.To the air absorber 1 heard the heat-conducting body 4 , which is designed as a sheet metal part and is provided in its entire extent with circular openings. The illustrated air absorber 1 is harp-shaped, ie a total of 2 horizontally extending inflow and drain collection pipes, which in turn heat transfer fluid pipes 3 are with pipe connection ends, are with several intermediate heat transfer fluid tubes 3 connected liquid-tight. Inlet or drain collection pipe are not with the heat-conducting body 4 in direct contact.

Der in 2 dargestellte Teilschnitt im Verlauf A-A nach 1 veranschaulicht die harfenförmige Ausprägung des Luftabsorbers 1 und dessen Verbindung mit dem Solarkollektor 2 durch den Wärmeleitkörper 4. Der Wärmeleitkörper 4 umschließt die Wärmeträgerfluidrohre 3 halbkreisförmig als Mantelbereich 6 und geht dann tangential und abgewinkelt in die ebenen Bereiche der Fläche 7 über, welche mit dem Solarkollektor 2 mechanisch und thermisch leitend an dessen sonnenabgewandter, äußerer Unterseite 5 ggf. durch Löten verbunden ist. Die Wärmeträgerfluidrohre 3 sind dabei so mittels Wärmeleitkörper 4 und Solarkollektor 2 eingespannt, dass sie höchstens in ihrer Längsrichtung gleitfähig sind.The in 2 shown partial section in the course AA after 1 illustrates the harp shape of the air absorber 1 and its connection to the solar collector 2 through the heat-conducting body 4 , The heat-conducting body 4 encloses the heat transfer fluid tubes 3 semicircular as a coat area 6 and then goes tangentially and angled into the flat areas of the area 7 about which with the solar collector 2 mechanically and thermally conductive on the sun-remote outer side 5 possibly connected by soldering. The heat transfer fluid pipes 3 are doing so by means of heat-conducting body 4 and solar collector 2 clamped so that they are slidable at most in their longitudinal direction.

Die in 1 und 2 dargestellten Solarabsorber 8 und Luftabsorber 1 sind, soweit erkennbar, in ihren Hauptdimensionen gleichartig ausgebildet.In the 1 and 2 illustrated solar absorber 8th and air absorbers 1 are, as far as recognizable, of a similar design in their main dimensions.

Es folgt 1 Blatt Zeichnungen.It Follow 1 sheet of drawings.

Claims

Air-absorber solar collector combination for heat pumps, whereby the air absorber ( 1 ) of a metallic, sheet-like heat conducting body ( 4 ) and at least one metallic heat transfer fluid tube ( 3 ) and the heat conducting body ( 4 ) each with a form-fitting jacket region ( 6 ) at least partially encloses, as well as in at least one other area of its expression a flat surface ( 7 ), characterized in that the metallic housing of the solar collector ( 2 ) with its sun-facing, outer underside ( 5 ) by joining techniques such as gluing, soldering, welding, riveting, screws with the flat surface ( 7 ) of the heat conducting body ( 4 ) is connected and this is provided in its entire extent with numerous breakthroughs.

Combination according to claim 1, characterized in that the heat-conducting body ( 4 ) consists of a sheet metal part, in which the openings have been introduced by drilling or punching.

Combination according to claim 1, characterized in that the heat-conducting body ( 4 ) consists of expanded metal.

Combination according to claim 1, characterized in that the heat-conducting body ( 4 ) consists of a sieve-like wire mesh.

Combination according to one of the preceding claims, characterized in that the air absorber ( 1 ) in its main dimensions is similar to that of the solar collector ( 2 ) associated solar absorber ( 8th ).

Combination according to one of the preceding claims, characterized in that it is secured by means of holders ( 9 ) so on or in a sloping roof area ( 10 ) is arranged, that between both an air space ( 11 ) shows in which a chimney effect can occur.