DE202011050940U1

DE202011050940U1 - Solar collector module

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Publication number: DE202011050940U1
Application number: DE202011050940U
Authority: DE
Original assignee: CENTROTEC COMPOSITES GmbH; CT TEC COMPOSITES GmbH
Current assignee: CENTROTEC COMPOSITES GmbH; CT TEC COMPOSITES GmbH
Priority date: 2010-08-13
Filing date: 2011-08-08
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2021-08-09

Abstract

Solarkollektormodul zum Übertragen von Strahlungsenergie in ein fluides Wärmetransportmedium, mit einer Kollektorwanne (2), in welcher wenigstens ein im Wesentlichen metallischer Absorber (3, 3', 3'') zur Aufnahme von Strahlungsenergie angeordnet ist, der thermisch mit einem Fluidstromweg (12) zur Abgabe der absorbierten Wärme an das durch den Fluidstromweg (12) hindurch geförderte fluide Wärmetransportmedium gekoppelt ist, wobei die Kollektorwanne (2) wenigstens teilweise aus einem Kunststoffmaterial und/oder einem keramischen Material gebildet ist, der metallische Absorber (3, 3', 3'') zumindest teilweise in das Material der Kollektorwanne (2) eingegossen ist oder der metallische Absorber (3, 3', 3'') mittels eines dichtenden Verbindungswerkstoffs (17) an der Kollektorwanne (2) angebracht ist, und in dem Material der Kollektorwanne (2) zumindest abschnittsweise Ausnehmungen (5) zur Ausbildung des Fluidstromweges (12) ausgebildet sind.Solar collector module for transferring radiation energy into a fluid heat transport medium, with a collector trough (2) in which at least one essentially metallic absorber (3, 3 ', 3' ') is arranged for receiving radiation energy, which is thermally connected to a fluid flow path (12) for releasing the absorbed heat to the fluid heat transport medium conveyed through the fluid flow path (12), the collector trough (2) being at least partially formed from a plastic material and / or a ceramic material, the metallic absorber (3, 3 ', 3 '') is at least partially cast into the material of the collector trough (2) or the metallic absorber (3, 3 ', 3' ') is attached to the collector trough (2) by means of a sealing connecting material (17), and in the material of the Collector trough (2) recesses (5) are formed at least in sections to form the fluid flow path (12).

Description

Die Erfindung betrifft ein Solarkollektormodul zum Übertragen von Solarstrahlungsenergie in ein fluides Wärmetransportmedium. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Solarkollektormodul mit einer Kollektorwanne, in welcher wenigstens ein im Wesentlichen metallischer Absorber zur Aufnahme von Strahlungsenergie angeordnet ist, der thermisch mit einem Fluidstromweg zur Abgabe der absorbierten Wärme an das durch den Fluidstromweg hindurch geförderte fluide Wärmetransportmedium gekoppelt ist.The invention relates to a solar collector module for transmitting solar radiation energy into a fluid heat transport medium. More particularly, the invention relates to a solar collector module having a collector well in which at least one substantially metallic absorber for receiving radiant energy is thermally coupled to a fluid flow path for delivering the absorbed heat to the fluid heat transport medium conveyed through the fluid flow path.

Solarkollektormodule bzw. Sonnenkollektoren sind in vielfältiger Gestaltung aus dem Stand der Technik bekannt. Die Energie der Sonnenstrahlung wird bei sogenannten thermischen Solarkollektormodulen mit einem Absorber des Kollektors aufgenommen, in Wärmeenergie gewandelt und anschließend an ein Wärmetransport- oder Wärmeübertragungsmedium abgegeben, das in thermischen Kontakt an dem Absorber entlang geführt wird oder fließt. Im Gegensatz zu Photovoltaikmodulen, welche die Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln, wandeln Solarkollektormodule der eingangs genannten Art die Strahlungsenergie der Sonne in eine Wärmeenergie eines Transportmediums um.Solar collector modules or solar panels are known in a variety of design from the prior art. The energy of solar radiation is absorbed in so-called solar thermal collector modules with an absorber of the collector, converted into heat energy and then delivered to a heat transfer or heat transfer medium, which is guided in thermal contact along the absorber or flows. In contrast to photovoltaic modules, which convert the solar energy into electrical energy, solar collector modules of the type mentioned above convert the radiation energy of the sun into a heat energy of a transport medium.

Die an das Wärmetransportmedium übertragene Wärme wird zusammen mit dem Wärmetransportmedium, welches als Fluid (also Flüssigkeit oder Gas) vorliegt, durch einen Fluidstromweg in dem Solarkollektor geführt und dann beispielsweise in einen Wärmespeicher geleitet oder sofort als Prozesswärme in eine Wärmesenke geleitet. Die Wärme kann dem Wärmetransportmedium auf diesem Weg über Wärmetauscher entzogen werden, so dass das Fluid wieder zur Aufnahme dem Solarkollektor zugeführt werden kann.The heat transferred to the heat transport medium is conducted together with the heat transport medium, which is present as fluid (ie liquid or gas), through a fluid flow path in the solar collector and then passed for example in a heat storage or immediately passed as process heat in a heat sink. The heat can be removed from the heat transport medium in this way via heat exchangers, so that the fluid can be supplied to the solar collector for receiving again.

Bei Solarkollektoremodulen trifft die Sonnenstrahlung demnach auf den zur Strahlungsabsorption optimierten Absorber auf, wobei der Absorber dabei zusätzlich mit einer transparenten Abdeckung versehen sein kann. Die Elemente, welche den Fluidstromweg bilden, sind thermisch mit dem Absorber gekoppelt.In the case of solar collector modules, the solar radiation accordingly impinges on the absorber optimized for absorbing the radiation, wherein the absorber can additionally be provided with a transparent cover. The elements that make up the fluid flow path are thermally coupled to the absorber.

Derartige Fluidleitungen bestehen regelmäßig aus geeigneten Metalllegierungen, wie beispielweise Kupfer- oder Aluminiumlegierungen, und sind in Form eines Rohrleitungssystems ausgebildet.Such fluid lines are regularly made of suitable metal alloys, such as copper or aluminum alloys, and are in the form of a piping system.

Auf der der Sonneneinstrahlung abgewandten Seite und in den Seitenbereichen eines derartigen Solarkollektormoduls ist üblicherweise um die Kollektorwanne eine thermische Isolierung angeordnet, um einerseits den Wirkungsgrad der Anlage zu erhöhen und um andererseits einen übermäßigen Wärmeübertrag auf die Montagebereiche und die Dachfläche zu vermeiden, auf der ein derartiges Solarkollektormodul üblicherweise montiert ist. Derartige Isolierungsmaßnahmen führen dazu, dass übliche Solarkollektormodule regelmäßig Bauhöhen von circa 90 bis 120 mm aufweisen.On the side facing away from the solar radiation and in the side areas of such a solar collector module thermal insulation is usually arranged around the collector well, on the one hand to increase the efficiency of the system and on the other hand to avoid excessive heat transfer to the mounting areas and the roof surface, on such a Solar collector module is usually mounted. Such isolation measures mean that conventional solar collector modules regularly have heights of about 90 to 120 mm.

Um die allgemeine Akzeptanz derartiger Solarkollektormodule zu verbessern besteht grundsätzlich ein Bedarf dafür, die Effektivität der Solarkollektormodule zu erhöhen, deren Abmessungen zu verringern und außerdem die Produktions- bzw. Herstellkosten zu senken.In order to improve the general acceptance of such solar collector modules, there is a general need to increase the efficiency of the solar collector modules, to reduce their dimensions and also to reduce the production or manufacturing costs.

Ferner wäre ein Solarkollektormodul wünschenswert, das im Not- oder Bedarfsfall eine Möglichkeit zur Zwangsentleerung des Fluidstromweges bietet, um das fluide Wärmetransportmedium schnell und rasch aus dem Solarkollektormodul zu befördern.Further, a solar collector module would be desirable which provides, in emergency or emergency, a means for forcibly draining the fluid flow path to rapidly and rapidly convey the fluid heat transport medium out of the solar collector module.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Solarkollektormodul bereitzustellen, das sich durch eine geringere Bauhöhe bei gleichem Wirkungsgrad, ein geringes Gewicht und eine dauerhafte Konstruktion auszeichnet und gleichzeitig eine kostengünstigere Fertigung unter Berücksichtigung der vorstehend genannten Anforderungen ermöglicht.The invention is therefore based on the object to provide an improved solar collector module, which is characterized by a smaller overall height with the same efficiency, low weight and a durable construction while allowing a more cost-effective production taking into account the above requirements.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Solarkollektormodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by a solar collector module with the features of claim 1.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Das erfindungsgemäße Solarkollektormodul zum Übertragen von Strahlungsenergie in bzw. auf ein fluides Wärmetransportmedium weist eine Kollektorwanne auf, in welcher wenigstens ein im Wesentlichen metallischer Absorber zur Aufnahme von Strahlungsenergie angeordnet ist, der thermisch mit einem Fluidstromweg zur Abgabe der absorbierten Wärme an das durch den Fluidstromweg geförderte fluide Wärmetransportmedium gekoppelt ist. Die Kollektorwanne ist wenigstens teilweise aus einem Kunststoffmaterial und/oder einem keramischen Material gebildet. Das Kunststoffmaterial und/oder das keramische Material der Kollektorwanne bildet eine mechanisch stabile Konstruktion, um die Fluidwege für das Wärmetransportmedium zu stützen oder auszubilden. Die Verwendung des Kunststoffmaterials für die Kollektorwanne stellt ein Solarkollektormodul mit geringem Gewicht und guten Isolationswerten bereit, wohingegen die Verwendung des keramischen Materials für die Kollektorwanne eine äußerst effektive thermische Isolation der Fluidwege gegenüber der Umgebung bildet. Vorteilhafterweise sind in dem Material bzw. der Materialkombination der Kollektorwanne zumindest abschnittsweise Ausnehmungen zur Ausbildung des Fluidstromweges ausgebildet. In diesen Ausnehmungen, die zum Beispiel auf den Außenumfang einer Rohrleitung für die Fluidstromwege abgestimmt sein können, können Fluidstrom-leitende Bestandteile, wie zum Beispiel metallische Rohre, eingelegt werden. Die Kollektorwanne umgibt dabei vorzugsweise einen wesentlichen Teil des Leitungsabschnittes, welcher nicht mit dem metallischen Absorber gekoppelt ist. Darüber hinaus verringert die Einbettung der Fluidstromwege in das Material bzw. in die Materialkombination der Kollektorwanne die Bauhöhe und ermöglicht eine flache Bauweise für das erfindungsgemäße Solarkollektormodul. Wird der metallische Absorber, der ein Material wie Kupfer, Edelstahl oder Aluminium aufweist, bei der Herstellung der Kollektorwanne mit in das Material bzw. in die Materialkombination zumindest teilweise eingegossen, so kann eine besonders gute Dichtigkeit zwischen Absorber und Kollektorwanne hergestellt werden. Die Fluidverbindungen, die zwischen metallischem Absorber und Kollektorwanne ausgebildet werden, können bei Einbettung des Absorbers in die Kollektorwanne verlässlich hergestellt werden. Außerdem entfällt durch das Einbetten bzw. Eingießen ein weiterer Montageschritt der Anbringung des Absorbers an die Kollektorwanne, da dies beim Formen der Kollektorwanne bereits geschieht. Alternativ ist der Absorber mittels eines dichtenden Verbindungswerkstoffs an der Kollektorwanne angebracht, wobei es sich beim Verbindungswerkstoff um einen temperatur- und druckbeständigen Dichtwerkstoff handeln kann, wie beispielsweise Silikon. Diese Art der Anbindung des Absorbers an die Kollektorwanne hat den Vorteil, dass im Betrieb des Solarkollektors unterschiedliche Längenausdehnungskoeffizienten von Absorber und Kollektorwanne über den Verbindungswerkstoff ausgeglichen werden können, so dass die Dichtigkeit des zwischen Absorber und Kollektorwanne ausgebildeten Fluidstromweges stets gewährleistet ist.Advantageous and expedient refinements and developments of the invention will become apparent from the dependent claims. The solar collector module according to the invention for transmitting radiation energy into or onto a fluid heat transfer medium has a collector trough in which at least one substantially metallic absorber for receiving radiant energy is thermally arranged with a fluid flow path for delivering the absorbed heat to the fluid conveyed through the fluid flow path fluid heat transfer medium is coupled. The collector trough is at least partially formed of a plastic material and / or a ceramic material. The plastic material and / or the ceramic material of the collector trough forms a mechanically stable construction to support or form the fluid paths for the heat transport medium. The use of the plastic material for the collector trough provides a solar collector module with low weight and good insulation values, whereas the use of the ceramic material for the collector trough forms a highly effective thermal isolation of the fluid paths from the environment. Advantageously, recesses for forming the fluid flow path are formed at least in sections in the material or the material combination of the collector trough. In these recesses, which led to Example, on the outer circumference of a pipeline for the fluid flow paths can be tuned, fluid flow-conductive components, such as metallic tubes, are inserted. The collector trough preferably surrounds a substantial part of the line section, which is not coupled to the metallic absorber. In addition, the embedding of the fluid flow paths in the material or in the material combination of the collector trough reduces the height and allows a flat design for the solar collector module according to the invention. If the metallic absorber, which comprises a material such as copper, stainless steel or aluminum, is at least partly cast in the material or in the combination of materials in the manufacture of the collector trough, a particularly good impermeability between absorber and collector trough can be produced. The fluid connections formed between the metallic absorber and the collector trough can be reliably produced when the absorber is embedded in the collector trough. In addition, eliminating the embedding or pouring another assembly step of attaching the absorber to the collector trough, as this already happens when forming the collector trough. Alternatively, the absorber is attached by means of a sealing compound material to the collector trough, wherein the connecting material may be a temperature and pressure resistant sealing material, such as silicone. This type of connection of the absorber to the collector trough has the advantage that during operation of the solar collector different coefficients of expansion of absorber and collector trough can be compensated via the connecting material, so that the tightness of the formed between the absorber and collector trough fluid flow path is always guaranteed.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Kunststoffmaterial der Kollektorwanne ein duroplastischer und/oder thermoplastischer Kunststoff. Dabei werden von der Erfindung sowohl eine alleinige Verwendung des duroplastischen Kunststoffmaterials oder des thermoplastischen Materials oder des keramischen Materials für die Kollektorwanne umfasst, als auch eine Verwendung einer Kombination von zumindest zwei dieser Materialien für die Kollektorwanne (duroplastisches Kunststoffmaterial und keramisches Material, oder thermoplastisches Kunststoffmaterial und keramisches Material, oder duroplastisches Kunststoffmaterial und thermoplastisches Kunststoffmaterial). Das thermoplastische Kunststoffmaterial der Kollektorwanne kann ein unverstärktes hartgeschäumtes oder verstärktes hartgeschäumtes Polyurethan sein. Insgesamt bieten die vorstehend genannten Kunststoffmaterialien mit Bezug auf weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Solarkollektormoduls die Möglichkeit, dass in das duroplastische oder thermoplastische Kunststoffmaterial Befestigungs-, Montage- und/oder andere Installations- und Systemkomponenten integral eingeschäumt werden können. Zusätzlich kann als optionale Weiterbildung in dem Material bzw. in einer der vorstehend aufgeführten Materialkombinationen der Kollektorwanne ein keramischer Füllstoff angeordnet sein. Der keramische Füllstoff stellt eine äußerst effektive thermische Isolation der Fluidwege gegenüber der Umgebung bereit.According to one embodiment of the invention, the plastic material of the collector tray is a thermosetting and / or thermoplastic material. In this case, the invention comprises both a sole use of the thermosetting plastic material or the thermoplastic material or the ceramic material for the collector trough, as well as a use of a combination of at least two of these materials for the collector trough (thermosetting plastic material and ceramic material, or thermoplastic plastic material and ceramic material, or thermoset plastic material and thermoplastic material). The thermoplastic material of the collector tray may be an unreinforced hard-foamed or reinforced hard-foamed polyurethane. Overall, the above-mentioned plastic materials with respect to further advantageous embodiment of the solar collector module offer the possibility that in the thermosetting or thermoplastic plastic material fastening, assembly and / or other installation and system components can be integrally foamed. In addition, a ceramic filler may be arranged as an optional further development in the material or in one of the material combinations of the collector trough listed above. The ceramic filler provides highly effective thermal isolation of the fluid paths from the environment.

Erfindungsgemäß weisen demnach insbesondere diejenigen Bereiche der Kollektorwanne verstärkt einen keramischen Füllstoff auf, die in thermischen Kontakt zu den Fluidwegen und/oder dem Absorber stehen. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass die im Stand der Technik verwendete Isolation aus mechanisch instabilen Materialien (z. B. Steinwolle) überflüssig wird und durch mechanisch wirksames Material mit Doppelfunktion ersetzt wird. Diese Kombination von thermischer Isolation und mechanischer Stützwirkung ermöglicht die Reduzierung der Baugröße und die Verringerung der Fertigungskosten bei einem erfindungsgemäßen Solarkollektor-modul.Accordingly, according to the invention, in particular those regions of the collector trough reinforced on a ceramic filler, which are in thermal contact with the fluid paths and / or the absorber. In this way it is possible that the insulation used in the prior art of mechanically unstable materials (eg rock wool) is superfluous and is replaced by mechanically effective material with dual function. This combination of thermal insulation and mechanical support allows to reduce the size and reduce the manufacturing costs of a solar collector module according to the invention.

Da auf diese Weise der Verzicht auf eine zusätzliche, rein thermische Isolierung ermöglicht wird, ist eine deutlich geringere Bauhöhe von weniger als 80 mm für ein derartiges Solarkollektormodul erreichbar. Die geringere Bauhöhe erlaubt es, dass sich das Solarkollektormodul bei einer Aufdach- oder auch Inndach-Montage vorteilhaft in das Gesamtbild eines Daches einfügt und sogar einheitliche Höhen mit anderen Solarkomponenten, wie zum Beispiel Photovoltaik-Modulen, erreichbar sind.Since this eliminates the need for additional, purely thermal insulation, a significantly lower overall height of less than 80 mm is achievable for such a solar collector module. The lower overall height allows the solar collector module in an on-roof or in-roof mounting advantageous in the overall picture of a roof and even unified heights with other solar components, such as photovoltaic modules, are achievable.

Als Materialien für den keramischen Füllstoff für die entsprechenden Bereiche der Kollektorwanne sind sowohl oxidierende als auch nicht oxidierende Keramiken, wie zum Beispiel Bohrnitrid, Aluminiumoxid-Keramiken, technische Keramiken oder sonstige zementartige keramische Stoffe geeignet, die in dem Kunststoffmaterial auf einfache Weise eingebettet werden. Mit einem solchen Füllstoff ist die Kollektorwanne thermisch hochbelastbar und äußerst stabil gegenüber den Temperaturen, welche im Absorber und im Fluidsystem auftreten. Derartige Keramiken weisen eine äußerst geringe Wärmeleitung auf und sind außerdem besonders leicht.As materials for the ceramic filler for the respective regions of the collector well, both oxidizing and non-oxidizing ceramics, such as Bohrnitrid, alumina ceramics, engineering ceramics or other cementitious ceramic materials are suitable, which are embedded in the plastic material in a simple manner. With such a filler, the collector well is thermally highly resilient and extremely stable to the temperatures that occur in the absorber and in the fluid system. Such ceramics have an extremely low heat conduction and are also particularly light.

Die Kollektorwanne kann alternativ oder zusätzliche zu dem keramischen Füllstoff auf ihrer dem Absorber zugewandten Oberfläche zusätzlich eine funktionelle Beschichtung (Dichtigkeitsverbesserung, Wärmeschutz etc.) aufweisen, die zum Beispiel als Sprüh-, Walz-, Lack-, Pulverlack-, Folien- oder Nanobeschichtung aufgebracht ist. Außerdem können auf der Oberfläche der Kollektorwanne Folien aufgebracht werden, die entsprechende Funktionen erfüllen.The collector trough may alternatively or additionally to the ceramic filler on its surface facing the absorber additionally have a functional coating (density improvement, heat protection, etc.), applied, for example, as a spray, roller, paint, powder coating, film or nano-coating is. In addition, it is possible to apply films on the surface of the collector trough which fulfill the corresponding functions.

Um eine gleichmäßige Durchströmung des Fluidstromweges zu gewährleisten sieht die Erfindung in Weiterbildung vor, dass die Zuleitung und/oder Ableitung des fluiden Wärmetransportmediums zu und/oder von dem Fluidstromweg mittels zumindest eines mit dem Fluidstromweg verbundenen U-förmigen Kanals erfolgt, der einen Zu- und Ablauf für das fluide Wärmetransportmedium aufweist. Dadurch ist es neben einer gleichmäßigen Durchströmung möglich, das Solarkollektormodul an mehreren Anschlussstellen für Hochkant- oder Quermontage in Betrieb zu nehmen. In order to ensure a uniform flow through the fluid flow path, the invention provides in a development that the supply and / or discharge of the fluid heat transfer medium to and / or from the Fluidstromweg by means of at least one connected to the Fluidstromweg U-shaped channel, the one and Has drain for the fluid heat transport medium. As a result, in addition to uniform flow, it is possible to commission the solar collector module at several connection points for edgewise or transverse mounting.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zumindest eine U-förmige Kanal einen, vorzugsweise verschließbaren, Verbindungskanal aufweist, der sich zwischen zwei Schenkeln des U-förmigen Kanals erstreckt. Dadurch ist eine rasche Zwangsentleerung des fluiden Wärmetransportmediums von dem Solarkollektormodul möglich.In a further development of the invention it is provided that the at least one U-shaped channel has a, preferably closable, connecting channel which extends between two legs of the U-shaped channel. As a result, rapid forced emptying of the fluid heat transfer medium from the solar collector module is possible.

Die Erfindung sieht in weiterer Ausgestaltung vor, dass in den Ausnehmungen in dem Material bzw. in der Materialkombination der Kollektorwanne Leitungen zum Transport des fluiden Wärmetransportmediums eingelegt sind und die Leitungen thermisch mit dem metallischen Absorber gekoppelt sind.The invention provides in a further embodiment, that in the recesses in the material or in the material combination of the collector trough lines for transporting the fluid heat transfer medium are inserted and the lines are thermally coupled to the metallic absorber.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Strahlung aufnehmende und wandelnde Absorber derart an dem Material bzw. an der Materialkombination der Kollektorwanne angeordnet und abschnittsweise von der Kollektorwanne beabstandet, dass Zwischenräume zwischen metallischem Absorber und Kollektorwanne den Fluidstromweg ausbilden und begrenzen oder dass wenigstens Abschnitte des Fluidstromweges ausgebildet und begrenzt werden. Hierbei können sowohl in der Kollektorwanne ausgebildete Ausnehmungen als auch in dem Absorber ausgebildete Wölbungen gemeinsam den Fluidstromweg bilden. Denkbar ist aber auch, dass die Kollektorwanne Ausnehmungen aufweist und der Absorber als plattenförmiges Element ohne Wölbungen ausgebildet ist, wobei in diesem Fall die Hohlräume zwischen den Ausnehmungen der Kollektorwanne und dem plattenförmigen Absorber den Fluidstromweg definieren.In a particularly preferred embodiment of the invention, the radiation absorbing and converting absorber is arranged on the material or on the material combination of the collector well and spaced from the collector well in sections, that spaces between metallic absorber and collector well form and limit the fluid flow path or that at least sections of Fluid flow path are formed and limited. In this case, both recesses formed in the collector trough and bulges formed in the absorber can jointly form the fluid flow path. It is also conceivable that the collector trough has recesses and the absorber is designed as a plate-shaped element without bulges, in which case the cavities between the recesses of the collector trough and the plate-shaped absorber define the fluid flow path.

Der metallische Absorber kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Ferner kann der metallische Absorber an der Kollektorwanne befestigt oder in das Material bzw. in die Materialkombination der Kollektorwanne eingegossen sein, so dass der Absorber in seiner räumlichen Stellung zu der Kollektorwanne festgelegt ist. Zwischen Absorber und Kollektorwanne werden wenigstens in Abschnitten durch Formung des metallischen Absorbers und/oder durch Formung der Kollektorwanne Zwischenräume erzeugt, in denen das Wärmetransportmedium transportiert werden kann, also zum Beispiel hindurchströmen kann. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung werden also keine separaten Rohrleitungen für die Fluidführung verwendet, sondern die Fluidstromwege werden unmittelbar von den Zwischenräumen zwischen dem metallischen Absorber und der Kollektorwanne gebildet und begrenzt. Es entfällt vollständig oder teilweise der Bedarf für die Ausbildung des Fluidstromweges mit separaten Bauteilen, wie beispielsweise Rohrleitungen und dergleichen. Die Formgebung des Absorbers und der Kollektorwanne können so aufeinander abgestimmt sein, dass der komplette Fluidstromweg zum Beispiel in einer mäanderförmigen Weise gebildet wird oder so, dass nur Abschnitte des Fluidstromweges gebildet werden, wobei seitlich zum Beispiel Bogenstücke, wie beispielsweise der zumindest eine U-förmige Kanal, oder sonstige Fluidverbinder für den Fluidtransport angesetzt werden können. Die zwischen Absorber und Kollektorwanne ausgebildeten Fluidstromwege können einen beliebigen Querschnitt aufweisen, zum Beispiel kann der Bereich zwischen Absorber und Wanne flächig durchströmt werden, indem über eine größere Fläche ein konstanter Abstand zwischen den Bauteilen eingehalten wird. Außerdem können zwischen Absorber und Keramik Hohlräume mit kreisförmigem, ovalem, mehreckigem oder mondsichelförmigem Querschnitt gebildet werden. Diese Beabstandung kann in einfacher Weise dadurch geschehen, dass der Absorber entsprechende Ausformungen oder Wölbungen aufweist, die zwischen einer flachen Kollektorwanne und dem aufliegenden Absorber einen zum Beispiel halbkreisförmigen Querschnitt bilden. Alternativ oder zusätzlich können in der Kollektorwanne Ausnehmungen ausgebildet sein, so dass ein flacher Absorber oder ein Absorber mit zusätzlichen Ausnehmungen aufgelegt werden kann, was zu entsprechenden Zwischenräumen zwischen Absorber und Kollektorwanne führt, die den Fluidstromweg ausbilden.The metallic absorber can be formed in one or more parts. Further, the metallic absorber can be attached to the collector trough or be cast in the material or in the material combination of the collector trough, so that the absorber is fixed in its spatial position to the collector trough. Between the absorber and the collector trough, at least in sections, by forming the metallic absorber and / or by shaping the collector trough, intermediate spaces are created in which the heat transport medium can be transported, that is, for example, can flow therethrough. In this embodiment of the invention, therefore, no separate pipes are used for the fluid guide, but the fluid flow paths are formed directly from the spaces between the metallic absorber and the collector trough and limited. It completely or partially eliminates the need for the formation of the fluid flow path with separate components, such as piping and the like. The shape of the absorber and the collector trough can be coordinated so that the complete fluid flow path is formed, for example in a meandering manner or so that only portions of the fluid flow path are formed, with laterally, for example, elbows, such as the at least one U-shaped Channel, or other fluid connector for the fluid transport can be applied. The fluid flow paths formed between absorber and collector trough can have any desired cross-section, for example, the area between the absorber and the trough can be flowed through by maintaining a constant distance between the components over a larger area. In addition, cavities with a circular, oval, polygonal or crescent-shaped cross section can be formed between absorber and ceramic. This spacing can be effected in a simple manner by the absorber having corresponding formations or bulges which form, for example, a semicircular cross-section between a flat collector trough and the overlying absorber. Alternatively or additionally, recesses may be formed in the collector well, so that a flat absorber or an absorber can be placed with additional recesses, resulting in corresponding spaces between absorber and collector well, which form the fluid flow path.

Bei einer diesbezüglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Solarkollektormoduls sind wenigstens auf der der Kollektorwanne zugewandten Seitenfläche des metallischen Absorbers zumindest abschnittsweise Wölbungen ausgebildet, die zu den in der Kollektorwanne ausgebildeten Ausnehmungen korrespondieren. Somit weist zumindest die der Kollektorwanne zugewandte Seitenfläche des metallischen Absorbers zu den Ausnehmungen der Kollektorwanne korrespondierende Wölbungen auf, die einen Teil des Fluidstromweges ausbilden und begrenzen. Dabei können die in dem metallischen Absorber ausgebildeten Wölbungen in die Ausnehmungen der Kollektorwanne hineinragen und ein mondsichelförmiges Querschnittsprofil bilden. Denkbar ist aber auch, dass die in dem metallischen Absorber ausgebildeten Wölbungen mit den in der Kollektorwanne ausgeformten Ausnehmungen im Wesentlichen ein kreisförmiges Querschnittsprofil bilden. Dabei kann die fluidführende Kanalbeschichtung durch ein hochtemperaturbeständiges Epoxidharz dargestellt sein.In a related embodiment of the solar collector module according to the invention at least on the side facing the collector trough side surface of the metallic absorber at least partially formed bulges, which correspond to the recesses formed in the collector trough. Thus, at least the collector trough facing side surface of the metallic absorber to the recesses of the collector trough on corresponding bulges, which form part of the fluid flow path and limit. In this case, the bulges formed in the metallic absorber can protrude into the recesses of the collector trough and form a crescent-shaped cross-sectional profile. It is also conceivable, however, for the bulges formed in the metallic absorber to form substantially a circular cross-sectional profile with the recesses formed in the collector trough. It can the fluid-conducting channel coating can be represented by a high-temperature-resistant epoxy resin.

Die Fertigung eines derartigen Solarkollektormoduls ist äußerst kostengünstig, da der Absorber mit seinen Ausformungen bzw. Wölbungen zum Beispiel in einem einfachen Umformprozess wie dem Tiefziehen hergestellt werden kann. Das Wärmeträgermedium durchfließt unmittelbar die Zwischenräume zwischen Absorber und Kollektorwanne, so dass auf aufwendige Fertigungsverfahren, insbesondere das Anschweißen von Metallrohren an den Absorber bei herkömmlichen Solarkollektoren, verzichtet werden kann. Weiterhin wird der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Solarkollektormoduls gegenüber herkömmlichen Kollektoren verbessert, da der Wärmeübergang vom Wärmeträgermedium zur Kollektorwanne deutlich geringer ist als bei der Verwendung von Kupferrohren. Es wird somit keine Wärme für die Aufheizung der Rohrleitungen selber verwandt und daher im Wesentlichen die gesamte Wärme in das Wärmeträgermedium eingebracht. Die Wärme, welche nicht in das Wärmeträgermedium transportiert werden kann, verbleibt im Wesentlichen im Absorber und steht weiterhin zur Ableitung zur Verfügung, statt in Rohrleitungen ausgetragen zu werden. Schließlich werden das Gewicht eines derartigen Absorbers und der Materialbedarf verringert, da mehrere Bestandteile des Solarkollektormoduls Doppelfunktionen erfüllen. Beispielsweise ist die Kollektorwanne isoliert und dient als mechanischer Träger des Absorbers, wobei sie zudem den Fluidstromweg begrenzt. Ferner bildet der Absorber ebenfalls den Fluidstromweg und erfüllt weiterhin seine Funktion als Absorber.The production of such a solar collector module is extremely cost-effective, since the absorber can be produced with its formations or bulges, for example in a simple forming process such as deep drawing. The heat transfer medium flows directly through the spaces between the absorber and collector trough, so that expensive manufacturing processes, in particular the welding of metal pipes to the absorber in conventional solar collectors, can be dispensed with. Furthermore, the efficiency of the solar collector module according to the invention over conventional collectors is improved because the heat transfer from the heat transfer medium to the collector well is significantly lower than when using copper pipes. There is thus no heat for the heating of the pipes themselves used and therefore introduced substantially all the heat in the heat transfer medium. The heat, which can not be transported into the heat transfer medium, remains essentially in the absorber and is still available for discharge, instead of being discharged in pipelines. Finally, the weight of such an absorber and the material requirements are reduced because several components of the solar collector module fulfill dual functions. For example, the collector tray is insulated and serves as a mechanical support of the absorber, while also limiting the fluid flow path. Furthermore, the absorber also forms the fluid flow path and continues to fulfill its function as an absorber.

Bei dem erfindungsgemäßen Solarkollektormodul können die Anschlüsse für einen Zu- und Ablauf unmittelbar am Absorber angeordnet werden, welcher in entsprechenden Bereichen Verbindungsvorbereitungen zum Anschweißen, Anlöten, Ankleben oder Verschrauben von entsprechenden Anschlussstücken vorsieht. Der Absorber kann zumindest teilweise aus nichtmetallischem Material besteht, um einen direkten Verbund mit der Kollektoroberfläche herzustellen und somit auf einen zusätzlichen Dichtwerkstoff zu verzichten. Auch kann der Absorber zumindest teilweise Zapfen oder Krampen aufweisen, die zur Fixierung des Absorbers im Integralschaum dienen. Denkbar ist es ferner, dass die fluidführenden Anschlüsse für Zu- und Ablauf zumindest teilweise integral in den Kollektor eingeschäumt sind. Darüber hinaus können die außenliegenden Medienanschlüsse und/oder zusätzliche Fixierelemente derart integral in den Kollektor eingeschäumt sein, um damit den Aufbau eines senkrechten oder/und waagerechten Verbundsystems beispielsweise für ein Fassaden- oder Dachsysteme zu realisieren.In the solar collector module according to the invention, the connections for an inlet and outlet can be arranged directly on the absorber, which provides in corresponding areas connection preparations for welding, soldering, gluing or screwing of corresponding fittings. The absorber may be at least partially made of non-metallic material to produce a direct bond with the collector surface and thus to dispense with an additional sealing material. Also, the absorber may at least partially have pins or staples, which serve to fix the absorber in the integral foam. It is also conceivable that the fluid-carrying connections for inlet and outlet are at least partially foamed integrally into the collector. In addition, the outer media connections and / or additional fixing elements can be integrally foamed in such a way in the collector so as to realize the construction of a vertical or / and horizontal composite system, for example, for a façade or roof systems.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die der Kollektorwanne abgewandte Seitenfläche des metallischen Absorbers zur Herstellung einer verbesserten Dichtigkeit der Fluidleitung mit einem metallischen Material beschichtet ist oder mit einer Folie bedeckt ist. Fernern kann in Weiterbildung der Erfindung die dem metallischen Absorber zugewandte Seitenfläche der Kollektorwanne mit einer Kunststoff- oder Metallfolie oder einem Metallblech versehen sein.In a further embodiment of the invention, it is provided that the side facing away from the collector trough of the metallic absorber is coated with a metallic material or covered with a film for producing an improved tightness of the fluid line. Furthermore, in a further development of the invention, the lateral surface of the collector trough facing the metallic absorber can be provided with a plastic or metal foil or a metal sheet.

Es ist in Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, wenn die Kollektorwanne im Bereich ihrer Außenwandungen teilweise mit einer mechanisch verstärkenden und thermisch isolierenden Struktur ausgebildet ist.It is advantageous in development of the invention if the collector trough is partially formed in the region of its outer walls with a mechanically reinforcing and thermally insulating structure.

In der Kollektorwanne und/oder in der mechanisch verstärkenden und thermisch isolierenden Struktur der Kollektorwanne im Bereich ihrer Außenwandungen können eine strukturierte Verstärkungslage mit verringerter Gesamtdichte verwendet werden, die zum Beispiel als Wabeneinsatz, Welleinsatz oder gitterförmiger oder mehrzelliger Einsatz ausgebildet ist. Derartige Einsätze können aus Zellstoffen, Papier, Kunststoffen, Glas, Glasfasern, Naturfasern, Basalt oder anderen mineralischen Materialien oder Metallen bestehen. Ebenso können Faserverbundwerkstoffe Verwendung finden, die aus den vorgenannten Werkstoffen oder Kombinationen daraus bestehen können. Der Aufbau dieser Verstärkungsbereiche schützt die keramische Konstruktion und stabilisiert das Kollektormodul. Dadurch, dass außerdem Bereiche mit reduzierter Dichte in der vorgenannten Weise eingebracht werden (nämlich zum Beispiel Waben oder Zelleneinsätze), wird eine zusätzliche thermische Isolierung erreicht.In the collector trough and / or in the mechanically reinforcing and thermally insulating structure of the collector trough in the region of its outer walls, a structured reinforcing layer with reduced overall density can be used, which is designed, for example, as a honeycomb insert, wave insert or lattice-shaped or multi-cell insert. Such inserts may consist of pulps, paper, plastics, glass, glass fibers, natural fibers, basalt or other mineral materials or metals. Likewise, fiber composite materials can be used, which may consist of the aforementioned materials or combinations thereof. The construction of these reinforcement regions protects the ceramic construction and stabilizes the collector module. In addition, by incorporating regions of reduced density in the aforementioned manner (viz. Honeycomb or cell inserts), additional thermal isolation is achieved.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Solarkollektormodul im Außenbereich wenigstens teilweise von einem Metall- oder Kunststoffprofil oder einer Kunststoffwanne umfasst.In a further development of the invention, the solar collector module in the outer region is at least partially covered by a metal or plastic profile or a plastic tub.

Die Umfassung mit einem Metallprofil erlaubt in einfacher Weise einen Schutz der Konstruktion (z. B. vor Stößen oder Beschädigungen) sowie die Anordnung von Befestigungselementen für die spätere Verbundmontage und ganz allgemein eine einfachere Handhabung des Solarkollektormoduls.The enclosure with a metal profile allows in a simple way a protection of the construction (eg from bumps or damage) as well as the arrangement of fasteners for the subsequent composite assembly and more generally a simpler handling of the solar collector module.

Zur Verringerung des Eigengewichts des Solarkollektormoduls sowie zur Erhöhung der Stabilität der Kollektorwanne kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Material bzw. die Materialkombination der Kollektorwanne als Bindemittel für Blähglasgranulat, Glashohlkugeln, Blähtonkugeln oder Kunststoffhohlkugeln dienen, die in dem Material bzw. der Materialkombination der Kollektorwanne vorhanden bzw. eingebettet sind.To reduce the dead weight of the solar collector module and to increase the stability of the collector well, in another embodiment of the invention, the material or the material combination of the collector trough can serve as a binder for expanded glass granules, glass hollow spheres, expanded clay spheres or plastic hollow spheres present in the material or material combination of the collector trough or embedded.

Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn das duroplastische Kunststoffmaterial ein Epoxidharz, vorzugsweise ein geschäumtes Epoxidharz, ist. Dadurch weist die Kollektorwanne eine hohe Festigkeit auf und ist ferner gegenüber Witterungseinflüssen weniger empfindlich. It is particularly preferred if the thermosetting plastic material is an epoxy resin, preferably a foamed epoxy resin. As a result, the collector trough on a high strength and is also less sensitive to weathering.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann das Solarkollektormodul mit einer Glasabdeckung über dem metallischen Absorber versehen sein. Herkömmliche Solarkollektormodule sind regelmäßig mit transparenten Abdeckungen versehen, um einen übermäßigen Wärmeaustrag aus dem Kollektor von bereits einmal eingefangener Wärme zu verhindern. Diese Möglichkeit ist bei dem erfindungsgemäßen Solarkollektormodul ebenfalls gegeben, um die Effizienz weiter zu erhöhen.In a development of the invention, the solar collector module can be provided with a glass cover over the metallic absorber. Conventional solar collector modules are regularly provided with transparent covers to prevent excessive heat leakage from the collector of previously trapped heat. This possibility is also given in the solar collector module according to the invention, in order to further increase the efficiency.

Schließlich sieht die Erfindung in einer Weiterbildung vor, dass der Absorber in seinen Randbereichen bis zur Glasabdeckung geführt und mit dieser vakuumdicht verbunden ist. Auf diese Weise kann zwischen Absorber und Glasabdeckung ein Vakuum ausgebildet werden, um den Wirkungsgrad des Solarkollektormoduls weiter zu erhöhen. Der Absorber kann zu diesem Zweck in den Randbereichen in Richtung Glasabdeckung wannenartig hochgezogen sein, um zwischen Glasabdeckung und Absorber einen Zwischenraum zu lassen, wobei zwischen Glas und Absorber Dichtelemente vorgesehen sein können.Finally, the invention provides in a development that the absorber is guided in its edge regions to the glass cover and connected to this vacuum-tight. In this way, a vacuum can be formed between the absorber and the glass cover in order to further increase the efficiency of the solar collector module. For this purpose, the absorber can be pulled up like a bath in the edge regions in the direction of the glass cover in order to leave a gap between the glass cover and the absorber, whereby sealing elements can be provided between glass and absorber.

Zusammenfassend kann mittels der Erfindung durch unterschiedliche Auslegung der Kanalgeometrien verschiedenen Anforderungen hinsichtlich Kollektorgröße, Wirkungsgrad, Gewicht und Dimensionen Rechnung getragen werden kann.In summary, various requirements with regard to collector size, efficiency, weight and dimensions can be taken into account by means of the invention by different design of the channel geometries.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention. The scope of the invention is defined only by the claims.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, in der beispielhaft ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:Further details, features and advantages of the subject matter of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawing, in which by way of example a preferred embodiment of the invention is shown. In the drawing shows:

1 eine Kollektorwanne für ein Solarkollektor-modul gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 a collector trough for a solar collector module according to a first embodiment of the invention,

2 einen Absorber für ein Solarkollektormodul gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 2 an absorber for a solar collector module according to the first embodiment of the invention,

3 zusammengefügte Komponenten des Solarkollektormoduls gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, 3 Assembled components of the solar collector module according to the first embodiment,

4 das Solarkollektormodul gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Frontansicht, 4 the solar collector module according to the first embodiment in front view,

5 das Solarkollektormodul gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einer teildurchsichtigen Ansicht, 5 the solar collector module according to the first embodiment in a partially transparent view,

6 ein Solarkollektormodul gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in Frontansicht, 6 a solar collector module according to a second embodiment in front view,

7 einen Absorber für ein Solarkollektormodul gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 7 an absorber for a solar collector module according to a third embodiment of the invention,

8 das Solarkollektormodul gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in Frontansicht und 8th the solar collector module according to the third embodiment in front view and

9 ein Solarkollektormodul mit U-förmigen Zu- und Ablaufkanälen. 9 a solar collector module with U-shaped inlet and outlet channels.

In den 1 bis 5 sind ein Solarkollektormodul 1 zum Übertragen von Strahlungsenergie in ein fluides Wärmetransportmedium bzw. dessen einzelne Komponenten gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels dargestellt. Das Solarkollektormodul 1 umfasst eine Kollektorwanne 2 und wenigstens einen metallischen Absorber 3. Der Absorber 3 dient zur Aufnahme von Strahlungsenergie und ist in der Kollektorwanne 2 angeordnet, wobei der Absorber 3 thermisch mit einem Fluidstromweg zur Abgabe der absorbierten Wärme an das fluide Wärmetransportmedium gekoppelt ist.In the 1 to 5 are a solar collector module 1 for transmitting radiation energy into a fluid heat transport medium or its individual components according to a first embodiment. The solar collector module 1 includes a collector tray 2 and at least one metallic absorber 3 , The absorber 3 serves to absorb radiant energy and is in the collector trough 2 arranged, the absorber 3 thermally coupled to a fluid flow path for delivering the absorbed heat to the fluid heat transport medium.

In 1 ist die in Form eines Trägerbauteils ausgebildete Kollektorwanne 2 dargestellt, wie sie in dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung zum Einsatz kommt. Die Kollektorwanne 2 weist einen rechteckigen Querschnitt auf und ist plattenförmig mit ebenen Ober- bzw. Seitenflächen ausgebildet. In der dem Absorber 3 zugewandten Fläche 4 der Kollektorwanne 2 sind Ausnehmungen 5 als zueinander parallel verlaufende Vertiefungen ausgebildet, die jeweils einen im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt 6 im Bereich der Vertiefungen aufweisen. Diese Ausnehmungen 5 bilden zumindest abschnittsweise den Fluidstromweg aus und sind äquidistant über eine Breite der Kollektorwanne 2 angeordnet. Die Kollektorwanne 2 ist dabei wenigstens teilweise aus einem duroplastischen Kunststoffmaterial gebildet. Ein derartiges Kunststoff-Bauteil kann mit Hilfe einer entsprechenden Form gegossen werden. Ferner können entsprechende Ausnehmungen 5 später durch Bearbeitungsschritte eingebracht werden, sofern die Ausnehmungen 5 nicht bereits durch die Form beim Gießen vorgegeben bzw. eingearbeitet sind. Die Dicke des Materials bzw. die Dicke der Kollektorwanne 2 unterhalb der Ausnehmungen 5 ist derart gewählt, dass bei den zu erwartenden Temperaturen in den Randbereichen der Kollektorwanne 2 nur unproblematische Temperaturerhöhungen für das Material bzw. den Werkstoff der Kollektorwanne 2 auftreten.In 1 is formed in the form of a support member collector tray 2 as used in the first embodiment according to the invention is used. The collector sink 2 has a rectangular cross-section and is plate-shaped with flat top or side surfaces. In the absorber 3 facing surface 4 the collector tray 2 are recesses 5 formed as mutually parallel depressions, each having a substantially semicircular cross-section 6 have in the region of the wells. These recesses 5 form at least partially the fluid flow path and are equidistant over a width of the collector well 2 arranged. The collector sink 2 is at least partially formed of a thermosetting plastic material. Such a plastic component can be cast by means of a corresponding mold. Furthermore, corresponding recesses 5 be introduced later by processing steps, if the recesses 5 not already predetermined or incorporated by the mold during casting. The thickness of the material or the thickness of the collector trough 2 below the recesses 5 is chosen such that at the expected temperatures in the edge regions of the collector trough 2 only unproblematic temperature increases for the material or the material of the collector trough 2 occur.

Bei dem duroplastischen Kunststoffmaterial der Kollektorwanne 2 kann es sich beispielsweise um ein Epoxidharz handeln, welches vorzugsweise geschäumt ist. Denkbar ist auch eine Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffmaterials, welches ein unverstärktes hartgeschäumtes oder verstärktes hartgeschäumtes Polyurethan sein kann. Alternativ zu diesen Materialien kann die Kollektorwanne 2 wenigstens teilweise aus zumindest zwei Materialien aus der Materialiengruppe keramisches Material, duroplastisches und thermoplastisches Kunststoffmaterial gebildet sein.In the thermosetting plastic material of the collector tray 2 it may be, for example, an epoxy resin, which is preferably foamed. It is also conceivable to use a thermoplastic material which may be an unreinforced hard-foamed or reinforced hard-foamed polyurethane. As an alternative to these materials, the collector tray 2 at least partially made of at least two materials from the material group ceramic material, thermosetting and thermoplastic plastic material.

Bei Verwendung des duroplastischen und/oder thermoplastischen Kunststoffmaterials für die Kollektorwanne 2 kann in alternativer Ausgestaltung das duroplastische Kunststoffmaterial einen keramischen Füllstoff aufweisen. Zusätzlich oder alternativ zu dem keramischen Füll-stoff kann das duroplastische und/oder thermoplastische Kunststoffmaterial der Kollektor-wanne 2 als Bindemittel für Blähglasgranulat, Glashohlkugeln, Blähtonkugeln oder Kunststoffhohlkugeln dienen, die in dem thermoplastischen Kunststoffmaterial der Kollektorwanne 2 eingebettet sind, um Gewicht einzusparen und außerdem die thermische Isolierfähigkeit des Materials weiter zu erhöhen. Bei Verwendung des keramischen Materials oder bei Verwendung der Kombination aus keramischem Material und zumindest einem der beiden Kunststoffmaterialien für die Kollektorwanne 2 ist es auch denkbar, dass das keramische Material als Bindemittel für Blähglasgranulat, Glashohlkugeln, Blähtonkugeln oder Kunststoffhohlkugeln dient. Es ist auch möglich diesen Aufbau der Kollektorwanne 2 aus mehreren Funktionsschichten mit unterschiedlichen Eigenschaften auszubilden. Z. B. könnten die oberen Schichten mit weniger/kleineren Kugeln bzw. Poren ausgebildet werden als weiter unten liegende Bereiche.When using the thermosetting and / or thermoplastic plastic material for the collector tray 2 For example, in an alternative embodiment, the thermosetting plastic material may comprise a ceramic filler. In addition or as an alternative to the ceramic filler, the thermosetting and / or thermoplastic plastic material may be the collector trough 2 serve as a binder for expanded glass granules, glass hollow spheres, expanded clay spheres or plastic hollow spheres, which in the thermoplastic material of the collector trough 2 embedded in order to save weight and also to further increase the thermal insulating ability of the material. When using the ceramic material or when using the combination of ceramic material and at least one of the two plastic materials for the collector tray 2 It is also conceivable that the ceramic material serves as a binder for expanded glass granules, glass hollow spheres, expanded clay spheres or plastic hollow spheres. It is also possible this structure of the collector tray 2 form of several functional layers with different properties. For example, the upper layers could be formed with fewer / smaller spheres or pores than areas further down.

Die nachstehenden Ausführungen, die sich auf das Material der Kollektorwanne 2 beziehen, sind gemäß der Erfindung so zu verstehen, dass die Kollektorwanne 2 aus einem duroplastischen Kunststoffmaterial, einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, einem keramischen Material oder aus einer Kombination aus duroplastischem Kunststoffmaterial, thermoplastischen Kunststoffmaterial und keramischem Material gebildet sein kann. Diese Ausführungen gelten für alle beschriebenen und noch zu beschreibenden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Solarkollektormoduls.The following remarks, referring to the material of the collector tray 2 are to be understood according to the invention so that the collector well 2 may be formed of a thermosetting plastic material, a thermoplastic plastic material, a ceramic material or a combination of thermosetting plastic material, thermoplastic material and ceramic material. These statements apply to all described and yet to be described embodiments of the solar collector module according to the invention.

Neben der Kollektorwanne 2 umfasst das erfindungsgemäße Solarkollektormodul 1 den Absorber 3, der in Form einer Metallplatte ausgebildet ist. 2 zeigt einen Absorber 3, wie er in dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Verwendung kommt. Der Absorber 3 ist aus einer Kupferlegierung gebildet, wobei in einem Tiefziehverfahren ein profilierter Absorber 3 hergestellt wurde. In äquidistanten Abständen sind zueinander parallel verlaufende Wölbungen 7 parallel zueinander angeordnet. Zwischen diesen Wölbungen 7 verläuft das Material des Absorbers 3 in Abschnitten 8 im Wesentlichen in einer Ebene. Alternativ können in einer nicht dargestellten Ausführungsform die Wölbungen 7 auch als Ausbuchtungen in der der Kollektorwanne 2 zugewandten Seitenfläche 9 des metallischen Absorbers 3 ausgebildet sein, die zu den in der Kollektorwanne 2 ausgebildeten Ausnehmungen 5 korrespondieren, wobei die der Kollektorwanne 2 abgewandte Seitenfläche 10 des Absorbers 3 dann eben ausgebildet ist.Next to the collector trough 2 includes the solar collector module according to the invention 1 the absorber 3 formed in the form of a metal plate. 2 shows an absorber 3 as used in the first embodiment of the invention. The absorber 3 is formed of a copper alloy, wherein in a deep drawing process a profiled absorber 3 was produced. At equidistant intervals are mutually parallel vaults 7 arranged parallel to each other. Between these vaults 7 runs the material of the absorber 3 in sections 8th essentially in one plane. Alternatively, in a non-illustrated embodiment, the bulges 7 also as bulges in the collector tub 2 facing side surface 9 of the metallic absorber 3 be formed, that to the in the collector trough 2 trained recesses 5 correspond, with the collector trough 2 opposite side surface 10 of the absorber 3 then just trained.

3 zeigt die wesentlichen Bestandteile des Solarkollektormoduls 1 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels im zusammengebauten Zustand in einer perspektivischen Darstellung. Die Kollektorwanne 2 ist unterhalb des metallischen Absorbers 3 auf dessen von der Sonne abgewandter Seite 9 angeordnet. Der Absorber 5 liegt unmittelbar auf der Kollektorwanne 2 auf und ist zumindest teilweise bzw. abschnittsweise in das Material bzw. in die Materialkombination der Kollektorwanne 3 eingegossen. Die in der Kollektorwanne 2 ausgebildeten Ausnehmungen 5 und die Wölbungen 7 des Absorbers 3 liegen übereinander, so dass zwischen Absorber 3 und Kollektorwanne 2 Fluiddurchführungen begrenzt werden, die einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Somit ist der metallische Absorber 3 derart an der Kollektorwanne 2 angeordnet und abschnittsweise von der Kollektorwanne 2 beabstandet, dass Zwischenräume 11 zwischen Absorber 3 und Kollektorwanne 2 wenigstens Abschnitte des Fluidstromweges 12 ausbilden und begrenzen. Demnach weist die der Kollektorwanne 2 zugewandte Seitenfläche bzw. Oberfläche 9 des metallischen Absorbers 3 zu den Ausnehmungen 5 der Kollektorwanne 2 korrespondierende Wölbungen 7 auf, die einen Teil des Fluidstromweges 12 ausbilden bzw. begrenzen. In den Zwischenräumen 11 zwischen Absorber 3 und Kollektorwanne 2 könnten beispielsweise Leitungen zum Transport des fluiden Wärmetransportmediums eingelegt werden, wobei die Leitungen thermisch mit dem metallischen Absorber 3 gekoppelt wären. Gemäß der Erfindung ist jedoch ein solches Leitungssystem entbehrlich, weil der Fluidstromweg 12 allein von den zueinander korrespondierenden Ausnehmungen 5 in der Kollektorwanne 2 und den Wölbungen 7 des Absorbers 3 gebildet wird. 3 shows the essential components of the solar collector module 1 according to the first embodiment in the assembled state in a perspective view. The collector sink 2 is below the metallic absorber 3 on its side facing away from the sun 9 arranged. The absorber 5 lies directly on the collector trough 2 on and is at least partially or in sections in the material or in the material combination of the collector trough 3 cast. The in the collector sink 2 trained recesses 5 and the vaults 7 of the absorber 3 lie one above the other, so that between absorber 3 and collector sink 2 Fluid passages are limited, which have a substantially circular cross-section. Thus, the metallic absorber 3 such on the collector tray 2 arranged and sections of the collector tray 2 spaced that spaces 11 between absorbers 3 and collector sink 2 at least portions of the fluid flow path 12 train and limit. Accordingly, that of the collector trough 2 facing side surface or surface 9 of the metallic absorber 3 to the recesses 5 the collector tray 2 corresponding bulges 7 on, which forms part of the fluid flow path 12 train or limit. In the intervals 11 between absorbers 3 and collector sink 2 For example, lines for transporting the fluid heat transfer medium could be inserted, the lines thermally with the metallic absorber 3 would be coupled. According to the invention, however, such a conduit system is dispensable because of the fluid flow path 12 only from the corresponding ones recesses 5 in the collector tray 2 and the vaults 7 of the absorber 3 is formed.

Aus den 3 und 4 ist ersichtlich, dass der Absorber 3 zwischen den Fluiddurchführungen, d. h. zwischen den Ausnehmungen 5 in der Kollektorwanne 2, unmittelbar über einen dichtenden Verbindungswerkstoff 17 auf der Kollektorwanne 2 aufliegt, so dass in diesen Bereichen kein Fluiddurchgang erfolgt. Der dichtende Verbindungswerkstoff 17 kann hierbei ein temperatur- und druckbeständiger Dichtwerkstoff sein, wie beispielsweise Silikon, der die Dichtigkeit des zwischen Absorber 3 und Kollektorwanne 2 ausgebildeten Fluidstromweges 12 stets gewährleistet ist. Es sei angemerkt, dass alternativ der Absorber 3 auch während des Herstellungsprozesses des Solarkollektors in die Kollektorwanne 2 eingegossen werden kann. Die Darstellung in 4, in welcher der Absorber 3 mittels des Verbindungswerkstoffs 17 an der Kollektorwanne 2 angebracht ist, ist nur exemplarisch, wobei in den übrigen Figuren auf eine Darstellung des Verbindungswerkstoffs 17 aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet wurde.From the 3 and 4 it can be seen that the absorber 3 between the fluid passages, ie between the recesses 5 in the collector tray 2 , directly above a sealing compound 17 on the collector sink 2 rests so that no fluid passage takes place in these areas. The sealing connection material 17 This may be a temperature and pressure resistant sealing material, such as silicone, the tightness between the absorber 3 and collector sink 2 trained fluid flow path 12 is always guaranteed. It should be noted that alternatively the absorber 3 during the manufacturing process of the solar collector in the collector trough 2 can be poured. The representation in 4 in which the absorber 3 by means of the connecting material 17 at the collector sink 2 is attached, is only an example, wherein in the other figures to an illustration of the connecting material 17 was omitted for reasons of clarity.

Es sei erwähnt, dass durch die Materialwahl für die Kollektorwanne 2 verschiedenste Möglichkeiten bestehen, die es beispielsweise ermöglichen, in das Kunststoffmaterial der Kollektorwanne 2 Befestigungs- und/oder Montagekomponenten sowie fluidführenden Anschlüsse für Zu- und Ablauf zumindest teilweise integral einzuschäumen.It should be mentioned that by the choice of material for the collector tray 2 There are various possibilities that make it possible, for example, in the plastic material of the collector trough 2 Mounting and / or mounting components and fluid-carrying connections for inlet and outlet at least partially integrally foam.

Die Kollektorwanne 2 umgibt im unteren Bereich und an den Seiten eine Verstärkungslage 13, die aus einer Wabenstruktur aus einem Verbundwerkstoff gefertigt ist. Die Verstärkungslage 13 stützt die Kollektorwanne 2 und verleiht der Konstruktion zusätzliche mechanische Stabilität, wobei sie eine weitere thermische Isolation gegenüber der Umgebung gewährleistet. Entlang einer Erstreckung des Solarkollektormoduls 1 sind außerdem seitliche Metallprofile 14 angeordnet, welche das Paket aus Absorber 3, Kollektorwanne 2 sowie Verstärkungslage 13 umfassen. An diesem Metallprofil 14 können beispielsweise Befestigungselemente angeordnet sein, welche die Handhabung des Solarkollektormoduls 1 erleichtern. Alternativ kann anstelle der Verstärkungslage 13 und der Metallprofile 14 die Kollektorwanne 2 im Außenbereich wenigstens teilweise von einer in den Figuren nicht dargestellten Kunststoffwanne umfasst sein. Denkbar ist es ferner, dass die Verstärkungslage 13 und Metallprofile 14 aufweisende Struktur, welche zur mechanischen Verstärkung und thermischen Isolation der Kollektorwanne 2 dient, und/oder die Kollektorwanne 2 selbst eine Wabenstruktur oder eine Wellstruktur oder eine Gitterstruktur oder einen mehrzelligen Aufbau zur Erhöhung der Festigkeit aufweisen.The collector sink 2 surrounds in the lower area and on the sides of a reinforcing layer 13 , which is made of a honeycomb structure made of a composite material. The reinforcement layer 13 supports the collector sink 2 and adds mechanical stability to the construction, while providing further thermal isolation from the environment. Along an extension of the solar collector module 1 are also lateral metal profiles 14 arranged which the package of absorber 3 , Collector sink 2 as well as reinforcement layer 13 include. At this metal profile 14 For example, fastening elements can be arranged which facilitate the handling of the solar collector module 1 facilitate. Alternatively, instead of the reinforcement layer 13 and the metal profiles 14 the collector tray 2 outside at least partially be covered by a plastic tray, not shown in the figures. It is also conceivable that the reinforcing layer 13 and metal profiles 14 having structure, which for mechanical reinforcement and thermal insulation of the collector trough 2 serves, and / or the collector tray 2 itself have a honeycomb structure or a corrugated structure or a lattice structure or a multicellular structure for increasing the strength.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die Darstellung in dieser Weise nur zur Verdeutlichung gewählt wurde. In der Praxis werden die Fluiddurchführungen nicht offen an zwei Seiten des Solarkollektormoduls 1 enden, sondern es werden entsprechende Zwischenverbindungen oder Überleitungen vorgesehen, die entweder durch Bogenstücke oder durch geeignete Ausbildung und Formgebung des Absorbers 3 und der Kollektorwanne 2 gebildet sind. Beispielsweise kann eine mäanderförmige Anordnung der Ausnehmungen 5 und der Wölbungen 7 gewählt werden, wobei dann der Zulauf des Wärmetransportmediums (zum Beispiel Glykol oder ein anderes Fluid) an einer Ecke des Solarkollektormoduls 1 erfolgt und der Ablauf des erwärmten Transportmediums an einer anderen Ecke.It should be noted that the presentation has been chosen in this way only for clarity. In practice, the fluid passages do not become open on two sides of the solar collector module 1 but appropriate interconnections or transfers are provided, either by elbows or by appropriate design and shaping of the absorber 3 and the collector tray 2 are formed. For example, a meandering arrangement of the recesses 5 and the vaults 7 are selected, in which case the feed of the heat transfer medium (for example, glycol or other fluid) at a corner of the solar collector module 1 takes place and the expiration of the heated transport medium at another corner.

Derartige Überleitungen oder Querverbindungen können auch in gleicher Weise ausgebildet sein wie die Fluidleitungen selber, also zwischen der Kollektorwanne 2 und dem Absorber 3 oder durch Bogenstücke aus einem anderen Material.Such transfers or cross connections can also be designed in the same way as the fluid lines themselves, ie between the collector trough 2 and the absorber 3 or through elbows made of a different material.

4 zeigt das Solarkollektormodul 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einer Ansicht von vorne auf eine Stirnseite, wobei in dieser Darstellung zusätzlich eine abdeckende Glasplatte 15 dargestellt ist. Diese Glasplatte 15 ist an den Metallprofilen 14 dichtend befestigt, so dass zwischen der Glasplatte 15 und dem Absorber 3 ein Zwischenraum 16 mit Vakuum hergestellt werden kann. Dazu können zusätzlich Dichtungen zwischen dem Absorber 3 und den Metallprofilen 14 sowie auch zwischen den Metallprofilen 14 und der Kollektorwanne 2 vorgesehen werden. In dieser Darstellung ist besonders gut zu erkennen, dass die aus Absorber 3 und Kollektorwanne 2 gebildeten Fluiddurchführungen bzw. Fluidstromwege 12 im wesentlichen einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. 4 shows the solar collector module 1 according to the first embodiment in a view from the front on a front side, wherein in this illustration additionally a covering glass plate 15 is shown. This glass plate 15 is at the metal profiles 14 sealed, so that between the glass plate 15 and the absorber 3 a gap 16 can be made with vacuum. These can also seals between the absorber 3 and the metal profiles 14 as well as between the metal profiles 14 and the collector tray 2 be provided. In this presentation, it is particularly easy to see that the absorber 3 and collector sink 2 formed fluid passages or fluid flow paths 12 have a substantially circular cross-section.

5 zeigt die Konstruktion aus 4 in einer perspektivischen Ansicht, wobei sämtliche Bauteile teildurchlässig dargestellt sind, so dass verdeckte Bereiche gestrichelt erscheinen. 5 shows the construction 4 in a perspective view, wherein all components are shown partially transparent, so that hidden areas appear dashed.

In einer alternativen Weiterbildung des Solarkollektors 1 kann die dem metallischen Absorber 3 zugewandte Seitenfläche der Kollektorwanne 4 mit einer Kunststoff- oder Metallfolie oder einem Metallblech versehen sein.In an alternative development of the solar collector 1 Can the metallic absorber 3 facing side surface of the collector trough 4 be provided with a plastic or metal foil or a metal sheet.

Das erfindungsgemäße Solarkollektormodul 1 kombiniert die Vorzüge des duroplastischen und/oder thermoplastischen Kunststoffmaterials und/oder keramischen Materials für die Kollektorwanne, indem die mechanische Belastbarkeit des Materials ausgenutzt wird. Die thermischen Isoliereigenschaften der Kollektorwanne 2 können durch Einbringung eines geeigneten Füllstoffmaterials, wie zum Beispiel eines keramischen Füllstoffs, Blähglasgranulat, Glashohlkugeln, Blähtonkugeln oder Kunststoffhohlkugeln, erhöht werden. Sollte das Material der Kollektorwanne 2 den Temperaturanforderungen des Solarkollektormoduls 1 nicht genügen, so kann zwischen dem Absorber 3 und der Kollektorwanne 2 eine Lage einer Kunststoff- oder Metallfolie zur thermischen Isolierung und zum Schutz der Kollektorwanne 2 eingebracht werden, wobei die Verbindung von Folie und Absorber dann durch Schweißen, Kleben, Dichten oder Pressen erreicht werden kann. Ferner kann aus Gründen der thermischen Isolierung zwischen der Kollektorwanne 2 und der Folie ein Zwischenraum vorgesehen sein, der entweder Luft oder eine dünne Isolationsschicht, beispielsweise Mineralwolle, aufweist, um die Temperatureinleitung in die Kollektorwanne 2 zu begrenzen.The solar collector module according to the invention 1 combines the advantages of the thermosetting and / or thermoplastic plastic material and / or ceramic material for the collector trough by exploiting the mechanical strength of the material. The thermal insulation properties of the collector sink 2 may be prepared by incorporation of a suitable filler material, such as a ceramic filler, expanded glass granules, Hollow glass spheres, expanded clay spheres or hollow plastic spheres are increased. Should the material of the collector tray 2 the temperature requirements of the solar collector module 1 not enough, so can between the absorber 3 and the collector tray 2 a layer of plastic or metal foil for thermal insulation and protection of the collector trough 2 can be introduced, wherein the compound of film and absorber can then be achieved by welding, gluing, sealing or pressing. Furthermore, for reasons of thermal insulation between the collector trough 2 and the film may be provided a space having either air or a thin insulating layer, such as mineral wool, to the temperature introduction into the collector trough 2 to limit.

Erfindungsgemäß wird statt einer aufwendig zu fertigenden Rohrkonstruktion die Fluiddurchführung 12 in einfacher Weise durch Aufeinanderfügen des Absorbers 3 und der Kollektorwanne 2 gebildet, ohne dass es aufwendiger Schweißarbeiten oder sonstiger Verbindungsarbeiten eines Rohrsystems mit dem Absorber und/oder der Kollektorwanne bedarf. Der Absorber 3 wird zu diesem Zweck bei der Herstellung der Kollektorwanne 2 sogar in diese eingegossen, um eine Dichtigkeit in gewünschten Bereichen zwischen diesen Bauteilen herzustellen.According to the invention, the fluid feedthrough instead of an expensive to be manufactured pipe construction 12 in a simple manner by stacking the absorber 3 and the collector tray 2 formed, without the need for elaborate welding or other connection work of a pipe system with the absorber and / or the collector tray. The absorber 3 is used for this purpose in the manufacture of the collector trough 2 even poured into these to make a seal in desired areas between these components.

6 zeigt eine Ansicht von vorne von einem Solarkollektormodul 1' gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Absorber 3' als flache bzw. ebene Metallplatte ohne Wölbungen ausgebildet und liegt auf der Kollektorwanne 2 auf. Diese einfache Gestaltung eines Absorbers 3' erlaubt die Ausbildung von Fluidführungen, die nun im Wesentlichen einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen. In diesem Beispiel ist gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel die Kontaktfläche zwischen Absorber 3' und Flüssigkeitsstrom reduziert. Dafür fließt jedoch auch erheblich weniger Fluid durch den verringerten Querschnitt. Dieses Solarkollektormodul 1' ist äußerst einfach in der Fertigung, da dieser Absorber 3' keinerlei wesentliche Formgebungsschritte erfordert. Durch die flache bzw. ebene Ausbildung des Absorbers 3' kann das gesamte Solarkollektormodul 1' noch flacher gebaut werden, d. h. die Bauhöhe des Solarkollektormoduls 1' kann im Vergleich zu herkömmlichen Modulen geringer ausgeführt werden. 6 shows a front view of a solar collector module 1' according to a second embodiment of the invention. In this embodiment, the absorber 3 ' designed as a flat or flat metal plate without bulges and lies on the collector tray 2 on. This simple design of an absorber 3 ' allows the formation of fluid guides, which now have a substantially semicircular cross-section. In this example, compared to the first embodiment, the contact surface between the absorber 3 ' and reduced liquid flow. However, significantly less fluid flows through the reduced cross-section. This solar collector module 1' is extremely easy to manufacture, because this absorber 3 ' does not require any significant shaping steps. Due to the flat or planar design of the absorber 3 ' can the entire solar collector module 1' even flatter, ie the height of the solar collector module 1' can be made smaller compared to conventional modules.

7 zeigt einen Absorber 3'' , wie er in einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Einsatz kommen kann. Bei diesem Absorber 3'' sind parallel verlaufende Wölbungen 7'' ausgebildet, die jedoch eine geringere Auswölbungshöhe (bzw. einen größeren Krümmungsradius) aufweisen als die Wölbungen 7 in dem ersten Ausführungsbeispiel. Außerdem sind die Wölbungen 7'' bei diesem Absorber 3'' nach untern ausgebildet, so dass im zusammengebauten Zustand des Solarkollektormoduls 1'' die in dem Absorber 3'' ausgebildeten Wölbungen 7'' in die Ausnehmungen 5 der Kollektorwanne 2 hineinragen, so dass der Fluidstromweg ein im Wesentlichen mondsichelförmiges Querschnittsprofil aufweist. 7 shows an absorber 3 '' , as it can be used in a third embodiment of the invention. In this absorber 3 '' are parallel vaults 7 '' formed, however, have a lower bulge height (or a larger radius of curvature) than the bulges 7 in the first embodiment. In addition, the vaults 7 '' at this absorber 3 '' formed according to, so that in the assembled state of the solar collector module 1'' in the absorber 3 '' trained vaults 7 '' in the recesses 5 the collector tray 2 protrude so that the fluid flow path has a substantially crescent-shaped cross-sectional profile.

8 zeigt den zusammengebauten Zustand, in welchem der Absorber 3'' aus 7 in die Kollektorwanne 2 eingelegt ist und die Wölbungen 7'' in den Ausnehmungen 5 der Kollektorwanne 2 angeordnet sind. Auf diese Weise wird eine vergrößerte Kontaktfläche zwischen Absorber 3'' und Fluid bei verringertem Volumen gegenüber dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel erzielt. 8th shows the assembled state in which the absorber 3 '' out 7 in the collector tray 2 is inserted and the vaults 7 '' in the recesses 5 the collector tray 2 are arranged. In this way, an enlarged contact area between absorber 3 '' and reduced volume fluid over the first and second embodiments.

In 9 ist ein Solarkollektormodul 1 in schematischer Darstellung gezeigt, bei dem der Fluidstromweg 12 von einer Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Rohren gebildet ist. Diese Rohre sind an Ihren Endseiten jeweils mit einem Leitungskanal bzw. Kanal 20 und 21 verbunden, der U-förmig, d. h. zwei Schenkel aufweisend, ausgebildet ist. Ein erster Schenkel des U-förmigen Kanals 20, 21 ist direkt mit den den Fluidstromweg 12 bildenden Rohren verbunden, wohingegen der zweite Schenkel des U-förmigen Kanals 20, 21 einen Zulauf 22, 24 und einen Ablauf 23, 25 für das für das fluide Wärmetransportmedium aufweist. Diese Anordnung ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung des fluiden Wärmetransportmediums innerhalb der den Fluidstromweg 12 bildenden Rohre. Erfindungsgemäß weist zumindest einer der beiden U-förmigen Kanäle (in Figur der U-förmige Kanal 20) einen Verbindungskanal 26 auf, der sich zwischen den zwei Schenkel des U-förmigen Kanals 20 erstreckt. Die beiden Schenkel des jeweiligen U-förmigen Kanals 20, 21 bilden Sammelrohre, wobei der Verbindungskanal 26 dazu dient, eine vollständige Restentleerung zu gewährleisten. Der Verbindungskanal 26 kann zu diesem Zweck verschließbar ausgebildet sein, wobei er im normalen Betrieb des Solarkollektormoduls geschlossen ist.In 9 is a solar collector module 1 shown in schematic representation, in which the fluid flow path 12 is formed by a plurality of parallel tubes. These tubes are each at their end sides with a conduit or channel 20 and 21 connected, the U-shaped, ie having two legs, is formed. A first leg of the U-shaped channel 20 . 21 is directly related to the fluid flow path 12 while the second leg of the U-shaped channel 20 . 21 a feed 22 . 24 and a process 23 . 25 for having for the fluid heat transport medium. This arrangement allows for even distribution of the fluid heat transfer medium within the fluid flow path 12 forming pipes. According to the invention, at least one of the two U-shaped channels (in Figure the U-shaped channel 20 ) a connection channel 26 on, extending between the two legs of the U-shaped channel 20 extends. The two legs of the respective U-shaped channel 20 . 21 form manifolds, wherein the connecting channel 26 serves to ensure complete emptying. The connection channel 26 may be formed closable for this purpose, being closed during normal operation of the solar collector module.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So sind zum Beispiel der Formgebung des Absorbers und der Kollektorwanne kaum Grenzen gesetzt. Es ist möglich, den Anforderungen exakt angepasste Querschnitte für die Fluidwege zu erzeugen, je nachdem, ob ein großer Fluiddurchsatz oder eine starke Erhitzung gewünscht ist. Bei der Materialwahl für den Absorber kann auf sämtliche im Stand der Technik bekannte Absorbermaterialien oder sonstige Materialien mit hoher Absorptionseigenschaft und thermischer Beständigkeit zurückgegriffen werden. Ferner kann der Absorber nichtmetallische Bereiche zur direkten Verbindung mit der Kollektorwanne aufweist, so dass ein Verbindungswerkstoff entbehrlich ist. Eine Verbindung kann auch dadurch realisiert werden, indem die Kollektorwanne zur Fixierung des Absorbers an der Kollektorwanne dienende Zapfen oder Krampen aufweist. Außerdem ist die Formgebung der Fluidführungen in ihrer Erstreckung über das Solarkollektormodul nahezu beliebig. Beispielsweise sind bei derartigen Kollektoren, je nach Anforderung, auch Kollektoren mit abweichenden Ausführungsformen, zum Beispiel mehreckige Kollektoren, runde Kollektoren in einfacher Weise zu fertigen, was bei der Verwendung von Rohrleitungen nur mit aufwendigen Verfahrensschritten möglich war. Auch die Maßfertigung von Solarkollektoren, die exakt auf den jeweiligen Bedarf angepasst sind, ist mit äußerst geringem Aufwand möglich. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind.Numerous modifications are possible within the scope of the invention. For example, the shape of the absorber and the collector trough are virtually unlimited. It is possible to produce exactly adapted cross sections for the fluid paths according to the requirements, depending on whether a high fluid throughput or a strong heating is desired. In the choice of material for the absorber can be used on all known in the art absorber materials or other materials with high absorption properties and thermal resistance. Furthermore, the absorber may have non-metallic regions for direct connection to the collector trough, so that a connecting material is dispensable. A connection can also be realized by having the collector trough for fixing the absorber on the collector trough serving pins or staples. In addition, the shape of the fluid guides in their extension through the solar collector module is almost arbitrary. For example, in such collectors, depending on the requirements, also collectors with different embodiments, for example, polygonal collectors, round collectors to produce in a simple manner, which was only possible with the use of piping with complex process steps. The custom-made solar collectors, which are adapted exactly to the respective needs, is possible with very little effort. It is understood that the above-mentioned features can be used not only in the combination given, but also in other combinations or alone.

Claims

Solar collector module for transferring radiant energy into a fluid heat transfer medium, with a collector trough ( 2 ), in which at least one essentially metallic absorber ( 3 . 3 ' . 3 '' ) is arranged for receiving radiant energy which is thermally connected to a fluid flow path ( 12 ) for delivering the absorbed heat to the through the fluid flow path ( 12 ) is conveyed through the conveyed fluid heat transfer medium, wherein the collector trough ( 2 ) is formed at least partially from a plastic material and / or a ceramic material, the metallic absorber ( 3 . 3 ' . 3 '' ) at least partially into the material of the collector trough ( 2 ) or the metallic absorber ( 3 . 3 ' . 3 '' ) by means of a sealing compound material ( 17 ) on the collector tray ( 2 ) and in the material of the collector trough ( 2 ) at least partially recesses ( 5 ) for forming the fluid flow path ( 12 ) are formed.

Solar collector module according to claim 1, wherein the plastic material of the collector trough ( 2 ) is a thermosetting and / or thermoplastic material.

Solar collector module according to claim 1 or 2, wherein the supply and / or discharge of the fluid heat transfer medium to and / or from the fluid flow path ( 12 ) by means of at least one with the fluid flow path ( 12 ) U-shaped channel ( 20 . 21 ), which has an inlet and outlet ( 22 . 23 ; 24 . 25 ) for the fluid heat transport medium.

Solar collector module according to claim 3, wherein the at least one U-shaped channel ( 20 ), a preferably closable, connecting channel ( 26 ), which extends between two legs of the U-shaped channel ( 20 ).

Solar collector module according to one of the preceding claims, wherein the metallic absorber ( 3 . 3 ' . 3 '' ) at the collector trough ( 2 ) and sections of the collector tray ( 2 ) is spaced that spaces ( 11 ) between absorber ( 3 . 3 ' . 3 '' ) and collector trough ( 2 ) at least portions of the fluid flow path ( 12 ) train and limit.

Solar collector module according to one of the preceding claims, wherein at least on the collector trough ( 2 ) facing side surface ( 9 ) of the metallic absorber ( 3 . 3 ' . 3 '' ) at least partially vaults ( 7 . 7 '' ) are formed, which correspond to those in the collector trough ( 2 ) formed recesses ( 5 ) correspond.

Solar collector module according to claim 6, wherein at least the collector trough ( 2 ) facing side surface ( 9 ) of the metallic absorber ( 3 . 3 ' . 3 '' ) to the recesses ( 5 ) of the collector tray ( 2 ) corresponding bulges ( 7 . 7 '' ), which forms part of the fluid flow path ( 12 ) train and limit.

Solar collector module according to claim 6 or 7, wherein in the metallic absorber ( 3 '' ) formed vaults ( 7 '' ) into the recesses ( 5 ) of the collector tray ( 2 protrude) and the vaults ( 7 '' ) and the recesses ( 5 ) form a crescent-shaped cross-sectional profile.

Solar collector module according to claim 6 or 7, wherein in the metallic absorber ( 3 ) formed vaults ( 7 ) with the in the collector tray ( 2 ) formed recesses ( 5 ) substantially form a circular cross-sectional profile.

Solar collector module according to one of the preceding claims, wherein the collector trough ( 2 ) in the region of their outer walls partially with a mechanically reinforcing and thermally insulating structure ( 13 ) is trained.

Solar collector module according to claim 10, wherein the structure ( 13 ) and / or the collector tray ( 3 ) has a honeycomb structure or a corrugated structure or a lattice structure or a multicellular structure for increasing the strength.

Solar collector module according to one of the preceding claims, wherein the material of the collector trough ( 2 ) is used as a binder for expanded glass granules, hollow glass spheres, expanded clay spheres or hollow plastic spheres, which in the material of the collector trough ( 2 ) are embedded.

Solar collector module according to one of the preceding claims, wherein in the plastic material of the collector trough ( 2 ) Mounting and / or mounting components and fluid-carrying connections are at least partially integrally foamed for inlet and outlet.

Solar collector module according to one of the preceding claims, wherein the absorber ( 3 . 3 ' . 3 '' ) non-metallic areas for direct connection to the collector trough ( 2 ) having.

Solar collector module according to one of the preceding claims, wherein the collector trough ( 2 ) for fixing the absorber ( 3 . 3 ' . 3 '' ) on the collector tray ( 2 ) serving pins or staples