DE202011104146U1

DE202011104146U1 - Solar - Lamellen - Luftkollektor

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Publication number: DE202011104146U1
Application number: DE202011104146U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-08-06
Filing date: 2011-08-06
Publication date: 2011-11-17
Anticipated expiration: 2021-08-07

Abstract

Solar-Luftkollektor aus einem Gehäuse mit lichtdurchlässiger Frontverglasung und einer dahinter angeordneten Solar-Absorberfläche sowie einem Lufteinlass und einem Luftauslass, dadurch gekennzeichnet, dass die Solar-Absorberfläche aus einer Vielzahl von einzelner Lamellen (11; 12; 13; 14) besteht, die selektiv beschichtet oder lackiert sind und jalousieartig, sich teilweise überlappend, beabstandet von der Frontverglasung (3; 4) und einer Gehäuserückwand (15; 16) im Gehäuse (1; 2) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Solar-Luftkollektor gemäß dem Oberbegriff des ersten Schutzanspruches.
Herkömmliche Solar-Luftkollektoren bestehen aus einem Rahmen, einer rückseitigen Isolierung, einer Frontverglasung, einem Luftkanal mit Ein- und Auslass und einer lackierten oder selektivbeschichteten Absorberfläche, welche aus Aluminiumblech gefertigt ist. Mittels eines Gebläses wird Luft durch den Luftkanal befördert, wobei von dieser die Wärme der durch Solarstrahlung erhitzten Absorber aufgenommen und durch den Auslass zum Verbraucher transportiert wird. Üblicherweise wird die Absorberfläche dabei von der Luft vor- oder hinterspült.
Das Problem, das sich bei diesem Design ergibt, liegt insbesondere in der Absorberfläche, die aus einem glatten, durchgehenden Blech besteht, welches zwangsweise den horizontalen und vertikalen Aufstellwinkel des Kollektors annimmt. Soll die Anlage zu einer bestimmten Jahreszeit am ertragsreichsten sein ist es wichtig, den Kollektor auf den Sonnenstand zu jener Zeit auszurichten, was bei der Dach- oder Wandmontage problematisch ist, da der Montagewinkel und somit die Ausrichtung der Absoberfläche gleich dem Winkel des Daches oder der Wand ist.
Zudem ist die potentielle Fläche des Absorbers im Verhältnis zur Kollektorgröße durch die glatte Fläche nicht optimal genutzt. Der solare Wirkungsgrad solcher Anlagen bleibt weit hinter dem möglichen Potenzial zurück.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, den Wirkungsgrad und auch die Wirtschaftlichkeit eines solchen Solar-Luftkollektors wesentlich zu verbessern.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den in Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen.
Dadurch, dass die Solarabsorberfläche aus einer Vielzahl von einzelnen Lamellen besteht, die selektiv beschichtet oder lackiert sind und jalousieartig sich teilweise überlappend, beabstandet von der Frontverglasung und einer Gehäuserückwand im Gehäuse angeordnet sind, wird die Kollektorfläche wesentlich vergrößert, wodurch eine höhere und schnellere Wärmeabgabe vom Absorber an die Luft erreicht wird, wodurch sich der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Solar-Luftkollektors bereits wesentlich verbessert.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich mit und in Kombination aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Lamellen von der Luft vor als auch hinterspült, wodurch eine verbesserte Verwirbelung der Luft im Gehäuse erzielt werden kann, wodurch eine höhere und schnellere Wärmeaufnahme erreicht wird, was sich wiederum positiv auf den erzielbaren Wirkungsgrad auswirkt.
Bevorzugt ist des Weiteren eine Ausführungsform, bei der die Lamellen mindestens einfach längsseitig zu einer Lichteintrittsrichtung hin konkav abgewinkelt sind, so dass sich durch die jalousieartige Anordnung nicht nur die Kollektorfläche vergrößert, sondern innerhalb des Gehäuses eine optimale, möglichst rechtwinklige, Ausrichtung der einzelnen Lamellen zur Sonne hin gewährleistet werden kann, was die Leistungsfähigkeit des erfinderischen Solar-Luftkollektors wesentlich verbessert bzw. ermöglicht die Lamellen auf denjenigen jahreszeitlichen Sonnenstand auszurichten, an dem der Kollektor am ertragsreichten sein soll.
Das Gehäuse weist neuerungsgemäß seitliche Lochleisten auf und die Lamellen stirnseitige Nasen, die in die Löcher der Lochleisten eingreifen, so dass eine höchst einfache und wirkungsvolle aber auch besonders wirtschaftliche Befestigung der Lamellen ohne zusätzliche Befestigungsbauteile ermöglicht wird, wobei die Loch-leisten aus einer dünnen Blechschiene bestehen können, die seitlich innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Die Löcher sind dabei um ein angemessenes Maß größer als die Nasen um eine problemlose Wärmelängenausdehnung der Lamellen zu gewährleisten.
Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben: Es zeigen:
1 einen Schnitt durch einen senkrecht anzubauenden Solar-Luftkollektor,
2 einen Schnitt durch einen auf einer 45° Dachschräge anzuordnenden Solar-Luftkollektor
3 eine Draufsicht auf einen Kollektor gemäß 1.
4 eine Detailansicht der auf die Lochleiste montierten Lamellen.
5 eine Detailansicht der noch ungewinkelten Lamellen und einer Lochleiste.
6 Eine Detail-Unteransicht einer auf die Lochleiste montierten Lamelle.
Der Solar-Luftkollektor besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse (1; 2) mit lichtdurchlässiger Frontverglasung (3; 4) und einer dahinter angeordneten Absorberfläche sowie einem Lufteinlass (5; 6; 7) und einem Luftauslass (8; 9; 10), wobei die Solarabsorberfläche aus einer Vielzahl von einzelnen Lamellen (11; 12; 13; 14) besteht, die selektiv beschichtet oder lackiert sind und jalousieartig, sich teilweise überlappend und beabstandet von der Frontverglasung (3; 4) und einer Gehäuserückwand (15; 16) im Gehäuse (1; 2) angeordnet sind.
Die Lamellen (11; 12; 13; 14) werden von der in einem Luftkanal angeordneten Gebläse geförderten Luft beidseitig umströmt, wobei die Lamellen des in 1 dargestellten Solar-Luftkollektors so abgewinkelt angeordnet sind, dass sie einen hohen Wirkungsgrad bei tiefstehender Wintersonne bzw. einem Übergangszeitsonnenstand aufweisen, ebenso wie die Lamellen (12) des in 2 dargestellten Solar-Luftkollektors, die andersartig abgewinkelt sind und in einem anderen Winkel zum Gehäuse, aber in einem optimierten Winkel zur Sonneneinstrahlung stehen.
In 3 sind ein Lufteinlass (7) und ein Luftauslass (10) dargestellt, die, wie gestrichelt dargestellt, auch an der Unterseite vorgesehen sein können.

Claims

Solar-Luftkollektor aus einem Gehäuse mit lichtdurchlässiger Frontverglasung und einer dahinter angeordneten Solar-Absorberfläche sowie einem Lufteinlass und einem Luftauslass, dadurch gekennzeichnet, dass die Solar-Absorberfläche aus einer Vielzahl von einzelner Lamellen (11; 12; 13; 14) besteht, die selektiv beschichtet oder lackiert sind und jalousieartig, sich teilweise überlappend, beabstandet von der Frontverglasung (3; 4) und einer Gehäuserückwand (15; 16) im Gehäuse (1; 2) angeordnet sind.
Solar-Luftkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (11; 12; 13; 14) von der Luft vor- als auch hinterspült sind.
Solar-Luftkollektor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lamelle (11, 12; 13; 14) mindestens einfach längsseitig zu einer Lichteinstrahlrichtung hin konkav abgewinkelt ist.
Solar-Luftkollektor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (1; 2) seitliche Lochleisten (17; 18; 19) angeordnet sind und die Lamellen (11; 12; 13; 14) stirnseitige Nasen (20; 21; 22) aufweisen, die in die im Verhältnis zu den Nasen größer ausgestanzten Langlöcher der Lochleisten (17; 18; 19) eingreifen und anschließend zur Sicherung an der Unterseite umgebogen werden.
Solar-Luftkollektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nasen (20; 21; 22) aus dem Grundmaterial der Lamellen (11; 12; 13; 14) ausgestanzt sind.
Solar-Luftkollektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nasen (20; 21; 22) für eine winklige Montage unterschiedlich lang ausgebildet sind.
Solar-Kollektor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (11; 12; 13; 14) in einem fixen Winkel auf der Lochleiste (17; 18; 19) im Gehäuse (1; 2) angebracht sind.