DE2536687A1

DE2536687A1 - System zur nutzung der sonnenenergie

Info

Publication number: DE2536687A1
Application number: DE19752536687
Authority: DE
Inventors: Gerhard Prof Dr Ing Schenkel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-08-18
Filing date: 1975-08-18
Publication date: 1977-03-03

Description

System zur Nutzung der Sonnenenergie Die Erfindung betrifft eine besondere Ausgestaltung des Systems zur Nutzung der Sonnenenergie nach der Anmeldung P 25 32 174.8 (Zusatz zur Hauptanmeldung P 25 10 321.3).
Gegenstand der Anmeldung P 25 32 174.8 ist ein System zur Nutzung der Sonnenenergie mit Kollektor-Baueinheiten, deren Fluidkanäle einschließlich der notwendigen Sammelkanäle durch Umformen von Kunststoff-Halbzeug, vorzugsweise extrudiertem Kunststoff-Halbzeug, integral geformt sind. Die so geformten Fluidkanäle werden als "Unterteil" vorzugsweise auf dem Boden einer Wanne ("Basisteil") aus Hartschaum-Kunststoff angeordnet, deren Ränder die Auflage für eine strahlungsdurchlässige Deckplatte ("Oberteil") bilden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung besteht das Unterteil aus einem wellenförmig ausgebuchteten Formteil ia und einer ebenen oder leicht gewellten Basisschicht 1b, die durch lokales Zusammenquetschen und Blasformen eines extrudierten Rund- oder Flachschlauches bzw. durch Vakuumformen einer Folie und deren lokales Verschweißen mit einer ebenen oder leicht gewellten Gegenfolie geformt und zu einem Verbund (Unterteil 1a/1b der Kollektoren) kombiniert sind. Dabei soll die Wanddicke des Formteiles 1a zur Verminderung des Wärmeleitungswiderstandes im Bereich der Ausbuchtungen wesentlich kleiner als im Bereich der Quetsch- und Schweißflächen sein.
Ein Nachteil dieses Systems besteht darin, daß durch die für das Einstellen der Wanddickenunterschiede durch den Umformvorgang erforderlichen Ausbuchtungen des Formteiles 1a ein relativ großer Strömungsquerschnitt und damit ein entsprechend großes Fluidvolmen entsteht, dessen gleichmäßige Durchwärmung schwierig bzw. bis zu einem gewissen Grade nur bei sehr niedrigen Volumendurchsätzen möglich ist. 1 Dieser Nachteil des bekannten Systems wird gemäß der Erfindung, unter Beibehaltung der thermisch vorteilhaften Wanddickenunterschiede, dadurch vermieden, daß das Formteil la und die Basisschicht 1b nach derselben Seite wellenförmig ausgebuchtet werden.
In den Abbildungen Fig. 1 und 2 (Querschnitte) sowie Fig. 3 (Längsschnitt) sind Ausführungsbeispiele entsprechender Sonnenenergie-Kollektoren dargestellt. Die in den Abbildungen verwendeten Kennziffern sind mit denen der Anmeldung P 25 32 174.8 identisch.
Die Ausbuchtungen des auf dem Basisteil 5 mit einem Zwischenraum 3 zur strahlungsdurchlässigen Deckplatte 2 angeordneten Formteiles 1a und der mit diesen verbundenen Basisschicht 1b, zwischen denen die Fluidkanäle 4 verlaufen, sind bei dem Kollektor der Fig. 1 nach oben, bei dem der Fig. 2 dagegen nach unten gerichtet. Dabei wird die für den Wärmedurchgang maßgebende Wanddicke der Ausbuchtungen des Formteiles 1a auf der der einfallenden Strahlung zugewandten Seite durch die relative Tiefe der Ausbuchtungen bestimmt, siehe die Anmeldung P 25 32 174.8. Die gleichsinnige Äusbuchtung des Formteiles 1a und der Basisschicht 1b ermöglicht, wie die Abbildungen Fig. 1 und 2 zeigen, eine grundsätzlich frei wählbare Querschnittsverminderung der Fluidkanäle 4 und damit des Fluidvolumens. Daraus resultiert eine beachtliche Erhöhung des thermischen Nutzeffektes der Kollektoren. Eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrades kann, wie die Abbildung Fig. 3 zeigt, durch eine Ausführung der Fluidkanäle 4 mit in Längsrichtung wechselnden Querschnitten erreicht werden. Die periodisch aufeinanderfolgenden Einengungen und Erweiterungen der Strömungsquerschnitte bewirken, wenn nicht eine Verwirbelung der Fluidschichten, so doch eine beachtliche Intensivierung des Wärmeaustausches zwischen den höher und tiefer temperierten Schichten J Über das eigentliche Erfindungsziel hinaus ermöglicht die gleichsinnige Ausbuchtung des Formteiles 1a und der Basisschicht Ib, wie aus Fig. 1 und Fig. 2 zu ersehen ist, eine Profilierung des Basisteiles 5 in der Weise, daß das Unterteil la/lb in seiner Lage fixiert wird.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1) System zur Nutzung der Sonnenenergie nach der Anmeldung P 25 32 174.8 (Zusatz zur Hauptanmeldung P 25 10 321.3) mit Kollektoren, deren auf einem Basisteil (5) mit Zwischenraum (3) zur strahlungsdurchlässigen Deckplatte (2) angeordnetes Unterteil (1a/1b) mit Fluidkanälen (4) durch Umformen von Kunststoff-Halbzeug hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (1a) und die Basisschicht (1b) nach derselben Seite wellenförmig ausgebuchtet sind.

2) System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidkanäle (4) des Unterteiles (1a/1b) mit in Längsrichtung wechselnden Querschnitten ausgeführt sind.

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