DE2545224B2 - Wandmaterial fuer zellenstrukturen zur unterdrueckung der waermeverluste bei solarenenergiekollektoren - Google Patents

Wandmaterial fuer zellenstrukturen zur unterdrueckung der waermeverluste bei solarenenergiekollektoren

Info

Publication number
DE2545224B2
DE2545224B2 DE19752545224 DE2545224A DE2545224B2 DE 2545224 B2 DE2545224 B2 DE 2545224B2 DE 19752545224 DE19752545224 DE 19752545224 DE 2545224 A DE2545224 A DE 2545224A DE 2545224 B2 DE2545224 B2 DE 2545224B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fibers
wall material
radiation
absorber
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19752545224
Other languages
English (en)
Other versions
DE2545224A1 (de
DE2545224C3 (de
Inventor
Eckart Dipl.-Phys. Dr. 6501 Stadecken Hussmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Jenaer Glaswerk Schott and Gen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jenaer Glaswerk Schott and Gen filed Critical Jenaer Glaswerk Schott and Gen
Priority to DE2545224A priority Critical patent/DE2545224C3/de
Priority to GB42018/76A priority patent/GB1555794A/en
Priority to IT69425/76A priority patent/IT1070253B/it
Priority to FR7630485A priority patent/FR2327500A1/fr
Publication of DE2545224A1 publication Critical patent/DE2545224A1/de
Publication of DE2545224B2 publication Critical patent/DE2545224B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2545224C3 publication Critical patent/DE2545224C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F24S80/52—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings characterised by the material
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F24S80/56—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings characterised by means for preventing heat loss
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F24S80/58—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings characterised by their mountings or fixing means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

.15
Die Erfindung betrifft ein Wandmaterial für Zellenstrukturen zur Unterdrückung der frontseitigen Wärmeverluste bei Solarenergiekollektoren.
Solarenergiekollektoren zur Umwandlung der Sonnenstrahlungsenergie in Wärme — im Gegensatz zu Solarzellen, welche photoelektrische Effekte nutzen — bestehen aus einem Absorber, der die Strahlung möglichst vollkommen aufnimmt und einer geeigneten Anordnung, welche die Wärme von dem Absorber zum Wärmespeicher oder direkt zur wärmenutzenden Einrichtung führt. Die Wärme wird im allgemeinen durch ein strömendes Medium (Gas oder Flüssigkeit) abtransportiert.
Der von der Sonnenstrahlung erwärmte Absorber gibt seine Wärme nicht nur an das Transportmedium ab, sondern verliert auch Wärme an die Umgebung. Solche unerwünschten Verluste treten sowohl bei konzentrierenden Sammlern als auch bei Flachsammlern auf.
Bei flachen Sammlern ist die der einfallenden Sonnenstrahlung abgewandte Seite gegen Wärmeverluste auf einfache Weise zu schützen. Herkömmliche Isolierstoffe wie Glas und Steinwolle oder Schaumstoffe in geeigneter Stärke bieten gute Wärmeisolation bei niedrigen Kosten. Schwieriger ist die Seite des Absorbeis gegen Wärmeverluste zu schützen, welche der Sonnenstrahlung ausgesetzt ist. Auf dieser Seite des Absorbers angeordnete, wärmedämmende Vorrichtungen müssen nämlich der Forderung genügen, daß die Strahlung die wärmedämmenden Anordnungen mög- ft? liehst ungehindert passieren kann, d. h., sie müssen weitgehend transparent für Sonnenstrahlung sein.
Wärmeverluste treten durch Wärmeleitung, Konvektion und durch Strahlungsaustausch ein. fviaßnahmer zur Unterdrückung der Verluste beireffen oft nur eim der genannten Arten der Wärmeübertragung, manch mal auch gleichzeitig mehrere.
Wärmeverluste der Solarkollektoren durch Strah lungsaustausch lassen sich durch verschiedene Maßnah men unterdrücken. Häufig benutzt man selektn reflektierende Schichten als Absorber. Diese Schichte! absorbieren die Sonnenstrahlung ausreichend gut emittieren langwelliges Infrarot dagegen nur geringfü gig Gleichermaßen wirksam sind Beschichtungen au transparenten Deckscheiben, welche für die Sonnen strahlung transparent sind, aber langwelliges infraro reflektieren können. Befindet sich z.B. eine solchf Schicht auf der dem Absorber zugekehrten Seite eine Abdeckscheibe, so wird die vom Absorber emitiierti Strahlung an der Schicht reflektiert und von ihm wiede: absorbiert. Nicht ganz so wirksam wie die ober beschriebenen Maßnahmen sind ein- oder mehrfacht Abdeckscheiben, welche für Sonnenstrahlung transpa rent sind, langwelliges Infrarot aber absorbieren Unterteilt man einen Zwischenraum durch eine weiten Scheibe so wird die Wärmeübertragung in diesen Zwischenraum, bedingt durch Strahlui.gsaustausch etwa haloieri.
Wärmeverluste durch Wärmeleitung und Konvektior sind bei Solarenergiekollektoren eng miteinandei
verknüpft. .
Die der Sonnenstrahlung zugewandte Seite de: Absorbers ist meist von Luft begrenzt. Diese Luftschich leitet Wärme an die Umgebung ab. Es genügt nun nicht diese Gasschicht so dick zu machen, daß dii Wärmeverluste durch Leitung vernachlässigbar kleir werden. Die mit steigender Gasschichtdicke ebenfall: rasch zunehmende Konvektion führt dazu, daß di< Summe aus den Wärmeübertragungsanteilen vor Leitung und Konvektion fast unabhängig von de; Gasschichtdicke sind, sobald eine bestimmte Dicki überschritten ist.
So ist z. B. bei Flachsammlern mit mehreren füi Sonnenstrahlung transparenten Abdeckscheiben dei Abstand zwischen dem Absorber und der darüberlie genden Scheibe, oder zwischen zwei Scheiben ab etw; 15 mm Dicke ohne Einfluß auf die wärmedämmender Eigenschaften der Anordnung. Jede Steigerung dei Dicke der Gasschichten führt nur zu erhöhtei Konvektion.
Eine oft benutzte Maßnahme zur Unterdrückung dei Wärmeleitung und Konvektion ist, den Absorber in eir Gefäß einzuschließen, welches die Sonnenstrahlung zum Absorber durchläßt und evakuierbar ist. Unterhall eines bestimmten Druckes ist die Konvektion zuverläs sig unterdrückt. Mindert man den Druck noch weiter dann gelangt man zu einem Punkt, von dem ab eim weitere Druckabsenkung die Wärmeleitung verkleinert
Gefäße, welche evakuierbar sind, müssen aber den Atmosphärendruck standhalten können und sind des halb bei Flachsammlern nur mit größtem Aufwand zi realisieren.
Alle bislang genannten Maßnahmen sind in der mannigfaltigsten Kombinationen sowohl bei konzen trierenden als auch bei Flachsammlern angewand worden,
Man kennt z. B. konzentrierende Sammler mi selektiv reflektierenden Absorberschichten, selektiv transmittierenden Schichten auf den Abdeckscheiber oder auch beidem. Oft sind die umhüllenden Gefaßt mehr oder minder evakuiert.
Bei Flachsammlern sind viele Anordnungen mit selekti·' reflektierenden Absorberschichten unter Einfach- oder Mehrfachscheibenabdeckungen versucht worden.
Allen Kombinationen sind Nachteile eigon, die sich s mit den geschilderten Maßnahmen prinzipiell nicht beheben lassen.
So ist schon, um Regen oder Verschmutzungen von dem Absorber fernzuhalten, mindestens eine transparente Abdeckung zu fordern. Jede weitere - obwohl für die Wärmedämmung wünschenswert — erhöht aber die Absorptions- und Reflexionsverluste der Sonnenstrahlung auf ihrem Weg durch die Abdeckung zum Absorber.
Selektiv reflektierende Schichten sind kostspielig und zeigen meist einen Absorptionskoeffizienten, der vom Optimum weit entfernt ist. Diese Schichten sind außerdem bei höheren Temperaturen oft unbestä.idig.
Um die obengenannten Nachteile zu vermeiden, sind auch bereits wabenförmige Strukturen zwischen Absorberund den transparenten Abdeckscheiben vorgeschlagen worden. Sind die Form und Größe sowie das Wandmaterial geeignet gewählt, dann werden sowohl der Strahlungsaustausch als auch die Konvektion vermindert oder fast vollständig unterdrückt.
Fig. la zeigt Wabenstrukturen mit rechteckigem und
F i g. Ib solche mit sechseckigem Querschnitt.
Die Wabenwände stehen senkrecht auf dem Absorber.
Vor fast 50 Jahren hat H ο 11 e 1, (Mech. Eng. 52 [1930] 7 S. 699-704, und Am. Soc. Mech. Eng. Paper IS-55-6, Vol. 55 [1933], S. 39-49) gezeigt, daß der Strahlungsaustausch zwischen Boden und Deckel solcher Waben oder Zellen von der Form derselben und von dem Verhältnis zvischen mittlerem Druchmesser D und der Höhe H der Zelle abhängt. Für Zellen mit Wänden, die für langwelliges Infrarot absorbierend sind, ist der Strahlungsaustausch — verglichen mit ungehindertem Austausch — um den Faktor Fvermindert.
Es gilt ungefähr:
F = 0,52
H/D = 1
036
0,27 0,22 0,19
0,10
40
Das heißt, eine Zellenstruktur, deren mittlerer Zellendurchmesser nur ein Zehntel der Zellenhöhe beträgt, unterdrückt die Wärmeübertragung durch Strahlung um den Faktor Zehn, vorausgesetzt, daß das Zellenwandmaterial langwelliges Infrarot absorbiert.
Wählt man den mittleren Durchmesser einer einzelnen Wabe klein genug, dann wird auch die Konvektion unterdrückt. Je nach Temperaturdifferenz und Wabenhöhe kann man einen Durchmesser finden, unterhalb dessen die Konvektion vollständig unterdrückt ist (T a b ο r, Solar Energy, Vol. 11, pp. 549 - 552, Pergamon Press, 1969). Für eine Temperaturdifferenz von 5O0C zwischen Boden und Deckel der Wabe konnte gezeigt werden, daß unterhalb von 1 cm Zelldurchmesser die Konvektion vollständig unterdrückt wurde (Hollands, Solar Energy, Vol. 9, No. 3, 1965, S. to 159-164).
Im vorangegangenen wurden nur die Eigenarten solcher Zellenstrukturen beschrieben, welche für das wärmedämmende Verhaken derselben von Bedeutung sind. Die Waben müssen neben den beschriebenen (>.s Eigenschaften vor allem die Sonnenstrahlung bis zum Absorber gelangen lassen. Das Zellwandmaterial muß also für Sonnenstrahlung transparent oder hochreflektierend sein. In beiden Fällen kann die Sonnenstrahlung bis zum Grund der Zelle, also bis zum Absorber gelangen. Führt man den Sammler dem Stand der Sonne nach, dann kann man auch mit dünnen, für Sonnenstrahlung undurchlässigen Wabenwandmaterialien auskommen. Die Wabenwände müssen dann nur parallel zur einfallenden Strahlung stehen.
An die Zellwände ist noch eine weitere Forderung zu stellen. Sie sollen so dünn wie möglich sein, damit die Wärmeleitung in den Zeilwanden gering ist und nicht einen erheblichen Beitrag zu den Wärmeverlusten des Sammlers durch Leitung im Zellwandmaterial liefen.
Zum ersten Mal sind Zellenstrukturen von russischen Forschern für Solarenergiekollektoren benutzt worden (V. B. Veinberg, Optics in Equiment for the Utilisation of Solar Energy, State Publishing House of Defense Ministry, Moscow [1959], [Translated by. U. S. Dept. of Army Intelligence Translation No. 44 787 or USAEC Translation AEC-tr —4471]. Sie verwandten speziell behandeltes Papier zur Herstellung der Wabenstrukturen. Einen neuen Auftrieb erfuhr die Benutzung von Wabenstrukturen durch C. Francia (Paper E/Conf. 35/5/71. U. N. Conf. on New Sources of Energy, Rome [1961]). Er benutzte gebündelte Glasrohre zur Erzeugung hoher Temperaturen. Kunststoffolien erschienen zunächst ebenfalls als sehr geeignetes Material für die Wabenwände und sind auch versucht worden. P e r r ο t (Solar Energy, g [1967], Vol. 11., No. 1, S. 34-40) et al. haben Waben aus Kunststoffolien untersucht. Die Ergebnisse entsprachen nicht den Erwartungen, da dünne Kunststoffolien für die langwellige Infrarotstrahlung teilweise transparent sind. Buchberg (Solar Energy, Vo. 13, pp. 193-221, Pergamon Press, 1971) et al. haben Papier als Wandmaterial benutzt, welches mit Aluminium bedampft war, damit die Sonnenstrahlung zum Absorber hinunter reflektiert wird. Die Aluminiumoberfläche wurde mit dicken (sonnenstrahlungstransparenten) Lackschichten belegt, welche dafür zu sorgen hatten, daß in ihnen das langwellige Infrarot absorbiert wird.
Faßt man die bisherigen Untersuchungen an Solarenergiekollektoren mit wabenförmigen Strukturen zur Unterdrückung der Wärmeverluste zusammen, so kommt man zu dem Schluß, daß man sehr gute Sammler nach diesem Prinzip bauen könnte, wenn man nur geeignete Materialien für die Wabenstrukturen hätte.
Die besseren Materialien sind diejenigen, welche für Sonnenstrahlung transparent sind. Haben solche Wandmaterialien eine optisch gute Oberfläche, d. h. streuen sie die Strahlung nur sehr gering und ist das Material absorptionsarm, dann gelangt ein sehr hoher Prozentsatz bis zum Boden der Zellen, also bis zum Absorber. Nicht für Sonnenstrahlung transparente Wandmaterialien sind grundsätzlich schlechter geeignet, da es keine einfachen Beläge gibt, die Sonnenstrahlung verlustfrei reflektieren. Ein Teil der Sonnenstrahlung gelangt also nicht auf den Absorber.
Ebenso schwierig und unbefriedigend steht es um das Absorptionsvermögen für langwelliges Infrarot, das notwendig ist, damit der Strahlungsaustausch gemindert wird.
Benutzt man dünne Kunststoffolien, dann wird ein erheblicher Anteil der langwelligen Infrarotstrahlung hindurchgelassen. Man könnte nun dickere Folien benutzen, um die Absorption zu erhöhen. Wegen der typischen Bandenstruktur der Infrarottransmissionsspektren organischer Polymere ist dadurch nur eine geringe Verbesserung zu erreichen: In Spektralberei-
chen hoher Transmissionen sind Folien so großer Dicke erforderlich, um die Transmission dort selbst merklich zu beschränken, daß schon der Preis der Folie Schranken setzen würde.
So läßt ζ. B. eine 75 μιη dicke Hostaphan-Folie noch ca. 20% der Strahlung eines schwarzen Körpers von 3500C hindurch. Copolymerisate, deren Zusammensetzung so gewählt wurde, daß Spektralgebiete großer Durchlässigkeit des einen Polymers von den Absorptionsbanden des anderen abgedeckt werden, bringen teilweise Abhilfe. Ebenso sind lackierte und kaschierte Folien möglich. Erschwerend kommt hinzu, daß die Kunststoffe außerordentlich stabil gegen verändernde Strahlungseinwirkungen sein müssen. Je mehr verschiedene Kunststoffe an der Folie beteiligt sind, um so schwieriger ist es, neben den bereits genannten Eigenschaften auch noch diese Beständigkeitsforderungen zu erfüllen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wandmaterial für Wabenstrukturen zu schaffen, welches die obengenannten Schwierigkeiten weitgehend beseitigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Wandmaterial aus dünnen Fasern besteht, die transparent für Sonnenstrahlung und für langwellige Infrarotstrahlung stark absorbierend und parallel mehrlagig angeordnet sind, wobei die Achsen der Fasern senkrecht auf der Schnittlinie zwischen Faserwandebene und Absorberebene stehen.
Das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip kann man am einfachsten an der in Fig.2 wiedergegebenen Skizze erkennen. Dünne Glasfasern werden parallel so nebeneinander angeordnet, daß sie — mehrschichtig hintereinander liegend — eine geschlossene, überdekkende Wand bilden. Legt man durch die Achsen der Fasern der obersten Schicht eine allen gemeinsame Ebene (»Faserwandebene« genannt, Punkte E, F. G, H) sollen die Achsen senkrecht auf der Schnittlinie der Faserwandebene mit der Absorberebene stehen (Linie G- H).
Die Faserwandebene steht im allgemeinen senkrecht auf der Absorberebene (Punkte A, B, C, D), obwohl man — wie später noch ausgeführt werden wird — von dieser Forderung abweichen kann. An einem Strahl, der in einer Einfallsebene (Punkte /, K, L, M) liegt, welche z. B. senkrecht auf der Faserwandebene steht, kann man erkennen, daß der an den Fasern reflektierte Anteil der einfallenden Strahlung vom Auftreffpunkt P in viele verschiedene Richtungen reflektiert wird; die Neigung dieser verschiedenen Strahlen gegen die Absorberebene bleibt aber für jeden Strahl die gleiche. Damit gelangt auch an verschiedenen Faserwandebenen mehrfach reflektierte Strahlung sicher zum Boden der Wabe, d. h. zum Absorber. Man kann zeigen, daß auch der Anteil der Strahlung, welcher durch die Fasern hindurchtritt, stets seine Neigung zur Absorberebene beibehält. Weicht man von der Forderung ab, daß die Faserwandcbene nicht mehr senkrecht auf der Absorberebene steht, dann wird auch in diesem Fall der überwiegende Teil der cinfaiienden Strahlung zum Boden der Waben gelangen, so lange der Einfallswinkel zwischen Strahlung und Absorberebene kleiner bleibt, als der Winkel zwischen Faserwandebene und Ab.sorbcrebcnc (hier ist der Winkel gemeint, welcher kleiner als 90° ist). Als Einfallswinkel ist hier — wie üblich — der Winkel zwischen der Normale auf der Absorbcrcbcnc und dem einfallenden Strahl zu verstehen.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Wabcnwandmaterialien aus parallel angeordneten Fasern zu bilden. Eine Möglichkeit besteht darin, eine oder mehrere Lagen von Fasern auf einer Trägerfolie parallel anzuordnen und durch ein geeignetes Bindemittel mit s der Folie zu verkleben. Weder der Brechungsindex der Trägerfolie, noch der des Klebstoffes müssen mit dem Brechungsindex der Faser übereinstimmen. Die Trägerfolie muß nur für die Sonnenstrahlung transparent sein, wie dies auch für den Klebstoff zu fordern ist.
ίο Eine andere Möglichkeit zur Bildung von Wabenwandmaterial ergibt sich, wenn man mehrere Lagen von parallel angeordneten Fasern durch einen Kunststoff dauerhaft miteinander verbindet, d. h. auf die Trägerfolie verzichtet. Auch hier dürfen die Brechungsindizes
is von Faser und Kunststoff völlig verschieden sein. Der die Fasern verbindende Kunststoff muß natürlich für Sonnenstrahlung transparent sein.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht aus Fasern, die über einen Rahmen gewickelt sind.
Hierzu nimmt man geeignete Rahmen aus gestanztem Blech, gespannten Drähten oder anderen einen stabilen Rahmen bildenden Materialien und wickelt Glasfasern so dicht darüber, daß eine geschlossene Faserwand entsteht. Aus diesen Faserwänden werden dann Waben gefertigt. Dieses zuletzt genannte Verfahren ist besonders für Waben geeignet, die bei Temperaturen höher als 2000C eingesetzt werden sollen. Die meisten transparenten Kunststoffe sind nur bis ca. 2000C einzusetzen.
Die hier beschriebenen Fasern müssen nicht unbedingt aus Glas gefertigt sein, solange sie nur für die Sonnenstrahlung transparent sind und langwellige Infrarotstrahlung stark absorbieren. Mineralfasern sind ebenfalls geeignet. Nimmt man Glasfasern, dann sollten
3.S sie so übereinander angeordnet sein, daß die Sonnenstrahlung im Mittel mindestens 10 bis Ί5μιη zu durchdringen hat. Bei Fasern von 10 μιη Dicke genügt bereits eine doppelte Lage Fasern. Glasfasern haben den wirtschaftlichen Vorteil, daß sie äußerst wirtschaftlich sind. Für Hochtemperatur-Anwendungen sind Quarzglasfasern besonders geeignet.
Die Herstellung des Wandmaterials wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert:
B e i s ρ i e I 1
Wandmaterial aus miteinander verklebten Fasern
Man wickelt 10 um dicke Glasfasern (Ε-Glas) über eine Stabtrommel dicht und gleichmäßig, so daß 2 bis 4
so Lagen Fasern parallel übereinander zu liegen kommen. Diese Fasern werden durch Polymethylmetacrylat (PMMA) miteinander verbunden, indem die Trommel kurz in gelöstes PMMA getaucht wird oder PMMA auf die Fasern aufgetragen wird. Als Lösungsmittel bietet
ss sich Chloroform an. Nach Aushärten des PMMA wird die Faserfolie in geeigneter Breite von der Trommel geschnitten.
Beispiel 2
Wandmaterial aus über einen Rahmen gewickelten Fasern
Über gestanzte Blechrahmen werden ΙΟμηι dicke Glasfasern (Ε-Glas) so dicht gewickelt, daß eine 2- bis h.s 4fache Lage von parallel übereinander angeordneten Fasern entsteht. Der Blechrahmen ist aus dünnem (0,1 bis 0,3 mm) Blech gefertigt. Falls notwendig, können in geeigneten Abständen Stützen in den Rahmen cingezo
gen sein (F i g. 3). Eine große Verbesserung der Stabilität der Rahmen und gleichzeitig geeigneten Wabenquerschnitt erreicht man, indem die mit Fasern bewickelten Rahmen in regelmäßigen Abständen abgewinkelt werden. F i g. 4 zeigt eine Wabenstruktur, die sich aus abwechselnd gewinkelten und geraden Rahmen zusammensetzt.
Hierzu 4 Blatt Zcichnmmen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Wandmaterial für Zellenstrukturen zur Unterdrückung der frontseitigen Wärmeverluste bei Solarenergiekollektoren, dadurch gekennzeichnet, daß es aus dünnen Fasern besteht, die transparent für Sonnenstrahlung und für langwellige Infrarotstrahlung stark absorbierend und parallel mehrlagig angeordnet sind, wobei die Achsen der Fasern senkrecht auf der Schnittlinie zwischen Faserwandebene und Absorberebene stehen.
2. Wandmaterial nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus Glas bestehen.
3. Wandmalerial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus Quarzglas bestehen.
4. Wandmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus Mineralien bestehen.
5. Wandmaterial nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern auf einer transparenten Trägerfolie angeordnet sind.
6. Wandmaterial nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß es aus mindestens einer Lage von parallel angeordneten Fasern besteht, die durch einen transparenten Kunststoff fest miteinander verbunden sind.
7. Wandmaterial nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern derart über einen Rahmen gewickelt sind, daß eine geschlossene, überdeckende Faserwand entsteht.
3°
DE2545224A 1975-10-09 1975-10-09 Wandmaterial für Zellenstrukturen zur Unterdrückung der Wärmeverluste bei SolarenenergiekoUektoren Expired DE2545224C3 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2545224A DE2545224C3 (de) 1975-10-09 1975-10-09 Wandmaterial für Zellenstrukturen zur Unterdrückung der Wärmeverluste bei SolarenenergiekoUektoren
GB42018/76A GB1555794A (en) 1975-10-09 1976-10-08 Solar energy collectors
IT69425/76A IT1070253B (it) 1975-10-09 1976-10-08 Materiale per la costruzione di collettori cellulari di energia solare
FR7630485A FR2327500A1 (fr) 1975-10-09 1976-10-11 Materiau pour parois de structures cellulaires destine a reduire les pertes de chaleur des collecteurs d'energie solaire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2545224A DE2545224C3 (de) 1975-10-09 1975-10-09 Wandmaterial für Zellenstrukturen zur Unterdrückung der Wärmeverluste bei SolarenenergiekoUektoren

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2545224A1 DE2545224A1 (de) 1977-04-21
DE2545224B2 true DE2545224B2 (de) 1977-10-20
DE2545224C3 DE2545224C3 (de) 1978-06-15

Family

ID=5958723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2545224A Expired DE2545224C3 (de) 1975-10-09 1975-10-09 Wandmaterial für Zellenstrukturen zur Unterdrückung der Wärmeverluste bei SolarenenergiekoUektoren

Country Status (4)

Country Link
DE (1) DE2545224C3 (de)
FR (1) FR2327500A1 (de)
GB (1) GB1555794A (de)
IT (1) IT1070253B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0016245A1 (de) * 1979-10-02 1980-10-01 Tsurunosuke Ochiai System zum Sammeln von Sonnenenergie
EP0030519A2 (de) * 1979-12-07 1981-06-17 Battelle Development Corporation Verfahren zur Herstellung eines photothermischen Umwandlungselementes und Vorrichtung zur Verteilung von Fibern auf einer Grundplatte in einem photothermischen Umwandler mit einer pelzartigen Struktur
DE4234967A1 (de) * 1992-10-16 1994-04-21 Schmidt Manfred Prof Dr Ing Ha Solarkollektor

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4846151A (en) * 1985-05-01 1989-07-11 Simko Jr Frank A Solar collectors
FR2592963B1 (fr) * 1986-01-15 1990-07-20 Lenclos Sa Christian De Composant optique ornemental.
DE3624895A1 (de) * 1986-07-23 1988-01-28 Huehnermann Paul Sonnenkollektor
DE9401452U1 (de) * 1994-01-28 1994-03-17 Aschauer, Johann, Dipl.-Ing., Bad Kreuzen Wärmedämmungs- und Wärmekollektoranordnung
US5931157A (en) * 1994-01-28 1999-08-03 Aschauer; Johann Thermal insulation/thermal collector assembly

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1321283A (fr) * 1962-05-04 1963-03-15 Dispositif pour capter de l'énergie rayonnante, et notamment la radiation solaire
CH525495A (de) * 1971-05-03 1972-07-15 Contraves Ag Wandstruktur zur Bildung einer Gehäuseoberfläche mit vorbestimmten Absorptions- und Emissionseigenschaften für elektromagnetische Strahlung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0016245A1 (de) * 1979-10-02 1980-10-01 Tsurunosuke Ochiai System zum Sammeln von Sonnenenergie
EP0030519A2 (de) * 1979-12-07 1981-06-17 Battelle Development Corporation Verfahren zur Herstellung eines photothermischen Umwandlungselementes und Vorrichtung zur Verteilung von Fibern auf einer Grundplatte in einem photothermischen Umwandler mit einer pelzartigen Struktur
EP0030519A3 (en) * 1979-12-07 1981-11-04 Battelle Development Corporation Process for manufacturing a photothermal converter apparatus and apparatus for distributing fibers on a baseplate element in a photothermal converter fur-like structure
DE4234967A1 (de) * 1992-10-16 1994-04-21 Schmidt Manfred Prof Dr Ing Ha Solarkollektor

Also Published As

Publication number Publication date
FR2327500A1 (fr) 1977-05-06
DE2545224A1 (de) 1977-04-21
GB1555794A (en) 1979-11-14
DE2545224C3 (de) 1978-06-15
FR2327500B1 (de) 1980-06-06
IT1070253B (it) 1985-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0351546B1 (de) Solarkollektor zur Erzeugung hoher Temperaturen
DE2629641C3 (de) Vorrichtung zur Umwandlung von Lichtenergie in Wärmeenergie
DE2603725C2 (de) Solarenergiekollektoranordnung
WO1980002712A1 (fr) Installation pour la commande automatique du flux solaire incident
DE1489837A1 (de) Verbesserung an Elektroden fuer Kondensatoren
DE2900392A1 (de) Sonnenschutzfolie mit waermedaemmeigenschaften
DE2545224C3 (de) Wandmaterial für Zellenstrukturen zur Unterdrückung der Wärmeverluste bei SolarenenergiekoUektoren
DE2835371C2 (de) Sonnenkollektor
DE4006756A1 (de) Lichtdurchlaessige scheibe fuer kraftfahrzeuge
DE2603506A1 (de) Flaechige sonnenenergiesammler mit absorberplatten aus glashohlfasern
DE69133301T2 (de) Lichtdurchlässige, thermische isolationsstruktur
DE2545297C3 (de) Wandmaterial für Zellenstrukturen zur Unterdrückung der Wärmeverluste bei Solarenergiekollektoren
DE3390005T1 (de) Sonnenkollektor
DE2608302A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum auffangen von sonnenenergie
DE2901921A1 (de) Sonnenkollektor
DE2735487C2 (de) Sonnenkollektor
WO2009030437A1 (de) Thermischer kunststoffkollektor mit eingeschobenem absorberkörper
DE2840021A1 (de) Luftkissensysteme als waermegewinnungs- und/oder als waermeschutzmassnahme
DE2502594C2 (de) Sonnenkollektor mit einem aus Metallblechen bestehenden Absorber mit Kanälen für eine die absorbierte Wärme abführende Flüssigkeit
DE2947584A1 (de) Sonnenenergiekollektor
DE2700714A1 (de) Solarer kunststoff-kollektor hohen wirkungsgrades
DE2835372C2 (de) Sonnenkollektor
DE2711807C2 (de) Spektralselektive Kunststoffolie für die Solartechnik
DE2615475C3 (de) Sonnenkollektor mit einer Abdeckung aus evakuierten Rohren
US4138990A (en) Fibrous wall material for cell structures of solar energy collectors

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee