DE2621299A1

DE2621299A1 - Sonnenkollektor

Info

Publication number: DE2621299A1
Application number: DE19762621299
Authority: DE
Inventors: Kurt Oeggerli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-05-16
Filing date: 1976-05-13
Publication date: 1976-11-25
Also published as: DE7615247U1

Description

Sonnenkollektor.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtullg zur Nutzbarmachung einfallender Sonnenenergie, üblicherweise Sonnenkollektor genannt.
Als Sonnenkollektor wird eine Einheit bezeichnet, die einem Flachradiator in einem isolierten, kastenförmigen, einseitig verglasten Behälter gleicht.
Für den Wirkungsgrad des Kollektors sind viele Faktoren massgebend: Die Isolation des Kollcktorkernes, die Beschaffenheit des Glases, die lichtabsorbierende Oberfläche des Rollektorkernes und die Formgebung desselben.
Der Kollektorkern stellt das esentlichste und kostspieligste Teil des Sonnenkollektors dar Es sind verschiedene Sonnenkoliektorkerne bekannt.
Das Schweizer Patent Nr. 282.024 bezieht sich auf einen aus zwei spiegelgleichen Blechtafeln, welche an ihren Rändern durch Nahtschweissung miteinander verbunden sind, hergestellten Kollektorkern. Das Schweizer Patent Nr. 340.987 betrifft einen Kollektorkern aus flachen rechteckigen Hohlprofilen, die an ihren Schmalseiten aneinander geschweisst sind und mit einem oberen und einem unteren U-förmigen Kanal abgeschlossen sind.
Der Kollektorkern nach dem erstgenannten Patent weist drei wesentliche Nachteile auf: 1. die Vor- und Rücklaufleitungen sind nicht im Kollektor integriert; 2. für die Herstellung sind zwei spregelsleiche Presslinge nötigt 3. die runden, Wärmetransportmittel führenden Kanäle sind relativ weit auseinander und haben wegen ihrer Form eine relativ schlechte Wärmeverteilung zur Folge.
Der Anmelder des Sonnenkollektorkernes nach dem Patent Nr. 340.987 hat zwar alle drei Nachteile erkannt, aber eine herstellungstechnisch äusserst ungünstige Lösung gefunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kollektorkern zu schaffen, der einen hohen Wirkungsgrad aufweist und einfach und billig herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Kollektorkern aus zwei zusammengeschweissten Platten gebildet ist, wobei die im montierten Zustand des Kollektors der Sonne zugewandte Platte eben ist, und auf der der Sonne zugewandten Seite eine dunkelmatte oder selektive Schicht aufweist, während die andere Platte am oberen und unteren Ende je einen in Gebrauchslage horizontalen rohrförmigen Kanal und senkrecht zu diesen Kanälen eine Mehrzahl länglicher, Stege bildender Einpressungen aufweist, derart, dass weitere, zu den genannten Kanälen vertikal verlaufende Kanäle rechteckigen Quer schnittes von den beiden Platten gebildet sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt den erfindungsgemässen Kollektorkern in perspektivischer Darstellung und Fig. 2 einen Teilschn-itt durch den Kollektorkern.
In der perspektivischen Darstellung nach Fig. 1 ist die der Sonne abgewandte Platte 2 dem Betrachter zugewendet, während die völlig flache Platte 1 von der Platte 2 grösstenteils verdeckt ist. Die beiden Platten sind durch Rollenschweissuny miteinander verbunden. Mit 3 sind die Rollenschweissnähte bezeichnet. Parallel zu den unteren, horizontalen Kanten der Platten verläuft ein unterer rohrförmiger Zufrkanal 4 für das Wärmetransportmedium. Der obere rohrförmige Kanal 6 führt das erwärmte Wärmetransportmedium zu einer in der Figur 1 nicht dargestellten Leitung, die zu einem Wärmeaustauscher führt. Die beiden rohrförmigen Kanäle sind mit eingeschweissten Rohrmuffen 5 und 7 versehen. In diese Kanäle können auch Ausbuchtungen zur Aufnahme der Rohrmuffe eingepresst sein, wie es in Figur 1 unten für die Rohrmuffe 7 dargestellt ist; Die Kanäle 4 und 6 sind mittels einer Vielzahl paralleler, senkrecht zu diesen verlaufenden Kanäle 8 mit rechteckigem Querschnitt miteinander verbunden. Zwischen den Kanälen 8 verlaufen Stege 9. Die in regelmässigen Abständen gezeichneten Punkte in den Stegen 9 stellen Punktschweissungen 10 dar.
Die Figur 2 zeigt einen Teilquerschnitt durch den Kollektorkern. Der Deutlichkeit halber ist die Platte 1 schraffiert, die Platte 2 voll ausgezogen gezeichnet.
Wie bereits beschrieben, wird die der Sonne zugewandte Platte 1 nicht geformt. Die Platte 2 wird in einem einzigen Arbeitsgang in die dargestellte Form gepresst. Für die Leistungsfähigkeit des Kollektors ist jedoch neben der Materialwahl die Dimensionierung von ausschlaggebender Bedeutung. Die Plattenstärke soll möglichst gering sein, andererseits aber der ganzen Konstruktion eine genügende Festigkeit verleihen. Eine Plattendicke um 0.5 - 1 mm hat sich als realistisch erwiesen. Die zweite wesentliche Grösse stellt die lichte Weite der Kanäle 8 dar. Je geringer die lichte Weite der Kanäle ist, umso weniger Wärmetransporemedium muss erwärmt werden undsumso schneller wird eine relativ hohe Temperatur erreicht. Beachtung sollte auch der Stegbreite geschenkt werden. Es wurden Stegbreiten von ein Viertel bis ein Vierzehntel der Breite der Kanäle 8 erprobt. Versuche mit Rollektorkernen mit weniger als 3 Liter per Quadratmeter, zeigten hervorragende Ergebnisse.
Bei :itollektorkernen dieser Dünnheit ist die Isolation wesentlich. Die nicht der Sonne ausgesetzte Platte 2 ist mit einer, in der Zeichnung nicht dargestellten, wärmereflektierenden Isolationsschicht bezogen.
Die erfindungsgemässen Kollektorkerne werden nach bekannter Weise in doppelverglasten Kästen wärmeisoliert montiert.
Das im Kollektorkern befindliche Wärmetransportmedium strömt von der Rohrmuffe 5 in den Zufuhrkanal 4 und fliesst in den vertikalen Kanälen 8 als bereits erwärmtes und deshalb aufsteigendes Medium. So gelangt es durch diese Kanäle 8 in den Kanal 6, von wo es in die Leitung zum Wärmeaustauscher strömt.
Selbstverständlich kann der beschriebene Sonnenkollektorkern in beliebigen Formaten, hoch und schmal, oder nieder und breit ausgeführt sein. Die ebene Platte 1 eist auf der der Sonne zugewandten Seite eine dunkelmatte oder selektive Schicht auf. Auch sind andere, als die beschriebenen Schweissarten denkbar. Inshesondere bei Ausführungen aus Kunststoff liessen sich die beiden Platten ultraschallschweissen oder gar kleben.

Claims

A N S P R U E C H E

---------------------------1. Sonnenkollektor, ri.t einem flachen, mit Doppelverglasung abgedeckten Rasten, in dem ein mit tärmetransportmediur gefüllter Kollektorkern angeordnet ist, welcher an der der Sonne abgewandten Seite wärmeisoliert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektorkern aus zwei zusammengeschweissten Platten (1,2) gehildet ist, wobei die im montierten Zustand des Kollektors der Sonne zugewandte Platte (1) eben ist, und auf der der Sonne zugewandten Seite eine dunke5matte oder selektive Schicht aufweist, während die andere Platte (2) am oberen und unteren Ende je einen in Gebrauchslage horizontalen rohrförraigen Kanal <4 bzw. 6) und senkrecht zu diesen Kanälen eine Mehrzahl länglicher, Stege (9) bildender Einpressungen aufweist, derart dass weitere, zu den genannten Kanälen (4,6) vertikal verlaufende Ranale (8) rechteckigen Querschnittes von den beiden Platten (1,2) gebildet sind.
2. Sonnenkollektor nach~Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite der vertikalen Kanäle rechteckigen Querschnittes zwischen 0,5 und 5 mm beträgt.
3. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ereite der Stege (9) zwischen den vertikalen Kanälen (8) rechteckigen Querschnittes höchstens ein Viertel der Breite dieser Kanäle entspricht.
4. Sonnenkollektor nach Ans-,ruch 1:. dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (1,2) aus Blech sind.
5. Sonnenkollektor nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Blechplatten (1,2) an den Rändern durch Rollenschweissuny (3) dichtend miteinander verbunden sind.
6. Sonnenkollektor nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Blechplatten (1,2) im Bereiche der Stege (9) durch Punktschweissung (10) miteinander verbunden sind.
7. Sonnenkollektor nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die horizontalen rohrförmigen Kanäle (4,6) Rohrmuffen (5,7) eingeschweisst sind.
8. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (1,2) aus Kunststoff sind.
9. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im montierten Zustand des Sonnenkollektors der Sonne abgewandte Platte (2) mit einer wärmereflektierenden Isolationsschicht versehen ist.

L e e r s e i t e