DE2700015A1

DE2700015A1 - Sonnenkollektor in flachbauweise

Info

Publication number: DE2700015A1
Application number: DE19772700015
Authority: DE
Inventors: Roderich Wilhelm Dr Ing Graeff
Original assignee: Graeff roderich Wilhelm dr-Ing
Current assignee: Graeff roderich Wilhelm dr-Ing
Priority date: 1977-01-03
Filing date: 1977-01-03
Publication date: 1978-07-06

Description

Sonnenkollektor in Flachbauweise
Die Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor in Flachbauweise mit einer Absorberplatte, die von eine zu erwärmende Flüssigkeit führenden Rohren durchzogen und auf ihrer Rückseite wärmeisoliert ist, in einem mit mindestens einer strahlungsdurchlässigen Scheibe abgedeckten kastenförmigen Gehäuse. Vorrichtungen dieser Art werden auch als Flachkollektoren bezeichnet und dienen zur Erwärmung der durch die Rohre in der Absorberplatte hindurchgeleiteten Flüssigkeit, meist Wasser, vermittels der Sonneneinstrahlung. Das Sonnenlicht fällt durch die strahlungsdurchlässige(n) Abdeckscheibe(n) aus Fensterglas oder Kunststoff auf die schwarze Absorberplatte und wird von dieser weitgehend absorbiert. Die in den Rohren der Absorberplatte zirkulierende Flüssigkeit wird auf die Plattentemperatur aufgeheizt.
Ein Nachteil dieser Sonnenkollektoren besteht darin, daß während der Winterzeit bei Temperaturen unter Oo C die Gefahr besteht, daß das Wasser in den Rohren gefriert und den Kollektor zerstört. Um dies zu vermeiden, muß man bei Frostgefahr entweder den Kollektor entleeren oder aber ihn mit einer Flüssigkeit füllen, die bei den normalen Wintertemperaturen nicht gefriert. Ersteres hat den Nachteil, daß die Anlage durch Frost immer dann zerstört wird, wenn die Entleerungsvorrichtung einmal nicht funktioniert. Letzteres verhindert zwar sicher das Einfrieren, hat aber den anderen Nachteil, daß die erwärmte Flüssigkeit z.B. für Wasch- und/oder Trinkzwecke nicht unmittelbar benutzt werden kann, eondern ihre Wärme an normales Wasser über einen Wärmeaustauscher abgeben muß, so daß sich der Wirkungsgrad der Anlage verschlechtert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Sonnenkollektor der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er frostsicher ist und nicht außer Betrieb gesetzt werden muß.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Raum zwischen der Absorberplstte und der ihr benachbarten Abdeckscheibe an eine zu erwärmende luftführende Rohrleitung anschließbar ist, durch die während der kaiten Jahreszeit Luft geblasen werden kann. Bei Prostgefahr wird dann die Absorberplatte des Sonnenkollektor entleert, und Luft wird dann immer durch den Raum zwischen dieser und der Abdeckscheibe - bzw. bei mehreren der inneren Abdeckßcheibe - hindurchgeblasen, wenn bei klaren Wetter Sonnenenergie in der Abeorberplatte absorbiert wird.
Der Erfindung liegt die tberlegung zugrunde, daß in Sommer zwar für leicht oder mäßig erwärmte Luft keine Terwendung besteht und deshalb der Sonnenkollektor zur BrwOrmung von Wasser benutzt wird, das als Erauchwauer, Waschwasser o.dgl. benutzt werden kann, daß solche Luft aber im Winter durchaus zum Heizen von Räumen verwendbar ist. Zu diesem Zweck wird die normale Raumluft angesaugt, über eine Rohrleitung durch den vor der Absorberplatte liegenden Raum des Sonnenkollektors hindurchgeleitet und um 10 bis 200 C und ggf. auch mehr erwärmt wieder in den zu erwärmenden Raum zurückgeleitet.
In Weiterbildung der Erfindung kann es zur Verbesserung des Wirkungagrades wirtschaftlich sein, zwischen der Absorberplatte und der rückseitigen Wärmeisolation einen Raum auszusparen, der ebenfalls an die Rohrleitung anschließbar ist. In diesem Falle liegt also die rückseitige Wärmeisolation nicht unmittelbar an der Absorberplatte an, sondern bedeckt mit einigem Abstand den Boden des Gehäu.es.
Im folgenden wird die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind. In dieser zeigen Fig. 1 die Draufsicht auf einen kombinierten Wasser-/ Luft-Sonnenkollektor in Flachbauweise; Fig. 2 einen Querechnitt durch den Sonnenkollektor nach Fig. 1; Fig. 3 einen Quersohnitt durch den Sonnenkollektor nach Fig. 1 in abgewandeltem Aufbau.
Ein Fladhiollektor, der sur Erwärmung von Flüssigkeit, meist Wasser, mittels Sonnenenergie dient, besteht aus einei Gehäuse 1, in dem eine Absorberplatte 4 inetalliert iet, in die eine Rohrschlange 4.1 eingebettet ist, die an Ans¢hlußotutzon 4.2 aus dem Gehäuse 1 herausgeführt ist.
Gegen Wärmeverluste ist die Absorberplatte 4 nach hinten durch eine Isolation 5 geschützt und nach vorne durch lichtdurchlässige Abdeckscheiben 2 und 3. Solche Warmwasser-Flachkollektoren sind bekannt.
Erfindungsgemäß ist nun der Raum 6 zwischen der Vorderseite der Absorberplatte und der ihr zunächst liegenden Abdeckscheibe 3 mittels zweier Anschlußstutzen 1.1 an eine Rohrleitung angeschlossen, durch die im Bedarfsfall zu erwärmende Luft strömt. Die sich auch in kalten Jahreszeiten bei Sonneneinstrahlung erwärmende Absorberplatte 4, die dann wegen der Frostgefahr entleert ist, gibt nun ihre Wärme an die den Raum 6 durchströmende Luft ab.
Da nun durch die Nutzung des Raumes 6, der von der inneren Abdeckscheibe 3 begrenzt wird, die Isolation nach vorn verringert ist, ist in dem abgewandelten Aufbau des in Fig. 1 gezeigten Flachkollektors gemäß Fig. 3 hinter der Absorberplatte 4 ein zusätzlicher Raum 7 geschaffen dadurch, daß die rückseitige Isolation nicht bis an die Rückseite der Absorberplatte 4 heranreicht, sondern nur den Boden des Gehäuses 1 bedeckt. Auch dieser Raum ist durch zwei weitere Stutzen 1.2 (in Fig. 1, da unterhalb der Stutzen 1.1 liegend, nicht zu sehen) an die Zu- und Fortluftleitungen anschließbar. Äußere Verbindungen der beiden Räume 6 und 7 haben gegenüber inneren Verbindungen den Vorteil, daß die Absorberplatte 4 nicht unterbrochen zu werden braucht. Je nach den äußeren Witterungsbedingungen und der Höhe der gewünschten Lufttemperatur kann es einen höheren Wirkungsgrad ergeben, wenn man nur den Raum 7 von der zu erwärmenden Luft durchströmen läßt.
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Claims

Patentansprüche Sonnenkollektor in Flachbauweise mit einer Absorberplatte, die von eine zu erwärmende Flüseigkeit führenden Rohren durchzogen und auf ihrer Rückseite wärmeisoliert ist, in einem mit mindestens einer strahlungsdurchlässigen Scheibe abgedeckten kastenförmigen Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (6) zwischen der Absorberplatte (4) und der ihr benachbarten Abdeckscheibe (3) an eine zu erwärmende Luft führende Rohrleitung anschließbar ist.
2. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Absorberplatte (4) und der rückseitigen Wärmeisolation (5) ein Raum (7) ausgespart ist, der an die Rohrleitung anschließbar ist.