DE2802898A1

DE2802898A1 - Solar heat collector - with air space communicating with compensating space contg. air bladder with open access

Info

Publication number: DE2802898A1
Application number: DE19782802898
Authority: DE
Inventors: Franz Ing Grad Petz; Karl Dipl Ing Wildenrotter
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1978-01-24
Filing date: 1978-01-24
Publication date: 1979-07-26

Abstract

A solar heat collector has the absorber elements arranged under a transparent cover plate in an air space, resting on an insulation layer such as plastic foam. The air space communicates with another enclosed air space at the rear of the insulation block in which an air bladder is located. This air bladder has with its inside free access to the atmosphere. Any excess pressure is thus instantly equalised without exposing the air space to any contaimination by dust which would impair the transparency of the cover plate.

Description

Solar-Flachkollektor Solar flat plate collector

Zusatz zu Patent . ... ... (Patentanmeldung P 27 38 603.4) Die Erfindung bezieht sich auf einen Solar-Flachkollektor, mit einem Absorber, der in einem Träger angeordnet und mit einer strahlendurchlässigen Scheibe abgedeckt ist, wobei zwischen der Abdeckscheibe und dem Absorber ein Luftraum verbleibt und ferner ein Ausgleichsraum vorgesehen ist, der von dem Luftraum durch eine Membran getrennt ist.Addendum to patent. ... ... (patent application P 27 38 603.4) The invention refers to a solar flat plate collector, with an absorber in a carrier is arranged and covered with a radiolucent disk, with between the cover plate and the absorber an air space remains and also a compensation space is provided, which is separated from the air space by a membrane.

Solarkollektoren sind hohen Temperaturschwankungen ausgesetzt, wobei die zwischen der Abdeckscheibe und dem Absorber eingeschlossenen Luftmassen relativ hohe Wärmedehnungen erfahren.Solar collectors are exposed to high temperature fluctuations, whereby relative to the air masses enclosed between the cover plate and the absorber experience high thermal expansions.

Um der Luftdehnung Rechnung zu tragen, wurde gemäß der Hauptanmeldung vorgeschlagen, dem Luftraum einen Ausgleichsraum zuzuordnen, der für den erforderlichen Druckausgleich sorgt, um die beiden Räume durch eine Membran voneinander zu trennen. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß der Luftraum hermetisch gegenüber der Atmosphäre abgeschlossen bleibt und damit keinen Verunreinigungen ausgesetzt ist. Der Ausgleichsraum wird durch die Membran und Wandteile des Kollektorträgers gebildet, wobei die Membran durch Schweißen oder Kleben mit dem Träger verbunden werden muß.In order to take air expansion into account, according to the main application proposed to assign a compensation space to the airspace, which is necessary for the Pressure equalization ensures the two spaces are separated by a membrane to separate. This design has the advantage that the air space is hermetic remains closed to the atmosphere and is therefore not exposed to any contamination is. The compensation space is created by the membrane and wall parts of the collector carrier formed, wherein the membrane is connected to the carrier by welding or gluing must become.

Zur weiteren Verbesserung des Ausgleichssystemes für Solar-Kollektoren soll eine fertigungstechnisch vereinfachte Lösung gefunden werden.To further improve the compensation system for solar collectors a solution that is simplified in terms of production technology is to be found.

Die Verbesserung besteht darin, daß die Membran den Ausgleichsraum umschließt.The improvement is that the membrane is the compensation space encloses.

Bei dieser Einrichtung läßt sich das Membranausgleichssystem als getrenntes Bauteil herstellen, das dann lediglich in den Kollektortrager eingelegt werden muß. Hierdurch läßt sich der Arbeitsgang zur Abdichtung und Herstellung des Ausgleichsraumes in vereinfachter und sicherer Form durchführen. Eine Handhabung im Träger sowie die Befestigung der Membran mit dem Träger entfällt. Außerdem ist für die Wahl des Werkstoffes für die Membran ein breiteres Spektrum gegeben.With this device, the membrane compensation system can be used as a separate Manufacture component that then only has to be inserted into the collector carrier. This allows the operation for sealing and producing the compensation space carry out in a simplified and safer form. A handling in the carrier as well there is no need to attach the membrane to the carrier. In addition, for the choice of the Material for the membrane given a broader spectrum.

Die den Ausgleichsraum umschließende Membran kann aus zwei Membranscheiben hergestellt werden, die an den Rändern miteinander verschweißt oder anderweitig verbunden sind.The membrane surrounding the compensation space can consist of two membrane disks are made, which are welded together at the edges or otherwise are connected.

Eine derartige Ausführung ist geeignet, großflächig ausgeführt zu werden, um damit den erforderlichen Ausgleichsraum ohne nennenwerte Vergrößerung der Baugröße des Kollektors zu bilden. Diese Ausbildung kann die Bodenfläche des Kollektors beispielsweise ausfüllen.Such an embodiment is suitable for being carried out over a large area in order to provide the necessary compensation space without any noteworthy enlargement the size of the collector. This training can reduce the floor area of the Fill in the collector, for example.

Im allgemeinen kann die Membran in der Form eines Balges ausgebildet werden, dessen Geometrie an den Anwendungsfall angepaßt wird.In general, the diaphragm may be in the form of a bellows whose geometry is adapted to the application.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht in einer schlauchartigen -Iemibranausbildung, die beispielsweise in ohnehin im Kollektorträger vorgesehene Versteifungssicken eingelegt werden können. Hierzu können beispielsweise handelsübliche Schläuche, wie Fahrradschläuche, direkt verwendet werden. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß der Membrambalg aus einem Stück hergestellt werden kann.Another advantageous embodiment is a hose-like one -Iemibran training, for example the one already provided in the collector carrier Stiffening beads can be inserted. For this purpose, for example, commercially available Tubes, such as bicycle tubes, can be used directly. Another benefit of this Execution is that the diaphragm bellows are made from one piece can.

Der im Balg oder in der Membran eingeschlossene Ausgleichsraum steht vorzugsweise mit der Atmosphäre in Verbindung.The compensation space enclosed in the bellows or in the membrane is in place preferably in connection with the atmosphere.

Hierzu sind rohrartige Elemente vorgesehen, die mit der Membran verbunden sind- und abgedichtet durch den Kollektorträger geführt sind.For this purpose, tubular elements are provided which are connected to the membrane are and are guided through the collector support in a sealed manner.

Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.Embodiments according to the invention are shown schematically in the drawing shown.

In Fig. 1 ist ein Kollektorträger 10 mit wannenförmiger Ausbildung im Schnitt dargestellt, dessen Boden ein Membranbalg 11 zugeordnet ist, und in dem ein Isoliermaterial 12 und ein Absorberelement 13 eingelegt sind. Oberhalb des Absorberelementes 13 verbleibt ein Raum 14, der durch eine strahlendurchlässige Scheibe 15 gegenüber der Atmosphäre dicht abgeschlossen ist. Über Durchbrüche oder Ritzen des aus Schaumstoff hergestellten Isoliermaterials 12 ist der Luftraum 14 mit dem unteren, den Membranbalg 11 umgebenden Raum 16 verbunden. Eine aufgrund von Wärmedehnungen der eingeschlossenen Luftmasse im Raum 14 erfolgende Druckänderung wird demzufolge in den Raum 16 und damit auf den Membranbalg 11 geleitet, der durch den Luftaustausch zwischen dem Ausgleichsraum 17 und der Atmosphäre gleich ausgeglichen wird.In Fig. 1 is a collector support 10 with a trough-shaped design shown in section, the bottom of which is assigned a diaphragm bellows 11, and in which an insulating material 12 and an absorber element 13 are inserted. Above the absorber element 13 remains a space 14, which is opposite through a radiolucent pane 15 the atmosphere is tightly sealed. About openings or cracks in the foam Manufactured insulating material 12 is the air space 14 with the lower, the diaphragm bellows 11 surrounding space 16 connected. One due to thermal expansion of the trapped Air mass in the space 14 occurring pressure change is accordingly in the space 16 and thus passed to the diaphragm bellows 11, which by the exchange of air between the Equalization space 17 and the atmosphere is equalized.

Hierzu ist der von der Membran 11 umschlossene Ausgleichsraum 17 über ein Rohr 18, das durch den Trägerboden hindurchgeführt ist, mit der Atmosphäre verbunden.For this purpose, the compensation space 17 enclosed by the membrane 11 is above a pipe 18 which is passed through the carrier floor, connected to the atmosphere.

Für die Montage nach dem Zusammenbau oder einer Reparatur des Kollektors ist im Kollektorträger 10 ein Ventil 19 vorgesehen, das zum Einstellen des erwünschten Druckes im Raum 14 eingesetzt wird.For assembly after assembling or repairing the collector a valve 19 is provided in the collector support 10, which is used to set the desired Pressure in space 14 is used.

In Fig. 2 ist eine Ausführung gezeigt, bei der die Membran 20 schlauchartig ausgebildet ist, und in einer Ringsicke, die zur Versteifung des Kollektorträgers 10 eingeformt ist, eingelegt ist. Die Membran 20 kann hierbei einen relativ großen Querschnitt für den Ausgleichsraum 21 haben.In Fig. 2 an embodiment is shown in which the membrane 20 is tubular is formed, and in a ring bead, which is used to stiffen the collector carrier 10 is molded, is inserted. The membrane 20 can be a relatively large one Have cross-section for the compensation space 21.

Beide Ausführungen sowie andere balgartige oder eine besondere Geometrie aufweisende Membranen werden getrennt hergestellt und bei der Montage lediglich eingelegt und die Durchführungsstelle des Rohres 18 abgedichtet. Für die Membran können Metallfolien oder wasserdampf sperrende Kunststofffolien verwendet werden. Zur Erhöhung der Flexibilität können ferner Sicken eingebracht werden. Für die Membranen können Metall-, Kautschuk-Werkstoffe sowie Kunststoffe verwendet werden.Both versions as well as other bellows-like or a special geometry having membranes are produced separately and only during assembly inserted and the passage point of the tube 18 sealed. For the membrane metal foils or plastic foils that block water vapor can be used. In order to increase flexibility, beads can also be introduced. For the membranes Metal, rubber and plastics can be used.

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Claims

Patent claims addendum to patent, ... ... (patent application P 27 38 603.4) 0 Solar flat-plate collector with an absorber element, which is installed in a Trane, is arranged and covered with a radiolucent disk, with between an air space remains between the pane and the absorber and also a compensation space is provided, which is separated from the air space by a membrane, characterized in that that the membrane (11) encloses the compensation space (17).

2. Collector according to claim 1, characterized in that the membrane (11) of two connected at the edges, between them the compensation space (17) enclosing membrane disks.

3. Collector according to claim 2, characterized in that the membrane (11) is placed on the bottom of the collector carrier (10).

4. Collector according to one of the preceding claims, characterized in that that the membrane (11) is designed in the form of a bellows.

5. Collector according to claim 1, characterized in that the membrane (20) is designed like a hose.

6. Collector according to claim 4, characterized in that the membrane (20) is inserted in a stiffening bead (22) of the collector support (10).

7. Collector according to one of the preceding claims, characterized in that that the membrane (11) is provided with a tubular element (18) through which the Compensation sadness - (1ï) is connected to the atmosphere.

8. Collector according to one of the preceding claims, characterized in that that the membrane (11) is made of metal.

9. Collector according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the membrane (11) is made of plastic impermeable to water vapor.

10. Collector according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the membrane (20) is made of rubber.