DE2823449A1

DE2823449A1 - Sonnenheizgeraet fuer luft

Info

Publication number: DE2823449A1
Application number: DE19782823449
Authority: DE
Inventors: Thomas A Hewitt; Robert W Mccullough
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1977-08-12
Filing date: 1978-05-30
Publication date: 1979-02-15
Also published as: IT7849616A0; ES479154A1; ES479153A2; DE2823449C2; JPS5431639A; JPS5727370B2; IT1156787B; JPS5723765A; FR2400167A2; ES479152A2; MX147495A; US4262657A; ES470314A2; FR2400167B2

Description

L-10655-1-G

UNION CARBIDE CORPORATION 270 Park Avenue, New York, N.Y. 10017, V.St.A.

Sonnenheizgerät für Luft

Die Erfindung befaßt sich mit dem Gebiet der Sonnenkollektoren und betrifft insbesondere Sonnenheizgeräte für Luft mit verbessertem thermischem Wirkungsgrad.

In den letzten Jahren wurden große Anstrengungen unternommen, Sonnenkollektoren für die Umwandlung von Sonnenenergie in Wärmeenergie zu entwickeln. Diese Geräte eignen sich potentiell für zahlreiche Anwendungen, bei denen derzeit fossile Brennstoffe als Hauptenergiequelle benutzt werden. Zu solchen Anwendungen gehören beispielsweise das Beheizen von Wohn- und Geschäftshäusern sowie die Erzeugung von elektrischer Energie. Sonnenkollektoren können in nicht allzuferner Zukunft in großem Umfang auf Dächern von Wohnhäusern vorgesehen werden, um während Kaltwetterperioden Wärme zu liefern. Es versteht sich₍ daß es in den kommenden Jahren von größter Wichtigkeit

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ist, Sonnenkollektoren herstellen zu können, die verhältnismäßig kostensparend sind und einen hohen thermischen Wirkungsgrad haben.

Bisher entwickelte Sonnenkollektoren verwenden zum Umwandeln von Sonnenenergie in Wärme eine Kollektorplatte. Typischerweise sitzt die Kollektorplatte innerhalb eines Gehäuses mit einer lichtdurchlässigen Wand, die auffallende Sonnenstrahlung durchläßt. Die durch die Wand hindurchlaufende Sonnenstrahlung wird von der Kollektorplatte oder dem Absorber absorbiert und in Wärme umgewandelt. Die umgewandelte Wärmeenergie wird dann auf ein Fluid, d.h. eine Flüssigkeit oder ein Gas, übertragen und heizt das Fluid auf. Das erhitzte Fluid wird anschließend zwecks Speicherung und nachfolgender Nutzung weggeleitet.

Bei einer Art von Sonnenkollektoren wird das zu erhitzende Fluid durch Rohre oder Kanäle umgewälzt, die beispielsweise innerhalb oder benachbart der Kollektorplatte angeordnet sind. Die Kollektorplatte ist bei diesen Sonnenkollektoren für gewöhnlich eine feste, flache, strahlungsabsorbierende Platte, z.B. eine dunkle oder schwarze Metallplatte, die die auffallende Sonnenenergie absorbiert und als Wärme durch" Wärmeleitung auf die Rohre oder Kanäle überträgt, wo ein Wärmeaustausch mit dem Fluid stattfindet. Sonnenkollektoren dieser Art werden daher allgemein als"Flach-Plattenkollektoren" bezeichnet;

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sie lassen sich zum Erhitzen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums verwenden.

Wenn die umgewandelte Wärme nur auf ein gasförmiges Medium, beispielsweise Luft, übertragen werden soll, kann mit anderen Kollektorausführungen gearbeitet werden. Eine ausgezeichnete Erläuterung bekannter Sonnenheizgeräte für Luft findet sich in einem Aufsatz von A. Whillier mit dem Titel "Black-Painted Solar Air Heaters of Conventional Design" in Solar Energy, Band 8, Nr. 1, Seiten 27 bis 31, Pergamon Press (1964).

Bei einer Ausführungsform eines Sonnenheizgerätes für Luft wird das Gas durch das Gehäuse und die Kollektorplatte hindurchgeleitet. Bei der Kollektorplatte handelt es sich um eine poröse, gasdurchlässige Platte, z.B. eine poröse schwarze Fasermatte. Das zu erhitzende Gas läuft dabei unmittelbar durch die die Sonnenenergie absorbierende Fläche. Das Gehäuse hat in diesem Falle einen Einlaß und einen Auslaß zur Ausbildung eines Strömungsweges für das zu erhitzende Gas. Bei der Ausführungsform mit poröser Platte wirkt die gesamte Kollektorplatte als Wärmetauschermedium, um die absorbierte oder umgesetzte Wärme auf das Gas oder die Luft zu übertragen, das bzw. die durch das Gerät hindurchströmt. Gas oder Luft wird also durch den Einlaß hindurchgezogen und durchströmt oder durchdringt die Kollektorplatte und wird dabei erhitzt. Das erhitzte Gas oder erhitzte Luft tritt über den

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Auslaß aus und wird zwecks nachfolgender Verwendung einer Speichervorrichtung zugeleitet. Sonnenkollektoren dieser Art lassen sich als Transpirations-Sonnenheizgeräte für Luft bezeichnen.

Ein Hauptproblem bei Sonnenkollektoren ist der Verlust an absorbierter Wärme durch natürliche Konvektion und Rückstrahlung, d.h. die Rückstrahlung von langwelliger oder Infrarot-Strahlung von der Kollektorplatte in Richtung auf die lichtdurchlässige Wand.

Es wurde in der einschlägigen Literatur vorgeschlagen, bestimmte Arten von Zellenstrukturen, beispielsweise Bienenwaben, als Wärmefalle zu benutzen, um den Verlust an absorbierter Wärme durch natürliche Konvektion bei Flachplatten-Sonnenheizgeräten zu vermindern. Die Wärmefalle wird über der festen Kollektorplatte angeordnet, um der Ausbildung eines Konvektionswärmestroms weg von der Kollektorplatte und in Richtung auf die lichtdurchlässige Wand entgegenzuwirken. Wärme, die durch diesen Konvektionsstrom zu der Wand gelangt, kann durch Wärmeleitung oder Strahlung leicht an die Außenatmosphäre verlorengehen. So beschreibt Hollands in einem Aufsatz "Honeycomb Devices in Flat Plate Solar Collectors", Solar Energy, Band 9, Nr. 3, Seiten 159 bis 169, Pergamon Press (1965) die Verwendung von verschiedenen Arten von Wabengefügen, z.B. rechteckigen, quadratischen, dreieckigen

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Gefügen, als Wärmefalle zum Verhindern von Konvektionsverlusten bei Flachplatten-Sonnenheizgeräten. Die Wabenfalle kann aus Glas oder Kunststoffen gefertigt sein, die Sonnenstrahlen durchlassen, jedoch für langwellige Strahlung opak sind. Bei Transpirations-Sonnenheizgeräten für Luft tritt naturgemäß der Wärmeverlust durch natürliche Konvektion nicht auf, wenn das zu erhitzende Gas oder die Luft in einer von der lichtdurchlässigen Wand wegweisenden Richtung ständig durch die poröse Kollektorplatte oder den Absorber hindurchströmt.

Es wurden auch verschiedene Versuche unternommen, um das Problem der Rückstrahlungsverluste auszuräumen. Bei Flachplatten-Kollektoren können spektralselektive Überzüge auf die Absorberoberfläche aufgebracht werden, um Rückstrahlungsverluste zu vermindern. Eine Übersicht über spektralselektive Überzüge geben J.Jurison, R.E. Peterson und H.Y.B. Mar in einem Aufsatz "Principles and Applications of Selective Solar Coatings" in Journal of Vacuum Science Technology, Band 12, Nr. 5, Seiten 1010 bis 1015 (1975).Die beschriebenen Überzüge sind jedoch für die Herabsetzung von Rückstrahlungsverlusten von Transpirations-Luftheizgeräten nicht wirkungsvoll, weil die Poren an der Oberfläche einer porösen Platte als Hohlräume von schwarzen Körpern wirken und die Effektivität jedes auf die Oberfläche aufgebrachten Überzuges begrenzen.

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Es wurden auch verschiedene Versuche gemacht, das Problem
der Rückstrahlungsverluste von Transpirations-Sonnenheizgeräten für Luft auszuräumen. So ist aus der US-PS 3 102 532 ein Sonnenkollektor bekannt, bei dem zu erhitzende Luft
durch einen gasdurchlässigen Absorber hindurchgeleitet wird, der aus einer Mehrzahl von Lagen von geschlitzter und aufgeweiteter Aluminiumfolie besteht. Die aufgeweitete Folie wird auf der Oberseite, die der lichtdurchlässigen Wand zugewendet ist, mit einem schwarzen Vinylemail beschichtet. Die
helle Unterseite der Folie ist stark reflektierend und wirkt als Falle zum Verhindern von Verlusten an absorbierter Wärme durch Rückstrahlung. Zu gewissen Strahlungsverlusten kann es jedoch durch die Öffnungen oder Schlitze in der Folie
kommen.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, eine spiegelnd reflektierende Wabenwärmefalle bei einem Sonnenheizgerät für Luft
vorzusehen, das eine poröse Kollektorplatte aufweist. So
beschreiben Buchberg et. al. in einem Aufsatz "Performance
Characteristics of Rectangular Honeycomb Solar Thermal
Convertors", Solar Energy, Nr. 13, Seiten 193 bis 221,
Pergamon Press (1971) ein Sonnenheizgerät für Luft mit einer Rechteckwaben-Wärmefalle aus einem spiegelnd reflektierenden Material, und zwar aluminisiertem Papier, das mit einer klaren Harzschicht überzogen ist.

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Aus der US-PS 4 015 582 ist ein Sonnenwarmekollektor bekannt, bei dem eine Schicht aus lichtdurchlässigem isolierendem Material vorgesehen ist, die als Luftpuffer und Infrarot-Strahlungsfalle dient. Die kombinierte Puffer- und Strahlungsfallenanordnung kann zwischen der Außenseite des Kollektors und der strahlungsabsorbierenden Kollektorplatte sitzen. Bei dem lichtdurchlässigen isolierenden Material kann es sich beispielsweise um transparente Glasfasern oder Waben handeln;
es wird zwischen der äußeren Kollektoroberfläche und einer
inneren, nichtporösen Schicht aus einem luftundurchlässigen, lichtdurchlässigen Material gehalten. Diese Sonnenkollektorausbildung hat den Nachteil, daß die innere, nichtporöse,
luftundurchlässige Schicht, die beispielsweise aus klarem
Kunststoff oder Glas besteht, einfallende Sonnenstrahlung
reflektiert und in der Tat für einen erheblichen Verlust an
absorbierter Wärme verantwortlich ist, wenn der Kollektor
unter Bedingungen betrieben wird, wie sie typischerweise
bei der Raumheizung unter Verwendung von Luftsonnenheizgeräten anzutreffen sind.

Aus der US-PS 4 O18 211 ist ferner ein Sonnenkollektor bekannt, bei dem mindestens eine isolierende, lichtdurchlässige Wabenlage zwischen zwei Lagen aus transparentem Material, beispielsweise Glas, und mindestens eine weitere lichtdurchlässige Wabenlage vorgesehen sind, die als 'Wärmeübergangsmedium dient. Die lichtdurchlässigen Wabenlagen haben eine so große

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Abmessung, daß sie eine wirkungsvolle Ausnutzung der Waben als Infrarot-Strahlungsfalle ausschließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sonnenheizgerät für Luft mit einer porösen Kollektorplatte und einer lichtdurchlässigen Strahlungsfalle zu schaffen, das verbesserte thermische Leistungsfähigkeit hat. Es soll ein Gerät erhalten werden, das einfach zu montieren und wirtschaftlich herzustellen ist.

Es wurde gefunden, daß erfindungsgemäß eine erhebliche Verbesserung des thermischen Wirkungsgrades bei einem Luftsonnenheizgerät erzielt werden kann, das eine poröse Kollektorplatte aufweist, wenn eine Strahlungsfalle, die aus einem Material hergestellt ist, das lichtdurchlässig und opak oder schwarz für Infrarot-Strahlung ist und beispielsweise aus klaren Kunststoff- oder Glaswaben besteht, auf der Oberseite der Kollektorplatte oder in Abstand zwischen der Kollektorplatte und der lichtdurchlässigen Frontwand angeordnet wird.

Es wurde ferner gefunden, daß die ausgeprägteste Verbesserung und dementsprechend die höchsten thermischen Wirkungsgrade erzielt werden können, wenn die Strahlungsfalle benachbart zu und in Kontakt mit der Frontwand angeordnet wird. Die Strahlungsfalle sollte aus einer Mehrzahl von offenen Zellen bestehen, die mit dem durch das Sonnenheizgerät hindurchgehen-

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den Gas- oder Luftstrom in Verbindung stehen und die im wesentlichen senkrecht zu der Frontwand verlaufende Wände haben, die als Umlenk- oder Leitelemente dienen, um den Luftstrom durch die Strahlungsfalle hindurch in einer zu der Ebene der Frontwand im wesentlichen parallelen Richtung zu verhindern, die jedoch gleichzeitig keine Reflektionen von einfallendem Sonnenlicht in Richtung auf die Frontwand während Zeiträume normalen Betriebs verursachen. Die Strahlungsfalle kann insbesondere aus Kunststoff- oder Glaswaben mit Zellen unterschiedlicher Geometrie gefertigt sein, beispielsweise rechteckigen oder sechseckigen Zellen oder anderen Zellgefügen, wie sie beispielsweise von in gegenseitigem Abstand verlaufenden, parallelen Rippen gebildet werden, die in dem durch den Kollektor hindurchführenden Luftstrom liegen. Sonnenheizgeräte für Luft können erfindungsgemäß für Anwendungen, wie beispielsweise Raumheizung, mit thermischen Wirkungsgraden hergestellt werden, die zwischen ungefähr 60 und 70 % liegen. Diese thermischen Wirkungsgrade schliessen die normalen Wärmeverluste aufgrund der Übertragung der Sonnenstrahlung durch die lichtdurchlässige Frontwand ein.

Erfindungsgemäß wird also ein Sonnenheizgerät für Luft geschaffen, das ein Gehäuse mit einer lichtdurchlässigen Frontwand und einem Einlaß und einem Auslaß zur Ausbildung eines Strömungsweges für ein zu erhitzendes Gas, beispielsweise Luft, aufweist. Eine poröse oder gasdurchlässige Kollektor-

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platte oder ein Absorber ist im Gehäuse in bzw. quer zu dem Strömungsweg derart angeordnet, daß sie bzw. er auffallende, durch die Frontwand hindurchgehende Sonnenstrahlung aufnimmt und die absorbierte Wärme auf das Gas oder die Luft überträgt, das bzw. die entlang dem Strömungsweg und durch die Kollektorplatte oder den Absorber hindurchläuft. Eine transparente Strahlungsfalle mit dem vorstehend erläuterten Aufbau, die gegenüber Infrarot-Strahlung opak oder schwarz ist und die beispielsweise aus Waben oder Rippen aus klarem Kunststoff oder Glas besteht, sitzt zwischen der Kollektorplatte oder dem Absorber und der Frontwand.

Die Strahlungsfalle kann an mehreren unterschiedlichen Stellen mit Bezug sowohl auf die poröse Kollektorplatte als auch auf die Frontwand angeordnet sein. So kann die Strahlungsfalle unmittelbar auf die Oberseite der porösen Kollektorplatte aufgebracht und in Abstand von der Frontwand angeordnet sein. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung läuft das zu erhitzende Gas oder die Luft durch den Raum zwischen der Frontwand und der porösen Kollektorplatte sowie dann sowohl durch die Falle als auch durch die Kollektorplatte oder den Absorber hindurch. Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befindet sich die Strahlungsfalle benachbart zu und in Kontakt mit der Frontwand. In diesem Falle strömt das zu erhitzende Gas oder die Luft unmittelbar durch die poröse Kollektorplatte hindurch, ohne daß das Gas oder

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die Luft in die Strahlungsfalle eintritt.

Wenn vorliegend von einem "Sonnenheizgerät für Luft" gesprochen wird, so versteht es sich, daß an Stelle von Luft auch beliebige andere Gase erhitzt werden können.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine geschnittene Aufrißansicht

eines Sonnenheizgerätes für Luft nach der Erfindung,

Fign.2 bis 5 perspektivische Ansichten eines

Teils eines Sonnenheizgerätes für Luft mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Strahlungsfalle,

Fig. 6 eine geschnittene Aufrißansicht ei

nes Sonnenheizgerätes ähnl.ich Fig.1 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fign. 7 bis 11 geschnittene Aufrißansichten von

Sonnenheizgeräten mit einer Anzahl

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von Abwandlungen, die bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 6 vorgesehen werden können,

Fig. 12 eine geschnittene Aufrißansicht

eines Sonnenheizgerätes nach der Erfindung entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung,

Fign. 13 bis 16 perspektivische Ansichten eines

Teils eines Sonnenheizgerätes für Luft mit mehreren unterschiedlichen Abwandlungen der Anordnung aus poröser Kollektorplatte und Strahlungsfalle, die im Rahmen der Erfindung vorgesehen werden können,

Fig. 17 · eine graphische Darstellung des

normierten Strahlungswärmeverlustes bei Waben- und Rippenstrahlungsfallen,

Fig. 18 eine schematische Darstellung der

Übertragung von Sonnenstrahlung durch ein transparentes Wabengefüge

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hindurch,

Fig. 19 eine ähnliche schematische Dar

stellung, die die Übertragung von Sonnenstrahlung durch eine spiegelnd reflektierende Wabe hindurch andeutet,

Fig. 2O eine graphische Darstellung, die

einen Vergleich der Übertragungseigenschaften von transparenten und spiegelnden Waben erkennen läßt,

Fig. 21 eine schematische Darstellung des

Infrarot-Strahlungsaustauschs zwischen der porösen Kollektorplatte und den Infrarot absorbierenden Zellenwänden einer Glas- oder Kunststoffwabe,

Fig. 22 eine ähnliche schematische Darstel

lung des Infrarot-Strahlungsaustauschs zwischen der porösen Kollektorplatte und den Infrarot reflektierenden Zellenwänden einer metallischen Wabe,

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Fig. 23 eine graphische Darstellung, ..die

den Einfluß von L/D auf den Strahlungswärmeverlust für Zellenwände mit hoher und niedriger Wärmeleitfähigkeit erkennen läßt,

Fig. 24 eine graphische Darstellung der ge

genseitigen Beziehung zwischen den thermischen Wirkungsgraden und den Arbeitsbedingungen für Wasser- und Luftheizgeräte, jeweils mit und ohne Wabenstrahlungsfalle,

Fig. 25 eine graphische Darstellung der ge

genseitigen Beziehung zwischen der normierten Wirkungsgradsteigerung aufgrund der Zufügung einer transparenten Wabenstrahlungsfalle und den Arbeitsbedingungen sowohl für Wasser- als auch für Luftheizger.äte,

Fig. 26 eine graphische Darstellung ähnlich

Fig. 24, die die Beziehung zwischen den thermischen Wirkungsgraden und den Arbeitsbedingungen für Luftheizgeräte mit einer zusätzlichen, licht-

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durchlässigen Schicht unterhalb der Wabenanordnung sowie ohne eine solche zusätzliche Schicht, jedoch bei mit der transparenten Wand verbundener Wabenanordnung oder zwischen der transparenten Wand und dem porösen Absorber abgestützter Wabenanordnung,

erkennen läßt,

Fign. 27a-b, schematische Darstellungen der Ver-

28a-b u.
29a-b teilung der Strahlungsverluste und

der Luftströme bei verschiedenen experimentellen Sonnenheizgeräten für Luft mit Strahlungsfallen,

Fign. 30a-d schematische Darstellungen der durch

gelassenen und der reflektierten Strahlen für Strahlungsfallen-Zellenwände, die mehrere unterschiedliche Ausrichtungen mit Bezug auf die Frontwand haben, und

Fig. 31 eine schematische Darstellung eines

typischen Sonnenhexzsystems unter Verwendung eines Sonnenheizgerätes nach der Erfindung.

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Das Sonnenluftheizgerät nach Fig. 1 weist ein Gehäuse 10 mit einer lichtdurchlässigen Frontwand 12, die auffallende Sonnenstrahlung durchlä3t, und einer Rückwand 14 auf. Die Frontwand 12 ist vorzugsweise aus einem klaren oder transparenten Material mit relativ niedrigem Reflektionsvermögen gefertigt, das nichtporös und gasundurchlässig ist. Die Frontwand 12 kann beispielsweise aus klarem Kunststoff oder Glas bestehen. Das Gehäuse 1O weist ferner einen Einlaß 16 in der einen Seitenwand und einen Auslaß 18 in der gegenüberliegenden Seitenwand auf. Der Einlaß 16 und der Auslaß 18 sind so angeordnet, daß ein Strömungsweg für ein Gas, beispielsweise Luft, gebildet wird, das erhitzt werden soll. Der Strömungsweg ist in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet. Eine poröse, strahlungsabsorbierende Kollektorplatte sitzt innerhalb des Gehäuses 10 parallel zu und in Abstand sowohl von der Frontwand 12 als auch von der Rückwand 14. Die Kollektorplatte 20 liegt in dem bzw. quer zu dem Strömungsweg zwischen dem Einlaß 16 und dem Auslaß 18. Die poröse Kollektorplatte 20 kann beispielsweise aus einer porösen, dunklen oder schwarzen Fasermätte, aus gewebten oder gestanzten Sieben oder Gittern oder aus retikuliertem Schaumstoff bestehen. Eine lichtdurchlässige Strahlungsfalle 22 befindet sich in Kontakt mit der Oberseite der porösen Kollektorplatte 20, die der Frontwand 12 zugekehrt ist. Die Strahlungsfalle 22 ist vorzugsweise aus einem klaren oder transparenten Material gefertigt und hat ein offenes Gefüge, beispielsweise

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ein Wabengefüge, das einen Gas- oder Luftstrom sowohl durch die Strahlungsfalle 22 als auch durch den porösen Kollektor 2O hindurch erlaubt. Vorzugsweise ist benachbart der Rückwand 14 eine Isolationsschicht 24 vorgesehen; dies stellt jedoch kein Zwangsmerkmal dar. Das Gehäuse 10 kann zweckmäßig aus Metall, beispielsweise Aluminium oder Stahl gefertigt sein, wenn es auf Robustheit ankommt; das Gehäuse läßt sich aber auch aus einem isolierenden Werkstoff herstellen, beispielsweise aus Polymerschaum oder Faserglas.

Die Fign. 2 bis 5 zeigen verschiedene Formen der Strahlungsfalle, die bei einem .Sonnenheizgerät der vorliegend betrachteten Art verwendet werden können. So kann die Strahlungsfalle aus einer transparenten Sechseckwabenplatte 26 gefertigt werden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Die Wabenplatte 26 befindet sich auf der Oberseite der porösen Kollektorplatte 20; sie liegt in Abstand von der Frontwand 12. Wie gezeigt, besteht die Wabenplatte 26 aus einer Vielzahl von Seckseckzellen, die von gemeinsamen Wänden gebildet werden, die eine vorbestimmte Länge "L" und einen Querschnitt mit einer typischen Abmessung oder einem Durchmesser "D" haben. Das Verhältnis von Zellenlänge "L" zu Durchmesser "D" sollte in dem Bereich zwischen ungefähr 2 und 10 gehalten werden.

Fig. 3 zeigt eine andere Form der: Strahlungsfalle; diese besteht aus einer Folge von in Abstand voneinander liegenden

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parallelen Rippen 28. Die Rippen 28 werden auf der Oberseite der porösen Kollektorplatte 20 durch beliebige zweckentsprechende Mittel an Ort und Stelle gehalten, beispielsweise mit Hilfe von (nicht gezeigten) Stützstreben, die an den Seitenwänden des Gehäuses 10 befestigt sind. Vorzugsweise wird das Verhältnis von Rippenhöhe "H" zu Abstand "S" in dem Bereich zwischen ungefähr 4 und 20 gehalten.

In Fig. 4 ist eine weitere Form einer Strahlungsfalle dargestellt, die aus einer Rechteck-Wabenplatte 30 besteht. Diese Form der Strahlungsfalle ist grundsätzlich die gleiche wie diejenige nach Fig. 2, mit Ausnahme der speziellen Ausgestaltung der Waben.

Fig. 5 zeigt eine weitere Form der Strahlungsfalle, de aus einer Vielzahl von transparenten, rohrförmigen Kunststoffoder Glassegmenten 32 besteht. Die rohrförmigen Segmente 32 sind verklebt oder auf andere Weise miteiander verbunden, beispielsweise mit Hilfe eines Lösungsmittels, um eine langgestreckte Platte zu erhalten, die gleichfalls auf die Oberseite der porösen Kollektorplatte 20 in Abstand von der transparenten Wand 12 aufgesetzt wird. Die rohrförmigen Segmente 32 lassen sich beispielsweise von konventionellen Kunststoff- oder Glasrohren oder Strohhalmen abschneiden. Das Verhältnis von Rohrlänge" zu Durchmesser ist im wesentlichen das gleiche wie dasjenige für die Sechseckwabenfalle

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gemäß Fig. 2.

Der Aufbau der erfindungsgemäß verwendeten Strahlungsfallen ist nicht auf die speziellen geometrischen Formen beschränkt, die vorstehend erläutert sind. Vielmehr können die Fallen auch andere geometrische Gruppierungen von Zellen oder offenen Gefügen sein; beispielsweise können dreieckige Wabenzellen oder Zellen benutzt werden, die aus gewellten oder gefalteten Blechen, Folien oder Blättern hergestellt sind. Die Strahlungsfallen werden vorzugsweise aus Wabenzellengefügen gefertigt; im Rahmen der Erfindung können jedoch auch andere offene Gefüge mit hohem Längenverhältnis (äquivalent dem Wert L/D für nichtkreisförmige geometrische Anordnungen) benutzt werden. Die bei Sonnenheizgeräten für Luft verwendeten Strahlungsfallen können aus jedem beliebigen lichtdurchlässigen Material gefertigt werden, das gleichzeitig gegenüber Infrarot-Strahlung opak oder schwarz ist. Es versteht sich, daß die Strahlungsfallen, falls gewünscht, auch durchscheinend sein können. Vorzugsweise bestehen die Fallen jedoch aus einem transparenten Material, beispielsweise einem klaren Kunststoff oder Glas Es gibt eine Reihe von klaren Kunststoffen, die gegenüber Infrarot-Strahlung schwarz oder opak sind und die sich daher für die vorliegenden Zwecke eignen. Zu diesen Kunststoffen gehören beispielsweise Polyvinylfluorid, Polycarbonat, fluoriertes Äthylenpropylen,Polymethylmethacrylat, aromatische Polysulfone, Polyethylenterephthalat, aromatische Polyester, Poly-

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vinylidenfluorid, Hexafluorpropylen, Chlortrifluoräthylen und Tetrafluoräthylen-Copolymere.

Allgemein kann die Falle an mehreren unterschiedlichen Stellen zwischen der porösen Kollektorplatte 20 und der Frontwand 12 sitzen. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform des Sonnenluftheizgerätes befindet sich die Strahlungsfalle unmittelbar auf der Oberseite und in Kontakt mit der porösen Kollektorplatte 20; sie liegt dabei in Abstand von der Frontwand 12. Diese Ausführungsform des Sonnenheizgerätes hat den Vorteil, daß der direkt durch die Wabenstrahlungsfalle hindurchgehende Gas- oder Luftstrom einen Teil der' Wärme wiederzugewinnen sucht, der von der porösen Kollektorplatte 20 an die Falle 22 durch die Wärmeleitung und Strahlung verlorengeht. Das zu erhitzende Gas oder die Luft läuft jedoch gleichzeitig unmittelbar unter der Frontwand 12 durch; dies kann die Wärmeverluste durch die Wand hindurch an die umgebende Atmosphäre erhöhen.

Eine bevorzugtere Ausführungsform eines Sonnenluftheizgerätes ist in Fig. 6 dargestellt. Das Heizgerät hat grundsätzlich den gleichen Aufbau, wie er vorstehend erläutert ist, mit der Ausnahme, daß die Strahlungsfalle 34 in diesem Fall unmittelbar unter der Frontwand 12 sitzt und in Abstand von der porösen Kollektorplatte 20 angeordnet ist. Das zu erhitzende Gas oder die Luft tritt in den Einlaß 16 ein, durchläuft den Raum

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zwischen der Strahlungsfalle 34 und der porösen Kollektorplatte 20 und tritt dann durch die Kollektorplatte 20 hindurch, wo das Gas oder die Luft durch· absorbierte Strahlung erhitzt wird. Es ist hervorzuheben, daß bei dieser Ausführungsform das Gas oder die Luft nicht durch die Strahlungsfalle hindurchströmt. Die Strahlungsfalle 34 hat die zusätzliche Funktion, zwischen dem Luftstrom und der Frontwand 12 eine nahezu stagnierende Luftpufferschicht auszubilden. Dadurch werden Wärmeverluste an die Umgebung oder die Außenatmosphäre weiter herabgesetzt. Um effektiv als Luftpuffer zu wirken, sollte die Strahlungsfalle 34 mindestens in festem mechanischem Kentakt mit der Unterseite der Frontwand 12 gehalten sein; vorzugsweise ist die Strahlungsfalle mit der Wand verbunden, um zu verhindern, daß Gas oder Luft durch die Falle hindurchströmt und mit der Frontwand 12 in Berührung kommt. In Fällen, in denen es nicht praktisch oder nicht möglich ist, die Strahlungsfalle 34 mit der Frontwand 12 zu verbinden, kann die Falle mit der Wand leicht mittels einer offenen Stützanordnung in festem mechanischem Kontakt gehalten werden, beispielsweise mit Hilfe eines unter der Falle sitzenden offenen Maschensiebes. Die Stützanordnung muß offen sein, um zusätzliche Verluste durch Reflektion von Sonnenstrahlung von der Stützanordnung zurück zu der Frontwand zu minimieren.

Fig. 7 zeigt eine Abwandlung des Sonnenluftheizgerätes mit

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grundsätzlich dem gleichen Aufbau wie in Fig. 6, mit der Ausnahme, daß in diesem Fall der Gas- oder Luftstrom in umgekehrter Richtung erfolgt. Das zu erhitzende Gas oder die Luft tritt in den Einlaß 36 ein, der unter der porösen Kollektorplatte 20 sitzt. Das Gas durchläuft den Raum zwischen der Kollektorplatte 20 und der Rückwand 14. Gas oder Luft treten dann durch die Kollektorplatte 20 hindurch und werden durch absorbierte Strahlung erhitzt. Das erhitzte Gas oder die Luft treten über den Auslaß 38 aus, der in diesem Fall zwischen der Strahlungsfalle 34 und der Kollektorplatte 20 sitzt.

Es gibt eine Reihe von weiteren Abwandlungen des Sonnenluftheizgerätes durch Verlagerung der Strahlungsfalle an eine andere Stelle al& auf der Oberseite der porösen Kollektorplatte 20. Beispielsweise kann die Strahlungsfalle unmittelbar unter der Frontwand 12 sitzen. Auch ist es beispielsweise möglich, die Kollektorplatte oder den Adsorber unabhängig von der Strahlungsfalle in mehrere unterschiedliche Lagen zu bringen. - .

Die Fign. 8 und 9 zeigen zwei derartige Modifikationen, wobei die poröse Kollektorplatte in nichtparalleler Beziehung sowohl zur Strahlungsfalle 34 als auch zur Frontwand 12 angeordnet ist. Das zu erhitzende Gas oder die Luft tritt in den Einlaß 40 in einer Seitenwand des Gehäuses 10 ein und durchströmt die nichtparallele poröse Kollektorplatte in solcher

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Richtung, daß zunächst die Oberseite 42a der Kollektorplatte 42 (Fig. 8) oder zunächst die Unterseite 44a der Kollektorplatte 44 (Fig. 9) durchlaufen wird. Gas oder Luft werden dabei durch die absorbierte Strahlung erhitzt. Das erhitzte Gas oder die Luft tritt dann über einen Auslaß 46 aus. Bei beiden diesen Modifikationen strömt das Gas oder die Luft unmittelbar durch die Kollektorplatten 42, 44 hindurch, ohne daß, wie in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet, eine Richtungsänderung erfolgt. Dadurch wird ein gleichförmigerer Strom durch das Sonnenheizgerät hindurch sichergestellt.

Fig. 10 zeigt eine weitere Abwandlung, bei der die Merkmale der Sonnenheizgeräte nach den Fign. 8 und 9 kombiniert sind. Bei dieser Modifikation sind die beiden nichtparallelen Kollektorplatten in einem Sonnenheizgerät kombiniert. Es wird auf diese Weise eine V-förmige poröse Kollektorplatte erhalten. Das zu erhitzende Gas oder die Luft tritt in den Einlaß 5O ein und durchströmt zunächst das nichtparallele Segment 48a der V-förmigen Kollektorplatte 48, worauf, wiederum· ohne Richtungsänderung, das andere nichtparallele Segment 48b durchlaufen wird. Das Gas oder die Luft verläßt dann die Anordnung über den Auslaß 52. Es ist hervorzuheben, daß in diesem Falle innerhalb einer einzigen Solarheizeinheit ein zweistufiger Erhitzungseffekt erzielt wird. Die Kollektorplattensegmente 48a und 48b können einteilig ausgebildet oder aus zwei Stücken hergestellt sein, die innerhalb des Sonnen-

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heizgerätes in zweckentsprechender Weise miteinander verbunden sind. Allgemein kann jede beliebige Anzahl von porösen Kollektorelementen in bezüglich der Frontwand nichtparalleler Ausrichtung kombiniert werden, um innerhalb einer einzigen Sonnenheizeinheit für einen mehrstufigen Erwärmungseffekt zu sorgen.

Ein ähnlicher zweistufiger Aufheizungseffekt kann durch eine weitere Modifikation des Sonnenluftheizgerätes entsprechend Fig. 11 erzielt werden. Diese Abwandlung kombiniert in ähnlicher.. Weise die Merkmale der Sonnenheizgeräte nach den Fign. 6 und 7. Wie veranschaulicht befindet sich eine Umlenkplatte 54 an einer Zwischenstelle der Längsabmessung des Gehäuses 10 zwischen der Strahlungsfalle 34 und der flachen porösen Kollektorplatte 56. Ein Einlaß 58 und ein Auslaß 60 liegen auf der gleichen Seite der Kollektorplatte 56. Das Gas oder Luft tritt über den Einlaß 58 ein und durchläuft den Raum zwischen der Strahlungsfalle 34 und der Kollektorplatte 56. Das Gas oder die Luft wird dann mittels der Umlenkplatte 54 gezwungen, durch die poröse Kollektorplatte 56 hindurchzuströmen, wobei eine Aufheizung durch die absorbierte Strahlung erfolgt. Das erhitzte Gas oder Luft gelangt in den unteren Raum zwischen der Kollektorplatte 56 und der Rückwand 14. Das Gas oder die Luft wird erneut veranlaßt, durch die Kollektorplatte 56 hindurchz-utreten, wobei ein Aufheizen durch absorbierte Strahlung erfolgt.

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Das erhitzte Gas oder die Luft verläßt die Anordnung dann über den Auslaß 60.

Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Sonnenluftheizgerätes entsprechend der vorliegenden Erfindung. Das Gerät hat grundsätzlich den gleichen Aufbau wie in Fig. 1, mit der Ausnahme, daß die Strahlungsfalle 62 an einer Stelle sitzt, die zwischen und in Abstand von der Kollektorplatte 20 und der Frontwand 12 liegt. Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß die Strahlungsfalle nicht in Kontakt mit der Kollektorplatte 20 gehalten, sondern in Abstand von dieser angeordnet ist, so daß keine Wärmeverluste aufgrund von Wärmeleitung durch die Kollektorplatte hindurch zur Strahlungsfalle auftreten.

Es versteht sich, daS jede der verschiedenen Formen der Strahlungsfalle gemäß den Fig. 2 bis 5 bei den vorstehend erläuterten weiteren Ausführungsformen und Modifikationen des Sonnenluftheizgerätes verwendet werden kann. So ist es beispielsweise möglich, eine Sechseck-, Rechteck- oder rohrfÖrmige Wabenstrahlungsfalle, wie sie in den Fign. 2, 4 bzw. 5 veranschaulicht ist, zu benutzenjdie Strahlungsfalle kann aber auch entsprechend Fig. 3 aus parallelen Rippen aufgebaut sein. Es ist jedoch festzuhalten, daß in den Fällen, in denen die Falle aus parallelen Rippen besteht, die Rippen so auszurichten sind, daß sie im wesentlichen senkrecht zu der Richtung des Gas-

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oder Luftstroms durch das Sonnenheizgerät stehen. Falls andererseits die Rippen in der Richtung des zu erhitzenden Gasoder Luftstromes stehen, kann die Strahlungsfalle nicht als Luftpuffer wirken! es sind Wärmeverluste durch die Frontwand 12 hindurch zu befürchten. Wie bereits angedeutet wurde, muß die bei diesen Ausführungsformen verwendete Strahlungsfalle aus lichtdurchlässigem Material gefertigt sein, das durchscheinend, klar oder transparent sein kann und das gegenüber Infrarot-Strahlung schwarz oder opak sein muß. Außer den mehreren unterschiedlichen Formen der Strahlungsfallen, wie sie oben beschrieben und vorliegend veranschaulicht sind, gibt es andere Arten von Stoffen, die als Strahlungsfallen wirken, beispielsweise Kunststoff- oder Glasfasermatten oder zusammengeschweißte Kunststoffilme, die eingeschlossene Gasblasen enthalten. In diesem Zusammenhang ist jedoch festzuhalten, daß eine offene Faseranordnung aus Kunststoff oder Glas zwar als Strahlungsfalle arbeiten würde, jedoch nicht die kombinierte Funktion einer Strahlungsfalle und eines Luftpuffers übernehmen könnte, ohne daß eine nichtporöse, gasundurchlässige Schicht zwischen den Fasern und dem durch das Sonnenheizgerät hindurchgehenden Gas- oder Luftstrom eingefügt ist. Es ist ferner festzuhalten, daß bei jeder der oben erläuterten Ausführungsformen die poröse Kollektorplatte oder der Absorber aus den gleichen porösen, warmeabsorbierenden Stoffen aufgebaut werden kann, wie sie vorstehend erläutert sind, d.h. beispielsweise schwarze Fasermatten, gewebtes oder

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gestanztes Maschen- oder Gittermaterial oder retikulierter Schaumstoff.

Es kann in einigen Fällen praktisch und wirtschaftlich sein, während der Fertigung des Sonnenluftheizgerätes sowohl die Strahlungsfalle als auch den porösen Kollektor oder Absorber in einem einzigen Element zusammenzufassen. So kann, wie in Fig. 13 dargestellt ist, der Raum zwischen den parallelen Rippen 64, die die Strahlungsfalle bilden, mit porösem, wärmeabsorbierendem Material 66 teilweise gefüllt sein. In ähnlicher Weise können die von den Sechseckwaben 68 gebildeten Hohlräume mit dem gleichen porösen, wärmeabsorbierenden Material 70 teilweise gefüllt werden, wie dies in Fig. 14 veranschaulicht ist. Es iet auch möglich, ein Strahlungsfallen-Absorberelement in der Weise aufzubauen, daß ein unterer Teil der Rippen 72 mit einer schwarzen oder dunklen Farbe oder einem anderen Färbemittel 74 in der in Fig. 15 dargestellten Weise eingefärbt wird. Fig. 16 zeigt die gleiche Art von Strahlungsfallen-Absorberelement unter Verwendung von Sechseckwaben 76, wobei der unterste Teil der Wabenanordnung mit einer schwarzen oder dunklen Farbe oder einem Färbemittel 78 eingefärbt ist. Festzuhalten ist, daß alle in den Fign. 13 bis 16 gezeigten Ausführungsformen im wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 1 entsprechen, bei welcher die Strahlungsfalle auf der Oberseite der porösen Kollektorplatte sitzt. Der klare obere Abschnitt des Strahlungsfallen-Absor-

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berelements soll dabei ein Längenverhältnis in dem gleichen Bereich haben, wie er für die Strahlungsfallen gemäß den Fign. 2 bis 5 angegeben ist.

Bei Sonnenluftheizgeräten werden vorzugsweise die aus Sechseckwabenmaterial gefertigten Strahlungsfallen benutzt, obwohl auch andere geometrische Gestaltungen als Strahlungsfalle vorgesehen werden können. Allgemein hängt der Betrag der Verminderung von Wärmeverlusten, der mit Strahlungsfallen von unterschiedlicher geometrischer Form erreicht wird, von dem Längenverhältnis ab; er wird in der Regel innerhalb eines Bereiches liegen, der von rohrförmigen oder Sechseckwaben-Strahlungsfallen und Parallelrippen-Strahlungsfallen erfaßt wird. Um diese Beziehung zu quantifizieren, wurde eine theoretische Analyse durchgeführt, anhand deren das Ausmaß des Strahlungseinfangs bestimmt wurde, der von Waben und parallelen Rippen mit unterschiedlichen Längenverhältnissen erzielt wird. Die Ergebnisse dieser Analyse sind in Fig. 17 dargestellt. Dort sind Werte für Q/Q über dem Längenverhältnis L/D (oder dem Äquivalent H/S für parallele Rippen) aufgetragen. Dabei ist Q die Wärmeverlustrate von einer auf 1OO°C befindlichen schwarzen Oberfläche an eine andere schwarze Oberfläche von O C bei an Ort und Stelle befindlicher Strahlungsfalle, während Q die Wärmeverlustrate zwischen den beiden gleichen Oberflächen, jedoch ohne Strahlungsfalle ist. Das Verhältnis Q/Q ist ein Maß für die Effektivität der Strahlungsfalle, wobei niedrige Werte von

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q/q eine wirkungsvollere Wärmeverlustverminderung anzeigen. Wie aus Fig. 17 hervorgeht, ist die Wabenstrahlungsfalle wirkungsvoller als die parallelen Rippen. Es ist ferner zu erkennen, daß für die Erzielung einer Verminderung der Strahlungswärmeverluste von mindestens 50 % das Längenverhältnis L/D für Waben größer als zwei sein muß, während das Längen-"verhältnis für parallele Rippen über vier liegen muß. Aus Fig. 17 folgt ferner, daß nur noch eine unbedeutende Verringerung der Wärmeverluste erreicht wird, wenn Waben mit Längenverhältnissen von größer als zehn oder parallele Rippen mit Längenverhältnissen von mehr als 20 benutzt werden.

Fig. 17 zeigt ferner den Einfluß der Dicke der Zellenwand oder der Rippe auf die Herabsetzung der Wärmeverluste. So gelten die ausgezogenen Kurven für eine Dicke der Zellenwand oder Rippe von O,05 mm, während die gestrichelten Kurven eine Zellenwand- oder Rippendicke von O,16 mm darstellen. Es ist aus den Kurven klar zu erkennen, daß die dünneren Zellenwände oder die kleineren Rjippenabmessungen für ei.ne wirkungsvollere Herabsetzung der Wärmeverluste sorgen. Vorzugsweise sollte die Dicke der Wabenzellenwand und der Rippen im Bereich von ungefähr 0,002 bis ungefähr 0,5 mm gehalten werden. Dabei ist festzuhalten, daß die Dicke der Zellenwände und der Rippen beispielsweise in den Fign. 2 bis 5 im Interesse einer deutlicheren Darstellung übertrieben veranschaulicht ist.

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Die Fign. 18 und 19 zeigen schematisch die verschiedenen Mechanismen, die an der Übertragung von einfallendem Sonnenlicht durch transparente Waben und spiegelnd reflektierende Waben beteiligt sind, wie sie bereits von Buchberg et.al. a.a.O. benutzt wurden. Die Sonnenstrahlen werden auf eine von zwei Weisen durch die Waben hindurch übertragen, nämlich durch Reflektion oder durch unmittelbaren Durchgang der Sonnenstrahlen. Im Falle der spiegelnd reflektierenden Wabe 80 erfolgt die Übertragung der Sonnenstrahlen ausschließlich durch Reflektion, wie dies durch die Pfeile in der schematischen Darstellung der Fig. 19 angedeutet ist. Dagegen werden im Falle der transparenten Wabe 82 die Sonnenstrahlen sowohl durch Reflektion als auch durch unmittelbaren Durchgang übertragen; dies ist durch Pfeile in der schematischen Darstellung der Fig. 18 angedeutet.

Der zweifache Mechanismus von kombinierter Reflektion und Durchgang führt bei transparenten Waben gegenüber spiegelnd reflektierenden Waben zu höherer Gesamtubertragungsleistung. Wenn daher an Stelle einer reflektierenden Wabe die transparente Wabe als Strahlungsfalle benutzt wird, wird ein größerer Anteil des auffallenden Sonnenlichtes zu der Kollektorplatte oder dem Absorber übertragen, wo das Licht in Wärme umgesetzt wird. Um diese Differenz zu quantifizieren, wurde eine theoretische Analyse.der Übertragungsleistüng einer klaren Kunststoffwabe mit einem Längenverhältnis von zehn sowie

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für eine hochgradig reflektierende, metallisierte Wabe mit gleichem Längenverhältnis durchgeführt. Die Ergebnisse der Analyse sind in Fig. 20 dargestellt. Dabei ist die Gesamtübertragungsleistung der beiden Wabenanordnungen als Funktion des Einfallswinkels des Sonnenlichts veranschaulicht. Es ist deutlich zu erkennen, daß die klare oder transparente Wabe bei allen über Null liegenden Einfallswinkeln eine höhere Übertragungsleistung als die reflektierende Wabe hat. Obwohl der Doppel-Mechanismus von kombinierter Reflektion und Durchgang oben in Verbindung mit transparenten oder klaren Waben erläutert ist, versteht es sich, daß das Konzept für Waben aus jedem beliebigen lichtdurchlässigen Material gilt.

Während es von Vorteil ist, die Strahlungsfalle aus einem Werkstoff zu fertigen, der für Sonnenstrahlen transparent ist, muß, wie ausgeführt, die Strahlungsfalle auch absorbierend für Infrarot- oder thermische Strahlung wirken. Der Mechanismus, entsprechend dem eine Infrarot-Absorption in einer Waben-, Parallelrippen- oder einer ähnlichen Anordnung zu einem Strahlungsfalleneffekt führt, ist in Fig. 21 schematisch dargestellt. Thermische oder Infrarot-Strahlung wird von einem vorgegebenen Punkt auf der Kollektorplatte oder dem Absorber in diffuser Weise emittiert, wie dies beispielsweise für den Punkt 86 in der Darstellung nach Fig. 21 angedeutet ist. Bei einer Strahlungsfalle von ausreichend hohem Längenverhältnis (d.h. größer als zwei im Falle der Wabenanordnung) trifft der

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größte Teil der emittierten Strahlung die Wände der Falle 88, wie dies z.B. am Punkt 9O gezeigt ist; sie wird dort absorbiert. Falls es zu erneuter Abstrahlung vom Punkt 90 kommt, trifft der größte Teil wieder auf die Wände der Falle 88 an anderer Stelle, z.B. dem Punkt 92, um dort absorbiert zu werden. Die von einem bestimmten Punkt 94 auf der Kollektorplatte 96 emittierte und auf die Wände einer infrarotreflektierenden Waben-, Parallelrippen- oder ähnlichen Anordnung 98 auftreffende Infrarot-Strahlung läuft dagegen, wie in Fig. 22 dargestellt, in der durch Pfeile angedeuteten Weise in von der Kollektorplatte 96 wegführender Richtung weiter; es kommt zu wenig oder keinem Einfangen der Infrarot-Strahlung .

Außer den vorstehend erläuterten Bedingungen hinsichtlich der optischen Eigenschaften der Strahlungsfalle, muß die Falle auch aus einem Werkstoff gefertigt werden, der eine niedrige Wärmeleitfähigkeit hat, wie dies z.B. bei den meisten Kunststoffen und Gläsern der Fall ist. Unrrdie Wichtigkeit, der Verwendung eines Materials niedriger Leitfähigkeit für die Strahlungsfalle zu demonstrieren, wurde eine theoretische Analyse der Strahlungsfalleneigenschaften von schwarzen Aluminiumwaben (d.h. Material mit hoher Leitfähigkeit)und Kunststoffwaben (d.h. Material mit niedriger Leitfähigkeit) durchgeführt. Dabei wurde die Beziehung zwischen dem oben definierten Verhältnis Q/Q und dem Längenverhältnis L/D untersucht. Die Ergebnisse sind in

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Fig. 23 dargestellt. Die Kurve zeigt, daß die aus einem Werkstoff hoher Leitfähigkeit gefertigte Wabe nicht als wirkungsvolle Strahlungsfalle arbeitet. Dies ist auf den Umstand zurückzuführen, daß große Wärmemengen durch die Wand hindurch geleitet werden und die Verminderung des Strahlungswärmeübergangs aufgrund von Strahlungseinfang zunichte machen. Die aus Werkstoff mit niedriger Leitfähigkeit hergestellte Wabe ist frei von diesen Mängeln und stellt daher eine überlegene Wabenfalle'^;dar.

Eine Reihe von Experimenten wurde durchgeführt, um die unerwarteten Ergebnisse aufzuzeigen, die durch die Verwendung von transparenten Strahlungsfallen in Transpirationsluftheizgeräten im Vergleich zu dem Einsatz solcher Fallen in Flachplatten-Wasserheizgeräten erzielt werden, wie sie von Hollands a.a.O. beschrieben werden. Für diese Experimente wurden zwei Sonnenheizgeräte aufgebaut» bei dem einen handelte es sich um einen Flachplatten-Wassererhitzer, bei dem anderen um einen Transpirationslufterhitzer. Beide Sonnenheizgeräte waren mit einer einzigen Verglasung (lichtdurchlässige Frontwand) und einer äquivalenten Menge an Wärmeisolation ausgestattet. Die beiden Wärmeheizgeräte wurden zunächst entsprechend den Verfahren getestet, die von dem National Bureau of Standards entwickelt wurden und in NBSIR 74-635 beschrieben sind, um ihr thermisches Betriebsverhalten ohne Wabenanordnung zwischen der Verglasung und der Kollektorplatte oder dem

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Absorber zu bestimmen. Die Versuchsdaten wurden entsprechend dem von dem National Bureau of Standards aufgestellten Vorgehen aufgezeichnet; dabei wird der thermische Umwandlungswirkungsgrad -;.^M2" ~ in Abhängigkeit von einem Kollektorfunktionsparameter aufgetragen, der definiert ist als

„ avg amb'
P* =

Bei dieser Definition ist T das Mittel aus der Eintrittsund der Austrittstemperatur des Fluids (beispielsweise Luft), das durch das Sonnenheizgerät hindurchströmt, während T , die Umgebungstemperatur ist. I ist die Größe des Flusses der einfallenden Sonnenstrahlung. Der Funktionsparameter p* ist damit als Differenz zwischen der mittleren Gesamttemperatur im Kollektor und der Außentemperatur, dividiert durch die Größe der einfallenden Sonnenstrahlung, definiert. Bei Raumheizungsanwendungen unter Einsatz von Sonnenlufterhitzern liegt dieser Parameter typischerweise zwischen ungefähr O,04 und 0)08 m °C/W. Die Versuchsergebnisse für den Flachplatten-Wassererhitzer und den Transpirationslufterhitzer ohne Wabenfalle sind in der graphischen Darstellung der Fig. 24 in Form der Kurven A bzw. B dargestellt.

Die Versuche wurden fortgesetzt, indem beide Sonenheizgeräte derart modifiziert wurden, daß eine Rohrwaben-Strahlungsfalle

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zwischen der Verglasung und der Kollektorplatte oder dem Absorber angeordnet wurde. Die Rohrwabenanordnung hatte ein L/D-Verhältnis von 1Oi .sie war aus klarem Polycarbonat aufgebaut. Die Wandstärke der rohrförmigen Waben betrug 0,09 mm. Bei dem Transpirationslufterhitzer war die Lage der Wabenstrahlungsfalle ähnlich wie in Fig. 6. Der Aufbau der beiden modifizierten Sonnenheizgeräte war grundsätzlich wiederum der gleiche, es war eine einzige Verglasung vorhanden und es wurde mit dem gleichen Isolationsmaterial gearbeitet. Die beiden Heizgeräte wurden dann unter Verwendung des gleichen, oben erläuterten Vorgehens erneut getestet. Die Versuchsergebnisse für den Flachplatten-Wassererhitzer und den Transpirationslufterhitzer unter Verwendung der Wabenstrahlungsfalle sind in der grafischen Darstallung der Fig. 24 in Form der Kurven C bzw. D veranschaulicht. Die beiden Kurvengruppen A₁B und C₁D zeigen deutlich, daß die Zunahme des Wirkungsgrades im Falle des Transpirationslufterhitzers wesentlich größer als bei dem Flachplatten-Wassererhitzer ist. Die Kurven lassen ferner erkennen, daß ohne Wabenstrahlungsfalle der Wassererhitzer einen höheren Wirkungsgrad als der Transpirationserhitzer über den gesamten Bereich der Arbeitsbedingungen hat, während das umgekehrt der Fall ist, wenn in die beiden Sonnenheizgeräte die Wabenstrahlungsfallen eingebaut werden.

Um die Größe der Differenz der Wirkungsgradverbesserung deutlicher zu machen, die bei den beiden Sonnenheizgeräten auf

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den Einbau der Wabenstrahlungsfalle zurückzuführen ist, zeigt Fig. 25 den partiellen Wirkungsgradanstieg gegenüber dem Wirkungsgrad der Sonnenheizgeräte ohne Wabenanordnung. Über den gesamten Bereich der Arbeitsbedingungen hinweg ist der Anstieg des thermischen Wirdkungsgrades bei dem Transpirationslufterhitzer wesentlich größer als bei dem Flachplatten-Wassererhitzer .

Eine weitere Gruppe von Experimenten wurde durchgeführt, um zu zeigen, wie wichtig es ist, die transparente Strahlungsfalle mindestens in festem mechanischem Kontakt mit der Frontwand 12 bei den Ausführungsformen zu halten, bei denen die Strahlungsfalle benachbart der Frontwand sitzt und die zusätzliche Aufgabe hat, eine Luftpufferschicht zu bilden. Wie oben erwähnt ist, wird die transparente Strahlungsfalle vorzugsweise unmittelbar mit der Unterseite der Frontwand 12 verbunden. Sie kann stattdessen auch mittels einer offenen Stützanordnung, die Reflektionsverluste von Sonnenstrahlung zurück zu der Frontwand minimiert, mit letzterer in festem mechanischem Kontakt gehalten werden. Die Versuche wurden mit einem einzigen Kollektor durchgeführt, dessen Aufbau ähnlich demjenigen nach Fig. 10 war. Die poröse Kollektorplatte oder der Absorber hatte V-Form. Die Versuche erfolgten unter Verwendung der gleichen rohrförmigen Wabenstrahlungsfalle, die benachbart der Unterseite der Frontwand angeordnet war. Die Wabenstrahlungsfalle war aus Polycarbonatrohren

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mit einem Längenverhältnis von 7 und einer Wandstärke von 0,09 mm gefertigt. Die Strahlungsfalle wurde bei jedem der Versuche in unterschiedlicher Weise festgehalten. Bei dem ersten Versuch wurde die Strahlungsfalle mittels einer offenen Stützanordnung, bestehend aus dünnen, in gegenseitigem Abstand angeordneten, parallelen Stäben, lose gegen die Frontwand gehalten. Bei dem zweiten Versuch wurde die Strahlungsfalle gegen die Frontwand mittels einer durchgehenden Lage aus einem lichtdurchlässigen, luftundurchlässigen Material gehalten, und zwar mittels einer glasfaserverstärkten Polyesterlage mit hoher Sonnenstrahldurchlässigkeit zwischen 0,85 und 0,90. Bei dem dritten Versuch wurde die Strahlungsfalle mit der Frontwand über ein Kleb- und Dichtmittel aus Silicongummi verbunden. Die Verbindung war derart beschaffen, daß Luft nicht durch die Wabenanordnung hindurch mit der Frontwand in Kontakt kommen konnte. Hinsichtlich aller übrigen Merkmale blieben die Sonnenheizgeräte während der Experimente die gleichen. Die Verhaltensversuche wurden entsprechend dem obeirgenannten Verfahren des National Bureau of Standards durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Fig. graphisch dargestellt. Die Kurve A gibt die Ergebnisse des Versuchs wieder, bei dem die Wabenstrahlungsfalle mittels einer offenen Stützanordnung lose gegen die Frontwand gehalten wurde. Die Kurve B stellt die Ergebnisse des Versuchs dar, bei dem die Strahlungsfalle mittels einer durchgehenden Lage aus luftundurchlässigem, lichtdurchlässigem Material an Ort

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ORIGINAL INSPECTED

und Stelle gehalten wurde. Die Kurve C gibt die Ergebnisse der Versuche wieder, bei denen die Wabenfalle mit einem klebenden Dichtmittel mit der Frontwand unmittelbar verbunden wurde. Es ist aus den Kurven ersichtlich, daß bei einem niedrigen Wert von p* entsprechend einem Niedertemperaturbetrieb der Sonnenheizgeräte das Sonnenheizgerät mit der zusätzlichen luftundurchlässigen Schicht (Kurve B) einen niedrigeren Wirkungsgrad als die beiden anderen Geräte hat, weil zusätzliche Reflektionsverluste bezüglich eines gewissen Anteils der einfallenden Sonnenstrahlen auftreten. Es zeigt sich weiter, daß das Sonnenheizgerät, bei dem die Wabenanordnung nur lose gegen die Frontwand gehalten ist (Kurve A), eine raschere Verschlechterung des Betriebsverhaltens bei steigender Temperatur (entsprechend höheren Werten von p*) als die anderen Heizgeräte erfährt. Dieser Effekt ist auf erhöhte Wärmeverluste zurückzuführen, die daraus resultieren, daß ein gewisser Anteil der Luft durch die Wabenanordnung hindurchtritt und mit der Frontwand in Kontakt kommt. Keiner dieser Effekte wurde jedoch beobachtet, wenn die Wabenfalle unter Verwendung eines klebenden Dichtmittels mit der Frontwand unmittelbar verbunden wurde (Kurve C). Dabei werden hohe Wirkungsgrade über den gesamten Arbeitsbedingungsbereich hinweg erzielt.

Die oben genannten Unterschiede hinsichtlich des Betriebsverhaltens lassen sich unter Bezugnahme auf 'die schematischen Darstellungen "a" und "b" in den Fign. 27, 28 und 29 besser ver-

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stehen. So zeigt Fig. 27 die Verteilung der Reflektionsveriuste in der Darstellung "a^H und die Art des Luftstroms in der Darstellung "b" für das Sonnenheizgerät, bei dem die Wabenfalle 34 mittels einer offenen Stützanordnung lose gegen die Frontwand 12 gehalten ist. Wie in der Darstellung "a" durch die Pfeile angedeutet ist, treten Reflektionsveriuste in einer von dem Kollektor wegführenden Richtung nur an der Frontwand auf. Entsprechend den Pfeilen in der Darstellung "b" gelangt ein Teil des das Sonnenheizgerät durchlaufenden Luftstroms durch die Wabenfalle 34 hindurch und kommt mit der Frontwand in Berührung, wo Wärmeverluste auftreten können. Das Arbeitsverhalten dieses Sonnenheizgerätes ist durch die Kurve A in Fig. 26 dargestellt.

Fig. 28 zeigt die Art der Reflektionsveriuste in der Darstellung "a^M und die Art des Luftstroms in der Darstellung "b" für das Sonnenheizgerät, bei welchem die Wabenfalle 34 mittels einer luftundurchlässigen, lichtdurchlässigen Schicht 1OO abgestützt ist. Entsprechend den Pfeilen in der Darstellung "a" treten Reflektionsveriuste an der Frontwand 12 und außerdem auch an der luftundurchlässigen Schicht 100 auf. Gemäß dem Pfeil in der Darstellung "b" wird der gesamte Luftstrom daran gehindert, in die Wabenfalle einzudringen. Dies ist auf das Vorhandensein der luftundurchlässigen Schicht zurückzuführen. Die Wabenanordnung dient- daher zusätzlich als Luftpuffer. Das Betriebsverhalten dieses Sonnenheizgerätes

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entspricht der Kurve B in Fig. 26. Wie die Kurve B erkennen läßt, führen bei niedriger Temperatur die erhöhten Reflektionsverluste in dem Sonnenheizgerät zu einem niedrigeren Wirkungsgrad als bei dem Sonnenheizgerät nach Kurve ^₁ während bei höheren Temperaturen das Vorhandensein einer Luftpufferschicht einen Wirkungsgrad zur Folge hat, der größer als derjenige des Sonnenheizgerätes fiaoh Kurve A.'■ ·.

Fig. 29 zeigt in der Darstellung "a" die Art der Reflektionsverluste sowie in der Darstellung "b" die Verteilung des Luftstroms für das Sonnenheizgerät, bei welchem die Wabenfalle 34 mit der Frontwand 12 über ein klebendes Dichtmittel verbunden ist. Die Art der Reflektionsverluste ist grundsätzlich die gleiche wie bei der Darstellung "a" der Fig. 27; sie unterscheidet sich jedoch von der Art der Reflektionsverluste in der Darstellung "a" der Fig. 28 dadurch, daß unterhalb der Frontwand keine zusätzlichen Reflektionsverluste auftreten. Umgekehrt ist entsprechend der Darstellung "b" die Verteilung des Luftstroms im wesentlichen die gleiche wie bei dem Sonnenheizgerät gemäß der Darstellung "b" der Fig. 28, weil kein Luftstrom durch die Wabenanordnung hindurch zu der Frontwand vorhanden ist. Die mit der Frontwand verbundene Wabenfalle wirkt daher als Luftpuffer. Sie bildet eine stehende Luftschicht in der gesamten Wabenanordnung mit Ausnahme des untersten Teils der Wabenanordnung aus, wie dies in der Zeichnung durch die Pfeile angedeutet ist.

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In den Zeichnungen stehen die Wände der Strahlungsfalle sehkrecht zur Frontwand. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung darauf nicht beschränkt ist. Die Strahlungsfalle kann mit Wänden ausgestattet werden, die in anderen Winkeln mit Bezug auf die Frontwand stehen, solange nur von den Zellenwänden reflektierte Sonnenstrahlung während normaler Arbeitsdauern nicht zurück in Richtung auf die Frontwand geleitet werden. Für die meisten praktischen Zwecke kann davon ausgegangen werden, daß die normale Arbeitsdauer eine Zeitspanne von ungefähr 3 h vor und nach dem Sonnenhöchststand umfaßt.

Innerhalb dieser Zeitspanne fallen Sonnenstrahlen auf das

ο ο Sonnenheizgerät in einem Winkel zwischen ungefähr 45 und 90 zur Frontwand auf. Für jeden vorgegebenen Bereich von Einfallswinkeln müssen die Zellenwände in einem Winkel stehen, der kleiner als ein gewisser kritischer Winkel mit Bezug auf die Senkrechte zur Frontwand ist, um zu gewährleisten, daß keine reflektierten Sonnenstrahlen zurück in Richtung auf die Frontwand geleitet werden.

Die Ableitung des kritischen Winkels für den Bereich von Einfallswinkeln bis zu 45 gegenüber der Senkrechten zur Frontwand ist in den Fign. 30a bis 3Od schematisch wiedergegeben. Wie in allen Darstellungen "a" bis "d" der Fig. 30 zu erkennen ist, werden die Sonnenstrahlen, die in einem Winkel von 45 zur Senkrechten zur'Frontwand einfallen," von der Frontwand entsprechend dem Pfeil 1O2 teilweise reflektiert, während sie

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zu einem anderen Teil die Frontwand unmittelbar durchlaufen und auf die Zellenwand 104 treffen. Dort findet erneut teilweise ein Durchgang und teilweise eine Reflektion' statt, wie dies durch die Pfeile 106 und 108 dargestellt ist. Wie in Fig. 30a schematisch wiedergegeben ist, wird, wenn die Zellenwand 104 senkrecht zu der Frontwand steht, der reflektierte Strahl 108 von der Frontwand 12 weg- und in Richtung auf den Absorber gerichtet. Fig. 30b zeigt die Verteilung der hindurchgelassenen und der reflektierten Strahlen für den Fall, daß die Zellenwand 104 in einem Winkel Θ. steht, der kleiner als der kritische Winkel θ ist. Der reflektierte

Strahl 108 verläuft noch immer in einer Richtung, die von der Frontwand weg- und in Richtung auf den Absorber führt. Fig. 30c zeigt die Lage der durchgelassenen und reflektierten Strahlen für den Fall, daß die Zellenwand 104 den kritischen Winkel θ einnimmt und der reflektierte Strahl 108 parallel zu der Frontwand 12 verläuft. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Einfallswinkel von 45 beträgt der kritische Winkel θ 22,5 mit Bezug auf die Senkrechte zur Frontwand. Wenn die Ze.llenwände in Winkeln θ_? stehen, die größer als θ sind, werden die reflektierten Strahlen 108 gemäß Fig. 3Od zurück in Richtung auf die Frontwand und weg ion dem Absorber gerichtet. Die in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendete Definition "im wesentlichen senkrecht zu der Frontwand" für die Ausrichtung der Zellenwände soll daher bedeuten, daß die Zellenwände in einem beliebigen Winkel liegen können, der klei-

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ner als der kritische Winkel bezogen auf die Senkrechte zu der Frontwand ist, beispielsweise unter Winkeln, die kleiner als etwa 22,5 sind, wenn die normale Betriebsdauer von etwa 3 h vor Sonnenhöchststand bis etwa 3 h nach Sonnenhöchststand ist.

Ein typisches Sonnenraumheizsystem unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Transpirationsluftheizgerätes ist in Fig. 31 schematisch dargestellt. Wie gezeigt, wird Luft zunächst durch das Sonnenheizgerät 110 über einen Kanal 112 mittels eines in einem Kanal 116 sitzenden mechanischen Gebläses gezogen und durch absorbierte Strahlung erhitzt, wenn ausreichend Sonnenlicht zur Verfügung steht. Wenn die Klappen 118, 120 und 122 die in der Zeichnung wiedergegebene Lage einnehmen, wird die erhitzte Luft durch einen Ofen 124 getrieben; sie gelangt dann in den zu heizenden Raum 126. Bei dem Ofen 124 kann es sich um einen konventionellen Gas-, Öl- oder Elektroofen oder um eine andere Wärmequelle handeln. Wenn die Temperatur der Luft, die das Sonnenheizgerät in dem Kanal 112 verläßt, unter der für das Heizen des Raumes 126 notwendigen Temperatur liegt, kann über den Ofen 124 zusätzliche Wärme zugeführt werden. Während der Zeiträume, während deren ein Heizen des Raumes 126 nicht erforderlich ist, können die Klappen 118 und 12O in die gestrichelt eingezeichneten Stellungen gebracht werden, s_o daß die durch Sonneneinwirkung erhitzte Luft über einen Kanal 13O einen mit

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einem Steinbett ausgestatteten thermischen Speicherbehälter 128 durchläuft. In dem Speicherbehälter 128 gespeicherte Wärme kann zur Heizung des Raumes 126 während Zeitdauern benutzt werden, während deren nicht ausreichend Sonnenlicht zur Verfügung steht, um geeignet aufgeheizte Luft unmittelbar von dem Sonnenheizgerät 11O bereitzustellen. Um die gespeicherte¹ Wärme zu nutzen, werden die Klappen 118, 120 in die ausgezogen dargestellten Lagen gebracht, während die Klappe 122 in die gestrichelt eingezeichnete Lage verstellt wird, so daß die aufzuheizende Luft von dem Raum 126 über den Kanal 132 und dann durch den Wärmespeicherbehälter 128 hindurchgeführt wird, wo die Luft erhitzt wird. Die erhitzte Luft durchströmt dann über die Kanäle 130, 134 das Gebläse 114. Die erhitzte Luft durchläuft den Ofen 124, wo der Luft zusätzliche Wärme zugeführt werden kann, wenn die Temperatur der erhitzten Luft nicht ausreicht, um den Raum 126 auf der gewünschten Temperatur zu halten«

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Leerseite

Claims

PATENTANWALT DIPL.-ING. GERHARD

ELFEN5TRASSE32 · D-8000 MÜNCHEN 83

10655-1

Ansprüche

Sonnenheizgerät für Luft oder dergleichen, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer auffallende Sonnenstrahlung durchlassenden, lichtdurchlässigen Frontwand sowie mit einem Einlaß und einem Auslaß zur Ausbildung eines Strömungsweges für ein zu erhitzendes gasförmiges Medium," ein gasdurchlässiges, Strahlungsabsorbierendes Kollektorelement, das im Gehäuse in dem Strömungsweg sitzt und derart angeordnet ist, daß es auffallende, durch die Frontwand hindurchgehende Sonnenstrahlung aufnimmt und die absorbierte Wärme auf das gasförmige Medium überträgt, das entlang dem Strömungsweg und durch das Kollektorelement hindurch läuft; sowie eine in dem Gehäuse benachbart der dem Kollektorelement zugewendeten Oberfläche der Frontwand angeordnete Strahlungsfalle, die ein Zellengefüge mit einer Mehrzahl von offenen Zellen aufweist, die mit dem Strömungsweg in Verbindung stehen und deren Wände im wesentlichen senkrecht zu der Frontwand verlaufen und als Umlenkelemente dienen, um den Strom des gasförmigen Mediums durch die Strahlungsfalle hindurch in einer zu der Ebene der Frontwand im wesentlichen parallelen Richtung zu verhindern, wobei das Zellengefüge aus einem licht-

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FERNSPRECHER: 0S9/6012039 · KABEL: ELECTIUCPATENT MÜNCHEN ORiG^AL.

-Z-

2823Λ49

durchlässigen Material besteht, das gegenüber Infrarot-Strahlung opak ist, die von dem Kollektorelement in Richtung auf die Frontwand emittiert wird.

2. Sonnenheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge aus einem Glas oder einem klaren Kunststoff aus der Polyvinylfluorid, Polycarbonat, fluoriertes Äthylenpropylen, Polymethylmethacrylat, aromatische Polysulfone, Polyäthylenterephthalat, aromatische Polyester, Polyvinylidenfluorid, Hexafluorpropylen, Chlortrifluoräthylen und Tetrafluoräthylen-Copolymere umfassenden Gruppe gefertigt ist.

3. Sonnenheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge aus transparenten Waben besteht.

4. Sonnenheizgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen mit sechseckigem Querschnitt bestehen.

5. Sonnenheizgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen mit rechteckigem Querschnitt bestehen.

6. Sonnenheizgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen

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bestehen, die von Rohren gebildet sind, die Seite an Seite gestapelt und mit benachbarten Rohren mittels eines
Klebers oder eines Lösungsmittels verbunden sind.

7. Sonnenheizgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen bestehen, die ein Längen/Durchmesser-Verhältnis zwischen ungefähr 2 und 10 haben.

8. Sonnenheizgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen mit einer Wandstärke im Bereich von ungefähr 0,002 bis
ungefähr 0,5 mm bestehen.

9. Sonnenheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge von einer Gruppe von transparenten, in gegenseitigem Abstand angeordneten, parallelen Rippen gebildet ist, die in einer zu dem Strömungsweg im wesentlichen senkrechten Richtung verlaufen.

10. Sonnenheizgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten, in gegenseitigem Abstand angeordneten, parallelen Rippen ein Höhen/Abstands-Verhältnis
zwischen ungefähr 4 und 20 haben.

11. Sonnenheizgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

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daß die transparenten, in gegenseitigem Abstand angeordneten, parallelen Rippen eine Wandstärke im Bereich von ungefähr O,OO2 bis ungefähr 0,5 mm haben.

12. Sonnenheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge in mindestens festem mechanischem Kontakt mit der Frontwand gehalten ist.

13. Sonnenheizgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge durch offene Abstützmittel in fester Anlage an der Frontwand gehalten ist.

14. Sonnenheizgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützmittel ein offenes Maschengitter aufweisen, das an der von der Frontwand abgewendeten Seite des ZeI-lengefüges anliegt.

15. Sonnenheizgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützmittel mehrere in Abstand voneinander angeordnete, parallele Stäbe aufweisen, die an der von der Frontwand abgewendeten Seite des Zellengefüges anliegen.

16. Sonnenheizgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge mit der Frontwand verbunden ist.

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17. Sonnenheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das strahlungsabsorbierende Kollektorelement eine poröse, opake Matte aus gepreßten Fasern, Siebgewebe, gestanztem Siebmaterial und/oder retikuliertem Schaumstoff aufweist.

18. Sonnenheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das strahlungsabsorbierende Kollektorelement im wesentlichen parallel zu, und in Abstand von der Frontwand angeordnet ist.

19. Sonnenheizgerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß und der Auslaß in dem Gehäuse derart angeordnet sind, daß das zu erhitzende gasförmige Medium das strahlungsabsorbierende Kollektorelement in einer von der Frontwand wegführenden Richtung durchläuft.

20. Sonnenheizgerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,, daß der Einlaß und der Auslaß in dem Gehäuse derart angeordnet sind, daß das zu erhitzende gasförmige Medium das strahlungsabsorbierende Kollektorelement in Richtung auf die Frontwand durchläuft.

21. Sonnenheizgerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Umlenk- oder Leitmittel vorgesehen sind, die das zu erhitzende gasförmige Medium zunächst durch ein Segment

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des strahlungsabsorbierenden Kollektorelements und dann durch ein anderes Segment desselben hindurchleiten.

22. Sonnenheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das strahlungsabsorbierende Kollektorelement in zu der Frontwand nicht paralleler Lage angeordnet ist.

23. Sonnenheizgerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß und der Auslaß in dem Gehäuse derart angeordnet sind, daß das zu erhitzende gasförmige Medium mindestens ein strahlungsabsorbierendes Kollektorelement ohne Richtungsänderung durchläuft.

24. Sonnenheizgerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß und der Auslaß derart in dem Gehäuse angeordnet sind, daß das zu erhitzende gasförmige Medium das strahlungsabsorbierende Kollektorelement in Richtung auf die der Frontwand zugekehrte Oberfläche durchläuft.

25. Sorinenheizgerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß und der Auslaß derart in dem Gehäuse angeordnet sind, daß das zu erhitzende gasförmige Medium das strahlungsabsorbierende Kollektorelement in einer Richtung durchläuft, die von der der Frontwand zugekehrten Oberfläche wegführt.

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26. Sonnenheizgerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das strahlungsabsorbierende Kollektorelement zwei nichtparallele V-förmig angeordnete Segmente aufweist.

27. Sonnenheizgerät nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß und der Auslaß in dem Gehäuse derart angeordnet sind, daß das zu erhitzende gasförmige Medium zunächst durch das eine der nichtparallelen Segmente und dann durch das andere der nichtparallelen Segmente hindurchläuft, die das V-förmige Kollektorelement bilden.

28. Sonnenheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Bodenwand und Seitenwände aufweist und daß der Einlaß und der Auslaß in gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses angeordnet sind.

29. Sonnenheizgerät nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß eine Isolationsschicht benachbart der Bodenwand angeordnet ist.

30. Sonnenheizgerät nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus Metall gefertigt ist.

31. Sonnenheizgerät nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem starren Isolierstoff gefertigt ist.

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32. Sonnenheizgerät für Luft oder dergleichen, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer auffallende Sonnenstrahlung durchlassenden, lichtdurchlässigen Frontwand sowie mit einem Einlaß und einem Auslaß zur Ausbildung eines Strömungsweges für ein zu erhitzendes gasförmiges Medium; ein gasdurchlässiges, strahlungsabsorbierendes Kollektorelement, das im Gehäuse in dem Strömungsweg sitzt und derart angeordnet ist, daß es auffallende, durch die Frontwand hindurchgehende Sonnenstrahlung aufnimmt und die absorbierte Wärme auf das gasförmige Medium überträgt, das entlang dem Strömungsweg und durch das Kollektorelement hindurch läuft; sowie eine in dem Gehäuse benachbart der der Frontwand zugekehrten Oberfläche des Kollektorelements angeordnete Strahlungsfalle aus einem lichtdurchlässigen Material, das gegenüber Infrarot-Strahlung opak ist, die von dem Kollektorelement in Richtung auf die Frontwand emittiert wird.

33. Sonnenheizgerät nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenfalle ein Zellengefüge mit einer Mehrzahl von offenen Zellen aufweist, die derart angeordnet sind, daß sie das zu erhitzende gasförmige Medium durch die Zellen hindurch und entlang dem Strömungsweg leiten.

34. Sonnenheizgerät nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge aus einem Glas oder einem klaren

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Kunststoff aus der Polyvinylfluorid, Polycarbonat, fluoriertes Äthylenpropylen, Polymethylmethacrylat, aromatische Polysulfone, Polyäthylenterephthalat, aromatische Polyester, Polyvinylidenfluorid, Hexafluorpropylen, Chlortrifluoräthylen und Tetrafluoräthylen-Copolymere umfassenden Gruppe -gefertigt ist.

35. Sonnenheizgerät nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge aus transparenten Waben besteht.

36. Sonnenheizgerät nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen mit sechseckigem Querschnitt bestehen.

37. Sonnenheizgerät nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen mit rechteckigem Querschnitt bestehen.

38. Sonnenheizgerät nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen bestehen, die von Rohren gebildet sind, die Seite an Seite gestapelt und mit benachbarten Rohren mittels eines Klebers oder eines Lösungsmittels verbunden sind.

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39. Sonnenheizgerät nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen bestehen, die ein Längen/Durchmesser-Verhältnis zwischen ungefähr 2 und 10 haben.

40. Sonnenheizgerät nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen mit einer Wandstärke im Bereich von ungefähr
0,002 bis ungefähr 0,5 mm bestehen.

41. Sonnenheizgerät.nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge von einer Gruppe von transparenten, in gegenseitigem Abstand angeordneten, parallelen Rippen gebildet ist.

42. Sonnenheizgerät nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten, in gegenseitigem Abstand angeordneten, parallelen Rippen ein Höhen/Abstands-Verhältnis zwischen ungefähr 4 und 2O haben.

43. Sonnenheizgerät nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten, in gegenseitigem Abstand angeordneten, parallelen Rippen eine Wandstärke im Bereich von ungefähr 0,002 bis ungefähr 0,5 mm haben.

44. Sonnenheizgerät nach Anspruch 32, dadurch gekennzeich-

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net, daß das strahlungsabsorbierende Kollektorelement eine poröse, opake Matte aus gepreßten Fasern, Siebgewebe, gestanztem Siebmaterial und/oder retikuliertem Schaumstoff aufweist.

45. Sonnenheizgerät nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das strahlungsabsorbierende Kollektorelement im wesentlichen parallel zu und in Abstand von der Strahlungsfalle angeordnet ist.

46. Sonnenheizgerät nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß und der Auslaß in dem Gehäuse derart angeordnet sind, daß das zu erhitzende gasförmige Medium das strahlungsabsorbierende Kollektorelement in einer von der Frontwand wegführenden Richtung durchläuft.

47. Sonnenheizgerät nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß und der Auslaß derart in dem Gehäuse angeordnet sind, daß das zu erhitzende gasförmige Medium das strahlungsabsorbierende Kollektorelement in einer Richtung durchläuft, die von der der Frontwand zugekehrten Oberfläche wegführt.

48. Sonnenheizgerät nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsfalle unmittelbar auf der Oberseite des strahlungsabsorbaerenden Kollektorelements sitzt und mit diesem in Berührung steht.

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49. Sonnenheizgerät nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das strahlungsabsorbierende Kollektorelement und die Strahlungsfalle zu einer einzigen Einheit zusammengefaßt sind.

50. Sonnenheizgerät nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit aus strahlungsabsorbierendem Kollektorelement und Strahlungsfalle ein Zellengefüge aus einer Mehrzahl von offenen Zellen aufweist, die derart angeordnet sind, daß sie das zu erhitzende gasförmige Medium durch die Zellen hindurch und entlang dem Strömungsweg leiten, wobei die Zellen mit einem porösen, opaken, wärmeabsorbierenden Material teilweise gefüllt sind.

51. Sonnenheizgerät nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge aus einem Glas oder einem klaren Kunststoff aus der Polyvinylfluorid, Polycarbonat, fluoriertes Äthylenpropylen, Polymethylmethacrylat, aromatische Polysulfone, Polyäthylenterephthalat, aromatische Polyester, Polyvinylidenfluorid, Hexafluorpropylen, Chlortrifluoräthylen und Tetrafluoräthylen-Copolymere umfassenden Gruppe gefertigt ist.

52. Sonnenheizgerät nach Anspruch 5O, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge aus transparenten Waben besteht.

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53. Sonnenheizgerät nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet,

daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen mit sechseckigem Querschnitt bestehen.

54. Sonnenheizgerät nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus ein&r Mehrzahl von Zellen mit rechteckigem Querschnitt bestehen.

55. Sonnenheizgerät nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen bestehen, die von Rohren gebildet sind, die Seite an Seite gestapelt und mit benachbarten Rohren mittels eines
Klebers oder eines Lösungsmittels verbunden sind.

56. Sonnenheizgerät nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß der offengelassene Teil der Wabenzellen ein Längen/
Durchmesser-Verhältnis zwischen ungefähr 2 und 10 hat.

57. Sonnenheizgerät nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen mit einer Wandstärke im Bereich von ungefähr 0,002 bis
ungefähr 0,5 mm bestehen.

58. Sonnenheizgerät nach Anspruch 5O, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge von einer Gruppe von transparenten,
in gegenseitigem Abstand angeordneten, parallelen Rippen

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gebildet ist, wobei die Räume zwischen den Rippen mit dem porösen, opaken, wärmeabsorbierenden Material teilweise ausgefüllt sind.

59. Sonnenheizgerät nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß der offengelassene Teil der Räume zwischen den transparenten, in gegenseitigem Abstand angeordneten, parallelen Rippen ein Rippenhöhen/Abstands-Verhältnis zwischen ungefähr 4 und 20 hat.

60. Sonnenheizgerät nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, da3 die transparenten, in gegenseitigem Abstand angeordneten, parallelen Rippen eine Wandstärke im Bereich von ungefähr 0,002 bis ungefähr 0,5 mm haben.

61. Sonnenheizgerät nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit aus strahlungsabsorbierendem Kollektorelement und Strahlungsfalle ein Zellengefüge aus einer Mehrzahl von offenen Zellen aufweist, die derart angeordnet sind, daß sie das zu erhitzende gasförmige Medium durch die Zellen hindurch und entlang dem Strömungsweg leiten, wobei die Wände der Zellen durch Färben mit einer dunklen Farbe oder einem Färbemittel teilweise opak und wärmeabsorbierend gemacht sind.

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62. Sonnenheizgerät nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge aus einem Glas oder einem klaren Kunststoff aus der Polyvinylfluorid, Polycarbonat, fluoriertes Äthylenpropylen, Polymethylmethacrylat, aromatische Polysulfone, Polyethylenterephthalat, aromatische Polyester, Polyvinylidenfluorid, Hexafluorpropylen, Chlortrifluoräthylen und Tetrafluoräthylen-Copolymere umfassenden Gruppe gefertigt ist.

63. Sonnenheizgerät nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge aus transparenten Waben besteht.

64. Sonnenheizgerät nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen mit sechseckigem Querschnitt bestehen.

65. Sonnenheizgerät nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen mit rechteckigem Querschnitt bestehen.

66. Sonnenheizgerät nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen bestehen, die von Rohren gebildet sind, die Seite an Seite gestapelt und mit benachbarten Rohren mittels eines Klebers oder eines Lösungsmittels verbunden sind.

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67. Sonnenheizgerät nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Wabenzellen, die transparent gelassen sind, ein Längen/Durchmesser-Verhältnis zwischen ungefähr 2 und 1O haben.

68. Sonnenheizgerät nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge von einer Gruppe von transparenten, in gegenseitigem Abstand angeordneten, parallelen Rippen gebildet ist, die teilweise mittels dunkler Farbe oder eines Färbemittels eingefärbt sind.

69. Sonnenheizgerät nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der in Abstand voneinander angeordneten, parallelen Rippen, der transparent gelassen ist, ein Rippenhöhen/Abstands-Verhältnis zwischen ungefähr 4 und 20 hat.

70. Sonnenheizgerät nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten, in gegenseitigem Abstand angeordneten, parallelen Rippen eine Wandstärke im Bereich von ungefähr 0,002 bis ungefähr 0,5 mm haben.

71. Sonnenheizgerät nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Bodenwand und Seitenwände aufweist und daß der Einlaß und der Auslaß in gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses angeordnet sind.

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72. Sonnenheizgerät nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß eine Isolationsschicht benachbart der Bodenwand angeordnet ist.

73. Sonnenheizgerät nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus Metall gefertigt ist.

74. Sonnenheizgerät nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem starren Isolierstoff gefertigt ist.

75. Sonnenheizgerät für Luft, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer auffallende Sonnenstrahlung durchlassenden, lichtdurchlässigen Frontwand sowie mit einem Einlaß und einem Auslaß zur Ausbildung eines Strömungsweges für ein zu erhitzendes gasförmiges Medium; ein gasdurchlässiges, strahlungsabsorbierendes Kollektorelement, das im Gehäuse in dem Strömungsweg sitzt und derart angeordnet ist, daß es auffallende, durch die Frontwand hindurchgehende Sonnenstrahlung aufnimmt und die absorbierte Wärme auf das gasförmige Medium überträgt, das entlang dem Strömungsweg und durch das Kollektorelement hindurch läuft," sowie eine in dem Gehäuse zwischen und in Abstand von dem Kollektorelement und der Frontwand angeordnete Strahlungsfalle aus einem lichtdurchlässigen Material, das gegenüber Infrarot-Strahlung opak ist, die von dem

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Kollektorelement in Richtung auf die Frontwand emittiert wird.

76. Sonnenheizgerät nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenfalle ein Zellengefüge mit einer Mehrzahl von offenen Zellen aufweist, die derart angeordnet sind, daß sie das zu erhitzende gasförmige Medium durch die Zellen hindurch und entlang dem Strömungsweg leiten.

77. Sonnenheizgerät nach Anspruch 76, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge aus einem Glas oder einem klaren Kunststoff aus der Polyvinylfluorid, Polycarbonat, fluoriertes Äthylenpropylen, Polymethylmethacrylat, aromatische Polysulfone, Polyäthylenterephthalat, aromatische Polyester, Polyvinylidenfluorid, Hexafluorpropylen, Chlortrifluoräthylen und Tetrafluoräthylen-Copolymere umfassenden Gruppe gefertigt ist.

78. Sonnenheizgerät nach Anspruch 76, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge aus transparenten Waben besteht.

79. Sonnenheizgerät nach Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen mit sechseckigem Querschnitt bestehen.

ΘΟ. Sonnenheizgerät nach Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet,

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daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen mit rechteckigem Querschnitt bestehen.

81. Sonnenheizgerät nach Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen bestehen, die von Rohren gebildet sind, die Seite an Seite gestapelt und mit benachbarten Rohren mittels eines
Klebers oder eines Lösungsmittels verbunden sind.

82. Sonnenheizgerät nach Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen bestehen, die ein Längen/Durchmesser-Verhältnis zwischen
ungefähr 2 und 10 haben.

83. Sonnenheizgerät nach Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Waben aus einer Mehrzahl von Zellen mit einer Wandstärke im Bereich von ungefähr 0,002 bis
ungefähr O,5 mm bestehen.

84. Sonnenheizgerät nach Anspruch 76, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellengefüge von einer Gruppe von transparenten,
in gegenseitigem Abstand angeordneten, parallelen Rippen
gebildet ist.

85. Sonnenheizgerät nach Anspruch 84, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten, in gegenseitigem Abstand angeord-

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neten, parallelen Rippen ein Höhen/Abstands-Verhältnis zwischen ungefähr 4 und 20 haben.

86. Sonnenheizgerct nach Anspruch 84, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten, in gegenseitigem Abstand angeordneten, parallelen Rippen eine Wandstärke im Bereich von ungefähr O,OO2 bis ungefähr 0,5 mm haben.

87. Sonnenheizgerät nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlungsabsorbierende Kollektoreleraent eine poröse, opake Matte aus gepreßten Fasern, Siebgewebe, gestanztem Siebmaterial und/oder retikuliertem Schaumstoff aufweist.

88. Sonnenheizgerät nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, daß das strahlungsabsorbierende Kollektorelement im wesentlichen parallel zu, und in Abstand von der Frontwand angeordnet ist.

89. Sonnenheizgerät nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Bodenwand und Seitenwände aufweist und daß der Einlaß und der Auslaß in gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses angeordnet sind.

90. Sonnenheizgerät nach Anspruch 89, dadurch gekennzeichnet, daß eine Isolationsschicht benachbart der Bodenwand angeordnet ist.

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91. Sonnenheizgerät nach Anspruch 89, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus Metall gefertigt ist.

92. Sonnenheizgerät nach Anspruch 89, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem starren Isolierstoff gefertigt ist.

93. Sonnenheizsystem mit einem Luftsonnenheizgerät, einer Einrichtung, mittels deren ein zu erhitzendes Gas durch das Sonnenheizgerät hindurchführbar und einem zu heizenden Raum zuleitbar ist, einer Speichervorrichtung zum Speichern von Wärme über eine ausgedehnte Zeitspanne, einer Einrichtung zum periodischen Umlenken des erhitzten Gases von dem Raum und in die Speichervorrichtung, wenn der Raum eine vorbestimmte Temperatur erreicht hat, und einer Einrichtung zum periodischen Hindurchleiten des zu erhitzenden Gases durch die Speichervorrichtung zwecks Erhitzen des Gases sowie zum Einleiten des erhitzten Gases in den Raum, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenheizgerät in Kombination aufweist ein Gehäuse mit einer auffallende Sonnenstrahlung durchlassenden, lichtdurchlässigen Frontwand sowie mit einem Einlaß und einem Auslaß zur Ausbildung eines Strömungsweges für ein zu erhitzendes gasförmiges Medium; ein gasdurchlässiges, strah- lungsabsorbierendes Kollektorelement, das im Gehäuse in dem Strömungsweg sitzt und derart angeordnet ist, daß es

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auffallende, durch die Frontwand hindurchgehende Sonnenstrahlung aufnimmt und die absorbierte Wärme auf das gasförmige Medium überträgt, das entlang dem Strömungsweg und durch das Kollektorelement hindurch läuft? sowie eine in dem Gehäuse benachbart der dem Kollektorelement zugewendeten Oberfläche der Frontwand angeordnete Strahlungsfalle, die ein Zellengefüge mit einer Mehrzahl von offenen Zellen aufweist, die mit dem Strömungsweg in Verbindung stehen und deren Wände im wesentlichen senkrecht zu der Frontwand verlaufen und als Umlenkelemente dienen, um den Strom des gasförmigen Mediums durch die Strahlungsfalle hindurch in einer zu der Ebene der Frontwand im wesentlichen parallelen Richtung zu verhindern, wobei das Zellengefüge aus einem lichtdurchlässigen Material besteht, das gegenüber Infrarot-Strahlung opak ist, die von dem Kollektorelement in Richtung auf die Frontwand emittiert wird.

94. Sonnenheizsystem nach Anspruch 93, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, mittels deren das erhitzte Gas dem zu heizenden Raum zuleitbar ist, eine zusätzliche Wärmequelle aufweist.

95. Sonnenheizsystem nach Anspruch 93, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung einen Steinbehälter aufweist.

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96. Sonnenheizsystem mit einem Luftsonnenheizgerät, einer Einrichtung, mittels deren ein zu erhitzendes Gas durch das Sonnenheizgerät hindurchführbar und einem zu heizenden Raum zuleitbar ist, einer Speichervorrichtung zum Speichern von Wärme über eine ausgedehnte Zeitspanne, einer Einrichtung zum periodischen Umlenken des erhitzten Gases von dem Raum und in die Speichervorrichtung, wenn der Raum eine vorbestimmte Temperatur erreicht hat, und einer Einrichtung zum periodischen Hindurchleiten des zu erhitzenden Gases durch die Speichervorrichtung zwecks Erhitzen des Gases sowie zum Einleiten des erhitzten Gases in den Raum, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenheizgerät in Kombination aufweist ein Gehäuse mit einer auffallende Sonnenstrahlung durchlassenden, lichtdurchlässigen Frontwand sowie mit einem Einlaß und einem Auslaß zur Ausbildung eines Strömungsweges für ein zu erhitzendes gasförmiges Medium; ein gasdurchlässiges, strahlungsabsorbierendes Kollektorelement, das im Gehäuse in dem Strömungsweg sitzt und derart angeordnet ist, daß es auffallende, durch die Frontwand hindurchgehende Sonnenstrahlung aufnimmt und die absorbierte Wärme auf das gasförmige Medium überträgt, das entlang dem Strömungsweg und durch das Kollektorelement hindurch läuft; sowie eine in dem Gehäuse benachbart der der Frontwand zugekehrten Oberfläche des Kollektorelements angeordnete Strahlungsfalle aus einem lichtdurchlässigen Material, das gegenüber

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Infrarot-Strahlung opak ist, die von dem Kollektorelement in Richtung auf die Frontwand emittiert wird.

97. Sonnenheizsystem nach Anspruch 96, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, mittels deren das erhitzte Gas dem zu heizenden Raum zuleitbar ist, eine zusätzliche Wärmequelle aufweist.

98. Sonnenheizsystem nach Anspruch 96, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung einen Steinbehälter aufweist.

99. Sonnenheizsystem mit einem Luftsonnenheizgerät, einer Einrichtung, mittels deren ein zu erhitzendes Gas durch das Sonnenheizgerät hindurchführbar und einem zu heizenden Raum zuleitbar ist, einer Speichervorrichtung zum Speichern von Wärme über eine ausgedehnte Zeitspanne, einer Einrichtung zum periodischen Umlenken des erhitzten Gases von dem Raum und in die Speichervorrichtung, wenn der Raum eine vorbestimmte Temperatur erreicht hat, und einer Einrichtung zum periodischen Hindurchleiten des zu erhitzenden Gases durch die Speichervorrichtung zwecks Erhitzen des Gases sowie zum Einleiten des erhitzten Gases in den Raum, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenheizgerät in Kombination aufweist ein Gehäuse mit einer auffallende Sonnenstrahlung durchlassenden, lichtdurchlässigen Frontwand sowie mit einem Einlaß und einem Aus-

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laß zur Ausbildung eines Strömungsweges für ein zu erhitzendes gasförmiges Medium; ein gasdurchlässiges, strahlungsabsorbierendes Kollektorelement, das im Gehäuse in dem Strömungsweg sitzt und derart angeordnet ist, daß es auffallende, durch die Frontwand hindurchgehende Sonnenstrahlung aufnimmt und die absorbierte Wärme auf das gasförmige Medium überträgt, das entlang dem Strömungsweg und durch das Kollektorelement hindurch läuft; sowie eine in dem Gehäuse zwischen und in Abstand von dem Kollektorelement und der Frontwand angeordnete Strahlungsfalle aus einem lichtdurchlässigen Material, das gegenüber Infrarot-Strahlung opak ist, die von dem Kollektorelement in Richtung auf die Frontwand emittiert wird.

100. Sonnenheizsystem nach Anspruch 99, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, mittels deren das erhitzte Gas dem zu heizenden Raum zuleitbar ist, eine zusätzliche Wärmequelle aufweist.

101. Sonnenheizsystem nach Anspruch 99, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung einen Steinbehälter aufweist.

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