DE2931549A1 - SOLAR COLLECTOR - Google Patents

SOLAR COLLECTOR

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DE2931549A1
DE2931549A1 DE19792931549 DE2931549A DE2931549A1 DE 2931549 A1 DE2931549 A1 DE 2931549A1 DE 19792931549 DE19792931549 DE 19792931549 DE 2931549 A DE2931549 A DE 2931549A DE 2931549 A1 DE2931549 A1 DE 2931549A1
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solar collector
plate
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absorbent
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DE19792931549
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Laurent Caignault
Gilbert Coudray
Victor Hardy
Chapellier Michel La
Claude Tesvous
Francis Thomas
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Phenix Works SA
MONOPANEL SA
Thermique Tubel Rayfel S A
Tubes de la Providence S A
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Phenix Works SA
MONOPANEL SA
Thermique Tubel Rayfel S A
Tubes de la Providence S A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S70/00Details of absorbing elements
    • F24S70/10Details of absorbing elements characterised by the absorbing material
    • F24S70/16Details of absorbing elements characterised by the absorbing material made of ceramic; made of concrete; made of natural stone
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/70Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
    • F24S10/75Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24S80/00Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/60Thermal insulation
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44Heat exchange systems

Description

MONOPANEL S.A.MONOPANEL S.A.

02300 Chauny (Frankreich)02300 Chauny (France)

PHENIX WORKS S.A.PHENIX WORKS S.A.

14110 Flemaille haute (Belgien)14110 Flemaille haute (Belgium)

THERMIQUE TUBEL RAYFEL S.A.THERMIQUE TUBEL RAYFEL S.A.

60800 Crepy en Valois (Frankreich) TUBES DE LA PROVIDENCE S.A.60800 Crepy en Valois (France) TUBES DE LA PROVIDENCE S.A.

54720 Lexy (Frankreich)54720 Lexy (France)

SolarkollektorSolar collector

Die Erfindung betrifft einen Solarkollektor zum Erwärmen eines Wärmeübertragungsfluids, der auch zur Dachbedeckung von Gebäuden dienen kann und aus einer ■wärmeabsorbierenden und wärmeleitenden Platte, mit dieser Platte thermisch verbundenen Durchflußkanälen für das Wärmeübertragungsfluid sowie einem Isoliermaterial besteht und mit einer isolierenden Fensterplatte bedeckt sein kann.The invention relates to a solar collector for heating a heat transfer fluid that is also used for roofing can serve from buildings and from a ■ heat-absorbing and thermally conductive plate, with this plate thermally connected flow channels for the heat transfer fluid and an insulating material and can be covered with an insulating window plate.

Bekannte Solarkollektorplatten bestehen im allgemeinen von der der Sonne zugewndten Seite aus gesehen - aus einer wärmeabsorbierenden und wärmeleitenden Platte, Kanälen, durch die das Wärmeübertragungsfluid strömt und die mit der wärmeabsorbierenden Platte thermisch verbunden sind, sowie einem Isoliermaterial. Manche dieser Platten, die beispielsweise bei einer Temperatur von über 140 0C arbeiten, können auch mit einer isolierenden Verglasung versehen sein, die die isolierende Platte in einem gewissen Abstand abdeckt.Known solar collector plates are generally seen from the side facing the sun - from a heat-absorbing and heat-conducting plate, channels through which the heat transfer fluid flows and which are thermally connected to the heat-absorbing plate, and an insulating material. Some of these plates, which work, for example, at a temperature of over 140 ° C., can also be provided with insulating glazing, which covers the insulating plate at a certain distance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Platten in folgender Weise zu verbessern:The invention is based on the object of the panels improve in the following ways:

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1. ihren Wirkungsgrad zu erhöhen;1. to increase their efficiency;

2. ihre Betriebssicherheit hinsichtlich Leistung und Einbau zu erhöhen;2. to increase their operational safety in terms of performance and installation;

3· ihre Herstellungkosten zu senken, um eine angemessene Amortisation zu erreichen; und3 · reduce their manufacturing cost to a reasonable one To achieve amortization; and

4. gleichzeitig eine selbsttragende Dachbedeckung zu bieten.4. to provide a self-supporting roof covering at the same time.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Solarkollektor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die absorbierende Platte und eine Gegenplatte durch eine isolierende Schaumstoffüllung, die an den einander zugewandten Flächen der Platten haftet, miteinander verbunden sind und daß die Schaumstoffüllung die Durchflußkanäle fest gegen die absorbierende Platte drückt.According to the invention, this object is achieved in a solar collector of the type mentioned at the outset by that the absorbent plate and a counter-plate through an insulating foam filling that is attached to each other facing surfaces of the plates adheres, are connected to each other and that the foam filling the flow channels presses firmly against the absorbent plate.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments of the invention are specified in the subclaims.

Gemäß der Erfindung sind also die wärmeabsorbierende Platte und eine Gegenplatte durch eine isolierende Schaumstoffüllung verbunden, die an den einander zugewandten Flächen der Platten haftet und so ein tragfähiges Gebilde herstellt. Bei der Bildung des Schaumstoffs in einer Form, die die Gegenplatte und die wärmeabsorbierende Platte in ihren Lagen hält, drückt der sich aufblähende Schaumstoff die Leitungskanäle gegen die absorbierende Platte und gewährleistet dadurch eine gute thermische Verbindung.According to the invention are therefore the heat-absorbing Plate and a counter plate connected by an insulating foam filling, which are attached to the facing Adheres to the surfaces of the panels and thus creates a stable structure. When forming the foam in a shape that holds the back plate and the heat absorbing plate in place, the presses itself inflating foam the ducts against the absorbent plate and thereby ensures a good thermal connection.

Der Schaumstoff besteht vorzugsweise aus einem Polyurethan, das durch Reaktion eines Isocyanats und eines Polyols gebildet wird. Als Schäummittel dient ein niedrigsiedender Fluorkohlenwasserstoff. Die wärmeabsorbierende Platte ist mit einem absorbierenden organischenThe foam is preferably made of a polyurethane, the reaction of an isocyanate and a Polyol is formed. A low-boiling agent is used as the foaming agent Fluorocarbon. The heat absorbing plate is made with an absorbent organic

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Überzug beschichtet, der zu 60 bis 85% aus einem Polyvinylidenfluorid besteht, das mit einem thermoplastischen Acrylharz und Pigmenten gemischt ist, die aus einer Kombination von Kupfer- und Chromoxid sowie Ruß bestehen. Die Platte besteht aus einem beidseitig verzinkten Stahlblech, auf dem nach einer chemischen Konversionsbehandlung, wie phosphatieren, ein Primärüberzug, zum Beispiel aus einem Epoxidharz, und auf mindestens einer Seite der absorbierende Überzug aufgetragen sind.Coating made of 60 to 85% polyvinylidene fluoride that is mixed with a thermoplastic acrylic resin and pigments that are a combination of copper and chromium oxide as well as soot. The plate consists of a sheet steel galvanized on both sides, on which, after a chemical conversion treatment such as phosphating, a primary coating, for example made of an epoxy resin, and on at least one side of the absorbent coating are applied.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, deren Anwendung besonders dann angezeigt ist, wenn das Wärmeübertragungsfluid Wasser ist, besteht jeder Durchflußkanal aus einem Rohr mit langgestrecktem rechteckigem Querschnitt. According to an advantageous development of the invention, the application of which is particularly indicated when the When the heat transfer fluid is water, each flow channel consists of a tube with an elongated rectangular cross-section.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, deren Anwendung besonders dann angezeigt ist, wenn das Wärmeübertragungsfluid Luft ist, besteht jeder Durchflußkanal aus einem Omegaprofil von offenem Querschnitt, dessen umgebogene Ränder von dem Schaumstoff gegen die wärmeabsorbierende Platte gedrückt werden, so daß eine gute thermische Verbindung hergestellt und der Durchflußkanal geschlossen wird. Anhand der Zeichnung werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Es zeigen:According to another advantageous embodiment of the invention, the application of which is particularly indicated when the heat transfer fluid is air, each flow channel consists of an omega profile of open cross-section, whose bent edges are pressed by the foam against the heat-absorbing plate, so that a good thermal connection is established and the flow channel is closed. Based on the drawing exemplary embodiments of the invention are described, to which, however, the invention is not limited is. Show it:

Fig. 1: eine Querschnittsansicht einer Solarkollektorplatte gemäß der Erfindung; 1: a cross-sectional view of a solar collector plate according to the invention;

Figg.2 TeilSchnittansichten analog zu Fig. 1, bis 7: die in vergrößertem Maßstab.mehrere Ausführungsformen von Durchflußrohren fürFig. 2 partial sectional views analogous to Fig. 1, to 7: the several embodiments on an enlarged scale of flow tubes for

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das durch das Kanalsystem der Platte geleitete Wärmeübertragungsfluid zeigen;show the heat transfer fluid conducted through the channel system of the plate;

Figg. 8 Den Figuren 2 bis 7 analoge Teilschnittbis 12: sichten, die in vergrößertem MaßstabFigg. 8 Partial section up to 12, analogous to FIGS. 2 to 7: view the parts on an enlarged scale

mehrere Ausführungsformen von Durchflußleitungsprofilen für das durch das Kanalsystem der Platte geleitete Wärmeübertragungsfluid zeigen; undseveral embodiments of flow conduit profiles for that through the channel system show heat transfer fluid conducted to the plate; and

Fig. 12a: Eine Schnittansicht, die die Verformung eines dünnwandigen Profils gemäß Fig. 12 unter dem Einfluß des von dem Schaumstoff ausgeübten Druckes zur Herstellung einer guten thermischen Verbindung des Profils mit der absorbierenden Platte veranschaulicht. FIG. 12 a: A sectional view showing the deformation of a thin-walled profile according to FIG. 12 under the influence of the pressure exerted by the foam to produce a good thermal connection between the profile and the absorbent plate.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht die Solarkollektorplatte - von der der Sonne zugewandten Seite aus gesehen aus einer isolierenden Verglasung 1; einem Hohlraum 2, in dem ein "Treibhauseffekt" eintreten kann; einer wärmeabsorbierenden und wärmeleitenden Platte 3, von der sich Versteifungsstege 4 und Randteile 5 erheben, auf denen die Verglasung 1 gelagert ist und die den luftgefüllten Hohlraum 2 begrenzen; einer Anzahl von Durchflußkanälen für das Wärmeübertragungsfluid, das eine Flüssigkeit, wie Wasser, oder ein Gas, wie Luft, sein kann, wobei die Kanäle 6 mit der Seite der Platte 3, die sich außerhalb des Hohlraums 2 befindet, in guter thermischer Verbindung stehen; einem Isoliermaterial 7, und einer Gegenplatte 8, von der sich ebenfalls Versteifungsstege 9 erheben können.As can be seen from Fig. 1, there is the solar collector plate - seen from the side facing the sun an insulating glazing 1; a cavity 2 in which a "greenhouse effect" can occur; a heat-absorbing one and thermally conductive plate 3, from which stiffening webs 4 and edge parts 5 rise, on which the glazing 1 is stored and the air-filled Delimit cavity 2; a number of flow channels for the heat transfer fluid, which is a liquid, such as Water, or a gas such as air, can be, the channels 6 with the side of the plate 3 that is outside of the cavity 2 is in good thermal communication; an insulating material 7, and a counter plate 8, from which stiffening webs 9 can also rise.

Die Verglasung 1, die entweder aus Kunststoff oder aus Glas bestehen kann, schützt die absorbierende Platte vor Luftströmungen und verringert dadurch Konvektionsverluste.The glazing 1, which is either made of plastic or made of Glass, protects the absorbent plate from air currents and thereby reduces convection losses.

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Sie vermindert auch Strahlungsverluste, da sie die von der wänneatosorbierenden Platte emittierte langwellige Strahlung in dem Hohlraum 2 zurückhält.It also reduces radiation losses as it reduces the the heat absorbing plate emitted long-wave Retains radiation in the cavity 2.

Eine Kunststoff verglasung hat den Vorteil, daß sie unzerbrechlich ist und im Falle einer Betriebsstörung der Anlage dank ihrer Verformbarkeit Folgen rascher Temperaturwechsel (Ausdehnung und Zusammenziehung) aufnehmen kann, was bei klassischem Glas nicht der Fall ist. Die Dichtigkeit der Kunststoff-Folien 1 an den angrenzenden Kanten und an den Endteilen 5 ermöglicht ein freies Abfließen von Regenwasser ohne Anpassung oder Änderung der Umgebungselemente und verhindert jedes Eindringen von Feuchtigkeit.A plastic glazing has the advantage that it is unbreakable and in the event of a malfunction of the system, thanks to its deformability, consequences of rapid temperature changes (Expansion and contraction), which is not the case with classic glass. the The tightness of the plastic films 1 at the adjacent edges and at the end parts 5 allows free flow of rainwater without adapting or changing the environmental elements and prevents any ingress of Humidity.

Die absorbierende Platte 3 besteht aus einem beideseitig verzinkten Stahlblech, das nach einer chemischen Konversionsbehandlung, zum Beispiel einer Phosphatierung, mit einem Primärüberzug, zum Beispiel einem Epoxidharz, und auf mindestens der der Sonne zugewandten Seite mit einem dauerhaften und gegebenenfalls selektiven sonnenenergie-absorbierenden Überzug beschichtet ist.The absorbent plate 3 consists of a double-sided galvanized sheet steel, which after a chemical conversion treatment, for example phosphating, with a primary coating, for example an epoxy resin, and on at least the side facing the sun with a permanent and possibly selective solar energy-absorbing Coating is coated.

Der Überzug besteht aus einer speziell ausgewählten Kombination von Kunststoffen und Pigmenten. Das eigentliche Bindemittel setzt sich am besten aus zwei verschiedenen thermoplastischen Kunststoffen zusammen. Der erste Kunststoff stammt aus der Gruppe der Polyvinyldenfluoride, und sein Anteil in dem Bindemittel beträgt zwischen 60 und 85%. Er erteilt dem Überzug eine besonders hohe Beständigkeit gegen eine Schädigung durch langdauernde Einwirkung verhältnismäßig hoher Temperaturen und langdauernder Sonnenbestrahlung. Der zweite Kunststoff ist ein thermoplastisches Acrylharz, das eine kontinuierliche Bandbeschichtung nach bekannten Verfahren ermöglicht.The coating consists of a specially selected combination of plastics and pigments. The actual binder is best made up of two different ones thermoplastics together. The first plastic comes from the group of polyvinyldene fluorides, and its proportion in the binder is between 60 and 85%. It gives the coating a particularly high level of resistance against damage caused by prolonged exposure to relatively high temperatures and prolonged exposure to the sun. The second is plastic a thermoplastic acrylic resin that enables continuous coil coating by known methods.

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Ein besonders hoher und homogener Absorptionskoeffizient im ganzen langwelligen Bereich der Sonnenstrahlung wird durch eine Mischung mehrerer Pigmente erhalten. Diese Pigmente können beispielsweise eine Kombination von Kupfer- und Chromoxid in Mischung mit Ruß sein.A particularly high and homogeneous absorption coefficient in the whole long-wave range of solar radiation is obtained by a mixture of several pigments. These Pigments can, for example, be a combination of copper and chromium oxides mixed with carbon black.

Das Isoliermaterial 7 ist erfindungsgemäß ein Schaumstoff, der in einer Form, die die Gegenplatte 8 und die absorbierende Platte 3 in ihren Lagen hält, erzeugt wird und die Durchflußkanäle 6 gegen die absorbierende Platte drückt, so daß eine gute thermische Verbindung hergestellt wird. Man kann zwischen Durchflußkanälen und Platte auch noch ein klebendes und leitendes Bindemittel einfügen. Ob dies nun geschieht oder nicht - der Schaumstoff haftet an drei Bauteilen (3, 6 und 8) der Kollektorplatte, verbindet sie miteinander und bildet eine homogene selbsttragende Platte von sehr hoher Steifigkeit und Festigkeit. The insulating material 7 is a foam according to the invention, which is in a form that the counter plate 8 and the absorbent plate 3 holds in their positions, is generated and the flow channels 6 against the absorbent plate presses so that a good thermal connection is established. You can also choose between flow channels and plate insert an adhesive and conductive binder. Whether this happens or not, the foam sticks on three components (3, 6 and 8) of the collector plate, connects them to one another and forms a homogeneous self-supporting one Plate of very high rigidity and strength.

Der Schaumstoff besteht aus einem Polyurethan, das aus einem Isocyanat und einem Polyol hergestellt und mit einem fluorierten Kohlenwasserstoff als Treibmittel aufgebläht wird. Er ist schwer entflammbar und selbst erlöschend. Bei einem Ausführungsbeispiel betrug seine Dichte zwischen 40 und 45 kg/nr und seine Druckfestigkeit 14,7 N/cm . Die Zellen des Schaumstoffs sind zu ungefähr 90% geschlossen. Seine Wärmedurchgangszahl beträgt 0,73 W/m2.grd (0,63 kcal/m2.h.grd) für eine Schichtdicke des Schaumstoffs von 35 mm.The foam consists of a polyurethane, which is made from an isocyanate and a polyol and inflated with a fluorinated hydrocarbon as a blowing agent. It is flame retardant and self-extinguishing. In one embodiment, its density was between 40 and 45 kg / nr and its compressive strength was 14.7 N / cm. The cells of the foam are approximately 90% closed. Its heat transfer coefficient is 0.73 W / m 2 .grd (0.63 kcal / m 2 .h.grd) for a layer thickness of the foam of 35 mm.

Die Figuren 2 bis 7 veranschaulichen mehrere Ausführungsformen von Rohren, die von dem Schaumstoff 7 gegen die absorbierende Platte 3 gedrückt und mit dieser in gute thermische Verbindung gebracht werden, so daß ein Kanalsystem für eine wärmeübertragende Flüssigkeit erhalten wird, das die Form einer Schlange oder einer Treppe haben kann.Figures 2 to 7 illustrate several embodiments of tubes, which of the foam 7 against the absorbent plate 3 are pressed and brought into good thermal communication with this, so that a channel system for a heat transfer fluid which have the shape of a snake or a staircase can.

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Das Rohr 10 in Fig. 2 hat einen kreisförmigen Querschnitt, aber seine wärmeübertragende Fläche und damit seine Wärmeübertragungsleistung können durch folgende Maßnahmen erhöht werde:The tube 10 in Fig. 2 has a circular cross-section, but its heat-transferring surface and thus its heat transfer capacity can be increased by the following measures:

1. durch einen Kanal 11 (Fig. 3) von komplementärer Form, der in die Platte 3 eingeformt ist;1. by a channel 11 (Fig. 3) of complementary shape formed in the plate 3;

2. durch ein Omegaprofil 12 (Fig. 1), das das Rohr umgibt und dessen Seitenschenkel von dem von dem Schaumstoff 7 ausgeübten Druck gegen die Platte 3 gepreßt werden. Das Profil kann aus einem gut wärmeleitenden Metall oder einer gut wärmeleitenden Legierung, beispielsweise auf der Basis von Aluminium oder Kupfer, bestehen.2. by an Omega profile 12 (Fig. 1), which surrounds the tube and its side legs from that of the Foam 7 pressure exerted against the plate 3 are pressed. The profile can be a good one thermally conductive metal or a highly thermally conductive alloy, for example based on Aluminum or copper.

Die Profile 12 (Fig. 4) können aus einer Folie geformt sein, deren ebene Teile 13, die die Schenkel bilden, gelocht sind, so daß der Schaumstoff 7 die Öffnungen durchdringen und an der Platte 3 anhaften kann.The profiles 12 (Fig. 4) can be formed from a film, the flat parts 13, which form the legs, perforated are, so that the foam 7 penetrate the openings and can adhere to the plate 3.

Das Rohr 14 in Fig. 5 hat einen rechteckigen Querschnitt, und eine seiner langen Seiten wird durch den Schaumstoff direkt gegen die Platte 3 gedruckt. Die wärmeübertragende Fläche und die Wärmeübertragungsleistung können durch folgende Maßnahmen erhöht werden:The tube 14 in Fig. 5 has a rectangular cross-section and one of its long sides is pressed directly against the plate 3 by the foam. The heat transferring surface and the heat transfer capacity can be increased by the following measures:

1. durch Einbetten in einen abgestuften Kanal 15 (Fig. 6) von komplementärer Form, der in die Platte 3 eingeformt ist;1. by embedding in a stepped channel 15 (Fig. 6) of complementary shape, which in the Plate 3 is molded;

2. durch Verbreiterung des Rohrquerschnitts wie bei dem Rohr 16 (Fig. 7) zwecks Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche. 2. by widening the pipe cross-section as in the case of pipe 16 (FIG. 7) in order to enlarge the heat transfer surface.

Selbstverständlich können die Rohrquerschnitte auchOf course, the pipe cross-sections can also

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noch andere Formen haben, z.B. Trapezform, Kreisabschnittsform usw.still have other shapes, e.g. trapezoidal shape, circular segment shape, etc.

Die Figuren 8 bis 12a zeigen mehrere Ausführungsformen von Durchflußkanälen, die im wesentlichen ein Omegaprofil haben und umgebogene Randteile aufweisen, die von dem Schaumstoff 7 gegen die Platte 3 gedrückt werden können, so daß geschlossene Kanäle gebildet werden. Ein gasförmiges Wärmeübertragungsfluid, z.B. Luft, wird in diesen Kanälen einmal direkt durch die Platte 3 zum anderen durch den Profilkörper, dessen Randteile sich in wärmeleitender Verbindung mit der Platte 3 befinden, erwärmt.FIGS. 8 to 12a show several embodiments of flow channels which essentially have an omega profile and have bent edge parts which are pressed against the plate 3 by the foam 7 can, so that closed channels are formed. A gaseous heat transfer fluid such as air is used in these channels once directly through the plate 3 to the other through the profile body, the edge parts of which are in thermally conductive connection with the plate 3, heated.

Der Profilkörper 17 (Fig. 8) hat einen rechteckigen, der Profilkörper 18 (Fig. 10) einen trapezförmigen Querschnitt, während der Profilkörper 19 (Fig 11) einen kreisabschnittsförmigen Querschnitt hat. Selbstverständlich können auch Profilkörper mit anderen Querschnittsformen angewendet werden, sofern diese so gestaltet sind, daß beim Schäumen des Schaumstoffs 7 dieser eine auf die Platte 3 gerichtete resultierende Kraft ausübt.The profile body 17 (Fig. 8) has a rectangular, the profile body 18 (Fig. 10) a trapezoidal cross-section, while the profile body 19 (Fig. 11) has a circular segment-shaped cross section. Of course Profiles with other cross-sectional shapes can also be used, provided they are designed in such a way that when the foam 7 is foamed, it exerts a resulting force directed onto the plate 3.

Welches auch die Form der Profile sei, die ausgebogenen Seitenteile 20 der Profile werden koplanar zur Platte 3, wenn die Steifigkeit der Körper so groß ist, daß sie sich unter dem von dem Schaumstoff ausgeübten Druck nicht verformen (Fig. 8 bis 11). Wenn dagegen die Wanddicke 21 der Profile verhältnismäßig gering ist, bilden die umgebogenen Seitenteile 22 ein offenes Winkelstück (Fig. 12) dessen Öffnungswinkel so bemessen ist, daß die Seitenteile sich koplanar an die Platte 3 anlegen, wenn der Körper sich unter dem Einfluß des von dem Schaumstoff ausgeübten Druckes verformt und nach innen durchbiegt (fig 12a).Whatever the shape of the profiles, the curved ones Side parts 20 of the profiles are coplanar with the plate 3 when the rigidity of the body is so great that it do not deform under the pressure exerted by the foam (Figures 8-11). If, on the other hand, the wall thickness 21 of the profiles is relatively small, form the bent side parts 22 an open elbow (Fig. 12) whose opening angle is dimensioned so that the Side parts are coplanar with the plate 3, if the body deforms under the influence of the pressure exerted by the foam and bends inward (fig 12a).

- 13 0 30009/0 731- 13 0 30009/0 731

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In allen Fällen können die umgebogenen Seitenteile einfach gegen die Platte 3 gedruckt "werden (FIg. 8, 10 bis 12), doch kann es vorteilhaft sein, die seitlich umgebogenen Teile der Profile In einen abgestuften Kanal 23 (Fig. 9) einzubetten, der in die Platte 3 eingeformtIn all cases, the bent side parts can simply be pressed against the plate 3 "(Fig. 8, 10 to 12), but it can be advantageous to place the laterally bent parts of the profiles in a stepped channel 23 (Fig. 9), which is molded into the plate 3

Die Solarkollektorplatte gemäß der Erfindung kann zum Auffangen von Sonnenenergie zwecks Umwandlung in Wärmeenergie zum Beheizen von Wohnräumen, Industriegebäuden, Sportanlagen oder Kulturstätten, Schwimmbecken usw, zur Erzeugung von elektrischem Strom oder zum Antrieb von Maschinen usw verwendet werden. Die kann dabei gleichzeitig als selbsttragende Dachbedeckung dienen.The solar collector plate according to the invention can be used for Collecting solar energy for the purpose of converting it into thermal energy for heating living rooms, industrial buildings, sports facilities or cultural sites, swimming pools, etc., be used to generate electricity or to drive machines, etc. It can do this at the same time serve as a self-supporting roof covering.

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L e e r sei teRead p a g e

Claims (14)

COHAtJSZ & FLORACKCOHAtJSZ & FLORACK PATBKTAN WALTS B ÜJROPATBKTAN WALTS BÜJRO SCHUMANNSTR. Θ7 . D-4OOO DÜSSELDORF 2931543SCHUMANNSTR. Θ7. D-4OOO DÜSSELDORF 2931543 Telefon: (02 Π) 683346 Telex:C8586513 cop dTelephone: (02 Π) 683346 Telex: C8586513 cop d PATENTANWÄLTE:
Dipt-lng. W. COHAUSZ · DipUng. R. KNAUF - Dr.-Ing,Dipl.-Wirtsch.-ln3.A. GERBER - Dipl-Ing. H.B. COHAUSZ
PATENT LAWYERS:
Dipt-lng. W. COHAUSZ DipUng. R. KNAUF - Dr.-Ing, Dipl.-Wirtsch.-ln3.A. GERBER - Dipl-Ing. HB COHAUSZ
AnsprücheExpectations Solarkollektor zum Erwärmen eines Wärmeübertragungsfluids, der auch zur Dachbedeckung von Gebäuden dienen kann und aus einer wärmeabsorbierenden und wärmeleitenden Platte, mit dieser Platte thermisch verbundenen Durchflußkanälen für das Wärmeübertragungsfluid sowie einem Isoliermaterial besteht und mit einer isolierenden Fensterplatte bedeckt sein kann, dadurch gekennzeichnet , daß die absorbierende Platte (3) und eine Gegenplatte (8) durch eine isolierende Schaumstoffüllung (7), die an den einander zugewandten Flächen der Platten (3, 8) haftet, miteinander verbunden sind und daß die Schaumstoffüllung (7) die Durchflußkanäle (10, 12, 14, 16, 17, 18, 19, 21) fest gegen die absorbierende Platte (3) drückt.Solar collector for heating a heat transfer fluid, which can also be used for roofing buildings and consists of a heat-absorbing and heat-conducting Plate, with this plate thermally connected flow channels for the heat transfer fluid as well consists of an insulating material and can be covered with an insulating window plate, characterized that the absorbent plate (3) and a counter plate (8) through an insulating Foam filling (7) attached to the facing Areas of the plates (3, 8) adheres, are connected to one another and that the foam filling (7) the flow channels (10, 12, 14, 16, 17, 18, 19, 21) firmly against the absorbent plate (3).
2. Solarkollektor nach Anspruch 1, da durch.gekennzeichnet , daß die Schaumstoffüllung (7) aus einem Polyurethanschaum, erhältlich aus einem Isocyanat und einem Polyol und geschäumt mit einem flüchtigen Fluorkohlenwasserstoff, besteht.2. Solar collector according to claim 1, as durch.gekisiert that the foam filling (7) made of a polyurethane foam, available from a Isocyanate and a polyol and foamed with a volatile fluorocarbon. 3· Solarkollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die absorbierende Platte (3) mit einem"absorbierenden organischen Überzug beschichtet ist, der zu 60 bis 85% aus einem PoIyvinyldenfluorid besteht, da mit einem thermoplasti-3 · Solar collector according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the absorbent plate (3) has an "absorbent organic coating is coated, which consists of 60 to 85% of a polyvinyldene fluoride exists, as with a thermoplastic 33 26933 269 U/un -Z- U / un -Z- 0 5 0 0 0 9/07310 5 0 0 0 9/0731 sehen Acrylharz und Pigmenten, die aus einer Kombination von Kupfer- und Chromoxid sowie Ruß bestehen können, gemischt ist.see acrylic resin and pigments that come from a combination can consist of copper and chromium oxide as well as soot, is mixed. 4. Solarkollektor nach 'Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet , daß die absorbierende Platte (3) aus einem beidseitig verzinkten Stahlblech besteht, das nach einer chemischen Konversionsbehandlung mit einem primären Überzug aus einem Epoxidharz und auf mindestens einer Seite mit einem absorbierenden Überzug beschichtet ist.4. Solar collector according to 'claim 3> characterized that the absorbent plate (3) consists of a sheet steel galvanized on both sides, after a chemical conversion treatment with a primary coating of an epoxy resin and at least one side is coated with an absorbent cover. 5. Solarkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Durchflußkanal (10, 12, 14, 16) für das Wärmeübertragungsfluid ein Rohr von geschlossenem Querschnitt ist, das mit der absorbierenden Platte (3) direkt oder indirekt eine größtmögliche Berührungsfläche hat. 5. Solar collector according to one of claims 1 to 4, characterized in that each Flow channel (10, 12, 14, 16) for the heat transfer fluid is a tube of closed cross-section, which directly or indirectly has the largest possible contact surface with the absorbent plate (3). 6. Solärkollektor nach Anspruch 5, dadurchgekennzeichnet , daß jedes Rohr (10) einen kreisförmigen Querschnitt hat und von einem Omegaprofil (12) umgeben ist, dessen Schenkel aus einem gut wärmeleitenden Metall oder einer gut wärmeleitenden Legierung bestehen und von der Schaumstoffüllung (7) gegen die absorbierende Platte (3) gedrückt werden.6. Solar collector according to claim 5, characterized that each tube (10) has a circular cross-section and of an omega profile (12) is surrounded, the legs of which are made of a highly thermally conductive metal or a highly thermally conductive alloy exist and from the foam filling (7) against the absorbent plate (3) are pressed. 7. Solarkollektor nach Anspruch 6, d a d u r c h g e kennzeichnet, daß das Omegaprofil (12) aus einer Folie geformt ist, deren ebene Teile, die die Schenkel bilden, von der Schaumstoffüllung (7) gegen die absorbierende Platte (3) gedrückt werden und zur Haftung des Schaumstoffs an der Platte (3) mit Öffnungen versehen sind. 7. Solar collector according to claim 6, d a d u r c h g e indicates, that the omega profile (12) is formed from a film, the flat parts of which the legs form, of the foam filling (7) against the absorbent Plate (3) are pressed and are provided with openings for the adhesion of the foam to the plate (3). - 3 030009/0731 - 3 030009/0731 29315412931541 8. Solarkollektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rohr (14, 16) einen abgeflachten Querschnitt hat. 8. Solar collector according to claim 5, characterized in that that each tube (14, 16) has a flattened cross-section. 9. Solarkollektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Rohr (14, 16) einen langgestreckten rechteckigen Querschnitt hat.9. Solar collector according to claim 8, characterized that each tube (14, 16) has an elongated rectangular cross-section. 10. Solarkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Durchflußkanal (17, 18, 19, 21) für das Wärmeübertragungsfluid aus einem Omegaprofil mit offenem Querschnitt besteht, dessen umgebogene Randteile von dem Schaumstoff gegen die absorbierende Platte (3) gedrückt werden, so daß ein geschlossener Kanal gebildet wird.10. Solar collector according to one of claims 1 to 4, characterized in that each Flow channel (17, 18, 19, 21) for the heat transfer fluid consists of an omega profile with an open cross section, whose bent edge parts are pressed by the foam against the absorbent plate (3), so that a closed channel is formed. 11. Solarkollektor nach Anspruch 10, dadurch, gekennzeichnet , daß der Profilkörper (17) einen rechteckigen Querschnitt hat.11. Solar collector according to claim 10, characterized in that the profile body (17) has a rectangular cross-section. 12. Solrkollektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Profilkörper (18) einen trapezförmigen Querschnitt hat.12. solar collector according to claim 10, characterized in that the profile body (18) has a trapezoidal cross-section. 13· Solarkollektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper (19) einen kreisabschnittförmigen Querschnitt hat.13 · Solar collector according to claim 10, characterized in that that the profile body (19) has a circular segment-shaped cross section. 14. Solarkollektor nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die umgebogenen Randteile (20, 22) eines jeden Profilkörpers (17, 18, 19, 21) mit der Außenfläche des Profilkörpers eine Winkelöffnung bilden, die sich unter dem Druck des Schaumstoffs abzuflachen vermag.14. Solar collector according to one of claims 10 to 13, characterized in that the bent Edge parts (20, 22) of each profile body (17, 18, 19, 21) with the outer surface of the profile body Form an angular opening that is able to flatten out under the pressure of the foam. - 4 03 0009/0731- 4 03 0009/0731 ~4~ 2131541~ 4 ~ 2131541 15· Solarkollektor nach einem der Ansprüche 5, 6 und 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die absorbierende Platte (3) Kanäle (11, 15) aufweist, deren Querschnitt demjenigen der Rohre (11, 15) komplementär ist und in denen die Rohre mindestens im Wärmeübertragungsbereich eingebettet sind.15 · Solar collector according to one of Claims 5, 6 and 8 to 14, characterized in that the absorbent plate (3) has channels (11, 15), whose cross-section is complementary to that of the tubes (11, 15) and in which the tubes are at least are embedded in the heat transfer area. 030009/0731030009/0731
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