DE2931551A1

DE2931551A1 - Solar energy collector of synthetic films - forming easily erected fluid circulating system enclosed by inflatable air chambers

Info

Publication number: DE2931551A1
Application number: DE19792931551
Authority: DE
Inventors: Lothar Stemke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-08-03
Filing date: 1979-08-03
Publication date: 1981-02-19

Abstract

Surface of an assembly of two synthetic films welded together to form a system of channels for a heat conveying medium in a solar energy collector, has applied to it, a further transparent synthetic film, fixed by welding or adhesive, so that it forms with the film of the surface, a series of inflatable air chambers. The zone of the channel system is enclosed all round by an air chamber forming a frame, and the rear face of the system may also have an additional film forming air chambers with the second film of the channel system. The collector unit can be installed anywhere, very easily, and when not in use or for transport it can be reduced to compact dimensions.

Description

SolarstrahlungskollektorSolar radiation collector

Die Erfindung betrifft einn Solarstrahlungskollektor bestehend aus wenigstens zwei flexiblen Kunststoff-Folien, die zur Bildung eines ein Wärmeträgermedium führenden Kanalsystems miteinander verschweißt oder verklebt sind.The invention relates to a solar radiation collector consisting of at least two flexible plastic films, which are used to form a heat transfer medium leading duct system are welded or glued together.

Die bekannten Kollektoren dieser Gattung zeichnen sich durch folgende Eigenschaften aus. Die aus Kunststoff-Folien zusammengeschweisten oder -geklebten Kollektoren sind billig herzustellen. Die als großflächige Matten ausgebildeten Kollektoren sind einfach zu montieren. Sie- werden bei der Montage ausgerollt und werden mit dem zu erwärmenden Wasser gefüllt.The known collectors of this type are characterized by the following Properties. Those made of plastic foils welded or glued together Collectors are cheap to manufacture. Those designed as large-area mats Collectors are easy to assemble. They are rolled out during assembly and are filled with the water to be heated.

Die gefüllten Kollektoren werden durch ihr Eigengewicht auf der Unterlage gehalten, wobei sie sich aufgrund ihrer Flexibilität dieser Unterlage, beispielsweise einem Flachdach anpassen. Eine zusätzliche Befestigung ist in der Regel überflüssig.The filled collectors are placed on the base by their own weight held, whereby they are due to their flexibility this pad, for example adapt to a flat roof. An additional fastening is usually unnecessary.

Diese bekannten Solarstrahlungskollektoren sind für eine einmalige Montage und Dauerbetrieb bestimmt.These well-known solar radiation collectors are for a one-off Assembly and continuous operation intended.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eins einfachen und billigen Solarstrahlungskollektor zu schaffen, der bei Bedarf jederzeit und an jedem Platz aufgestellt werden kann und der bei Nichtbenutzung oder für den Transport platzsparend untergebracht werden kann.The invention has for its object to be simple and cheap Create solar radiation collector that can be used whenever and wherever you need it can be set up and which saves space when not in use or for transport can be accommodated.

Diese Aufgabe wird bei einem Solarstrahlungskollektor der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einer Oberfläche des Kollektors eine weitere flexible lichtdurchlässige Kunststoff-Folie in der Weise aufgeschweißt oder aufgeklebt ist, daß sie mit der diese Oberfläche bildenden Folie aufblasbare Luftkammern bildet.In the case of a solar radiation collector, this task is performed at the beginning mentioned genus according to the invention solved in that on a surface of the collector another flexible, translucent plastic film welded on in this way or is glued on so that it is inflatable with the film forming this surface Forms air chambers.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments and developments of the invention are specified in the subclaims.

Die zwei Kunststoff-Folien mit dem eingeschlossenen Kanalsystem bilden einen Solarstrahlungskollektor, der in seiner Funktion im wesentlichen dem bekannten Kollektor entspricht. Das Wärmeträgermedium, im allgemeinen das zu erwärmende Wasser selbst, wird durch das Kanalsystem geleitet, wobei es durch die auftreffende Sonnenstrahlung erwärmt wird. Vorzugsweise sind die Kunststoff-Folien dunkel eingefärbt, um die Absorption der Sonnenstrahlung zu erhöhen.Form the two plastic sheets with the enclosed canal system a solar radiation collector, which in its function essentially corresponds to the known Collector corresponds. The heat transfer medium, generally the water to be heated itself, is passed through the canal system, whereby it is caused by the incident solar radiation is heated. The plastic films are preferably darkly colored in order to achieve the Increase absorption of solar radiation.

Die durch die dritte Kunststoff-Folie gebildeten Luftkammern haben eine zweifache Wirkung. Einerseits bewirken diese Luftkammern im aufgeblasenem Zustand eine Versteifung des Kollektors, wie dies in der Wirkung von herkömmlichen Luftmatratzen bekannt ist. Aufgrund dieser Eigensteifigkeit kann der Kollektor an beliebiger Stelle aufgestellt werden, insbesondere kann er auch schräg gestellt werden, um optimal auf die Einfallsrichtung der Sonnenstrahlen ausgerichtet zu werden.Have the air chambers formed by the third plastic film a twofold effect. On the one hand, these air chambers effect when inflated a stiffening of the collector, as in the effect of conventional air mattresses is known. Due to this inherent rigidity, the collector can be placed anywhere be set up, in particular it can also be placed at an angle to optimally to be aligned with the direction of incidence of the sun's rays.

Diese Versteifung des Kollektors durch die aufblasbaren Luftkammern ist besonders wirkungsvoll, wenn der von dem Kanalsystem eingenommene Bereich des Kollektors von einer rahmenförmig umlaufenden Luftkammer umschlossen ist.This stiffening of the collector by the inflatable air chambers is particularly effective when the area occupied by the sewer system is Collector is enclosed by a frame-shaped surrounding air chamber.

Andererseits bewirken die Luftkammern zwischen der der Sonneneinstrahlung zugekehrte lichtdurchlässigen Kunststoff-Folie und dem Kanalsystem einen sogenannten Treibhaus-Effekt. Dieser Treibhaus-Effekt besteht darin, daß die in den Luftkammern eingeschlossene Luft nicht nur eine Wärmeisolation des Kanalsystems gegenüber der kälteren Umgebungsluft darstellt, sondern daß sich insbesondere die in den Luftkammern eingeschlossene Luft selbst erwärmt, so daß das in dem Kanalsystem fließende Wasser nicht nur direkt durch die in den das Kanalsystem bildenden Kunststoff-Folien absorbierte Strahlungswärme, sondern auch von der in den Luftkammern eingeschlossenen Luft durch Wärmeleitung erwärmt wird.On the other hand, the air chambers effect between that of the solar radiation facing translucent plastic film and the channel system a so-called Greenhouse effect. This greenhouse effect consists in that in the air chambers Trapped air not only provides thermal insulation for the duct system from the represents colder ambient air, but that in particular that in the air chambers trapped air itself is heated, so that the water flowing in the canal system not only absorbed directly through the plastic films forming the channel system Radiant heat, but also from the one enclosed in the air chambers Air is heated by conduction.

Um diesen Treibhaus-Effekt optimal auszunützen, ist vorzugsweise die gesamte Oberfläche des Kollektors mit Luftkammern bedeckt.In order to take full advantage of this greenhouse effect, the entire surface of the collector covered with air chambers.

Auch auf der der Sonneneinstrahlung abgewandten zweiten Oberflache des Kollektors kann eine weitere flexible Kunststoff-Folie aufgeschweißt oder aufgeklebt sein, die aufblasbare Luftkammern bildet. Diese Luftkammern sind allerdings nicht der Sonneneinstrahlung ausgesetzt, so daß sie keinen Treibhaus-Effekt bewirken. Diese Luftkammern dienen nur zur zusätzlichen Versteifung und zur Wärmeisolation des Kanalsystems.Also on the second surface facing away from sunlight Another flexible plastic film can be welded or glued onto the collector which forms inflatable air chambers. These air chambers are not, however exposed to sunlight so that they do not have a greenhouse effect. These air chambers are only used for additional stiffening and thermal insulation of the sewer system.

Der erfindungsgemäße Solarstrahlungskollektor ist aufgrund des verwendeten Materials und der einfachen Herstellung billig. Er wird vorzugsweise in kleinen Abmessungen in rechteckiger Form mit Kantenlängen von 1 bis 2 Metern hergestellt.The solar radiation collector according to the invention is due to the used Materials cheap and easy to manufacture. It is preferably made in small Dimensions made in rectangular shape with edge lengths of 1 to 2 meters.

Bei kleineren Abmessungen wird die strahlungsabsorbierende Oberfläche klein, bei größeren Abmessungen ist die durch die Luftkammern erreichbare Stabilität schlecht.With smaller dimensions, the radiation-absorbing surface small, with larger dimensions the stability achievable by the air chambers is bad.

Der erfindungsgemäße Kollektor kann wie jede Luftmatratze schnell aufgeblasen werden und muß nur an eine Wasserschlauchleitung angeschlossen werden, um einsatzbereit zu sein. Nach Ablassen der Luft und Entleeren des Wassers kann der Kollektor zusammengerollt werden, so daß äußerst platzsparend unterzubringen ist.The collector according to the invention can, like any air mattress, quickly inflated and only needs to be connected to a water hose line, to be ready for use. After deflating and draining the water you can the collector can be rolled up, so that extremely space-saving to accommodate is.

Der Kollektor ist insbesondere für den Gebrauch im Garten zum Erwärmen von Wasser- und Planschbecken gedacht, wo er kurzfristig installiert und bei schlechtem Wetter und kälteren Jahreszeiten abgebaut und platzsparend gelagert werden kann. Ebenso kann der erfindungsgemäße Kollektor aufgrund seiner einfachen und schnellen Installation und seines geringen Platzbedarfs auch bei Campingreisen verwendet werden.The collector is particularly suitable for use in the garden for heating thought of water and paddling pools, where it can be installed at short notice and in the event of bad Weather and colder seasons can be broken down and stored in a space-saving manner. Likewise, the collector according to the invention can be due to its simple and fast Installation and its small footprint can also be used for camping trips.

Um den Kollektor in einfacher Weise auch der schräg einfallenden Sonnenstrahlung entsprechend aufstellen zu können, ist es möglich, an wenigstens einer Kante des Kollektors eine aufblasbare Stütze vorzusehen.To the collector in a simple way also the obliquely incident solar radiation to be able to set up accordingly, it is possible to at least one edge of the Collector to provide an inflatable support.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.In the following the invention is illustrated with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 : Eine Draufsicht auf die der Sonnenstrahlung abgewandte Oberfläche eines Solarstrahlungskollektors gemäß der Erfindung, Fig. 2 : einen Schnitt gemäß der Linie II - II in Fig. 1 und Fig. 3 : einen Schnitt gemäß der Linie III - III in Fig. 1.The figures show: FIG. 1: A top view of that facing away from solar radiation Surface of a solar radiation collector according to the invention, FIG. 2: a section according to the line II-II in FIG. 1 and FIG. 3: a section according to the line III - III in Fig. 1.

Der Solarstrahlungskollektor besteht aus einer ersten flexiblen Kunststoff-Folie 10 mit rechteckigen Abmessungen von beispielsweise im x 1,50m. Auf diese erste Kunststoff-Folie 10 ist eine zweite Kunststoff-Folie 12 aufgeschweißt, die einen rings umlaufenden Rand der ersten Kunststoff-Folie 10 freiläßt. Die zweite Kunststoff-Folie 12 ist längs ihrer Umfanglinie an der ersten Kunststoff-Folie 10 angeschweißt.Weitere Schweißnähte, die wechselweise von den beiden Längsrändern ausgehen, unterteilen den zwischen den Folien 10 und 12 eingeschlossenen Raum in ein serpentinenförmig verlaufendes Kanalsystem 14. Am einen Ende dieses Kanalsystems 14 ist ein Wassereinlaufstutzen 16 und am entgegengesetzten Ende ein Wasserauslaufstutzen 18 eingesetzt.The solar radiation collector consists of a first flexible plastic film 10 with rectangular dimensions of for example in x 1.50m. On this first plastic film 10 a second plastic film 12 is welded on, one circumferential The edge of the first plastic film 10 leaves free. The second plastic film 12 is welded to the first plastic film 10 along its circumference. which start alternately from the two longitudinal edges, subdivide the between the foils 10 and 12 enclosed space in a serpentine Canal system 14. At one end of this canal system 14 is a water inlet connection 16 and at the opposite end a water outlet nozzle 18 is used.

Die flexiblen Kunststoff-Folien 10 und 12 sind schwarz eingefärbt, um die Absorption der Sonnenstrahlung zu erhöhen.The flexible plastic films 10 and 12 are colored black, to increase the absorption of solar radiation.

Auf die der Kunststoff-Folie 12 entgegengesetzte Oberfläche der ersten Kunststoff-Folie 10 ist eine dritte flexible lichtdurchlässige Kunststoff-Folie 20 aufgeschweißt. Die dritte Folie 20 entspricht in ihren Abmessungen der ersten Folie 10.On the opposite surface of the plastic film 12 of the first Plastic film 10 is a third flexible, translucent plastic film 20 welded on. The dimensions of the third film 20 correspond to the first Slide 10.

Die dritte Folie 20 ist längs ihres Außenumfangs mit der ersten Folie 10 verschweißt. Eine weitere Schweißnaht verläuft rings um die von der zweiten Folie 12 bzw. dem Kanalsystem 14 eingenommene Fläche. Zwischen diesen zwei Schweißnähten wird somit eine rings umlaufende rahmenförmige Luftkammer 22 gebildet. Im Bereich des Kanalsystems 14 ist die dritte Folie 20 durch einige weitere, in der Zeichnung zwei Schweißnähte mit der ersten Folie 10 verbunden, so daß weitere Luftkammern 24 gebildet werden. Die Luftkammern 24 und die rahmenförmig umlaufende Luftkammer 22 stehen untereinander in Verbindung und sind über einen gemeinsamen Luftstutzen 26 aufblasbar.The third film 20 is along its outer circumference with the first film 10 welded. Another weld seam runs around that of the second film 12 or the channel system 14 occupied area. Between these two welds a frame-shaped air chamber 22 running all around is thus formed. In the area of the channel system 14 is the third film 20 through some more, in the drawing two weld seams connected to the first film 10, so that further air chambers 24 are formed. The air chambers 24 and the frame-shaped surrounding air chamber 22 are in connection with each other and are via a common air nozzle 26 inflatable.

Alle verwendeten Kunststoff-Folien 10, 12 und 20 bestehen aus herkömmlichem vorzugsweise schweißbarem Material. Eine Folienstärke von 0,3mm ist im allgemeinen ausreichend.All plastic films 10, 12 and 20 used consist of conventional ones preferably weldable material. A film thickness of 0.3mm is generally sufficient.

Wesentlich ist die Flexibilität der Folien, die Lichtdurchlässigkeit der dritten Folie sowie die Einfärbung wenigstens einer der Folien 10 und 12.What is essential is the flexibility of the foils, the light permeability the third film and the coloring of at least one of the films 10 and 12.

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Claims

Claims 1. Solar radiation collector consisting of at least two flexible plastic films that lead to the formation of a heat transfer medium Are welded or glued together, characterized in that that on one surface of the collector another flexible translucent Plastic film (20) is welded or glued on in such a way that it is with the film (10) forming this surface forms inflatable air chambers (22, 24).

2. Solar radiation collector according to claim 1, characterized in that that the air chambers (22, 24) cover the entire surface.

3. Solar radiation collector according to claim 1 or 2, characterized in that that the area of the collector occupied by the channel system (14) is shaped like a frame surrounding air chamber (22) is enclosed.

4. Solar radiation collector according to one of the preceding claims, characterized in that also on the second surface of the collector one further flexible plastic film is welded or glued to the this surface forming film (12) forms inflatable air chambers.

5. Solar radiation collector according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic films forming the channel system (14) (10, 12) are colored dark.

6. Solar radiation collectors according to one of the preceding claims, characterized in that at least one edge of the collector has an inflatable Support is connected.