DE3000783A1 - Radiation collector for solar heating system - is evacuated sealed unit with top and base plates adhesively secured to aluminium frame - Google Patents

Radiation collector for solar heating system - is evacuated sealed unit with top and base plates adhesively secured to aluminium frame

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DE3000783A1
DE3000783A1 DE19803000783 DE3000783A DE3000783A1 DE 3000783 A1 DE3000783 A1 DE 3000783A1 DE 19803000783 DE19803000783 DE 19803000783 DE 3000783 A DE3000783 A DE 3000783A DE 3000783 A1 DE3000783 A1 DE 3000783A1
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Abstract

The solar collector has a plate incorporating channels (26) for circulating a heat exchange liquid. This plate is enclosed inside a sealed unit under vacuum. The unit has a base plate (6) and a top plate (10) enclosing this plate, and supported by a frame made from an aluminium extrusion (8). This aluminium section has a vertical arm (12) with a horizontal arm (13) top and bottom forming a sideways U shape, and a vertical extension (14) top and bottom. This forms two angles to receive the edges of the top and base plates. The joint lines (14,16) are secured by adhesive before the unit is subjected to vacuum.

Description

Die Erfindung betrifft einen Vakuum-Solarkollektor mit einemThe invention relates to a vacuum solar collector with a

Absorber, der in einem mit einer strahlendurchlässigen Scheibe abgedeckten Vakuumgehäuse eingeschlossen ist, wobei die Scheibe auf einen Rahmen des Vakuumgehäuses aufgeklebt ist.Absorber in a covered with a radiolucent disk Vacuum housing is enclosed, the disc on a frame of the vacuum housing is glued on.

Bei einem bekannten Solarkollektor dieser Art (DE-OS 27 38 924) ist der Rahmen aus einem hochkant gestellten U-Profil gebildet und ist die Scheibe flach auf den Oberseiten der waagerechten Schenkel des U-Profils liegend mit dem Rahmen verklebt. Bei einer derartigen, ebenen Klebefuge muß damit gerechnet werden, daß im Verlauf eines langdauernden Betriebs des Kollektors so viele Luftmoleküle durch die Klebefuge in das Innere des Vakuumgehäuses hinein diffundieren, daß das anzustrebende hohe Vakuum immer schlechter wird und infolgedessen der Wirkungsgrad des Kollektors nachläßt.In a known solar collector of this type (DE-OS 27 38 924) is the frame is formed from an upright U-profile and the disc is flat lying on the upper sides of the horizontal legs of the U-profile with the frame glued. With such a flat adhesive joint it must be expected that so many air molecules through in the course of long-term operation of the collector diffuse the glue joint into the interior of the vacuum housing that the desired high vacuum deteriorates and, as a result, the efficiency of the collector subsides.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen auc, für lange Zeit vakuumdichten Solarkollektor zu schaffen.The invention is based on the object, auc, for a long time to create a vacuum-tight solar collector.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Klebefuge bzw. der Klebefilm - im Schnitt quer zu ihrer Längserstreckung gesehen - eine Richtungsänderung aufweist.To solve this problem, the invention provides that the Glued joint or the adhesive film - seen in a section transversely to its longitudinal extension - has a change of direction.

Der in der Klebefuge befindliche Kleber ist für sich normalerweise nicht absolut vakuumdicht, so daß Luftmoleküle aus der Umgebung des Solarkollektors die Tendenz haben, durch die Klebefuge hindurch in das Innere des Vakuumgehäuses zu diffundieren. Erfindungsgemäß wurde nun herausgefunden, daß es überraschenderweise durch Vorsehen einer Richtungsänderung möglich ist, die Diffusion von Luftmolekülen durch die Klebefuge hindurch entscheidend zu behindern.The glue in the glue line is normally on its own not absolutely vacuum-tight, so that air molecules from the area around the solar collector have the tendency to pass through the glue line into the interior of the vacuum housing to diffuse. According to the invention it has now been found that, surprisingly by providing a change of direction is possible, the diffusion of air molecules to hinder decisively through the adhesive joint.

In der Draufsicht auf die sonnenzugewandte Flach seite des Solarkollektors verläuft die Klebefuge normalerweise ringsum entlang des Randbereichs der Scheibe, so daß die Klebefuge in ihrer Längserstreckung eine geschlossene Linie, beispielsweise im wesentlichen ein Rechteck oder ein Quadrat, beschreibt.In the top view of the flat side of the solar collector facing the sun the glue line usually runs all around along the edge of the pane, so that the glue line is a closed line in its longitudinal extension, for example essentially describes a rectangle or a square.

Betrachtet man einen Schnitt durch die Klebefuge quer zu ihrer Längserstreckung, sieht man die erfindungsgemäße Richtungsänderung der Klebefuge.Vorzugsweise ist die Richtungsänderung ein relativ scharfkantiger Knick, wiewohl auch abgerundete Richtungsänderungen,insbesondere bei kleinen Krümmungsradien, funktionell vergleichbares leisten. Herstellungstechnisch besonders günstig ist ein rechtwinkliger Knick.If one looks at a section through the adhesive joint transversely to its longitudinal extension, one can see the change in direction of the adhesive joint according to the invention. Preferably is the change of direction a relatively sharp-edged kink, although also rounded Changes in direction, especially with small radii of curvature, functionally comparable Afford. A right-angled kink is particularly favorable in terms of production technology.

Die erfindungsgemäße Richtungsänderung der Klebefuge in Richtung des Diffusionsweges der Luftmoleküle von der Umgebung ins Innere des Vakuumgehäuses läßt sich konstruktiv besonders einfach dadurch schaffen, daß der Rahmen eine innere Stufe aufweist und daß die Scheibe mit ihren Seitenkanten sowie dem im Inneren des Vakuumgehäuses zugewandten Randbereich einer Flachseite in die Stufe eingelegt ist.The change in direction of the adhesive joint according to the invention in the direction of the Diffusion path of the air molecules from the environment into the interior of the vacuum housing can be constructed particularly easily in that the frame has an inner Has stage and that the disc with its side edges as well to the inside the vacuum housing facing edge area of a flat side in the step is inserted.

Vorzugsweise besteht der Rahmen aus Metallprofil. Stranggepreßtes Aluminiumprofil eignet sich wegen günstiger Herstellung, geringem Gewicht und Korrosionsbeständigkeit ganz besonders. Bei in der Draufsicht rechteckigem Rahmen kann dieser beispielsweise aus vierzig den Ecken verschweißten Aluminiumprofilen aufgebaut sein. Das Metallprofil kann im beispielsweise strangepreßten Anlieferungszustand ohne Nachbearbeitung verwendet werden.The frame preferably consists of a metal profile. Extrusions Aluminum profile is suitable because of its cheap production, low weight and corrosion resistance most notably. In the case of a frame that is rectangular in plan view, this can be, for example be made up of forty aluminum profiles welded at the corners. The metal profile can, for example, be used in the extruded delivery condition without post-processing will.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist auch eine der Scheibe gegenüberliegende Grundplatte des Vakuumgehäuses nach der im Anspruch 1 angegebenen Art oder sogar exakt wie die Scheibe mit dem Rahmen mit dem Rahmen verklebt. Die Grundplatte ist vorzugsweise auch eine Scheibe, so daß sich die Solarkollektorherstellung besonders einfach mit nur wenigen unterschiedlichen Einzelteilen gestaltet.In a preferred development of the invention, one is also the disk opposite base plate of the vacuum housing according to that specified in claim 1 Kind or even exactly how the pane is glued to the frame with the frame. the Base plate is preferably also a disk, so that the solar collector manufacture designed particularly simply with just a few different individual parts.

Erfindungsgemäß wurde ferner gefunden, daß es günstig ist, wenn der Rahmen einseitig, an zwei gegenüberliegende.l Seiten oder allseitig eine, beispielsweise im wesentlichen parallel zur Solarkollektorflachseite verlaufende, Außenrinne aufweist.According to the invention it has also been found that it is advantageous if the Frame on one side, on two opposite sides or one on all sides, for example has the outer groove running essentially parallel to the flat side of the solar collector.

Diese Außenrinne gibt die Möglichkeit, benachbarte, Kante an Kante angeordnete Solarkollektoren durch Einfügen eines beispielsweise stangenförmigen Ausrichtelements in ihrer gegenseitigen Ausrichtung festzulegen. Dabei ergibt sich als weiterer Vorteil eine besonders enge Nebeneinanderanordnung benachbarter Solarkollektoren. Die Spalte zwischen benachbarten Solarkollektoren können beispielsweise durch Abdeckleisten geschlossen werden. Wenn man diese in wasserdichter Anbringung wählt, kann man die von einer Solarkollektorgruppe bedeckte Fläche insgesamt wasserdicht ausbilden. Da Solarkollektoren häufig zur Anbringung auf Dächern vorgesehen sind, kann man in diesem Fall die wasserdichte Dachabdeckung durch zusätzliche andere Mittel einsparen.This outer channel gives the possibility of neighboring, edge to edge arranged solar collectors by inserting a, for example, rod-shaped Alignment element in their mutual Set alignment. A particularly close side-by-side arrangement results as a further advantage neighboring solar collectors. The gap between neighboring solar panels can for example be closed by cover strips. If you put this in If you choose a waterproof installation, you can choose the one covered by a solar collector group Make the surface watertight as a whole. Since solar collectors are often used for attachment on roofs, you can use the waterproof roof cover in this case save by additional other means.

Da Solarkollektoren in der Draufsicht vorzugsweise eine recht große Fläche von beispielsweise in der Gegend von einem Quadratmeter einnehmen und da außerdem die Scheibe zur Sicherstellung möglichst guter Strahlungsdurchlässigkeit nicht zu dick sein soll, wird es in vielen Fällen erforderlich sein, die Scheibe an Stellen innerhalb des Rahmens zusätzlich abzustützen. Hierfür eignen sich insbesondere Stützen, die zwischen einer Grundplatte des Solarkollektors und der Scheibe im Inneren des Vakuumgehäuses angeordnet sind. Diese Stützen durchdringen den Absorber in geeigneten öffnungen. Besonders bevorzugt sind Kunststoffstützen; diese können auch mit der Grundplatte und/oder mit der Scheibe verklebt sein. Durchsichtiges Kunststoffmaterial ist günstig, um das Auftreffen der Strahlung auf den Absorber möglichst wenig zu behindern. Um das Auftreten hoher Flächenpressungen zwischen der scheibenseitigen Auflagefläche der Stützen und der Scheibe zu vermeiden, sollten diese Auflageflächen nicht zu klein sein. Es ist günstig, wenn die scheibenseitigen Stützenköpfe - im Längs schnitt durch die Stützen gesehen - zum Rand der Stützonköpfe hin abnehmend biegesteif ausgeführt werden, damit sie sich der Verformung der Scheibe unter dem Umgebungsdruck anpassen können und damit Kantenpressungen am Rand der Stützenköpfe vermieden werden.Since solar collectors are preferably quite large when viewed from above Take up an area of around one square meter, for example, and there also the pane to ensure the best possible radiation permeability Should not be too thick, in many cases it will be necessary to remove the washer additional support at points within the frame. Are particularly suitable for this Supports between a base plate of the solar collector and the disc inside of the vacuum housing are arranged. These supports penetrate the absorber in suitable openings. Plastic supports are particularly preferred; these can also be used with the Base plate and / or glued to the disc. Clear plastic material is favorable in order to minimize the impact of the radiation on the absorber hinder. To avoid the occurrence of high surface pressures between the pane-side Contact surface of the Should avoid props and the washer these bearing surfaces should not be too small. It is favorable if the disc-side Support heads - seen in a longitudinal section through the supports - to the edge of the support heads are designed to be less rigid, so that they can cope with the deformation of the disc can adjust under the ambient pressure and thus edge pressure on the edge of the Column heads are avoided.

Der Absorber besteht vorzugsweise aus Metall und ist insgesamt im wesentlichen plattenförmig. Als günstig haben sich Abssrber erwiesen, die aus durch Zusammenwalzen hergestelltem Verbundblech bestehen, bei dem durch Aufblähen ein Fluidkanalsystem geschaffen worden ist. Die Zuleitung und die Ableitung von Kühlfluid zum bzw. vom Absorber geschieht vorzugsweise durch Rohre, die durch den Rahmen hindurchgeführt sind.The absorber is preferably made of metal and is in total essentially plate-shaped. Abssrber that from by Rolling together produced composite sheet exist, in which a Fluid channel system has been created. The supply and discharge of cooling fluid to and from the absorber is preferably done through tubes that pass through the frame are.

Diese Rohre können zugleich der Halterung des Absorbers im Vakuumgehäuse dienen. Stattdessen oder zusätzlich können Halter vorgesehen sein, die beispielsweise innen an den Rahmen angeklebt sind und auf denen der Absorber aufliegt. Diese Halter können aus Kunststoff bestehen. Vorzugsweise sieht man die Anschlußrohre an einer Seite des Solarkollektors vor, so daß sich der Absorber von dieser Seite als Basis aus frei ausdehnen und zusammenziehen kann, wobei an den anderen Seiten relativ zum Rahmen genügend Ausdehnungsweg bereitgehalten werden muß.These tubes can also hold the absorber in the vacuum housing to serve. Instead or in addition, holders can be provided, for example are glued to the inside of the frame and on which the absorber rests. These holders can be made of plastic. Preferably you can see the connecting pipes on one Side of the solar collector in front, so that the absorber is from this side as the base can expand and contract freely, with relative to the other sides sufficient expansion path must be kept ready for the frame.

Die innere Flachseite der Grundplatte des Solarkollektors kann mit einer Abstrahlschicht versehen sein. Diese kann z.B. aufgedampft sein oder durch eine aufgelegte Folie verwirklicht sein. Es ist besonders herstellungsgünstig, die gegebenenfalls vorhandenen Stützen auf die bereits erstellte Abstrahlschicht aufzusetzen anstatt die Abstrahlschicht erst nach dem Aufsetzen der Stützen anzubringen.The inner flat side of the base plate of the solar collector can with be provided with a radiation layer. This can e.g. be vapor-deposited or through an applied film can be realized. It is particularly inexpensive to manufacture to place any existing supports on the radiation layer that has already been created instead of applying the radiation layer after the supports have been put in place.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Vakuum-Solarkollektors der vorstehend beschriebenen Art ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Kleber auf den Klebefugenbereich des Rahmens aufgebracht wird, daß die Scheibe auf den Rahmen aufgelegt wird und daß die Scheibe dann durch Evakuieren des Vakuumgehäuses an den Rahmen angezogen wird. Auf diese Weise erübrigt es sich vollkommen, die Scheibe durch irgendwelche anderen Mittel an den Rahmen zu pressen, bis der Kleber fest geworden ist.A method according to the invention for producing a vacuum solar collector of the type described above is characterized in that an adhesive on the glue joint area of the frame is applied that the pane on the frame is placed and that the disc then by evacuating the vacuum housing to the Frame is tightened. In this way, the disk is completely unnecessary by any other means to press against the frame until the glue sets has become.

Eine zur Schaffung der erfindungsgemäßen Richtungsänderung der Klebefuge vorgesehene Richtungsänderungskehle des Rahmens stellt eine ideale Stelle zur Aufbringung des Klebers dar, da durch das anschließende Auflegen der Scheibe der Kleber ausgehend von der Richtungsänderungsstelle in die beiden anschließenden Klebefugenbereiche gleichmäßig hineingedrückt wird.One to create the change in direction of the adhesive joint according to the invention provided direction change groove of the frame is an ideal place for application of the adhesive, since the adhesive is based on the subsequent placement of the window from the point of change of direction into the two subsequent adhesive joint areas is pressed in evenly.

Es ist günstig, so viel Kleber aufzubringen, daß an der Klebefuge eine kleine Klebermenge nach außen austritt, wodurch leicht kontrollierbar wird, ob genügend Kleber zur Ausfüllung der gesamten Klebefuge aufgeDracht worden ist. Außerdem ergibt sich dadurch die Möglichkeit für eine einfache Kontrolle, ob der Kleber auf die gesamte Klebefugenlänge ausreichend vorhanden ist, um eine vakuumdichte Verklebung zu erreichen. An Stellen, an denen insbesondere beim anschließenden Evakuieren kein Kleber austritt bzw. austretender Kleber nach innen gesagt wird, liegt nämlich möglicherweise eine mangelhafte verklebung vor. An diesen unschwer erkennbaren Stellen kann dann ohne weiteres zusätzlicher Kleber auf die Klebefuge gegeben werden; dieser zusätzliche Kleber wird im Fall mangelhafter Verklebung an dieser Stelle durch den Unterdruck im Vakuumgehäuse vollkommen selbsttätig an die eigentliche Stelle mangelhafter Verklebung gesaugt.It is beneficial to apply as much glue as that on the glue line a small amount of glue escapes to the outside, making it easy to control, whether enough glue has been applied to fill the entire glue line. In addition, this results in the possibility of a simple check whether the Adhesive is sufficient over the entire length of the glue line to create a vacuum-tight seal To achieve bonding. In places where especially during the subsequent evacuation No adhesive leaks or leaking adhesive is said to be inside, namely lies possibly inadequate bonding. In these easily recognizable places can then easily be added additional glue to the glue line; this additional glue will be used in the case of inadequate gluing at this point by the Negative pressure in the vacuum housing completely automatically on the actual place inadequate Bonding sucked.

Zum Evakuieren des Vakuumgehäuses sieht man vorzugsweise ein durch den Rahmen geführtes Evakuierungsrohr vor, das nach Abschluß der Evakuierung zugeklemmt und'anschließend verlötet wird. Der äußere Bereich des Evakuierungsrohrs kann günstigerweise in der weiter oben beschriebenen Außenrinne des Rahmens liegen, so daß er beim Transport, bei der Montage und beim Anlegen eines benachbarten Solarkollektors nicht stört.To evacuate the vacuum housing, you can preferably see through a The evacuation tube guided in front of the frame, which is clamped shut after the evacuation has been completed and 'is then soldered. The outer area of the evacuation tube can advantageously lie in the outer groove of the frame described above, so that during transport, does not interfere with the assembly and when placing an adjacent solar collector.

Die Erfindung wird im folgenden anhand teilweise schematischer Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch zwei nebeneinandergelegte Solarkollektoren, wobei eine Stütze eingezeichnet ist Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Solarkollektor, wobei das Fluidkanalsystem etwas anders als bei dem Solarkollektor nach Fig. 1 ist.The invention is illustrated below with the aid of partially schematic representations an exemplary embodiment explained in more detail. They show: FIG. 1 a longitudinal section by two solar collectors placed next to each other, with a support drawn in Fig. 2 is a plan view of a solar collector, wherein the fluid channel system is slightly different from the solar collector according to FIG.

Das Vakuumgehäuse 2 des dargestellten Solarkollektors 4 ist im wesentlichen quaderförmig und besteht aus einer Grundplatte 6, einem Rahmen aus vier stranggepreßten Aluminiumprofilen 8 und der Scheibe 10. Die Grundplatte 6 und die Scheibe 10 bilden die Flachseiten des Solarkollektors 4, während die Profile 8 ringsum die Seitenkanten bilden.The vacuum housing 2 of the solar collector 4 shown is essentially cuboid and consists of a base plate 6, a frame made of four extruded Aluminum profiles 8 and the disc 10. The base plate 6 and the disc 10 form the flat sides of the solar collector 4, while the profiles 8 all around the side edges form.

Die vier Profile 8 sind an den Ecken des Solarkollektors 4 auf Gehrung geschnitten und dort schutzgasverschweißt.The four profiles 8 are mitred at the corners of the solar collector 4 cut and gas-welded there.

Im Längsschnitt des Kollektors (Fig. 1),bei dem die Scheibe 10 waagerecht oben liegt und die Grundplatte 6 waagerecht unten liegt, haben die quer zu ihrer Längserstreckung geschnittenen Profile 8 eine Querschnittsgestalt, die man sich aus einem aufrecht gestellten U, dessen senkrechte Basis 12 innen liegt und dessen waagerechte Schenkel 13 nach außen weisen, mit rechtwinklig an die Enden der Schenkel angesetzten und senkrecht stehenden Fortsätzen 14 entstanden denken kann. Der obere waagerechte Schenkel 13 des U und der obere Fortsatz 14 bilden ein sich nach innen-oben öffnendes Winkelprofil, während der untere waagerechte Schenkel 13 des U und der untere Fortsatz ein sich nach innen-unten öffnendes Winkelprofil bilden. Das obere Winkelprofil,das in der Draufsicht rechteckig ist, nimmt den Rand der Scheibe 10 auf, während das analoge untere Winkelprofil den Rand der Grundplatte 6 aufnimmt. Die Fortsätze 14 sind so hoch, daß sie die äußere Flachseite der Scheibe 10 und die äußere Flachseite der Grundplatte 6 geringfügig übereinen, um die Scheibenkanten und die Grundplattenkanten zusätzlich zu schützen.In the longitudinal section of the collector (Fig. 1), in which the disc 10 is horizontal is on top and the base plate 6 is horizontally below, have the transverse to their Longitudinal cut profiles 8 have a cross-sectional shape that you can see from an upright U, the vertical base 12 of which lies on the inside and of which horizontal legs 13 point outwards, with at right angles to the ends of the legs attached and vertically standing extensions 14 can think of originated. The upper horizontal Leg 13 of the U and the upper extension 14 form an inward-upward opening Angle profile, while the lower horizontal leg 13 of the U and the lower extension Form an angle profile that opens inwards and downwards. The top angle profile that is rectangular in plan view, receives the edge of the disc 10, while the analog lower angle profile the edge of the base plate 6 receives. The appendages 14 are so high that they are the outer flat side of the disc 10 and the outer flat side the base plate 6 slightly above the edges of the pane and the edges of the base plate in addition to protecting.

Die Klebefuge 16 hat in der Draufsicht auf den Solarkollektor 4 eine rechteckige Längserstreckung. In Fig. 1 sieht man einen Schnitt durch die Klebefuge, der senkrecht zu dieser Längserstreckung ist. In diesem Schnitt ist die Klebefuge 16 einerseits durch die waagerechte Oberseite des oberen Schenkels 13 sowie die senkrechte Innenseite des Fortsatzes 14 und andererseits durch die senkrechte Außenkante 18 der Scheibe sowie den auf dem Profil 8 aufliegenden Randbereich 20 der unteren Flachseite 22 der Scheibe 10 begrenzt. Somit weist die Klebefuge 16 - im Schnitt quer zu ihrer Längserstreckung gesehen - eine Richtungsänderung um 900 auf. Die Klebefuge 16 ist mit einem, insbesondere auch unter UV-Bestrahlung, alterungsbeständigen, vakuumdichten Kleber gefüllt, beispielsweise einem Silikonkleber oder einem Epoxydharz.The adhesive joint 16 has a plan view of the solar collector 4 rectangular longitudinal extension. In Fig. 1 you can see a section through the adhesive joint, which is perpendicular to this longitudinal extension. In this cut is the glue line 16 on the one hand by the horizontal top of the upper leg 13 and the vertical inside of the extension 14 and on the other hand through the vertical outer edge 18 of the disc as well as the edge region 20 of the lower one resting on the profile 8 Flat side 22 of the disk 10 is limited. Thus, the adhesive joint 16 - in section seen transversely to its longitudinal extension - a change of direction by 900. the Adhesive joint 16 is resistant to aging, especially under UV irradiation, vacuum-tight adhesive filled, for example a silicone adhesive or an epoxy resin.

Die Grundplatte 6 ist analog wie'die Scheibe 10 in einem in der Draufsicht rechteckig umlaufenden Winkelprofil des Rahmens 2 aufgenommen. Die Grundplatte 6 kann wie die Scheibe 10 aus Glas bestehen und wie die Scheibe 10 mit dem Rahmen 3 verklebt sein.The base plate 6 is analogous to the disk 10 in a plan view rectangular circumferential angle profile of the frame 2 added. The base plate 6 can be made of glass like the pane 10 and like the pane 10 with the frame 3 be glued.

Im Vakuumgehäuse 2 ist ein Absorber 24 aus Verbundblech mit Kühlfluidkanälen 26 aufgenommen. Anschlußrohre 28 und 30 zur Zuleitung und zur Ableitung von Kühlfluid sind derart mit dem Absorber verschweißt, daß eine Fluidverbindung zu dem Fluidkanalsystem 26 besteht. Die Anschlußrohre 28 und 30 sind durch Oeffnungen 32 in einem Profil an einer Querseite des Solarkollektors 4 hindurchgeführt und in di esen öffnungen 32 vakuumdicht unter Schutzgas verschweißt. Der außerhalb des Rahmens 3 liegende Bereich der Anschlußrohre 28 und 30 kann mit einer Wärmeisolierung 34 versehen sein.In the vacuum housing 2 there is an absorber 24 made of composite sheet metal with cooling fluid channels 26 added. Connection pipes 28 and 30 for the supply and discharge of cooling fluid are welded to the absorber in such a way that a fluid connection to the fluid channel system 26 exists. The connecting pipes 28 and 30 are through openings 32 in a profile passed on a transverse side of the solar collector 4 and into these openings 32 vacuum-tight welded under protective gas. The one lying outside the frame 3 The area of the connecting pipes 28 and 30 can be provided with thermal insulation 34.

An den drei Seiten, an denen der Absorber 24 nicht durch die Anschlußrohre 28 und 30 gehalten ist, liegt er auf Sunststoffhaltern 36 auf, die innen an die. Basis 12 des U der Profile 8 angeklebt sind, wobei zwischen den Profilen 8 und den Rändern des Absorbers 24 genügend Wärmedehnungsspiel vorhanden ist.On the three sides on which the absorber 24 does not pass through the connecting pipes 28 and 30 is held, it rests on plastic holders 36, which are attached to the inside of the. Base 12 of the U of the profiles 8 are glued, with between the profiles 8 and the Edges of the absorber 24 there is sufficient heat expansion clearance.

Auf die innere Flachseite der Grundplatte 6 ist eine hochglänzende Aluminiumfolie 38 aufgelegt. Auf diese Aluminiumfolie 38 sind Stützen 40 aufgesetzt, die sich durch Öffnungen 42 im Absorber 24 zur inneren Flachseite der Scheibe 10 erstrecken. Die Grundplatte 6 und die Scheibe 10 stehen jeweils einseitig unter der Wirkung des Umgebungsdrucks, und die Stützen 40 wirken als Druckstützen, die die Scheibe 10 und die Grundplatte 6 auf Abstand halten. Die Stützen 40 bestehen aus durchsichtigem Kunststoff und haben in der Draufsicht einen runden Stützenkopf 44 und einen runden Stützenfuß 46.On the inner flat side of the base plate 6 is a high-gloss one Aluminum foil 38 placed on top. Supports 40 are placed on this aluminum foil 38, which extends through openings 42 in absorber 24 to the inner flat side of disk 10 extend. The base plate 6 and the disc 10 are each one-sided under the action of the ambient pressure, and the supports 40 act as pressure supports, which keep the disc 10 and the base plate 6 at a distance. The supports 40 are made made of transparent plastic and have a round column head when viewed from above 44 and a round column base 46.

Im Längs schnitt durch die Stützen 40 nimmt die Höhe des Stützenkopfes 44 und des Stützenfußes 46 beispielsweise kegelstumpfartig nach außen ab. Die Absorberöffnungen 42 sind so croß, daß sie die Stützen 40 mit Spiel umgeben, um Wärmedehnungen des Absorbers 24 zu ermöglichen. Da die Wärmedehnungen ausgehend von der Seite des Solarkollektors 4, an der die Anschlußrohre 28 und 30 nach außen geführt sind, in erster Linie in einer Richtung erfolgt, sind die öffnungen 42 als Langlöcher ausgebildet. Die Stützen 40 bestehen aus einem Unterteil 43 und einem Oberteil 41, die zusammengesteckt sind, um trotz der Größe des Stützenfußes 46 und des Stützenkopfes 44 mit relativ kleinen öffnungen 42 auszukommen. Das Unterteil 43 ist auf die Folie 38 aufgeklebt.In the longitudinal section through the supports 40 increases the height of the support head 44 and the column foot 46 for example in the manner of a truncated cone to the outside. The absorber openings 42 are so croß that they surround the supports 40 with play to reduce thermal expansion of the To enable absorbers 24. Because the thermal expansions starting from the side of the solar collector 4, on which the connecting pipes 28 and 30 are led to the outside, primarily in takes place in one direction, the openings 42 are designed as elongated holes. The pillars 40 consist of a lower part 43 and an upper part 41, which are plugged together, despite the size of the support foot 46 and the support head 44 with relatively small openings 42 get along. The lower part 43 is glued onto the film 38.

In Fig. 2 erkennt man einen durch ein Profil 8 nach rußen geführten Evakuierungsstutzen 48. Durch den U-Bereich 12, 13 des Profils 8 wird am Rahmen 3 eine umlaufende Außenrinne 50 gebildet. In dieser Außenrinne 50 liegt das zugequetschte und verlötete Ende des Evakuierungsstutzens 48.In Fig. 2 you can see a guided by a profile 8 after soot Evacuation nozzle 48. Through the U-area 12, 13 of the profile 8 is on the frame 3 a circumferential outer groove 50 is formed. In this outer groove 50 is the pinched and soldered end of evacuation port 48.

Wenn zwei Solarkollektoren 4 mit ihren Seitenkanten nebeneinandergelegt sind, wie in Fig. 1 dargestellt, liegen sich zwei Außenrinnen 50 benachbarter Solarkollektoren 4 gegenüber, so daß ein etwa quadratischer Kanal 52 gebildet ist.When two solar collectors 4 are placed side by side with their side edges are, as shown in Fig. 1, there are two outer gutters 50 of adjacent solar collectors 4 opposite, so that an approximately square channel 52 is formed.

In diesem Kanal ist ein Ausrichtelement in Form einer Stange 54 mit etwa hohlquadratischem Querschnitt, die nicht die gesamte Länge des Kanals einnehmen muß, eingeschoben.Die Stange 54 fixiert die Lagezuordnung der beiden benachbarten Solarkollektoren 4. Die Stange 54 kann einen längs verlaufenden Hohlraum 56 aufweisen, der beispielsweise ein Rohr, insbesondere ein Kühlfluidleitungsrohr, ein Kabel oder dergleichen aufnehmen kann.An alignment element in the form of a rod 54 is provided in this channel approximately hollow square cross-section that does not take up the entire length of the channel The rod 54 fixes the positional assignment of the two adjacent ones Solar collectors 4. The rod 54 can have a longitudinal cavity 56, for example a pipe, in particular a cooling fluid line pipe, a cable or can accommodate the like.

In den Spalt zwischen den oberen Fortsätzen 14 der benachbarten Profile 8 zweier benachbarter Solarkollektoren 4 ist eine Abdeckleiste 58 aus Kunststoff oder Aluminium eingeschoben. Die Abdeckleiste 58 besitzt einen verbreiterten Kopf 60,der die Stirnseiten der Fortsätze 4 überdeckt, sowie eine sich in den genannten Spalt erstreckende Zahnleiste 62, die durch Reibung in dem genannten Spalt gehalten ist. Die Abdeckleiste 58 kann so angebracht sein, daß sie den Spalt zwischen zwei benachbarten Solarkollektoren wasserdicht abdichtet, wobei nötigenfalls dauerelastisches Abdichtmittel zusätzlich eingebracht sein kann. In the gap between the upper extensions 14 of the adjacent profiles 8 of two adjacent solar collectors 4 is a cover strip 58 made of plastic or aluminum inserted. The cover strip 58 has a widened head 60, which covers the end faces of the extensions 4, as well as one in the mentioned Gap extending toothed bar 62, which is held by friction in said gap is. The cover strip 58 can be attached so that it the gap between two Seals adjacent solar collectors watertight, with permanent elasticity if necessary Sealing means can also be introduced.

Typische Abmessungen des Solarkollektors 4 sind in der Draufsicht ein bis zwei Meter Länge und 0,5 bis 1,5 Meter Breite.Typical dimensions of the solar collector 4 are shown in the plan view one to two meters long and 0.5 to 1.5 meters wide.

Die Grundplatte 6 und die Scheibe 10 bestehen typischerweise aus 6 bis 8 mm starkem Glas. Der Abstand zwischen der Grundplatte 6 und der Scheibe 10 beträgt typischerweise 20 bis 40 mm. Die Stützen 40 sind vorzugsweise in Längs- und Querreihen angeordnet, die einen gegenseitigen Abstand von 10 bis 30 cm voneinander haben. -Der Durchmesser der Stützen 40 beträgt in der Mitte zwischen der Grundplatte 6 und der Scheibe 10 beispielsweise 6 bis 10 mm, während der größte Durchmesser am Stützenkopf 44 und am Stützenfuß 46 beispielsweise 20 bis 30 mm beträgt. Das Rahmenprofil hat typischerweise eine Wandstärke von 1,5 bis 2 mm.The base plate 6 and the disc 10 typically consist of 6 up to 8 mm thick glass. The distance between the base plate 6 and the disc 10 is typically 20 to 40 mm. The supports 40 are preferably in longitudinal and transverse rows arranged at a mutual distance of 10 to 30 cm from each other to have. -The diameter of the supports 40 is in the middle between the base plate 6 and the disk 10, for example 6 to 10 mm, while the largest diameter at the support head 44 and at the support base 46 is, for example, 20 to 30 mm. That Frame profile typically has a wall thickness of 1.5 to 2 mm.

Der Absorber 24 ist üblicherweise mit einem schwarz aussehenden,sogenannten Solarlack beschichtet. Der Solarlack bewirkt Absorption von sichtbarem Licht und von Wärmestrahlung. Auf dem Markt erhältliche Solarlacke sind so wirkungsvoll, daß über 95% der auftreffenden Energie auch tatsächlich als Wärmeenergie im Absorber verfügbar werden.The absorber 24 is usually with a black-looking, so-called Coated with solar paint. The solar varnish causes absorption of visible light and from thermal radiation. Solar paints available on the market are so effective that More than 95% of the energy that hits it is actually heat energy in the absorber become available.

Die äußere Flachseite der Scheibe 10 ist vorzugsweise entspiegelt. Absorberkühlfluide für Solarkollektoren sind im Handel erhältlich.The outer flat side of the pane 10 is preferably anti-reflective. Absorber cooling fluids for solar collectors are commercially available.

Vakuum-Solarkollektoren haben den außerordentlichen Vorteil, die ungewollte Wärmeabgabe vom Absorber an die Umgebung zu minimieren, so daß ein weitgehend außentemperaturunabhängiger Solarkollektor entsteht.Vacuum solar collectors have the extraordinary advantage of being unwanted Heat dissipation from the absorber to the environment minimize so that a solar collector that is largely independent of the outside temperature is created.

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Claims (10)

"Vakuum-Solarkollektor und Verfahren zu seiner Herstellung" Ansprüche Vakuum-Solarkollektor mit einem Absorber, der in einem mit einer strahlendurchlässigen Scheibe abgedeckten Vakuumgehäuse eingeschlossen ist, wobei die Scheibe auf einen Rahmen des Vakuumgehäuses aufgeklebt ist, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Klebefuge (16) - im Schnitt quer zu ihrer Längserstreckung gesehen - eine Richtungsänderung aufweist. "Vacuum solar collector and process for its manufacture" claims Vacuum solar collector with an absorber that is in one with a radiolucent Disk covered vacuum housing is enclosed, with the disk on a The frame of the vacuum housing is glued on, so it is not marked, that the adhesive joint (16) - seen in section transversely to its longitudinal extension - a Has change of direction. 2. Vakuum-Solarkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsänderung ein, vorzugsweise rechtwinkliger, Knick ist.2. Vacuum solar collector according to claim 1, characterized in that that the change of direction is a, preferably right-angled, kink. 3. Vakuum-Solarkollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebefuge (16) zwischen einer inneren Stufe (13, 14) des Rahmens (3) einerseits und der Kante der Scheibe (10) sowie einem Flachseitenrand der Scheibe (10) andererseits gebildet ist.3. Vacuum solar collector according to claim 1 or 2, characterized in that that the adhesive joint (16) between an inner step (13, 14) of the frame (3) on the one hand and the edge of the disc (10) and a flat side edge of the disc (10) on the other hand is formed. 4. Vakuum-Solarkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (3) aus stranggepreßtem Aluminiumprofil (8) besteht.4. Vacuum solar collector according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the frame (3) consists of an extruded aluminum profile (8). 5. Vakuum-Solarkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dessen Vakuumgehäuse auf der der Scheibe gegenüberliegenden Seite eine mit dem Rahmen verbundene Grundplatte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (6) mit dem Rahmen (3) verklebt ist und daß die Grundplatte-Rahmen-Klebefuge (16)-im Schnitt quer zu ihrer Längserstreckung gesehen - eine Richtungsänderung aufweist.5. Vacuum solar collector according to one of claims 1 to 4, whose Vacuum housing on the side opposite the pane, one connected to the frame Has base plate, characterized in that the base plate (6) with the frame (3) is glued and that the base plate-frame-glue joint (16) -in section transversely to seen their longitudinal extent - has a change in direction. 6. Vakuum-Solarkollektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (6) eine Scheibe ist.6. Vacuum solar collector according to claim 5, characterized in that that the base plate (6) is a disc. 7. Vakuum-Solarkollektor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe-Rahmen-Klebefuge (16) und die Grundplatte-Rahmen-Klebefuge (16) gleich ausgebildet sind.7. Vacuum solar collector according to claim 5 or 6, characterized in that that the disc-frame adhesive joint (16) and the Base plate-frame adhesive joint (16) are designed the same. 8. Verfahren zur Herstellung eines Vakuum-Solarkollektors nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß ein Kleber auf den Klebefugenbereich des Rahmens aufgebracht wird, daß die Scheibe auf den Rahmen aufgelegt wird und daß die Scheibe dann durch Evakuieren des Vakuumgehäuses an den Rahmen angezogen wird. 8. A method for producing a vacuum solar collector according to a of claims 1 to 7, characterized in that an adhesive is applied the glue joint area of the frame is applied that the pane on the frame is placed and that the disc then by evacuating the vacuum housing to the Frame is tightened. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber in der Richtungsänderungskehle des Rahmens aufgebracht wird. 9. The method according to claim 8, characterized in that the adhesive is applied in the direction change groove of the frame. 10 . Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stellen, an denen fehlender Kleberaustritt eine möglicherweise mangelhafte Verklebung anzeigt, zusätzlich Kleber auf den Klebefugeneintritt gegeben wird, der gegebenenfalls durch den Unterdruck im Vakuumgehäuse an die Stelle mangelhafter Verklebung gesaugt wird.10. Method according to claim 8 or 9, characterized in that at the points where the adhesive does not leak a possibly defective Gluing indicates, additional glue is applied to the glue joint entry, the possibly by the negative pressure in the vacuum housing to the point of inadequate Bonding is sucked.
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