DE3005253A1 - Waermepumpe mit integrtiertem solarkollektor - Google Patents
Waermepumpe mit integrtiertem solarkollektorInfo
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- DE3005253A1 DE3005253A1 DE19803005253 DE3005253A DE3005253A1 DE 3005253 A1 DE3005253 A1 DE 3005253A1 DE 19803005253 DE19803005253 DE 19803005253 DE 3005253 A DE3005253 A DE 3005253A DE 3005253 A1 DE3005253 A1 DE 3005253A1
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/50—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
- F24S10/503—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates having conduits formed by paired plates, only one of which is plane
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description
- Wärmepumpe mit integriertem Solarkollektor
- Wärmepumpen gewinnen schnell an Bedeutung für Heizanlagen, da sie einen nennenswerten Teil der Heizenergie aus dem Boden, in manchen Fällen aus dem Oberflächenwasser, am einfachsten aus der Umgebungsluft entnehmen können. Hierzu werden im allgemeinen Wärmetauscherflächen mit der Umgebungsluft -in Kontakt gebracht und über Rohrleitungen mit flüssigem Wärmetransportmedium mit der Wärmepumpe gekoppelt. Ein Beispiel ist das sogenannte "Energiedach".
- Die verwandten Wärmetauscherflächen können bei geeigneter Oberflächenausbildung auffallende solare Strahlung absorbieren. Wegen ihrer notwendig guten Wärmekopplung mit der Umgebungsluft geben sie jedoch den grössten Teil der absorbierten Sonnenenergie wieder ungenutzt an die Umgebungsluft ab. Dies ist besonders nachteilig in Perioden klaren Winterwetters, bei dem die Luft trotz guter Sonneneinstrahlung meist kalt bleibt, was zu sehr geringer Effizienz der Wärmepumpe führt. Durch eine gleichzeitige Nutzung der Sonneneinstrahlung könnten wesentliche Vorteile resultieren, was bei den üblichen"Energiedächern" jedoch nur durch parallel oder in Serie geschaltete- Solarkollektoren möglich ist, die gegenüber der Umgebungsluft thermisch isolierte Absorberflächen haben. Der hierfür notwendige Aufwand ist so gross, dass meist auf diese Moglichkeit verzichtet wird, zumal für die Nutzung der schwachen Wintersonne erhehliche Kollektorflächen erforderlich sind, um eine nennenswerte Erhöhung des Wirkungsgrades der Wärmepumpe zu erreichen.
- Eine überraschend einfache und kostengünstige Möglichkeit, beim Betrieb von Wärmepumpen zugleich die Sonneneinstrahlung zu nutzen, wurde dadurch erreicht, dass die Umgebungsluft mit einem Gebläse durch einen Luft/Flüssigkeitswärmetauscher, der mit der Wärmepumpe gekoppelt ist, geblasen wird, zuvor jedoch durch einen grossflächigen Solarkollektor aus 2, 3 oder 4 übereinanderliegenden Folien strömt, der einen sehr niedrigen Preis pro Flächeneinheit hat. Auf diese Weise sind die Aufwendungen für den Luft/Flüssigkeit-Wärmetauscher, das Gebläse und den Kunststoff-Luftkollektor zusammen niedriger als für die üblichen Wärmetauscher der Wärmepumpen ohne Solarkollektoren. Die für das Gebläse zusätzlich angewandte Energie findet sich zu einem hohen Anteil als nutzbare thermische Energie der Luft wieder. Soll die solare Einstrahlung vor allem im Winter genutt werden, werden nur zwei-Folien-Kollektoren verwandt, da die entstehenden Temperaturdifferenzen zwischen Absorberfläche und Aussenluft bei dem hohen Luftdurchsatz gering und damit der Wärmeverlust nach aussen auch bei Verwendung von nur 2 Folien klein ist. Um auch bei höheren Einstrahlungen einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen, können in bekannter Weise 3- oder 4-Lagen-Folien-Kollektoren verwandt werden. Den jahreszeitlich unterschiedlichen Einstrahlungen kann dadurch optimal Rechnung getragen werden, dass ein im Winter verwandter Zwei-Lagen-Kollektor im Sommer mit einer dritten, transparenten Folie überspannt wird, die ein isolierendes Luftpolster zwischen der zweiten und dritten Folie einschliesst. Die Befestigung dieser dritten Folie kann mit Druckknöpfen oder dichten Reissverschlüssen erfolgen.
- Um besonders hohe Wirkungsgrade des Solarkollektors zu erzielen, ist es vorteilhaft, die Absorberfläche mit einer selektiven Schicht zu versehen, die im Bereich des Solarspektrums eine hohe Absorption, bei Temperaturen zwischen 2500 und 3500 Kelvin eine besonders niedrige spezifische Emission hat.
- In Gebieten mit relativ hoher Sonneneinstrahlung kann es wirtschaftlich sein, im Sommerhalbjahr auf den Betrieb der Wärmepumpe zu verzichten und nur die in den Kollektoren absorbierte Strahlungsenergie für die Erwärmung von Brauchwasser zu nutzen. Für diesen Fall kann die Möglichkeit einer teilweisen Abschaltung des Kollektorfelds oder/und der Strömungsumkehr in Teilbereichen vorgesehen werden, um die Luft in diesem Fall im geschlossenen Kreislauf zu führen.
Claims (4)
- Patentansprüche y Wärmepumpen-Heizanlage, die thermische Energie aus der Umgebungsluft auf nimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Wärmeentzug benützte Luft zunächst mittels eines Gebläses durch einen solaren Luftkollektor, der aus 2 bis 4 randverschweissten Kunststoff-Folien besteht, und dann durch einen Luft/Flüssigkeit-Wärmetauscher geblasen wird, in dem die für die Wärmepumpe nutzbare thermische Energie an die Flüssigkeit übertragen wird.
- 2. Wärmepumpen-Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem luftdurchströmten Spalt des Folienkollektors Absorberbleche mit selektiver Oberflächenschicht eingeschoben werden.
- 3. Wärmepumpen-Heizanlage nach Anspruch 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Zeiten hoher Sonneneinstrahlung auf dem Kollektor eine weitere, transparente Kunststoff-Folie befestigt werden kann, die an der Oberseite des Kollektors ein wärmeisolierendes Luftpolster abgrenzt.
- 4. Wärmepumpen-Heizanlage nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte solare Luftkollektor ganz oder zu Teilen alternativ für solare Brauchwasser-Erwärmung mit geschlossenem Luftkreislauf genutzt wird.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803005253 DE3005253A1 (de) | 1980-02-13 | 1980-02-13 | Waermepumpe mit integrtiertem solarkollektor |
FR8015101A FR2461901A1 (fr) | 1979-07-19 | 1980-07-03 | Capteur d'energie solaire, chauffe-eau et dispositif de chauffage avec pompe a chaleur comportant ledit capteur |
US06/168,672 US4404958A (en) | 1979-07-19 | 1980-07-14 | Solar energy collector, and water heater and heating device with a heat pump containing the said collector |
BR8004463A BR8004463A (pt) | 1979-07-19 | 1980-07-17 | Captador de energia solar,aquecedor de agua e dispositivo de aquecimento com bomba de calor que comporta o dito captador |
GR62486A GR68892B (de) | 1979-07-19 | 1980-07-17 | |
IT23544/80A IT1131725B (it) | 1979-07-19 | 1980-07-18 | Captatore di energia solare,scaldacqua e dispositivo di riscaldamento con pompa di calore comportante detto captatore |
ES493533A ES8104538A1 (es) | 1979-07-19 | 1980-07-18 | Perfeccionamientos en captadores de energia solar para ca- lentar principalmente un fluido gaseoso |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803005253 DE3005253A1 (de) | 1980-02-13 | 1980-02-13 | Waermepumpe mit integrtiertem solarkollektor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3005253A1 true DE3005253A1 (de) | 1981-08-20 |
Family
ID=6094439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803005253 Withdrawn DE3005253A1 (de) | 1979-07-19 | 1980-02-13 | Waermepumpe mit integrtiertem solarkollektor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3005253A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202010001134U1 (de) * | 2010-01-20 | 2010-06-24 | Moser, Peter | Kombination aus fassadenmontierten Solar-Luft-Kollektor mit integrierter Luft-Wärmepumpe |
-
1980
- 1980-02-13 DE DE19803005253 patent/DE3005253A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202010001134U1 (de) * | 2010-01-20 | 2010-06-24 | Moser, Peter | Kombination aus fassadenmontierten Solar-Luft-Kollektor mit integrierter Luft-Wärmepumpe |
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Legal Events
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8140 | Disposal/non-payment of the annual fee for main application |