DE3038516A1

DE3038516A1 - Schlauchfoermiger luftkollektor

Info

Publication number: DE3038516A1
Application number: DE19803038516
Authority: DE
Inventors: Alfred Prof. Dr. 5100 Aachen Boettcher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-07-30
Filing date: 1980-10-11
Publication date: 1982-05-27

Description

SCHLAUCHFÖRMIGER LUFTROLLEKTOR
Schlauchförmige Solarkollektoren zur Erwärmung von Luft, die aus drei bis vier Kunststoff- und/oder Gewebeschichten bestehen, sind bekannt.
Bei ihnen wird die Luft auf einer Schmalseite zwischen die zweit- und drittoberste Schicht eingeblasen und strömt zwischen diesen Schichten zum anderen Ende des Kollektors. Dabei wird sie beim Vorbeistreichen an der absorbierenden Schicht erwärmt. Zwischen der obersten und zweitobersten Schicht befindet sich ein ruhendes Luftpolster, das zur thermischen Isolation gegen die Außenluft dient.
Solche Kollektoren haben zwei wesentliche Nachteile: um einen hinreichenden Wärmeübergang von der Absorberschicht auf die vorbeiströmende Luft zu erzielen (der für die Höhe des Wirkungsgrades maßgeblich ist) sind hohe Strömungsgeschwindigkeiten (6-8 m/sec.) notwendig Diese führen zwangsläufig zu großen Luftdurchsätzen, so daß nur relativ geringe Temperaturerhöhungen erzielt werden, es sei denn, daß sehr große Längen verwandt werden, die oft aus räumlichen Gründen auszuschließen sind.
Der zweite Nachteil ist die auch bei den genannten hohen Luftgeschwindigkeiten noch relativ große Temperaturdifferenz zwischen der Absorberschicht und der vorbeiströmenden Luft, die zu erhöhten Wärmeverlusten durch Leitung und Abstrahlung führt.
Eine wesentliche Verbesserung wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Luft nicht an der Absorberschicht vorbei sondern durch sie hindurch strömt.
Dies wird dadurch erreicht, daß die zu erwärmende Luft auf der Schmalseite des zu erwärmenden Kollektors zwischen die oberste, aus transparentem Kunststoff bestehende Schicht, und die zweitoberste, aus luftdurchlässigem Gewebe bestehende Schicht, eingeführt wird und am Ende des Kollektors nur zwischen der Gewebeschicht und der darunter liegenden Kunststoff-Folie austreten kann.
Um dies zu erzwingen, sind an der Lufteintrittsseite die beiden unteren, an der Ltiftaustrit'tssite die beiden oberen Schichten luftdicht miteinander verbilden.
Auf diese Weise wird ein sehr viel besserer Wärmeübergang von dem als Absorber dienenden Gewebe auf die Luft erzielt, so daß auch niedrigere Luftdurchsätze möglich sind. Gleichzeitig wird die Temperaturdifferenz zwischen Luft und Absorberschicht erniedrigt und dadurch die thermischen Verluste verringert. Das statische Luftpolster auf der Oberseite ist bei dieser Lösung im allgemeinen nicht erforderlich, da in den obersten Hohlraum die nicht erwärmte Luft eingeblasen wird und der konvektive Wärmeverlust durch die Art der Luftführung zu vernachlässigen ist. Sofern die Luft zur Erzielung höherer Aufwärmspannen mehrmals durch den Kollektor geleitet wird und daher deutlich über dem Niveau der Außentemperatur liegt, kann über dem beschriebenen Kollektor in bekannter Weise ein statisches Luftpolster geschaffen werden.
Die unter der Gewebeschicht liegende Kunststoff-Folie kann bei sehr geringer Transparenz des Gewebes transparent sein, so daß der Kollektor mit der einen oder anderen Seite nach oben ausgelegt werden kann.
Sofern das Gewebe noch eine nennenswerte Rest-Transparenz hat, wird entweder die untere Kunststoff-Folie schwarz gefärbt oder über der untersten Kunststoff-Folie eine hochreflektierende Metallschicht ein-, gefügt, die durch den Absorber durchtretendes Licht auf ihn zurückreflektiert.
Das als Absorber dienende Gewebe soll geringe Transparenz bei möglichst hoher Luftdurchlässigkeit haben. Gewirkte Stoffe und Mehr fach gewebe sind besonders geeignet. Das Material soll mechanisch stabil, beständig und preisgünstig sein, etwa Polyester , evtl. PVC-beschichtet oder auch spezielle Naturfasern.

Claims

Patentansprüche ~~~~~~~~~~~~~~~ S Schlauchförmiger, solarer Luftkollektor aus drei oder vier übereinander liegenden, flexiblen Schichten, von denen mindestens eine aus einem luftdurchlässigen Gewebe,- die anderen aus Kunststoff bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die zu erwärmende Luft zwischen der lichtabsorbierenden Gewebeschicht und der über ihr liegenden, transparenten Kunststoff-Folie eintritt und zwischen der Gewebeschicht und der unter ihr liegenden Kunststoff-Folie austritt.
2. Solarer Luftkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untes Kunststoff-Folie stark lichtabsorbierend ist.
3. Solarer Luftkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der Gewebeschicht und der darunter liegenden Kunststoff-Folie eine metallische, hochreflektierende Schicht befindet.
4. Solarer Luftkollektor nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Lufteintrittsseite die Gewebeschicht mit der unteren, an der Luftaustrittsseite mit der oberen Kunststoff-Folie luftdicht verbunden ist.
5. Solarer Luftkollektor nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeschicht aus gewirktem Material besteht.