DE3134865A1

DE3134865A1 - Solar accumulator/collector

Info

Publication number: DE3134865A1
Application number: DE19813134865
Authority: DE
Inventors: Alfred Prof. Dr. 5100 Aachen Boettcher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-09-03
Filing date: 1981-09-03
Publication date: 1983-03-10

Abstract

The invention illustrates the combination of a solar water collector with a water accumulator. The installation consists of three plastic foils lying one above another, a heat-insulating cushion being enclosed between the two upper foils and the water to be heated being situated between the two lower foils. The two upper foils are transparent, the lowest black (see drawing). Different plastic foils can be interconnected; the insulation which is advisable towards the underside can be stuck onto the underside of the collector in the form of plastic foam. <IMAGE>

Description

SOLARER SPEICHER-KOLLEKTOR SOLAR STORAGE COLLECTOR

Anlagen zur solaren Erwärmung von Wasser bestehen heute meist aus einem Solarkollektor, der in einem thermisch isolierten Absorber die einfallende Strahlung in Wärme umwandelt und diese entweder an das zu erwarmende Wasser direkt oder ein flüssiges Warmtransportmedium abgibt. Das erwärmte Wasser wird in einem nach außen isolierten Speicher gesammelt; bei Benutzung eines anderen Wärmetransportmediums gibt dieses über einen Wärmetauscher seine thermische Energie zum Teil an das im Speicher befindliche -Wasser ab. Auf der anderen Seite wurde auch Wasser dadurch solar erwärmt, daß es in einem schwarz gefärbten Behälter der Sonne ausgesetzt wird.Systems for solar heating of water today usually consist of a solar collector, the incident in a thermally insulated absorber Radiation is converted into heat and this either directly to the water to be heated or releases a liquid warm transport medium. The heated water is in one accumulated storage insulated to the outside; when using a different heat transfer medium it gives some of its thermal energy to the im via a heat exchanger From the storage tank. On the other hand, water also became through it solar heated so that it is exposed to the sun in a black colored container.

Im ersten Fall sind die Anlagen so teuer, daß die nutzbar gemachte Kalorie teurer ist als die durch Verbrennung fossiler Kraftstoffe gewonnene, teurer auch als die durch elektrische Energie, die aus Wasserkraft gewonnen wurde, zu erzeugende Wärmeeinfheit. Aus diesem Grund wird die grundsätzlich erwünschte Nutzung der Sonnenenergie für die Erwärmung von Brauchwasser oder Prozesswärme nur in sehr kleinem Umfang betrieben. Bei der solaren Erwärmung üblicher, Schwarz gefärbter Wasserbehälter andererseits ist die auf 1 1 Behälterinhalt fallende Absorberfläche sehr klein, diese außerdem nicht gegen die umgebende Außenluft isoliert, so daß die Erwärmung des Wassers zu langsam erfolgt und nicht zu den üblicherweise benötigten Temperaturen führt.In the first case, the systems are so expensive that the ones made usable Calorie is more expensive than that obtained by burning fossil fuels, more expensive also than that to be generated by electrical energy obtained from hydropower Warmth. For this reason, the fundamentally desired use of solar energy for the heating of service water or process heat only to a very small extent operated. For solar heating common, black colored water tanks on the other hand, the absorber area falling on 1 1 container content is very small, this is also not isolated from the surrounding outside air, so that the heating of the water takes place too slowly and not at the temperatures normally required leads.

Eine überraschend wirkungsvolle und zugleich ungewöhnliche kostengünstige Lösung wurde dadurch erzielt, daß durch Verwendung von übereinander liegenden Kunststoff-Folien ein flacher Wasserbehälter geschaffen wird, bei dem mindestens eine der begrenzenden Folien schwarz gefärbt ist und dadurch als Solarabsorber wirkt, der seine Wärme direkt an das Wasser abgibt. Der Wasserinhalt des Kollektors wird so bemessen, daß in der vorgesehenen Zeit des Sonneneinfalls die gewünschte Temperaturerhöhung des Wassers erreicht wird.A surprisingly effective and at the same time unusual inexpensive one Solution was achieved in that by using superimposed plastic films a shallow water tank is created in which at least one of the limiting Foil is colored black and thus acts as a solar absorber that absorbs its heat releases directly into the water. The water content of the collector is dimensioned so that in the scheduled time of the sun's incidence the desired temperature increase of the water is achieved.

Auch bei ungünstigen Einstrahlungswerten wird die pro Quadratmeter Kollektorfläche enthaltene Wassermenge meist nicht unter 10 1 liegen. Um den Wirkungsgrad des Kollektors zu erhöhen, ist zwischen den beiden obersten Folien ein Luftpolster eingeschlossen, das eine Dicke von 2 bis etwa ZOmm hat. Der Abstand der beiden Folien, von denen mindestens die oberste transparent sein muß, wird durch kleine Formkörper aus Kunststoff (bzw. Kunststoffschaum), Schichten aus offenporigem Kunststoffschaum, der durch ein gestanzte Löcher noch transparenter gemacht ist,oder auch aufgeklebte transparente Kuststoffrohre fixiert Einen möglichen Gesamtaufbau zeigt Abb. =t Die verwandten Kunststoff-Folien können aus unterschiedlichen Materialien bestehen, wobei beispielsweise die oberste Folie aus einem besonders Ultraviolett-beständigem Material, die unteren beiden, das Wasser einschließenden Folien, aus einem für den Kontakt mit Trinkwasser besonders geeigenten Material bestehen können. Wenn für diese Folien ein Kunststoff verwandt wird, der nicht als Absorber geeignet ist, kann zwischen die beiden untersten Folien eine mit Wasser verträgliche Absorberschicht eingelegt werden.Even with unfavorable irradiation values, the per square meter The amount of water contained in the collector surface is usually not less than 10 1. To the efficiency to increase the collector, there is an air cushion between the two uppermost foils included, which has a thickness of 2 to about 10 mm. The distance between the two foils, of which at least the top one must be transparent, is made by small moldings made of plastic (or plastic foam), layers of open-pored plastic foam, which is made even more transparent by punching holes, or glued on transparent plastic pipes fixed A possible overall structure is shown in Fig. = t Die related plastic films can consist of different materials, for example, the top film made of a particularly ultraviolet-resistant Material, the two lower foils, enclosing the water, made of one for the Contact with drinking water especially suitable material can exist. If for these foils are made of a plastic that is not suitable as an absorber, A water-compatible absorber layer can be placed between the two lowest foils be inserted.

Die Unterseite des Kollektors kann zur thermischen Isolation und zum Schutz der untersten Folie vor mechanischen Verletzungen mit einem flexiblen Kunststoffschaum überdeckt werden, der zur Vermeidung von Wasseraufnahme aus der Umgebung überwiegend geschlossene Poren enthält.The bottom of the collector can be used for thermal insulation and for Protection of the bottom film from mechanical injuries with a flexible plastic foam are covered, mainly to avoid water absorption from the environment contains closed pores.

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Claims

FA TENTA NSPRÜCHE Exollector made of plastic foils for solar heating of water, characterized in that three at the edge with each other connected plastic foils lie on top of each other, between the two upper foils, of which at least the top one is transparent, an amount of air of at least 2 g per square meter of collector surface is included and between the lower ones two foils, at least one of which has a high absorption capacity for solar radiation must contain at least 10 liters of water per square meter of collector surface that can be filled in from the outside and drained to the outside.

2. Collector according to claim 1, characterized in that the necessary Distance between the two upper films by molded plastic bodies, layers open-cell plastic foam or transparent plastic pipes is fixed.

3. Collector according to claim 1 and 2, characterized in that the three plastic foils are made of different materials.

4. Collector according to claim 1 to 3, characterized in that on the underside of the collector a layer of flexible plastic foam with predominantly closed pores is applied.