DE3141931A1

DE3141931A1 - Sonnenkollektor

Info

Publication number: DE3141931A1
Application number: DE19813141931
Authority: DE
Inventors: Harry Fred 4000 Düsseldorf Tiefenthaler
Original assignee: Individual
Current assignee: Dornier-Tiefenthaler Martine 7990 Friedrichshafe
Priority date: 1981-10-22
Filing date: 1981-10-22
Publication date: 1983-05-05

Description

Sonnenkollektor
Die Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor mit einem von Flüssigkeit beströmten Absorber. Es sind Sonnenkollektoren bekannt, bei denen die Sonnenstrahlen auf einen von Flüssigkeit durchströmten Absorber fallen und die so erwärmte Flüssigkeit aus dem Kollektor abgeführt wird zum Heizen z.B. eines Raumes oder von Wasser.
Ferner sind Sonnenkollektoren bekannt, bei denen die Sonnenstrahlen auf einen von Luft durchströmten Absorber fallen, die vom Kollektor abgeführt wird und zum Heizen verwendet wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sonnenkollektor zu schaffen, durch den sowohl eine Flüssigkeit, z.B. Wasser, als auch ein Gas, z.B. Luft, erwärmt wird und beide Medien aus dem Kollektor abgeführt werden. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Sonnenkollektor auf seiner der Sonnenstrahlung zugekehrten Seite in einem Abstand von einem bis mehreren Zentimetern vom Absorber eine dünne Platte aufweist, deren der Sonnenstrahlung zugekehrte Seite so ausgebildet ist, daß sie die Strahlung in nur geringem Maße reflektiert, und daß sowohl der zwischen der Platte und dem Absorber vorhandene Raum als auch die Flüssigkeitsleitung des Absorbers mit je einem Umlauf verbunden sind.
Vorzugsweise liegt der Absorber auf der der Platte gegenüberliegenden Seite an einer Schicht eines Wärmeisoliermaterials an. Vorzugsweise hat die genannte Platte auf ihrer dem Absorber zugekehrten Seiten zum Absorber hin vorspringende Rippen.
Vorzugsweise wird ein solcher Sonnenkollektor derart angewandt, daß er an einer Seitenwand des Gebäudes wärmeisoliert befestigt ist und die im Gebäude zwecks Heizung vorgesehenen Hohlräume mit dem Absorber bzw.
mit dem zwischen Absorber und Platte liegenden Hohlraum über eine Umlaufleitung und in diesen Umlaufleitungen liegenden Förderpumpen verbunden sind. Dabei kann der Sonnenkollektor mehrere Absorber übereinander in Abständen aufweisen, die den Geschoßhöhen entsprechen, die Absorber der Sonnenkollektoren in Reihe geschaltet sind und die zwischen Absorber und Platte liegenden Räume der Kollektoren jeweils mit den Heizelementen der Geschosse in Umlauf verbunden sind.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Sonnenkollektor gemäß der Erfindung nach Linie I-I der Fig. 2, Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Teil eines Gebäudes mit daran angeordneten Sonnenkollektoren gemäß der Erfindung.
Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Sonnenkollektor besitzt einen Flüssigkeitsabsorber 1, der von einem Gehäuse 2 umgeben ist, dessen den Sonnenstrahlen zugekehrte Vorderseite durch eine Glasplatte 3 geschlossen ist, die in Flanschen 2a durch Dichtungsmittel 3a abgedichtet gehalten ist. Zwischen der Rückwand des Gehäuses 2 und dem Absorber 1 liegt eine Schicht 4 aus wärmeisolierendem Material. Der zwischen dem Absorber 1 und der Glasplatte 3 liegende Raum ist durch eine Platte 5 in zwei Räume 6 und 7 aufgeteilt. Die Vorderseite 5b der Platte 5 ist geschwärzt. Die Rückseite der Platte 5 besitzt eine Vielzahl übereinander angeordneter Rippen 5a.
Die Platte 5 besteht vorzugsweise aus einem Metall, das die Wärme gut leitet, z.B. aus Aluminium. Der Absorber 1 besteht aus zwei Aluminiumplatten 1' und 1", die über ihre horizontale Breite abwechselnd an Stellen 1b miteinander verschweißt sind und an Stellen la vertikale Hohlräume bilden (s. Fig. 2). Die Hohlräume 1a sind am oberen und unteren Ende des Absorbers durch Sammelräume 1c bzw. 1d miteinander verbunden. Über einen Ausgangsstutzen 11 des Gehäuses 2 ist das obere Ende des Absorbers 1 mit einer Leitung 12 verbunden, die zu einem Heizelement 19 führt, das zur Abgabe von Wärme bestimmt ist und von dem eine Rückleitung durch einen Stutzen 10 des Gehäuses 2 zum unteren Ende des Absorbers 1 führt. In der Leitung 12 liegt eine Pumpe 14. Der zwischen dem Absorber 1 und der Platte 5 liegende Hohlraum 6 ist über Stutzen 8 und 9 mit Leitungen 15 bzw. 16 verbunden, die an ein weiteres Element 18 zur Abgabe von Wärme führen.
In der Leitung 15 liegt eine Pumpe 17.
Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Sonnenkollektor wird durch die Sonnenstrahlung die Platte 5 erwärmt. Diese gibt die Wärme an die im Raume 6 vorhandene Luft ab.
Diese Luft erwärmt die in den Räumen la des Absorbers 1 vorhandene Flüssigkeit. Die erwärmte Flüssigkeit strömt im Kreislauf durch das Wärmeelement 19. Die im Raum 6 erwärmte Luft strömt im Kreislauf durch das Wärmeelement 18.
Die Fig. 3 zeigt ein Gebäude, an dessen Südwand W drei Sonnenkollektoren K1, K2, K3 der in Fig. 1 und 2 dargestellten Art, deren Höhe gleich der Höhe der Geschosse G1, G2, G3 sind, übereinander angeordnet sind. Die Sonnenkollektoren K1, K2, K3 sind an der Wand W durch Halter F1, F2, F3 derart befestigt, daß zwischen der Wand W und dem jeweiligen Sonnenkollektor ein Luftraum R gebildet ist. Die Absorber 1 der Sonnenkollektoren K1, K2, K3 sind miteinander verbunden. Das obere Ende des Absorbers 1 des obersten Sonnenkollektors K3 führt über eine Leitung 12 zu einer Heizschlange 19, die in einem Becken B für Brauchwasser liegt, das im Dachgeschoß D des Gebäudes vorgesehen ist. Die Rückleitung 13 führt zum unteren Ende des Absorbers des untersten Kollektors K1. Die in den Räumen 6 des jeweiligen Sonnenkollektors K1, K2, K3 erwärmte Luft wird über eine Leitung 151, 152 bzw. 153 Hohlräumen H1, H2, H3 zugeführt, die sich in den Decken D1, D2, D3 der Geschosse G1, G2, G3 befinden und mit einem geeigneten Wärmespeichermaterial geftillt sind, z.B. einem Material, das bei Erwärmung auf einen Bereich, der oberhalb der Zimmertemperatur liegt, seinen Aggregatzustand ändert und bei Abkühlung auf den Bereich der Zimmertemperatur wieder den vorherigen Aggregatzustand annimmt, beispiclsweise Glaubersalz. Die Rückleitung 161, 162, 163 erfolgt jeweils über die darunterliegende Decke DO, D1, D2.
Die Fig. 3 zeigt außer den Sonnenkollektoren K1, K2, K3 weitere Sonnenkollektoren K4, K5, K6, die jeweils an einer Balkonbrüstung angeordnet sind. Diese Sonnenkollektoren haben die gleiche Form wie die in Fig. 1 und 2 dargestellten. Die oberen und unteren Enden ihrer Absorber sind über Leitungen 124 bzw. 125, 126 und 134 bzw. 135, 136 mit den Absorbern 1 der Kollektoren Kl, K2, K3 verbunden, während die den Raum 6 der Kollektoren K1, K2, K3 entsprechenden Lufträume der Kollektoren K4, K5, K6 mit den Hohlräumen H1, 112, H3 verbunden sind.

Claims

Ansprüche: rn 1. Sonnenkollektor mit einem von Flüssigkeit beströmten Absorber, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß er auf seiner der Sonnenstrahlung zugekehrten Seite in einem Abstand von einem bis mehreren Zentimetern vom Absorber (1) eine dünne Platte (5) aufweist, deren der Sonnenstrahlung zugekehrte Seite so ausgebildet ist, daß sie die Strahlung in nur geringem Maße reflektiert, und daß sowohl der zwischen der Platte (5) und dem Absorber (1) vorhandene Raum (6) als auch die Flüssigkeitsleitung des Absorbers mit je einem Umlauf (12,13,15,16) verbunden sind.
2. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß auf der der Platte (5) gegenüberliegenden Seite des Absorbers (1) eine Schicht (4) eines Wärmeisoliermaterials liegt.
3. Sonnenkollektor nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß auf der der Sonnenstrahlung zugekehrten Seite der Platte in einem kleinen Abstand von dieser eine transparente Scheibe (3) liegt, und der Raum (7) zwischen der Scheibe (3) und der Platte (5) abgeschlossen ist.
4. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Platte (5) auf ihrer dem Absorber (1) zugekehrten Seite mit zum Absorber (1) hin vorspringenden Rippen (5a) versehen ist.
5. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß er an einer Seitenwand des Gebäudes wärmeisoliert befestigt ist und die im Gebäude zwecks Heizung vorgesehenen Hohlräume (14, 18) mit dem Absorber (1) bzw.

mit dem zwischen Absorber (1) und Platte (5) liegenden Hohlraum (6) über eine Umlaufleitung (12, 13 bzw. 15, 16) und in diesen Umlaufleitungen liegenden Förderpumpen (14 bzw. 17) verbunden sind.
6. Sonnenkollektor nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß mehrere Sonnenkollektoren (K1, K2, K3) übereinander in Abständen angeordnet sind, die den Geschoßhöhen entsprechen, die Absorber (1) der Sonnenkollektoren in Reihe geschaltet sind und die zwischen Absorber (1) und Platte (5) liegenden Räume (6) der Kollektoren (K1, K2, K3) jeweils mit den Heizelementen (H1, H2, H3) der Geschosse (G1, G2, G3) in Umlauf verbunden sind.