DE4120943A1 - Solarkollektor fuer die kombinierte warmwasser- und stromerzeugung - Google Patents

Solarkollektor fuer die kombinierte warmwasser- und stromerzeugung

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    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/40—Thermal components
    • H02S40/44—Means to utilise heat energy, e.g. hybrid systems producing warm water and electricity at the same time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
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Description

Die Erfindung betrifft einen Solarkollektor für die kombinierte Warmwasser- und Stromerzeugung.
Üblicherweise werden Solarkollektoren für die Erwärmung von Warmwasser eingesetzt. Diese thermischen Solarkollektoren führen abhängig von der Temperaturdifferenz zwischen Kollektortemperatur und Umgebungstemperatur ca. 40% der einstrahlenden Wärme dem Warmwasserkreislauf zu. Verluste entstehen durch Wärmeabfuhr an die Umgebung.
Andere Solarkollektoren wandeln die Energie des Sonnenlichtes in elektrische Energie um. Diese fotovoltaischen Solarkollektoren erzielen einen Wirkungsgrad von 10 bis 20%. Der Verlust wird in Form von Wärme freigesetzt.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Solarkollektors, bei dem die Verlustenergie der Stromerzeugung für die Wassererwärmung genutzt wird.
Vorteilhaft ist die doppelte Flächennutzung und die doppelte Nutzung der mechanischen Kollektorbauteile wie Gehäuse, Abdeckglas und Montageelemente.
Der Vorteil kann auch durch den verbesserten Wirkungsgrad ausgedrückt werden, der etwa 50%-60% bezogen auf die einstrahlende Leistung bei durchschnittlichen Randbedingungen betragen wird.
Der Aufbau des Kollektors ist denkbar einfach:
Die bestrahlte Wärmetauscherfläche wird als ebene Platte ausgeführt. Die für die Führung des Wärmeübertragungsmediums notwendige Profilierung erfolgt auf der Rückseite. Auf die glatte ebene Fläche werden die fotovoltaischen Solarzellen mit gutem Wärmekontakt z. B. durch eine Klebeverbindung aufgebracht. Denkbar ist auch die Verbindung über einen Zwischenträger wie Aluminium- oder Edelstahlblech. Die Verlustwärme der Solarzellen kann dann an den Warmwasserkreislauf übertragen werden.
Fig. 1 zeigt einen üblichen solarthermischen Kreislauf (1)-(5) und die erfindungsgemäße Anordnung der fotovoltaischen Solarzellen (6) auf der Absorberplatte.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sonnenenergiekollektors in geschnittener Darstellung. In einem Gehäuse (7) ist der Absorber mit der ebenen Platte (9), der profilierten Rückwand (10) und den Wasseranschlüssen (11), (12) zwischen der transparenten Abdeckscheibe (8) und dem Isolator (14) angeordnet. Die fotovoltaischen Solarzellen (6) sind über eine Verbindungsschicht (13) mit der ebenen Absorberplatte (9) verbunden.

Claims (2)

1. Solarkollektor für die kombinierte Warmwasser- und Stromerzeugung dadurch gekennzeichnet, daß ein thermischer Solarkollektor (1), der in üblicher Weise über Vorlauf (4) Rücklauf (5) und Pumpe (3) in einen Wasserkreislauf mit einem Speicher (2) verbunden ist und der in üblicher Weise mit Gehäuse (7), Abdeckscheibe (8) und Wärmeisolator (14) ausgeführt ist, eine ebene Absorberoberplatte (9) aufweist, auf die mit gut wärmeleitender Verbindung (13) fotovoltaische Solarzellen (6) aufgebracht sind.
2. Solarkollektor für die kombinierte Warmwasser- und Stromerzeugung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die fotovoltaischen Solarzellen (6) durch eine Klebeverbindung (13) mit der Absorberplatte (9) des thermischen Solarkollektors verbunden sind.
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