DE4217060A1 - Solar energy collector - has circulating fluid in pipe embedded in absorber plate contained hermetically between transparent faceplate and backplate - Google Patents

Solar energy collector - has circulating fluid in pipe embedded in absorber plate contained hermetically between transparent faceplate and backplate

Info

Publication number
DE4217060A1
DE4217060A1 DE4217060A DE4217060A DE4217060A1 DE 4217060 A1 DE4217060 A1 DE 4217060A1 DE 4217060 A DE4217060 A DE 4217060A DE 4217060 A DE4217060 A DE 4217060A DE 4217060 A1 DE4217060 A1 DE 4217060A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solar energy
energy collector
absorber
substrate
collector according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4217060A
Other languages
German (de)
Inventor
Rolf Dr Blessing
Karl Dipl Ing Haeuser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Interpane Entwicklungs und Beratungs GmbH and Co KG
Original Assignee
Interpane Entwicklungs und Beratungs GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Interpane Entwicklungs und Beratungs GmbH and Co KG filed Critical Interpane Entwicklungs und Beratungs GmbH and Co KG
Priority to DE4217060A priority Critical patent/DE4217060A1/en
Priority to DE9307307U priority patent/DE9307307U1/en
Publication of DE4217060A1 publication Critical patent/DE4217060A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/60—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
    • F24S20/66—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings in the form of facade constructions, e.g. wall constructions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/60—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
    • F24S20/63—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings in the form of windows
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/40—Preventing corrosion; Protecting against dirt or contamination
    • F24S40/42—Preventing condensation inside solar modules
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F24S80/54—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings using evacuated elements
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)

Abstract

A solar energy collector has an absorber facing the sun with a circulating fluid which is heated up by the radiation. The fluid passes through a zig-zag metal pipe (e.g. copper) which is embedded in the absorber plate, made from black-coloured or epoxidised material. The faceplate and backplate on either side of the pipe form a hermetically-sealed housing. The intervening space is filled with an inert gas which has low thermal conductivity and little tendency to convect. Especially suitable is a noble gas like argon, krypton or xenon. The faceplate is transparent (e.g. glass) and the backplate can be glass or metal. The distance between faceplate and absorber plate is about 8 mm. ADVANTAGE - Highly efficient, easily assembly and prevents occurrence of condensation.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sonnenenergiekollektor für die Warmwasserversorgung oder die Heizung von Gebäuden sowie Bau­ elemente, die für eine Fassadenverkleidung oder als Dachele­ mente geeignet sind und einen erfindungsgemäßen Sonnenenergie­ kollektor beinhalten.The invention relates to a solar energy collector for the Hot water supply or heating of buildings and construction elements for a facade cladding or as a roof panel are suitable and a solar energy according to the invention include collector.

Es sind bereits eine Anzahl von Sonnenenergiekollektoren bekannt, die sich im wesentlichen in der Ausführung des die Sonnenstrahlung absorbierenden Absorbers unterscheiden.There are already a number of solar energy collectors known, which is essentially in the execution of the Differentiate absorber absorbing solar radiation.

Aus der EP 0 346 820 A1 ist ein Sonnenenergiekollektor bekannt, der ein spezielles Profil des das Kühlmedium beinhaltenden Roh­ res aufweist und somit in der Lage ist, Sonnenstrahlen unter verschiedenen Einfallswinkeln, im tageszeitlichen Mittel be­ trachtet, effektiv zu absorbieren. Der Absorber befindet sich in einem Gehäuse, das auf der sonnenzugewandten Seite mit einer Glasplatte abgeschlossen ist und auf der sonnenabgewandten Seite mit einem Isoliermaterial versehen ist, um eine Abkühlung des Absorbers durch Wärmeleitung oder Strahlungsverluste zu vermeiden. Der Absorber ist so angeordnet, daß er einen Abstand sowohl von der Glasplatte als auch dem Isoliermaterial auf­ weist, wobei das Volumen zwischen der Glasplatte und dem Absorber einerseits und dem Isoliermaterial und dem Absorber andererseits mit Umgebungsluft gefüllt ist.A solar energy collector is known from EP 0 346 820 A1, which has a special profile of the raw material containing the cooling medium res and is therefore able to keep out sun rays different angles of incidence, on average during the day seeks to absorb effectively. The absorber is located in a housing with a Glass plate is completed and facing away from the sun Side is provided with an insulating material to cool down of the absorber due to heat conduction or radiation losses avoid. The absorber is arranged so that it is a distance from both the glass plate and the insulating material points, the volume between the glass plate and the Absorber on the one hand and the insulating material and the absorber on the other hand is filled with ambient air.

Nach längerer Standzeit, insbesondere während der Nacht, ist der Absorber nicht ausreichend erhitzt, so daß Feuchte aus der von dem Gehäuse beinhalteten Luft an dem Absorber kondensieren kann. Bei Inbetriebnahme eines Sonnenenergiekollektorsystems, bei dem der Innenraum des Gehäuses mit der Außenluft in Verbin­ dung steht, weist das in den Absorber einströmende Kühlmedium im Vergleich zu der von dem Gehäuse beinhalteten Luft eine relativ niedrige Temperatur auf, und die Feuchte aus der von dem Gehäuse beinhalteten Luft kondensiert an den mit dem ein­ strömenden Kühlmittel in Verbindung stehenden Zuleitungen und Teilen des Absorbers. After a long standstill, especially during the night the absorber is not heated sufficiently, so that moisture from the Air contained in the housing condenses on the absorber can. When commissioning a solar energy collector system, where the interior of the housing is connected to the outside air the cooling medium flowing into the absorber compared to the air contained in the housing relatively low temperature, and the humidity from that of air contained in the housing condenses to that with the flowing coolant-related supply lines and Share the absorber.  

Diese Kondensation kann zu einer Korrosion der entsprechenden Teile des Leitungssystems, verbunden mit einer wesentlichen Verringerung der Lebensdauer des Sonnenenergiekollektors, und zu einer Abnahme des Wirkungsgrades des Sonnenenergiekollektors führen. Auf diese Gefahr der Bildung von Kondenswasser wird in der genannten Patentanmeldung ausdrücklich hingewiesen. Es wird daher vorgeschlagen, die Dichtung des Gehäuses unterbrochen auszuführen, um den Austausch der von dem Gehäuse beinhalteten Luft mit der Außenluft zu ermöglichen. Eine solche Belüftung des Sonnenkollektorgehäuses stellt jedoch keinen ausreichenden Schutz gegen die Bildung von Kondenswasser und die damit ver­ bundene Korrosion dar, insbesondere wenn die Umgebungsluft eine hohe relative Feuchte aufweist. Da die Konvektion und Wärmelei­ tung von Luft relativ groß ist, sind bei luftgefüllten Sonnen­ energiekollektoren ferner relativ große Abstände zwischen der Glasplatte und dem Absorber einzuhalten, um eine Limitierung des Wirkungsgrades aufgrund der Konvektion und Wärmeleitung durch zu vermeiden. Dies führt zu großen Aufbauhöhen dieser Kollektoren.This condensation can lead to corrosion of the corresponding Parts of the pipe system connected to an essential one Reducing the life of the solar energy collector, and to a decrease in the efficiency of the solar energy collector to lead. At this risk of condensation is in the patent application mentioned expressly pointed out. It will therefore proposed to interrupt the seal of the housing to carry out the replacement of those contained in the housing To allow air with the outside air. Such ventilation of the solar collector housing, however, is not sufficient Protection against the formation of condensation and the ver bound corrosion, especially if the ambient air is a has high relative humidity. Because the convection and heat air is relatively large, are in air-filled suns energy collectors also relatively large distances between the Glass plate and the absorber to comply with a limitation the efficiency due to convection and heat conduction to avoid by. This leads to great heights of construction Collectors.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde bereits vorgeschlagen, das den Absorber beinhaltende Gehäuse zu evakuieren. Durch diese Maßnahme wird zwar die Bildung von Kondenswasser an dem Absorber ausgeschlossen, jedoch treten aufgrund der Evakuierung und des nur einseitig anliegenden, atmosphärischen Druckes hohe mechanische Spannungen auf. Die bei diesen Vakuumkollektoren übliche Bauform ist daher eine Röhrenanordnung, um die hohen statischen Kräfte geeignet aufnehmen zu können. Wie leicht ein­ zusehen ist, eignet sich eine solche Röhrenform des Gehäuses aus ästhetischen Gründen allenfalls für eine Montage auf Flach­ dächern. Eine unauffällige Integration solcher röhrenförmiger Kollektoren in Gebäudefassaden erscheint nicht möglich. Darüber hinaus ist der konstruktive Aufwand für ein solches Gehäuse eines Vakuumkollektors nicht gerechtfertigt.To avoid these disadvantages, it has already been proposed to evacuate the housing containing the absorber. By this measure does indeed cause the formation of condensation on the Absorber excluded, but occur due to evacuation and the atmospheric pressure, which is only applied on one side, is high mechanical stresses. The one with these vacuum collectors The usual design is therefore a tube arrangement to the high to be able to absorb static forces appropriately. How easy one such a tubular shape of the housing is suitable for aesthetic reasons at most for mounting on a flat surface roofs. An inconspicuous integration of such tubular Collectors in building facades do not appear possible. About that in addition, the design effort for such a housing a vacuum collector is not justified.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung für einen Sonnenenergiekollektor vorzuschlagen, bei der sowohl das Auftreten von Kondenswasser vermieden als auch bei einfachem mechanischen Aufbau und niedriger Aufbauhöhe ein hoher Wirkungsgrad erzielt werden, wobei der Sonnenenergie­ kollektor eine Bauform aufweist, welche eine unauffällige und baulich einfache Integration in Gebäudefassaden ermöglicht. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Merkmale der nachgeordneten Ansprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen.It is therefore the object of the present invention, a Propose an arrangement for a solar energy collector, at which both avoids the occurrence of condensed water as well with a simple mechanical construction and low construction height high efficiency can be achieved using solar energy collector has a design that is inconspicuous and structurally simple integration into building facades enables. The object is solved by the features of claim 1. The Features of the subordinate claims include advantageous ones Training.

Die Erfindung offenbart eine Vorrichtung zur Verlängerung der Lebensdauer eines beliebigen, bekannten Absorbers durch eine Einbettung des Absorbers in eine Inertgasatmosphäre.The invention discloses a device for extending the Lifetime of any known absorber through a Embedding the absorber in an inert gas atmosphere.

Die Erfindung wird im folgenden an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Sonnenenergiekollektors; Figure 1 is a schematic representation of the solar energy collector according to the invention.

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Gebäudeverglasung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Sonnenenergiekollektoren entsprechend einer ersten Ausführungsform; Fig. 2 is a section through a glazing buildings using solar energy collectors according to the invention according to a first embodiment;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Gebäudeverglasung unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Sonnenenergiekollektors entsprechend einer zweiten Ausführungsform. Fig. 3 shows a section through a building glazing using an inventive solar energy collector according to a second embodiment.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist bei dem erfindungsgemäßen Sonnen­ energiekollektor 1 ein Absorber, bestehend aus einer Absor­ berfläche 3 und einem ein Kühlmedium enthaltenden Kühlsystem 2 so angeordnet, daß die durch ein transparentes Substrat 4 hin­ durchtretende Sonnenstrahlung auf die Absorberfläche 3 fällt. As shown in Fig. 1, in the inventive suns energy collector 1, an absorber consisting of a sublingually berfläche 3 and a cooling medium containing the cooling system 2 so arranged that the back by passing through a transparent substrate 4 solar radiation incident on the absorber surface 3.

Die Absorberfläche 3 kann z. B. durch ein einseitig schwarz ge­ färbtes oder eloxiertes Metallblech gebildet werden. Das Kühl­ system 2 kann z. B. aus einem schlangenlinienförmig angeordneten Metallrohr bestehen, wobei Metallen mit hoher Wärmeleitfähig­ keit, wie z. B. Kupfer, der Vorzug zu geben ist. Vorzugsweise wird die Oberfläche des Absorbers derart beschichtet, daß die Abstrahlung von thermischer Strahlung (im Infrarotbereich) herabgesetzt wird.The absorber surface 3 can, for. B. are formed by a one-sided black colored or anodized metal sheet. The cooling system 2 can, for. B. consist of a serpentine arranged metal tube, metals with high thermal conductivity, such as. B. copper, is to be preferred. The surface of the absorber is preferably coated in such a way that the radiation of thermal radiation (in the infrared range) is reduced.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Gebäudeverglasung, in der erfindungsgemäße Sonnenenergiekollektoren 1 entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung integriert sind. Das optisch transparente Substrat 4, das z. B. durch eine Glasplatte gebil­ det sein kann, bildet zusammen mit einem zweiten Substrat 10, das z. B. durch eine Glas- oder Metallplatte gebildete sein kann, und allseitig im Randbereich angeordneten Seitenelementen 12, 13 ein Gehäuse, in welches der Absorber 2, 3 eingebettet ist. Das Volumen 11 des Gehäuses wird gasdicht gegenüber der Außen­ luft abgeschlossen und ist mit einem Inertgas gefüllt. Durch die gasdichte Ausgestaltung des Gehäuses und die Füllung des­ selben mit einem Inertgas, das keine Feuchtigkeit enthält, wird sichergestellt, daß beim Betrieb des Kühlsystems 2 kein Kondens­ wasser gebildet wird. Eine Korrosion des Absorbers wird daher unterbunden, und die Lebensdauer des Sonnenenergiekollektors wird wesentlich verlängert bei gleichzeitiger Erhöhung des Wirkungsgrades. Fig. 2 shows a section through a building glazing, in which solar energy collectors 1 according to the invention are integrated according to a first embodiment of the invention. The optically transparent substrate 4 , the z. B. can be gebil det through a glass plate, forms together with a second substrate 10 , the z. B. can be formed by a glass or metal plate, and arranged on all sides in the edge region side elements 12 , 13, a housing in which the absorber 2 , 3 is embedded. The volume 11 of the housing is gas-tight to the outside air and is filled with an inert gas. The gas-tight design of the housing and the filling of the same with an inert gas which contains no moisture ensures that no condensation water is formed during operation of the cooling system 2 . Corrosion of the absorber is therefore prevented and the lifespan of the solar energy collector is considerably extended while at the same time increasing the efficiency.

Desweiteren wird der Wirkungsgrad dadurch erhöht, daß als Inertgas ein Gas Verwendung findet, das eine geringe Neigung zur Konvektion und damit zur Übertragung der Wärme von der Ab­ sorberfläche 3 auf das Substrat 4 aufweist. Durch Verwendung der Edelgase Argon, Krypton oder Xenon werden die genannten Vorteile einer geringen Korrosion des Absorbers mit einer geringen Wärmeübertragung durch Konvektion und Wärmeleitung vereint. Darüber hinaus weisen Inertgase und insbesondere Edelgase den Vorteil auf, daß sie mit dem Absorber oder sonstigen Elementen des Sonnenenergiekollektors 1 keine chemische Reaktion eingehen. Aufgrund der geringen Neigung zur Konvektion der genannten Edelgase läßt sich der Abstand zwischen dem Substrat 4 und der Absorberfläche 3 gegenüber einem mit Luft gefüllten Sonnenenergiekollektor wesentlich, d. h. auf 8 mm u. U. sogar weniger, verringern. Gegenüber einem Vakuumkollektor ergibt sich ein einfacher, mechanisch stabiler und spannungsfreier Aufbau, dessen flache Ausgestaltung die Integration in Gebäudeverglasungen erlaubt.Furthermore, the efficiency is increased in that a gas is used as the inert gas, which has a slight tendency to convection and thus to transfer the heat from the absorber surface 3 to the substrate 4 . By using the noble gases argon, krypton or xenon, the mentioned advantages of low corrosion of the absorber are combined with low heat transfer through convection and heat conduction. In addition, inert gases and in particular noble gases have the advantage that they do not undergo a chemical reaction with the absorber or other elements of the solar energy collector 1 . Due to the low tendency to convection of the noble gases mentioned, the distance between the substrate 4 and the absorber surface 3 can be increased significantly compared to an air-filled solar energy collector, ie to 8 mm and. May reduce even less. Compared to a vacuum collector, this results in a simple, mechanically stable and stress-free construction, the flat design of which allows integration into building glazing.

Die erfindungsgemäßen Sonnenenergiekollektoren lassen sich z. B. für eine Gebäudeverglasung in der in Fig. 2 gezeigten Weise modular anordnen. Die Sonnenkollektoren werden dabei an ihrem Randbereich mittels Befestigungselemente 15, 19 an den tragenden Elementen 14, 18 der Gebäudefassade befestigt. Um eine unter­ schiedliche thermische Ausdehnung der Sonnenenergiekollektoren 1 und des Abstands der tragenden Elemente 14, 18 zu gewährlei­ sten und die Substrate 4, 10 bei der Montage nicht zu beschä­ digen, sind zweckmäßigerweise Elemente 16, 17, 20, 21 aus einem elastischen Material zwischen den Befestigungselementen 15, 19 und den Sonnenenergiekollektoren 1 einerseits und den tragenden Elementen 14, 18 und den Sonnenenergiekollektoren 1 andererseits anzuordnen. Die Zufluß- bzw. Abflußleitungen 24 der Sonnenener­ giekollektoren 1 können vorteilhaft in den Zwischenräumen 22 zwischen den Befestigungselementen 15, 19 und den tragenden Elementen 14, 18 oder in den Innenräumen 23 der tragenden Elemente 14, 18 verlegt werden.The solar energy collectors according to the invention can, for. B. modular for a building glazing in the manner shown in Fig. 2. The solar panels are fastened at their edge area by means of fastening elements 15 , 19 to the load-bearing elements 14 , 18 of the building facade. In order to ensure a different thermal expansion of the solar energy collectors 1 and the distance between the load-bearing elements 14 , 18 and not to damage the substrates 4 , 10 during assembly, elements 16 , 17 , 20 , 21 are expediently made of an elastic material between the fastening elements 15 , 19 and the solar energy collectors 1 on the one hand and the supporting elements 14 , 18 and the solar energy collectors 1 on the other hand. The inflow or outflow lines 24 of the solar energy collectors 1 can advantageously be installed in the spaces 22 between the fastening elements 15 , 19 and the supporting elements 14 , 18 or in the interior 23 of the supporting elements 14 , 18 .

Die beschriebenen Sonnenenergiekollektoren 1 können entspre­ chend der in Fig. 2 gezeigten Anordnung vorteilhaft in Stan­ dardisolierverglasungen integriert werden. Insbesondere können die für Standardisolierverglasungen üblichen Befestigungsele­ mente 15, 19 und tragenden Elemente 14, 18 verwendet werden. Die Konstruktion von speziellen Montageprofilen, wie dies für die Verwendung von Sonnenkollektoren nach dem Stand der Technik in Gebäudefassaden notwendig wäre, ist bei den erfindungsge­ mäßen Sonnenkollektoren nicht notwendig, da diese eine derart niedrige Aufbauhöhe aufweisen, daß diese mit den für Gebäude­ verglasungen üblichen Standardbefestigungselementen montiert werden können.The described solar energy collectors 1 can accordingly be integrated according to the arrangement shown in FIG. 2 advantageously in standard insulating glazing. In particular, the fastening elements 15 , 19 and load-bearing elements 14 , 18 which are customary for standard insulating glazing can be used. The construction of special mounting profiles, as would be necessary for the use of state-of-the-art solar panels in building facades, is not necessary for the solar panels according to the invention, since these have such a low installation height that they are mounted with the standard fastening elements for building glazing can be.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Gebäudeverglasung, in der erfindungsgemäße Sonnenenergiekollektoren 1 entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung integriert sind. Bei dieser Ausführungsform wird durch das transparente Substrat 4, die Absorberfläche 3 und allseitig angeordnete Seitenelemente 12, 13 ein Volumen 11 definiert, das mit dem oben beschriebenen Inertgas gefüllt ist. Die Rückseite der Absorberfläche 3 und das Kühlsystem 2 befinden sich bei dieser Ausführungsform nicht innerhalb des mit dem Inertgas gefüllten Volumens 11. Der Ab­ sorber kann daher auf der von der Sonneneinstrahlung abge­ wandeten Seite mittels eines Isoliermaterials 30 sehr wirksam gegen Wärmeverluste geschützt werden. Das Isoliermaterial 30 kann zumindest auf der dem Absorber zugewandten Seite mit einer thermisch Infrarot-Strahlung reflektierenden Schicht versehen sein, um die Isolierwirkung zu verbessern. Ein Abschlußelement 31 schließt dabei das Isoliermaterial ab. Das Abschlußelement 31 kann, wie in Fig. 3 gezeigt, U-förmig ausgebildet sein, um das Isoliermaterial auch seitlich zu umfassen und die Montage zu erleichtern. Die Sonnenenergiekollektoren können, wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, mittels Befesti­ gungselementen 15, 19 an den tragenden Elementen 14, 18 der Gebäudefassade befestigt werden. Auch diese Ausführungsform ermöglicht einen modularen Aufbau der Gebäudeverglasung und die Verlegung der Zufluß- bzw. Abflußleitungen des Sonnenenergie­ kollektors in den Zwischenräumen 22 oder den Innenräumen 23 der tragenden Elemente 14, 18 ermöglicht. Fig. 3 shows a section through a building glazing, in which solar energy collectors 1 according to the invention are integrated according to a second embodiment of the invention. In this embodiment, the transparent substrate 4 , the absorber surface 3 and side elements 12 , 13 arranged on all sides define a volume 11 which is filled with the inert gas described above. In this embodiment, the rear of the absorber surface 3 and the cooling system 2 are not within the volume 11 filled with the inert gas. From the sorber can therefore be very effectively protected against heat loss on the side facing away from the sun by means of an insulating material 30 . The insulating material 30 can be provided with a layer reflecting thermal infrared radiation at least on the side facing the absorber in order to improve the insulating effect. A closing element 31 closes off the insulating material. As shown in FIG. 3, the end element 31 can be U-shaped in order to also enclose the insulating material laterally and to facilitate assembly. As in the first embodiment described above, the solar energy collectors can be fastened by means of fastening elements 15 , 19 to the supporting elements 14 , 18 of the building facade. This embodiment also enables a modular structure of the building glazing and the laying of the inflow or outflow lines of the solar energy collector in the spaces 22 or the interiors 23 of the load-bearing elements 14 , 18 .

Claims (14)

1. Sonnenenergiekollektor mit
  • - einem Absorber (2, 3), der eine Sonnenstrahlung absorbie­ rende Absorberfläche (3), die im wesentlichen der Einfalls­ richtung der Sonnenstrahlung zugewandt ist, und ein mit der Absorberfläche (3) in Verbindung stehendes Kühlsystem (2), in dem ein Kühlmedium umwälzbar ist, das die von der Absorberfläche (3) absorbierte Strahlungswärme aufnimmt, aufweist und
  • - einem der Absorberfläche (3) in Richtung der einfallenden Sonnenstrahlung gegenüberliegenden, optisch transparenten, ersten Substrat, das Bestandteil eines Gehäuses ist, das zumindest das zwischen dem transparenten Substrat (4) und der Absorberfläche (3) befindliche Volumen (11) einschließt,
1. Solar energy collector with
  • - An absorber ( 2 , 3 ), which absorbs a solar radiation absorbing surface ( 3 ), which essentially faces the direction of incidence of the solar radiation, and a cooling system ( 2 ) in connection with the absorber surface ( 3 ) in which a cooling medium is circulating, which absorbs the radiant heat absorbed by the absorber surface ( 3 ), and
  • an optically transparent first substrate, which is opposite the absorber surface ( 3 ) in the direction of the incident solar radiation and is part of a housing which at least encloses the volume ( 11 ) located between the transparent substrate ( 4 ) and the absorber surface ( 3 ),
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse zumindest das Volumen (11) hermetisch gasdicht einschließt und mit einem Inertgas gefüllt ist, das eine geringe Neigung zur Konvektion und Wärmeleitung und eine geringe Neigung zur chemischen Reaktion aufweist. characterized in that the housing at least encloses the volume ( 11 ) in a hermetically gas-tight manner and is filled with an inert gas which has a low tendency to convection and heat conduction and a low tendency to chemical reaction. 2. Sonnenenergiekollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Inertgas um ein Edelgas, insbesondere Argon, Krypton und/oder Xenon, handelt. 2. Solar energy collector according to claim 1, characterized, that the inert gas is an inert gas, in particular Argon, krypton and / or xenon.   3. Sonnenenergiekollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem optisch transparenten, ersten Substrat um eine Glasplatte handelt.3. solar energy collector according to claim 1 or 2, characterized, that it is the optically transparent, first substrate is a glass plate. 4. Sonnenenergiekollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Absorberfläche (3) und dem optisch transparenten, ersten Substrat (4) in der Größenordnung von 8 mm liegt.4. Solar energy collector according to one of claims 1 to 3, characterized in that the distance between the absorber surface ( 3 ) and the optically transparent, first substrate ( 4 ) is of the order of 8 mm. 5. Sonnenenergiekollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse auf der der Richtung der einfallenden Sonnen­ strahlung abgewandten Seite ein zweites Substrat (10) aufweist.5. Solar energy collector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the housing on the side facing away from the direction of the incident solar radiation has a second substrate ( 10 ). 6. Sonnenenergiekollektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem zweiten Substrat um eine Glas- oder Metallplatte handelt.6. Solar energy collector according to claim 5, characterized, that the second substrate is a glass or Metal plate. 7. Sonnenenergiekollektor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Absorberfläche (3) und dem zweiten Substrat (10) in der Größenordnung von 8 mm liegt.7. Solar energy collector according to claim 5 or 6, characterized in that the distance between the absorber surface ( 3 ) and the second substrate ( 10 ) is of the order of 8 mm. 8. Sonnenenergiekollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorberfläche (3) Bestandeil der Wandung des Gehäuses ist.8. Solar energy collector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the absorber surface ( 3 ) is part of the wall of the housing. 9. Sonnenenergiekollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse auf der der Richtung der einfallenden Sonnenstrahlung abgewandten Seite mit einer Wärmeisolationsschicht (30) und/oder einer Wärmestrahlung reflektierenden Schicht versehen ist. 9. Solar energy collector according to one of claims 1 to 8, characterized in that the housing is provided on the side facing away from the direction of the incident solar radiation with a heat insulation layer ( 30 ) and / or a layer reflecting heat radiation. 10. Sonnenenergiekollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorber (2, 3) derart beschichtet ist, daß dieser eine geringe Emission thermischer Infrarotstrahlung aufweist.10. Solar energy collector according to one of claims 1 to 9, characterized in that the absorber ( 2 , 3 ) is coated such that it has a low emission of thermal infrared radiation. 11. Bauelement zur Verkleidung von Gebäudefassaden und/oder Gebäudedächern, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement einen Sonnenenergiekollektor (1) entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist.11. Component for cladding building facades and / or building roofs, characterized in that the component has a solar energy collector ( 1 ) according to one of claims 1 to 10. 12. Bauelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem ersten (4) und zweiten Substrat (10) um Glasscheiben von Mehrscheibenisolierglasanordnungen handelt.12. The component according to claim 11, characterized in that the first ( 4 ) and second substrate ( 10 ) are glass panes of multi-pane insulating glass arrangements. 13. Gebäudefassade mit Bauelementen nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr und Abfuhr des Kühlmediums innerhalb der Profile (14, 18) der Gebäudefassade erfolgt.13. Building facade with components according to claim 11 or 12, characterized in that the supply and discharge of the cooling medium takes place within the profiles ( 14 , 18 ) of the building facade.
DE4217060A 1992-05-22 1992-05-22 Solar energy collector - has circulating fluid in pipe embedded in absorber plate contained hermetically between transparent faceplate and backplate Withdrawn DE4217060A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4217060A DE4217060A1 (en) 1992-05-22 1992-05-22 Solar energy collector - has circulating fluid in pipe embedded in absorber plate contained hermetically between transparent faceplate and backplate
DE9307307U DE9307307U1 (en) 1992-05-22 1993-05-13 Insulating glazing element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4217060A DE4217060A1 (en) 1992-05-22 1992-05-22 Solar energy collector - has circulating fluid in pipe embedded in absorber plate contained hermetically between transparent faceplate and backplate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4217060A1 true DE4217060A1 (en) 1993-11-25

Family

ID=6459550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4217060A Withdrawn DE4217060A1 (en) 1992-05-22 1992-05-22 Solar energy collector - has circulating fluid in pipe embedded in absorber plate contained hermetically between transparent faceplate and backplate

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4217060A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996029550A1 (en) * 1995-03-21 1996-09-26 Neste Oy Collector of solar energy
CN101949529A (en) * 2010-09-27 2011-01-19 绍兴文理学院 Disc-type solar power generation natural circulation receiver
CN102434976A (en) * 2011-11-30 2012-05-02 滁州伯恩太阳能科技有限公司 Solar flat plate heat collector
DE102011121942A1 (en) 2011-12-22 2013-06-27 Institut Für Solarenergieforschung Gmbh Liquid-cooled solar collector e.g. flat plate collector, for heat generation in liquid heat transfer medium, has heat exchanger whose lower side is fastened with thermal conductive contact on top of absorber-heat exchanger combination
EP3104098A1 (en) * 2015-06-08 2016-12-14 Savo-Solar Oy Solar thermal absorber element

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2555015A1 (en) * 1975-12-06 1977-06-16 Erno Raumfahrttechnik Gmbh Solar radiation energy collector for domestic applications - has flat absorbing surface and cover with vacuum drawn space between
DE2721964A1 (en) * 1977-05-14 1978-11-23 Platz Solar energy collector with spaced cover, absorber and insulator - in airtight housing with relative movement accommodating spacers
DE2836542A1 (en) * 1978-08-21 1980-03-06 Philips Patentverwaltung WALL ELEMENT WITH A BETWEEN TWO TRANSPARENT WINDOWS SENSORS
DE3309252A1 (en) * 1982-03-17 1983-10-06 Studiecentrum Kernenergi Solar collector
DE2642732C2 (en) * 1976-09-23 1984-05-17 Siegfried Dipl.-Kfm. Ing.(grad.) 7505 Ettlingen Vinz Solar roof
EP0346820A1 (en) * 1988-06-17 1989-12-20 Heinrich Franz Wallnöfer Solar collector for heating liquids

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2555015A1 (en) * 1975-12-06 1977-06-16 Erno Raumfahrttechnik Gmbh Solar radiation energy collector for domestic applications - has flat absorbing surface and cover with vacuum drawn space between
DE2642732C2 (en) * 1976-09-23 1984-05-17 Siegfried Dipl.-Kfm. Ing.(grad.) 7505 Ettlingen Vinz Solar roof
DE2721964A1 (en) * 1977-05-14 1978-11-23 Platz Solar energy collector with spaced cover, absorber and insulator - in airtight housing with relative movement accommodating spacers
DE2836542A1 (en) * 1978-08-21 1980-03-06 Philips Patentverwaltung WALL ELEMENT WITH A BETWEEN TWO TRANSPARENT WINDOWS SENSORS
DE3309252A1 (en) * 1982-03-17 1983-10-06 Studiecentrum Kernenergi Solar collector
EP0346820A1 (en) * 1988-06-17 1989-12-20 Heinrich Franz Wallnöfer Solar collector for heating liquids

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996029550A1 (en) * 1995-03-21 1996-09-26 Neste Oy Collector of solar energy
CN101949529A (en) * 2010-09-27 2011-01-19 绍兴文理学院 Disc-type solar power generation natural circulation receiver
CN102434976A (en) * 2011-11-30 2012-05-02 滁州伯恩太阳能科技有限公司 Solar flat plate heat collector
DE102011121942A1 (en) 2011-12-22 2013-06-27 Institut Für Solarenergieforschung Gmbh Liquid-cooled solar collector e.g. flat plate collector, for heat generation in liquid heat transfer medium, has heat exchanger whose lower side is fastened with thermal conductive contact on top of absorber-heat exchanger combination
DE102011121942B4 (en) 2011-12-22 2018-11-29 Institut Für Solarenergieforschung Gmbh glazed collector
EP3104098A1 (en) * 2015-06-08 2016-12-14 Savo-Solar Oy Solar thermal absorber element
EP3859229A1 (en) * 2015-06-08 2021-08-04 Savo-Solar Oy Solar thermal absorber element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0247098B1 (en) Heat-insulating construction and/or lighting element
DE602004008116T2 (en) EVACUATABLE FLAT PLATE SUN COLLECTOR
EP0031479B1 (en) Panel-shaped solar collector
DE102006030245B4 (en) Partly transparent solar collector with sun protection function
EP1198688B1 (en) Transparent thermal insulation device
EP3404190B1 (en) Multi-pane element with opening means for the cavity
DE102008064010A1 (en) Thermal solar collector for e.g. use in facade element in insulating glass compound, has gaseous or liquid heat transfer medium comprising thin films or sheets, which deform under pressure of fluid
DE3824759A1 (en) SOLAR COLLECTOR FOR GENERATING HIGH TEMPERATURES
EP2489959A2 (en) Solar collector, compound glazing and absorber and use of such an absorber
EP0846245B1 (en) Solar collector
DE4322653C2 (en) Balustrade element
EP0123091B1 (en) Wall for the absorption of sun rays
DE4217060A1 (en) Solar energy collector - has circulating fluid in pipe embedded in absorber plate contained hermetically between transparent faceplate and backplate
EP0005499A1 (en) Window with solar-energy collector
DE4232395C2 (en) Evacuated insulation element for facade components
DE102009022932A1 (en) Solar collector has absorber which is surrounded by housing, where absorber is made of metallic or metallized, netted three-dimensional structure, where three-dimensional structure is open-pored metal foam and closed-pored metal foam
DE9307307U1 (en) Insulating glazing element
DE2535850C3 (en) Panel-shaped component, in particular a facade element
DE4130234A1 (en) Solar panel roof installation for water heating - uses solar rays to heat trapped air which in turn heats water and also charges heat retaining strip.
EP0001763A1 (en) Flat plate collector for solar radiation
DE60307550T2 (en) Fixed or mobile closure device for openings in buildings capable of capturing solar energy
DE20219221U1 (en) Roof solar heat collector panel uses standard sized double glazing frame dimensions
DE10204585B4 (en) Solar collector for preferential operation with gaseous media
DE3414172A1 (en) Multiple glass pane
DE202011109586U1 (en) Solar collector with glass pane arranged upwards, which reduces heat radiation and which is in direct contact with the top-down heat exchanger combination

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal