DE4307981A1 - Countercurrent-air solar collector with light-transmissive and air-permeable absorber fabric - Google Patents
Countercurrent-air solar collector with light-transmissive and air-permeable absorber fabricInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
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- Y02E10/44—Heat exchange systems
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor zur Luftanwärmung.The invention relates to a solar collector for Air heating.
Mit Hilfe der Sonnenstrahlen soll Luft erhitzt werden. Dabei treten die Sonnenstrahlen nicht auf eine ebene Fläche auf, sondern sie treten in ein dreidimensionales Gebilde ein, wo sie mit fortschreitender Eindringtiefe immer stärker absorbiert werden.Air is supposed to be heated with the help of the sun's rays. The sun's rays do not appear on a flat surface on, but they appear in a three-dimensional structure one where it always with increasing depth of penetration be absorbed more.
Es gibt eine sehr große Anzahl von Sonnenkollektorbauarten.There are a very large number of types of solar panels.
Die herkömmlichen Sonnenkollektoren sind von der Konstruktion oder von den Kosten der Bauteile her zu teuer für den letztlich doch sehr einfachen Anwendungszweck, die Erzeugung von heißer Luft. Oder aber die Wärmeübertragungsfläche ist zu gering oder der Schutz gegen Wärmeverluste ist zu gering.The conventional solar panels are from the Construction or the cost of the components too expensive for the ultimately very simple application, the Generation of hot air. Or else that Heat transfer area is too small or protection against Heat loss is too low.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen, robusten Sonnenkollektor zur Luftanwärmung zu schaffen mit großer Wärmeübertragungsfläche vom Absorber an das Wärmeübertragungsmedium Luft und mit niedrigen Wärmeverlusten an die Umgebung und außerdem sollen die Kosten gering sein.The invention has for its object a simple, robust solar panel to create air with large heat transfer area from the absorber to the Heat transfer medium air and with low Heat losses to the environment and also should Cost be low.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein
flächengroßes, grobmaschiges und dickes Gewebe der
Sonnenstrahlung ausgesetzt wird und sich dabei erhitzt,
und daß Luft mittels eines Gebläses durch dieses Gewebe
hindurchgedrückt wird und sich durch Vorbeistreichen an den
Gewebefäden erhitzt
und daß das Gewebe einerseits als Absorber wirkt,
andererseits auch als Wärmedämmung,
und daß die einströmende Luft einerseits als Wärmeträger
wirkt, andererseits sie durch ihre Fließrichtung die
Wärmeverluste nach außen vermindert.
The object is achieved in that an area-sized, coarse-meshed and thick fabric is exposed to the sun's radiation and heats up in the process,
and that air is forced through this fabric by a blower and is heated by brushing past the fabric threads
and that the fabric acts on the one hand as an absorber and on the other hand as thermal insulation,
and that the inflowing air acts on the one hand as a heat carrier, on the other hand it reduces the heat losses to the outside through its flow direction.
Das Gewebe kann mit einer Glasscheibe abgedeckt sein, welche es vor der Witterung und den UV-Strahlen der Sonne schützt.The fabric can be covered with a glass pane, which it is before the weather and the UV rays of the sun protects.
Hinter dem Absorbergewebe auf der sonnenfernen Seite kann sich noch ein zweites Gewebe mit höherem Strömungswiderstand befinden, welches aufgrund dieses Widerstandes die Saugkraft des Gebläses relativ gleichmäßig auf die Fläche verteilt, so daß das Absorbergewebe sehr grobmaschig sein kann und somit die Sonnenstrahlen sehr tief eindringen läßt und somit die Wärmedämmwirkung des vorderen Gewebes erheblich verstärkt wird.Behind the absorber fabric on the far side from the sun a second tissue with a higher one Resistance to flow, which is due to this Resistance the suction power of the blower relatively evenly spread over the surface so that the absorber fabric very can be coarse-meshed and therefore the sun's rays very can penetrate deeply and thus the thermal insulation effect of front tissue is significantly reinforced.
Die Anlage kann mit vorgefilterter Luft betrieben werden, damit sich das Gewebe nicht mit Schmutz zusetzt.The system can be operated with pre-filtered air, so that the fabric does not become clogged with dirt.
Für das Absorbergewebe können Fäden verwendet werden, die selbst weitgehend lichtdurchlässig sind, so daß die Sonnenstrahlen nicht nur durch die Maschen hindurch, sondern sogar auch durch die Fäden hindurch durchschnittlich noch weiter in das Gewebeinnere eindringen können und somit die Wärmedämmwirkung des Absorbergewebes noch mehr verstärkt wird und sich gleichzeitig der Wärmeübergang von den Gewebefäden an den Wärmeträger Luft noch weiter verbessert durch die geringere Energiedichte, die von den weitgehend lichtdurchlässigen Fäden an die Luft übertragen werden muß im Vergleich zu schwarzen Fäden.Threads can be used for the absorber fabric themselves are largely translucent, so that the Sun rays not only through the mesh, but even through the threads penetrate further into the interior of the tissue on average can and thus the thermal insulation effect of the absorber fabric is reinforced even more and at the same time the Heat transfer from the fabric threads to the heat transfer medium air further improved by the lower energy density, that of the largely translucent threads in the air must be transferred compared to black threads.
Das Gebläse kann auf Intervallbetrieb geschaltet werden. Bei geringer Sonneneinstrahlung und hoher Nutztemperatur ist die durchgesetzte Luftmenge gering. Sie reicht unter Umständen nicht aus, um die Konvektion aus dem heißen Kollektorinneren außen zu unterbinden. Durch den Intervallbetrieb des Gebläses ist während der Laufzeit ein kräftiger Sog vorhanden, der Wärmeübergang ist sehr gut und die Konvektion nach außen wird unterbunden. Während der Gebläsepause dauert es eine ganze Zeitlang, bis sich die Konvektion wieder ausbildet. Durch eine geschickte Wahl der Intervalldauer des Gebläsebetriebes springt das Gebläse in diesem Moment wieder an. Es kann sich keine stetige Konvektion aufbauen, da sie immer wieder unterbunden wird. Sie muß immer wieder bei Null anfangen und sich langsam aufbauen, aber dann wird sie wieder unterbrochen. The blower can be switched to intermittent operation. With low solar radiation and high usable temperature the throughput of air is small. It ranges below Circumstances may not be enough to get convection out of the hot To prevent the inside of the collector. By the Intermittent fan operation is on during runtime strong suction available, the heat transfer is very good and convection to the outside is prevented. During the It takes a long time before the blower break Forms convection again. By a clever choice of Interval duration of the blower operation jumps the blower in at that moment again. There can be no steady Build up convection as it is prevented again and again. It has to start again and again and slowly build up, but then it is interrupted again.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin begründet, daß sowohl das Gewebe als auch die Luft gleichzeitig mehrere Funktionen ausüben, und die erzielbaren Vorteile bestehen vor allem darin, daß man mit billigen Werkstoffen einen Sonnenkollektor bauen kann, der bei einer hohen Temperaturspanne dennoch einen guten Wirkungsgrad aufweist, mit dem man Luft auf eine hohe Temperatur erhitzen kann. Der typische Nachteil vieler Sonnenkollektoren, daß bei einer höheren Temperaturspanne die Energieverluste stark zunehmen, wird hier durch die Wärmedämmwirkung des Absorbergewebes und durch die Fließrichtung der Luft sehr stark vermindert.The advantages that can be achieved with the invention are above all is based on the fact that both the tissue and the air perform multiple functions at the same time, and that achievable advantages are primarily that with cheap materials can build a solar panel that still good at a high temperature range Efficiency with which you can air to a high Can heat temperature. The typical disadvantage of many Solar panels that at a higher temperature range The energy losses increase sharply here Thermal insulation effect of the absorber fabric and through the Flow direction of the air very much reduced.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail below.
1. Hauswand
2. Wärmedämmung
3. Zwischenraum
4. Gewebe
5. Zwischenraum
6. Glasabdeckscheibe
7. Sonnenstrahlen
8. Weg des Luftstroms
9. Gebläse
10. Gebäudeinneres.1. House wall
2. Thermal insulation
3rd space
4. Tissue
5th space
6. Glass cover plate
7. Sun rays
8. Air flow path
9. Blower
10. Building interior.
Die Sonnenstrahlen können durchschnittlich ein ganzes Stück weit in das Absorbergewebe hinein eindringen, sie werden allmählich an den Fäden absorbiert und ihre Energie wird in Wärmeenergie umgesetzt. Durch ein Gebläse wird Luft von der Sonnenseite durch das Gewebe hindurchgesaugt und danach dem Rauminneren zugeführt. Während des Weges durch das Gewebe hindurch erhitzt sich die Luft an den Gewebefäden und dient schließlich in Gestalt von Warmluft der Raumbeheizung. Die Gewebefäden vergrößern die Wärmeübertragungsfläche enorm, einmal durch die größere Wärmeübertragungsfläche des Kreises gegenüber dem Durchmesser, andererseits durch ein teilweise schräges Auftreffen der Sonnenstrahlen (schräg in Beziehung auf die Längsachse der Fäden) und schließlich auch durch die teilweise Lichtdurchlässigkeit der Fäden.The sun's rays can average quite a bit penetrate far into the absorber tissue, they become gradually absorbed by the threads and their energy is in Thermal energy implemented. A fan blows air out of the Sucked through the tissue on the sunny side and then the Fed inside the room. During the way through the tissue the air heats up through the fabric threads and serves finally in the form of warm air from room heating. The fabric threads increase the heat transfer area enormous, firstly because of the larger heat transfer area of the Circle compared to the diameter, on the other hand by a partially oblique impact of the sun's rays (obliquely in Relationship to the longitudinal axis of the threads) and finally also due to the partial translucency of the threads.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4307981A DE4307981A1 (en) | 1993-03-13 | 1993-03-13 | Countercurrent-air solar collector with light-transmissive and air-permeable absorber fabric |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4307981A DE4307981A1 (en) | 1993-03-13 | 1993-03-13 | Countercurrent-air solar collector with light-transmissive and air-permeable absorber fabric |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4307981A1 true DE4307981A1 (en) | 1994-09-15 |
Family
ID=6482685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4307981A Withdrawn DE4307981A1 (en) | 1993-03-13 | 1993-03-13 | Countercurrent-air solar collector with light-transmissive and air-permeable absorber fabric |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4307981A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9206997B2 (en) | 2008-07-29 | 2015-12-08 | Syenergy Integrated Energy Solutions Inc. | Curved transpired solar air heater and conduit |
-
1993
- 1993-03-13 DE DE4307981A patent/DE4307981A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9206997B2 (en) | 2008-07-29 | 2015-12-08 | Syenergy Integrated Energy Solutions Inc. | Curved transpired solar air heater and conduit |
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