DE4442502A1 - Vakuum- Solarflachkollektor - Google Patents

Vakuum- Solarflachkollektor

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    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/6612—Evacuated glazing units
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    • F24S10/40—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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Description

Alle bisher bekannten Vakuum-Solarkollektoren, wie z. B. unter DE-OS 31 01 289, DE-OS 36 11 764 beschrieben, oder anderen, haben trotz ihres relativ guten Gesamtjahreswirkungsgrades mit mehreren Problemen zu kämpfen. Obwohl es gelungen ist, den Fertigungsaufwand zu senken, ist die Schwelle zur Wirtschaftlichkeit noch längst nicht erreicht. Außerdem ergeben sich Schwierigkeiten bei der Langzeitstabilität des Vakuums, wenn verschiedene Materialien eingesetzt sind. Nicht unerheblich ist der Kostenanteil für periphäre aber notwendige Geräte und Systembestandteile wie: Kreislauf­ pumpen, Steuer- und Regeleinrichtungen, Wärmespeicher, elektrische und hydraulische Verbindungsleitungen und der entsprechende Installations­ aufwand.
Beschreibung
Ziel dieser Erfindung ist es, den Fertigungsaufwand durch Vereinfachung weiter zu minimieren und durch Integration von Systembestandteilen in den Kollektor den Installationsaufwand wesentlich zu verringern.
Es zeigt
Fig. 1 Gestaltungsmöglichkeit des Kollektors im Schnitt;
Fig. 2 Gestaltungsmöglichkeit des Kollektors in der Draufsicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Kollektor nur noch aus vier geeignet geformten Glasscheiben 1, 2, 3 und 4 besteht, die an ihren Rändern verschmolzen sind. Glasscheiben 1 und 2 sind transparent. Glasscheibe 3 ist schwarz eingefärbt und kann eine mattierte Oberfläche besitzen. Glasscheibe 4 ist verspiegelt. Die entstehenden Zwischenräume 7 und 9 sind evakuiert.
Eine hohe Vakuumstabilität wird durch den Wegfall von Dichtungselementen oder Verklebungen erreicht.
Der Zwischenraum 8 wird durch entsprechende Formgebung 6 der Glas­ scheiben 2 und 3, mäander- oder harfenförmig, von Wärmetransportmedium durchströmt. Gleichzeitig übernehmen kegelförmige punktuell im Raster angeordnete Ausformungen 5 die Abstützfunktion gegenüber den äußeren Glasscheiben 1, 4. Diese Ausformungen können auch in den äußeren Glas­ scheiben 1, 4 eingearbeitet sein, die sich dann ihrerseits gegen die den Absorber bildenden inneren Glasscheiben 2, 3 abstützen.
In einer Ecke des Kollektors ist eine Aussparung 10, in der eine Pumpe untergebracht ist, die das Wärmetransportmedium fördert. Die Energie dafür liefern Solarzellen 12, die auf dem Befestigungsrand 11 aufgebracht sind. Damit ergibt sich ein Selbstregeleffekt, der für die meisten Anwendungsfälle ausreichend ist. Gleichzeitig wird einer der häufigsten Leerlauffälle - Netzspannungsausfall - hinfällig.
Außerdem verringert sich der Installationsaufwand durch den Wegfall einer separaten Kreislaufpumpe und der Regeleinrichtung mit entsprechenden Sensoren und Stellgliedern und deren Verbindungsleitungen erheblich. Dies kommt einem möglichen Selbsteinbau durch den Nutzer und damit einer weiteren Kostensenkung entgegen.
Damit die Einbaulage beliebig sein kann, ist es sinnvoll, eine Entlüftungsöff­ nung 13 für den Absorber diagonal gegenüber der Aussparung für die Pumpe anzuordnen. Damit können bis zu vier Kollektoren jeweils an der Ecke der Pumpe mit einem Anschlußmodul kostengünstig verbunden werden.

Claims (6)

1. Vakuum-Flachkollektor, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektorgrund­ körper (1 bis 9) monolithisch aus höchstens vier, speziell geformten, Glas­ scheiben (1, 2, 3, 4) aufgebaut ist, die an ihren Rändern miteinander verschmol­ zen sind.
2. Vakuum-Flachkollektor, dadurch gekennzeichnet, daß vakuumseitig keine Dichtungen oder Kleber verwendet werden.
3. Vakuum-Flachkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Absorberteil (2) transparent ist.
4. Vakuum-Flachkollektor, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kollektorfläche eine Pumpe integriert ist (10).
5. Vakuum-Flachkollektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Befestigungsrand (11) des Kollektors Solarzellen aufgebracht sind.
6. Vakuum-Flachkollektor nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellen die Energie für die Pumpe liefert und dadurch der Wärmetransport selbstregelnd und ohne Fremdenergie funktioniert.
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