WO2013090964A2 - Absorber for solar radiation - Google Patents

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WO2013090964A2 PCT/AT2012/050199 AT2012050199W WO2013090964A2 WO 2013090964 A2 WO2013090964 A2 WO 2013090964A2 AT 2012050199 W AT2012050199 W AT 2012050199W WO 2013090964 A2 WO2013090964 A2 WO 2013090964A2
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Abstract

The invention relates to a planar absorber (1) for solar radiation, having at least two plates (2, 3) which are arranged at a distance (4) from one another and form, at least in their peripheral region (5), a sealed cohesive connecting region (6) in which connecting sections (63, 64) of the plates (2, 3) are connected together, and which are connected via wall parts (17), extending transversely with respect to main surfaces (7, 8) of the plates (2, 3), for spacing apart the two main surfaces (7, 8) of the plates (2, 3). In this case, on at least one plate (2, 3), the connecting section (63) is offset with respect to the main surface (7, 8) of the first plate (2, 3) by a deformation directed in the direction of the other plate (3, 2), and the transversely extending wall parts (17) are deformed integrally from at least one of the plates (2, 3).

Description

Absorber für Solarstrahlung  Absorber for solar radiation
Die Erfindung betrifft einen flächigen Absorber für Solar Strahlung gemäß Oberbegriff des Anspruches 1, einen Sonnenkollektor mit einem flächigen Absorber gemäß Oberbegriff des Anspruches 25, ein Verfahren zum Herstellen eines flächigen Absorbers für Solarstrahlung gemäß Oberbegriff des Anspruches 29 sowie eine Vorrichtung zum Herstellen eines flächigen Absorbers gemäß Oberbegriff des Anspruches 36 und die Verwendung der Vorrichtung gemäß Anspruch 38. The invention relates to a planar absorber for solar radiation according to the preamble of claim 1, a solar collector with a planar absorber according to the preamble of claim 25, a method for producing a planar absorber for solar radiation according to the preamble of claim 29 and an apparatus for producing a planar absorber according to The preamble of claim 36 and the use of the device according to claim 38.
Die Hauptfunktion eines Solarabsorbers, in Folge kurz als Absorber bezeichnet, besteht darin, direkte und indirekte Solarstrahlung möglichst vollständig zu absorbieren und diese aufgenommene Energie in Folge durch Wärmeübergang an ein durch den Absorber geleitetes Wärmeträgerfluid abzugeben. Eine häufig in Einsatz stehende Bauart von Absorbern sind sogenannte Fahnen-Absorber, bei denen die Solarstrahlung mittels Blechen absorbiert wird und mittels auf dem Blech verteilten Rohren an das in den Rohren strömende Wärmeträgerfluid übertragen wird. Bei dieser Bauart ergibt sich in den Absorberflächen eine stark ungleichmäßige Temperaturverteilung, da hierbei bei der Wärmeleitung größere Distanzen zurückzulegen sind und mit zunehmendem Abstand von den Rohrleitungen höhere Temperatu- ren des Absorberbleches auftreten. Die Wärmeverluste durch Abstrahlung sind in diesen Zonen erhöht und ist der Wirkungsgrad derartiger Fahnen- Absorber nicht optimal. The main function of a solar absorber, hereinafter referred to simply as absorber, is to absorb as much as possible of direct and indirect solar radiation and to deliver this absorbed energy as a result of heat transfer to a heat transfer fluid conducted through the absorber. An often used in use type of absorber are so-called flag absorber, in which the solar radiation is absorbed by sheets and is transmitted by means distributed on the sheet pipes to the flowing in the tubes heat transfer fluid. In this type of construction, the absorber surfaces result in a very uneven temperature distribution, since in the case of heat conduction, greater distances must be covered and higher temperatures of the absorber plate occur with increasing distance from the pipelines. The heat losses by radiation are increased in these zones and the efficiency of such flag absorber is not optimal.
Um dies zu vermeiden, werden zum Teil auch vollflächig durchströmte Absorber verwendet, bei denen das Wärmeträgerfluid zwischen zwei voneinander distanzierten Platten flächig durchgeleitet wird. Zu deren Herstellung werden die den Absorber aufbauende Platten profiliert und dadurch quer zu den Hauptflächen verlaufende Wandteile geformt und anschließend werden diese profilierten Platten stoffschlüssig miteinander verbunden. Der Nachteil derartiger vollflächig durchströmter Absorber besteht in der gegenüber Fahnen-Absorbern aufwändigeren Herstellung, weshalb vollflächig durchströmte Solarabsorber trotz besseren Wir- kungsgrades relativ selten verwendet werden. Eine Absorberbauart, bei der eine flächigeIn order to avoid this, absorbers that flow through over the entire area are sometimes used, in which the heat transfer fluid is passed through in a planar manner between two spaced-apart plates. For their preparation, the absorber-building plates are profiled and thereby formed transverse to the main surfaces extending wall parts and then these profiled plates are firmly bonded together. The disadvantage of such fully absorptive absorbers is the more elaborate production compared to flag absorbers, which is why solar absorbers which are flowed through over the whole surface are relatively seldom used despite better efficiency. An absorber type, in which a two-dimensional
Durchströmung angenähert wird, kann durch eine sogenanntes Roll-Bond- Verfahren hergestellt werden, bei dem zwei Bleche stoffschlüssig aufeinandergewalzt werden, wobei flächige Strömungskanäle dadurch hergestellt werden, indem Zonen, in denen Strömungskanäle gebil- det werden sollten vor dem Aufeinanderwalzen der Bleche mit einem Trennmittel versehen werden und die Strömungskanäle anschließend aufgeblasen werden. Dieses Verfahren erfordert jedoch zur Durchführung aufwändige Reinigungsverfahren und Wärmebehandlungen. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Absorber mit hohem Wirkungsgrad bereitzustellen, der kostengünstig herstellbar ist. Through flow is approximated, can be prepared by a so-called roll-bonding process, in which two sheets are coiled on one another, wherein flat flow channels are thereby produced by zones in which flow channels gebil- Det are before the rolling of the sheets are provided with a release agent and the flow channels are then inflated. However, this process requires extensive purification procedures and heat treatments to perform. The object of the invention is to provide an absorber with high efficiency, which is inexpensive to produce.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen gattungsgemäßen Absorber mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Im Unterschied zum Stand der Technik, bei dem Platten profiliert und anschließend stoffschlüssig verbunden werden oder Platten flächig auf- einandergewalzt und die Strömungskanäle nachträglich aufgeweitet werden, ist bei einem erfindungsgemäßen Absorber das Herstellungsprinzip gewissermaßen umgekehrt und werden die quer zu den Hauptflächen der den Absorber aufbauenden Platten verlaufenden Wandteile direkt beim Fügevorgang durch eine Umformung aus zumindest einer der Platten geformt, indem an zumindest einer Platte der Verbindung sab schnitt durch eine in Richtung zur anderen Platte gerichtete Umformung gegenüber deren Hauptfläche versetzt und mit der anderen Platte verbunden wird. Dadurch entstehen anschließend an den Verbindungsbereich aufgewölbte oder schräg verlaufende Wandteile . Die Herstellung der quer verlaufenden Wandteile ist dadurch nicht in einem dem Fügevorgang vorgeordneten oder nachgeordneten zusätzlichen Herstellschritt notwendig und ist insgesamt die Herstellung eines derartigen Absorbers einfach und kostengünstig. The object of the invention is achieved by a generic absorber with the characterizing features of claim 1. In contrast to the prior art, in which the plates are profiled and then materially bonded or plates are rolled flat and the flow channels are subsequently expanded, the production principle is effectively reversed in an absorber according to the invention and become the transverse to the main surfaces of the absorber plates extending wall parts directly during the joining process formed by a deformation of at least one of the plates by at least one plate of the compound sab cut offset by a directed toward the other plate deformation relative to the main surface and connected to the other plate. As a result, subsequently arched or inclined wall parts arise at the connection area. The production of the transverse wall parts is thus not necessary in a joining operation upstream or downstream additional manufacturing step and is a total of the production of such an absorber simple and inexpensive.
Der Verbindungsabschnitt ist dabei aus einem ursprünglich in der Hauptfläche einer Platte liegenden Materialabschnitt geformt und ist dadurch auch eine materialsparende Herstellung eines solchen Absorbers gegeben. Es ist weiters möglich, dass die quer verlaufenden Wandteile auch aus beiden Platten geformt werden, wodurch auch eine größere Distanz zwischen den beiden Platten hergestellt bzw. festgelegt werden kann. Die stoffschlüssige Verbindung der beiden Platten in deren Randbereich und gegebenenfalls weiteren Verbindungsbereichen, wird dabei durch Einwirken einer quer zu den Hauptflächen gerichteten Fügekraft hergestellt, wodurch auch die Materialdehnung zur Bildung der schrägen Wandteile bewirkt wird. Die beiden Platten werden dabei im Verbindungsbereich mit einer so hohen Kraft aneinander ge- presst, dass die beiden Plattenmaterialien eine stoffschlüssige Verbindung eingehen und dadurch eine druckdichte Verbindung hergestellt wird und das Wärmeträgerfluid vom Absorber dicht eingeschlossen werden kann. The connecting section is formed from a material section originally located in the main surface of a plate and is thereby also given a material-saving production of such an absorber. It is also possible that the transverse wall parts are also formed from both plates, whereby a greater distance between the two plates can be made or fixed. The cohesive connection of the two plates in the edge region thereof and possibly further connecting regions is thereby produced by the action of a joining force directed transversely to the main surfaces, whereby the material expansion is also effected to form the oblique wall parts. The two plates are pressed against each other in the connection area with such a high force that the two plate materials enter into a cohesive connection and thereby a pressure-tight connection is made and the heat transfer fluid can be sealed by the absorber.
Die im Randbereich der beiden Platten hergestellten, stoffschlüssigen Verbindungsbereiche können dabei etwa parallel zu den Hauptflächen der beiden Platten verlaufen oder aber auch gegenüber diesen geneigt verlaufen, wodurch unterschiedliche Querschnittgeometrien derartiger Absorber möglich sind. The cohesive connection regions produced in the edge region of the two plates can run approximately parallel to the main surfaces of the two plates or can also be inclined relative thereto, as a result of which different cross-sectional geometries of such absorbers are possible.
Die Wandstärken der einzelnen Platten in deren Hauptflächen sind so gewählt, dass der ferti- ge Absorber eine ausreichende Steifigkeit für die Handhabung und die Aufnahme eines unter Druck stehenden Wärmeträgerfluids besitzt, aus Gründen der Materialeinsparung und eines besseren Wärmedurchganges kann jedoch zumindest auf der Einstrahlungsseite eine möglichst geringe Wandstärke vorgesehen sein. Im stoffschlüssigen Verbindungsbereich, innerhalb der schrägen Wandteile oder in den Übergangsbereichen von den schrägen Wandteilen zu den Hauptflächen bzw. den Verbindungsbereichen ist die Gesamtwandstärke geringer als die Summe der einzelnen Wandstärken der beiden Platten, was unmittelbar mit der während des Verbindungsvorganges stattfindenden Materialdehnung bei gleichbleibenden Materialvolumen zusammenhängt. Die Materialdehnung umfasst dabei eine plastische Verformung der ursprünglich innerhalb der Hauptfläche liegenden Materialbereiche und erfordert dies ein Überschreiten der elastischen Verformbarkeit des Ausgangsmaterials, wodurch bleibende plastische Verformungen entstehen Der Verbindungsbereich wird beim Fügevorgang nicht wie bei einem Schweiß Vorgang auf hohe Temperaturen gebracht, weshalb keine stofflichen Veränderungen der beteiligten Materialien stattfinden, die die mechanischen Eigenschaften verschlechtern könnten. The wall thicknesses of the individual plates in their main surfaces are chosen so that the finished absorber has sufficient rigidity for handling and receiving a pressurized heat transfer fluid, however, for reasons of material savings and better heat transfer, at least on the insolation side as possible small wall thickness can be provided. In the cohesive connection region, within the oblique wall parts or in the transition regions from the oblique wall parts to the main surfaces or the connection areas, the total wall thickness is less than the sum of the individual wall thicknesses of the two plates, which is directly related to the material expansion taking place during the connection process with the same volume of material , The material expansion in this case comprises a plastic deformation of the material areas originally located within the main surface and this requires exceeding the elastic deformability of the starting material, whereby permanent plastic deformation occurs The connection area is not brought to high temperatures during the joining process as in a welding operation, which is why no material changes take place of the materials involved, which could degrade the mechanical properties.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Absorbers besteht darin, dass die Wandstärke zumin- dest einer der beiden Platten vom Verbindungsbereich in Richtung ihrer Hauptfläche zunimmt. Dadurch dass die Wandstärke vom Verbindungsbereich zur Hauptfläche zunimmt, insbesondere im Wesentlichen gleichmäßig und nicht abrupt zunimmt, besitzt ein derartiger Absorber eine hohe mechanische Belastbarkeit und Stabilität und werden hohe Spannungs- spitzen aufgrund des sanften Überganges zwischen den Hauptflächen und den Verbindungsbereichen erzielt. An advantageous embodiment of the absorber is that the wall thickness of at least one of the two plates increases from the connecting region in the direction of its main surface. Because the wall thickness increases from the connection area to the main area, in particular substantially uniformly and does not increase abruptly, such an absorber has a high mechanical strength and stability and will have high voltage levels. Achieved due to the smooth transition between the major surfaces and the connecting portions.
Eine weitere Erhöhung der Stabilität und mechanischen Belastbarkeit eines erfindungsgemä- ßen Absorbers wird erzielt, wenn der Absorber zusätzlich zum Randbereich innerhalb derA further increase in the stability and mechanical load-bearing capacity of an absorber according to the invention is achieved if the absorber in addition to the edge region within the
Absorberfläche zusätzliche Verbindungsbereiche aufweist. Diese zusätzlichen Verbindungsbereiche können dabei punktartig verteilt über die Absorberfläche sein oder linienartige Verbindung sbereiche sein, wobei durch die Orientierung der linienartigen Verbindungsbereiche auch die Durchströmung des Absorbers mit Wärmeträgerfluid und damit auch die Tempera- turverteilung innerhalb der Absorberfläche beeinflusst werden kann. Diese zusätzlichen Verbindung sbereiche innerhalb der Absorberfläche bewirken, dass auch bei Verwendung von Platten mit dünnen Wandstärken die beiden Hauptflächen der Platten ohne Ausbauchungen im Wesentlichen parallel zueinander bleiben, auch wenn das Wärmeträgerfluid unter Druck gesetzt wird. Absorber surface has additional connection areas. These additional connection regions can be distributed in a point-like manner over the absorber surface or linear connection regions, whereby the orientation of the line-like connection regions can also influence the flow through the absorber with heat transfer fluid and thus also the temperature distribution within the absorber surface. These additional connection areas within the absorber surface cause, even when thin-walled plates are used, the two main surfaces of the plates without bulges remain substantially parallel to each other, even when the heat transfer fluid is pressurized.
Es können weiters die zusätzlichen Verbindungsbereiche einen Flächenanteil von zumindest 50% der Absorberfläche innerhalb des Randbereiches einnehmen, wodurch zwar der Anteil der durchströmten Fläche abnimmt, jedoch die mechanische Stabilität eines solchen Absorbers weiter erhöht wird. Furthermore, the additional connection regions can occupy an area fraction of at least 50% of the absorber surface within the edge region, whereby although the proportion of the surface through which flows flows decreases, the mechanical stability of such an absorber is further increased.
Die zwischen Verbindungsbereichen liegenden Hohlräume können innerhalb der Absorber- fläche eine netzartige, serpentinenartige oder harfenartige Struktur bilden, wodurch ebenfalls eine über die Absorberfläche weitgehend gleichmäßige Wärmeabfuhr erreicht wird. Die stoffschlüssige Verbindung im Randbereich eines erfindungsgemäßen Absorbers und gegebenenfalls in zusätzlichen Verbindungsbereichen wird vorzugsweise mittels eines elektromagnetischen Fügeverfahrens (EMPT- Verfahren Elektromagnetische Puls-Technologie) unter Einwirkung von starken elektromagnetischen Impulsen auf elektrisch leitfähige Materialien hergestellt, das den Vorteil aufweist, dass auch beschichtete Plattenwerkstoffe verbunden werden können, da durch die dabei auftretenden hohen Kontaktkräfte und die gleichzeitig stattfindende Materialdehnung die beiden Plattenmaterialien einander bis auf Abstände, die den Gitterkonstanten der beteiligten Metalle entsprechen, angenähert werden, wodurch eine innige Verbindung zwischen den Grundmaterialien der Platten hergestellt wird, ohne dass eine vorhandene Beschichtung der Verbindungsqualität abträglich wäre, da Oberflächen- schichten durch die hohen Drücke und die Materialdehnung lokal aufgerissen werden. Durch die extrem impulsartige Einbringung von elektromagnetischen Kräften in das metallische Plattenmaterial wird zumindest einer der Verbindungsabschnitte mit hoher Geschwindigkeit in Richtung des zweiten Verbindungsabschnitts bewegt und werden diese beiden Materialien aufgrund von extrem hohen Flächenpressungen innig aneinander gefügt und handelt es sich deshalb um druckdichte Verbindungen, die die Durchleitung von Wärmeträgerfluid ermöglicht. Es handelt sich dabei um ein extrem schnelles Herstellverfahren und treten deshalb auch keine Gefügeveränderungen in den Plattenwerkstoffen auf, da im Vergleich zu Schweißver- fahren nur ein vernachlässigbarer Wärmeeintrag in die Plattenmaterialien erfolgt. The cavities lying between connecting regions can form a net-like, serpentine or harp-like structure within the absorber surface, as a result of which a heat dissipation which is largely uniform over the absorber surface is likewise achieved. The cohesive connection in the edge region of an absorber according to the invention and optionally in additional connection regions is preferably produced by means of an electromagnetic joining process (EMPT method Electromagnetic Pulse Technology) under the action of strong electromagnetic pulses on electrically conductive materials, which has the advantage that even coated board materials connected can be, since by the high contact forces occurring and the simultaneous material expansion, the two plate materials are approximated to each other except for distances corresponding to the lattice constants of the metals involved, whereby an intimate connection between the base materials of the plates is produced without An existing coating of the quality of the bond would be detrimental, since surface layers are torn open locally due to the high pressures and the material expansion. Due to the extremely pulse-like introduction of electromagnetic forces in the metallic plate material at least one of the connecting portions is moved at high speed in the direction of the second connecting portion and these two materials are intimately joined together due to extremely high surface pressures and therefore are pressure-tight connections, the Passage of heat transfer fluid allows. This is an extremely fast production process and therefore there are no microstructural changes in the board materials, since compared to welding processes only a negligible heat input into the board materials takes place.
Um Temperaturunterschiede innerhalb der Absorberfläche zu minimieren ist es von Vorteil, wenn zumindest eine der Platten von der Hauptfläche in den inneren Hohlraum des Absorbers ragende Rippen aufweist, die insbesondere schräg zur Hauptdurchströmungsrichtung des Ab- sorbers verlaufen, vorzugsweise angeordnet wie Blattrippen. Durch derartige Rippen kann eine Lenkung der Strömungsrichtung des Wärmeträgerfluids innerhalb des Absorbers erfolgen und können insbesondere quer zur Hauptdurchströmungsrichtung orientierte Strömungskomponenten bewirkt werden, wodurch insgesamt ein gleichmäßigeres Temperaturniveau über die Absorberfläche erzielt wird. In order to minimize temperature differences within the absorber surface, it is advantageous if at least one of the plates from the main surface in the inner cavity of the absorber has projecting ribs, in particular obliquely to the main flow direction of the absorber extend, preferably arranged as leaf ribs. By means of such ribs, a steering of the flow direction of the heat transfer fluid can take place within the absorber and, in particular, flow components oriented transversely to the main flow direction can be effected, as a result of which a more uniform temperature level overall is achieved across the absorber surface.
Um den Wärmeübergang von der äußeren von der Solarstrahlung beaufschlagten und dadurch erwärmten Platte in das Wärmeträgerfluid zu verbessern, ist es möglich, dass zumindest eine der Platten von der Hauptfläche in den inneren Hohlraum des Absorbers ragende Vorsprünge, insbesondere in Form von Kugelkalotten, Pyramidenabschnitten, Kegelabschnitten, Zylinder- Segmenten oder Wellenabschnitten aufweist. Dies bewirkt, dass eine laminare Strömung an der Innenseite der Absorberplatte vermieden wird und eine turbulente Strömung mit verbessertem Wärmeübergang gefördert wird. In order to improve the heat transfer from the outer plate acted upon by the solar radiation and thereby heated in the heat transfer fluid, it is possible that at least one of the plates of the main surface in the inner cavity of the absorber protruding projections, in particular in the form of spherical caps, pyramidal sections, conical sections , Cylinder segments or shaft sections. This causes a laminar flow on the inside of the absorber plate is avoided and a turbulent flow with improved heat transfer is promoted.
Wenn die Rippen und/oder Vorsprünge einstückig durch Verformen einer Platte aus der Hauptfläche heraus hergestellt sind, können die den Wärmeübergang verbessernden Bauteile direkt aus den ursprünglich ebenen Platten hergestellt werden und sind derartige Ausführungsformen eines Absorbers daher kostengünstig und materialsparend herstellbar. Weiters kann eine derartige Herstellung auch bei beschichteten Plattenwerkstoffen eingesetzt werden. Das Verformen der ursprünglich ebenen Platten kann dabei beispielsweise mittels geeigneter Pressen mit entsprechenden Stempeln und Matrizen vor dem Verbinden der Platten erfolgen. If the ribs and / or projections are made integrally by deforming a plate out of the main surface, the heat transfer enhancing components can be made directly from the originally flat plates and thus such embodiments of an absorber are inexpensive and can be produced materially. Furthermore, such a production can also be used in coated board materials. The deformation of the originally flat plates can be done, for example, by means of suitable presses with appropriate punches and dies before joining the plates.
Eine alternative Möglichkeit derartige Rippen und Vorsprünge herzustellen, kann darin beste- hen, dass die Rippen und/oder Vorsprünge aus einer Platte durch ein EMPT- Verfahren hergestellt sind. Die Rippen und Vorsprünge können mit diesem Verfahren vor, gleichzeitig oder auch nach der stoffschlüssigen Verbindung der Randbereiche eines Absorbers erfolgen. An alternative way to produce such ribs and projections may be that the ribs and / or projections are made from a plate by an EMPT process. The ribs and projections can be done with this method before, simultaneously or after the cohesive connection of the edge regions of an absorber.
Die Verbindungsbereiche können weiters einen geschlossenen, insbesondere gestreckten, Hohlraum zwischen den Platten begrenzen, der als Heat-Pipe verwendbar ist. Das Wärmeträ- gerfluid zirkuliert in diesem Fall nur innerhalb des Absorbers, wobei es durch Wärmeaufnahme im Inneren des Absorbers verdampft und diese Wärme durch Kondensation an einem Wärmetauscher an einen am Absorber anschließenden externen Wärmekreislauf abgibt. Der Kreislauf im Inneren des Absorbers wird dabei durch Schwerkraft oder Kapillarkräfte auf- rechterhalten. The connection areas can further define a closed, in particular stretched, cavity between the plates, which can be used as a heat pipe. The heat transfer fluid circulates in this case only within the absorber, where it evaporates by absorbing heat in the interior of the absorber and emits this heat by condensation on a heat exchanger to a subsequent to the absorber external heat cycle. The circulation inside the absorber is maintained by gravity or capillary forces.
Von Vorteil ist weiters eine Ausführung des Absorbers, bei der zumindest ein Einlass oder zumindest ein Auslass für Wärmeträgerfluid durch eine parallel zu den Hauptflächen der Platten verlaufende Öffnung oder Durchführung im Randbereich gebildet ist. Die Anschlüsse für die Durchleitung von Wärmeträgerfluid können in diesem Fall kostengünstig zugleich mit der Herstellung des stoffschlüssigen Randverbundes der beiden Platten erfolgen und sind die Anschlüsse für Einlass oder Auslass im Querschnitt eines Absorbers gesehen in axialer Richtung orientiert. Einlass und Auslass können beispielsweise auch beim Einsatz des zuvor beschriebenen EMPT-Verfahrens hergestellt werden, beispielsweise indem vorgefertigte Anschluss- stücke zwischen den beiden zu verbindenden Platten eingebracht werden und im Zuge der schnellen Verformung und Annäherung der beiden Platten dazwischen dicht eingebunden werden. Die Durchführungen für derartige Anschlussstücke können vorgeformt werden, um die Platten für das Fügeverfahren trotz der Anschlussstücke ausreichend nahe zueinander vorpositionieren zu können. Mittels Anwendung des EMPT-Verfahrens können die Anschluss- stücke direkt beim Fügevorgang druckdicht eingebunden werden. Another advantage is an embodiment of the absorber in which at least one inlet or at least one outlet for heat carrier fluid is formed by an opening or passage extending parallel to the main surfaces of the plates in the edge region. The connections for the passage of heat transfer fluid can be done in this case cost at the same time with the production of cohesive edge bond of the two plates and the connections for inlet or outlet in the cross section of an absorber are oriented in the axial direction. For example, inlet and outlet can also be made using the EMPT method described above, for example by inserting prefabricated fittings between the two plates to be joined and sealingly sandwiching them in the course of rapid deformation and approximation of the two plates. The feedthroughs for such fittings can be preformed to pre-position the plates for the joining process in spite of the fittings sufficiently close to each other. Using the EMPT method, the connection pieces can be integrated pressure-tight directly during the joining process.
Von Vorteil kann es jedoch auch sein, wenn zumindest ein Einlass oder zumindest ein Auslass für Wärmeträgerfluid durch eine Öffnung in der Hauptfläche einer der Platten gebildet ist. In diesem Fall kann der stoffschlüssige, dichte Randverbund des Absorberelements sehr einfach umlaufend hergestellt werden und können Einlass und Auslass durch Einbringung entsprechender Anschlussstücke quer zur Absorberfläche auch in nachfolgenden Fertigungsschritten eingebracht werden. However, it may also be advantageous if at least one inlet or at least one outlet for heat transfer fluid is formed through an opening in the main surface of one of the plates is. In this case, the cohesive, tight edge bond of the absorber element can be produced very simply circulating and inlet and outlet can be introduced by introducing appropriate connecting pieces transversely to the absorber surface in subsequent manufacturing steps.
Um eine gleichmäßige Durchströmung und optimalen Wirkungsgrad des Absorbers zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn Einlass und Auslass am Randbereich im Wesentlichen diametral bezüglich der Mitte des Absorbers angeordnet sind. Die gesamte Absorberfläche wir dadurch durchströmt und wird für die Erwärmung des Wärmeträgerfluids genutzt. In order to achieve a uniform flow and optimal efficiency of the absorber, it is advantageous if inlet and outlet are arranged at the edge region substantially diametrically with respect to the center of the absorber. The entire absorber surface flows through it and is used for the heating of the heat transfer fluid.
Durch eine Ausführung des Absorbers, bei der zumindest eine der Platten auf einer der anderen Platte zugewandten Innenoberfläche eine Beschichtung aus einem zu ihrem Plattenhaupt- material unterschiedlichen Material, insbesondere aus Kunststoff und/oder Metall aufweist, ist es möglich Plattenhauptmaterialien zu verwenden, bei denen der Kontakt mit dem Wärmeträ- gerfluid nachteilige Auswirkungen, wie beispielsweise Korrosion bewirken würde, verwendet werden. Für die Auswahl der Plattenmaterialien bestehen dadurch geringere Einschränkungen und können auch kostengünstige Materialkombinationen eingesetzt werden. Eine Innenbe- schichtung des Plattenhauptmaterials kann dabei den Wärmeübergang von der Platte in das Wärmeträgerfluid verbessern, wie es beispielsweise bei der der Solarstrahlung zugewandten Absorberplatte erwünscht ist, oder aber auch verschlechtern, wie es beispielsweise bei der von der Solarstrahlung abgewandten Absorberplatte von Vorteil ist, weil dadurch der Wärmeverlust an die Unterseite des Absorbers verhindert wird bzw. verringert wird. By means of an embodiment of the absorber in which at least one of the plates on an inner surface facing the other plate has a coating of a material different from its main plate material, in particular of plastic and / or metal, it is possible to use plate main materials in which the Contact with the heat transfer fluid adverse effects, such as corrosion would cause used. There are therefore fewer restrictions for the selection of plate materials and cost-effective material combinations can also be used. An inner coating of the plate main material can thereby improve the heat transfer from the plate into the heat transfer fluid, as is desired, for example, in the solar radiation facing absorber plate, or even worsen, as it is advantageous for example in the solar radiation away from the absorber plate, because As a result, the heat loss to the underside of the absorber is prevented or reduced.
Um den Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Absorbers zu verbessern, ist es von Vorteil, wenn zumindest eine der Platten auf einer von der anderen Platte abgewandten Außenseite eine für Solarstrahlung selektive oder reflektierende Beschichtung aufweist. Die selektive Beschichtung ist für die Frequenz bzw. Wellenlänge der Solar Strahlung sehr gut durchlässig, jedoch für Infrarotstrahlung, also Wärmestrahlung, schlecht durchlässig, wodurch die Absor- berfläche sehr gut Solar Strahlung aufnehmen kann, jedoch wenig Wärmestrahlung abgeben kann und daher ein möglichst großer Anteil der aufgenommenen Solar Strahlung als Wärme in das Wärmeträgerfluid übertragen werden kann. Eine reflektierende Beschichtung kann dazu dienen, Solarenergie zu einem distanzierten Solarenergiewandler umzulenken. Eine vorteilhafte Ausführungsform des Absorbers kann weiters darin bestehen, dass eine der Platten auf einer von der anderen Platte abgewandten Außenseite gegenüber der Hauptfläche aufragende ragende Vorsprünge, insbesondere in Form von Kugelkalotten, Pyramidenabschnitten, Kegelabschnitten, Zylindersegmenten oder Wellenabschnitten aufweist. Eine mit derartigen Vorsprüngen versehene Außenseite der Absorberplatte kann der Solarstrahlung zugewandt werden und können durch die Vorsprünge die Reflexionseigenschaften bzw. die Abstrahlungseigenschaften des Absorbers vorteilhaft beeinflusst werden. Weiters können dadurch Luftströmungen an der Oberseite des Absorberelements reduziert werden, wodurch Wärmeverluste aufgrund von Konvektion, beispielsweise innerhalb eines Solarkollektors, reduziert werden können. In order to improve the efficiency of the absorber according to the invention, it is advantageous if at least one of the plates has on a side facing away from the other plate outside a solar radiation selective or reflective coating. The selective coating is very well permeable to the frequency or wavelength of the solar radiation, but poorly transmissive to infrared radiation, ie heat radiation, whereby the absorber surface can very well absorb solar radiation but can emit little heat radiation and therefore the largest possible proportion the absorbed solar radiation can be transmitted as heat in the heat transfer fluid. A reflective coating can serve to redirect solar energy to a remote solar energy converter. An advantageous embodiment of the absorber may further consist in that one of the plates on a side facing away from the other plate outside with respect to the main surface towering protruding projections, in particular in the form of spherical caps, pyramidal sections, conical sections, cylinder segments or shaft sections. An outer side of the absorber plate provided with such projections can face the solar radiation, and the reflection properties or the radiation properties of the absorber can be advantageously influenced by the projections. Furthermore, air flows at the top of the absorber element can thereby be reduced, whereby heat losses due to convection, for example within a solar collector, can be reduced.
Eine vorteilhafte Ausführungsform eines Absorbers kann darin bestehen, dass die Platten aus unterschiedlichen Hauptmaterialien hergestellt sind, wobei insbesondere eine der beiden Platten vorzugsweise aus Aluminiummaterial oder Kupfermaterial besteht und die andere der bei- den Platten vorzugsweise aus Edelstahlblech oder beschichtetem Stahlblech besteht. Ein aus unterschiedlichen Plattenhauptmaterialien hergestellter Absorber kann die Vorteile der einzelnen Plattenmaterialien optimal kombinieren. So kann beispielsweise die der Solarstrahlung zugewandte Absorberplatte aus Aluminium- oder Kupferblech bestehen, was sich durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit auszeichnet und daher einen guten Wärmeübergang an das Wärme- trägerfluid ergibt, während die zweite, von der Solarstrahlung abgewandte Absorberplatte beispielsweise aus Edelstahlblech oder beschichtetem Stahlblech besteht, das kostengünstig ist und eine gute mechanische Stabilität des Absorbers sicherstellt. Weiters ist es möglich, die von der Solar Strahlung abgewandte Absorberplatte aus Kunststoffmaterial oder einem Metallkunststoffverbund aufzubauen, wodurch ebenfalls Wärmeverluste an die Absorberunterseite verringert werden können. An advantageous embodiment of an absorber may consist in that the plates are made of different main materials, wherein in particular one of the two plates is preferably made of aluminum material or copper material and the other of the two plates is preferably made of stainless steel or coated steel sheet. An absorber made of different main board materials can optimally combine the advantages of the individual board materials. Thus, for example, the solar radiation facing absorber plate made of aluminum or copper sheet, which is characterized by a high thermal conductivity and therefore gives a good heat transfer to the heat transfer fluid, while the second, facing away from the solar radiation absorber plate, for example, made of stainless steel or coated steel sheet , which is inexpensive and ensures good mechanical stability of the absorber. Furthermore, it is possible to build the solar radiation away from the absorber plate made of plastic material or a metal plastic composite, which also heat losses to the absorber base can be reduced.
Wenn Aufwölbungshöhen der aus den Hauptflächen der beiden Platten auf gewölbten Wandteile unterschiedlich groß sind, kann durch geeignete Wahl der Aufwölbungshöhen die Herstellung eines derartigen Absorbers erleichtert werden oder aber auch die Effektivität und der Wirkungsgrad des Absorbers vorteilhaft beeinflusst werden. So kann beispielweise die größere Aufwölbung aus derjenigen Platte hergestellt werden, die ein verformbareres Grundmaterial aufweist, während die zweite Platte mit geringerer Aufwölbung shöhe versehen ist. Weiters ist es auch möglich, dass eine der beiden Platten im Verbindungsbereich im Wesentlichen eben verläuft, also der Verbindung sab schnitt keinen Versatz zur Hauptfläche aufweist, wodurch der Absorber auf einer Seite eine glatte Oberfläche aufweist und dadurch beispielsweise gegenüber Verschmutzungen weniger anfällig ist bzw. solche leichter entfernt werden können. Eine glatte Absorberoberfläche ist weiters auch nachträglich einfach zu beschichten, wodurch beispielsweise eine selektive Beschichtung kostengünstig aufgebracht werden kann. Insbesondere kann diejenige Platte, die im Verbindungsbereich nicht verformt ist und eben verläuft, aus einem dickeren Material hergestellt sein, wodurch ein derartiger Absorber eine hohe mechanische Stabilität aufweist. If bulge heights of the main surfaces of the two plates on curved wall parts are different sizes, the production of such an absorber can be facilitated by suitable choice of the bulge heights or also the effectiveness and efficiency of the absorber can be favorably influenced. Thus, for example, the larger bulge can be made from the plate having a deformable base material, while the second plate is provided shohe with less bulge. Furthermore, it is also possible that one of the two plates in the connection region is substantially flat, so the connection sab cut has no offset to the main surface, whereby the absorber on one side has a smooth surface and thus less susceptible to soiling, for example, or such can be removed more easily. A smooth absorber surface is also subsequently easy to coat, so that, for example, a selective coating can be applied inexpensively. In particular, that plate, which is not deformed in the connection region and flat, be made of a thicker material, whereby such an absorber has a high mechanical stability.
Falls ein Absorber so ausgeführt ist, dass bei Platten aus unterschiedlichen Hauptmaterialien jene Platte eine größere Aufwölbung shöhe aufweist, deren Hauptmaterial einen größeren thermischen Längenausdehnungskoeffizient aufweist, bewirkt diese größere Aufwölbungshöhe bei einer Platte, dass diese bei Längenausdehnung aufgrund von Temperaturänderungen in Richtung quer zur Hauptfläche ausweichen kann, wodurch mechanische Spannungen aufgrund von Temperaturveränderungen geringer ausfallen. Bei der Verwendung von Absorbern in Solarkollektoren sind Einsatztemperaturen von - 40°C bis zu 200°C (entsprechend der Stagnationstemperatur) und darüber hinaus möglich, weshalb insbesondere bei Verwendung unterschiedlicher Plattenmaterialien innerhalb eines Absorbers die nachteiligen Auswirkun- gen von thermischen Längenausdehnungen vermieden werden sollten. If an absorber is designed so that in plates of different main materials that plate has a greater bulge shöhe whose main material has a greater coefficient of thermal expansion, causes this greater bulge height in a plate that they dodge when elongated due to temperature changes in the direction transverse to the main surface can, whereby mechanical stresses due to temperature changes turn out lower. When using absorbers in solar collectors, operating temperatures of -40 ° C. to 200 ° C. (corresponding to the stagnation temperature) and beyond are possible, which is why, in particular when using different plate materials within an absorber, the disadvantageous effects of thermal linear expansion should be avoided.
Vorteilhafte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Absorbers liegen vor, wenn der Abstand zwischen den beiden Hauptflächen der Platten aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 mm, vorzugsweise 2 mm, insbesondere 3 mm und einer oberen Grenze von 30 mm, vorzugsweise 10 mm, insbesondere 6 mm gewählt ist. Diese Distanzen zwischen den beiden Platten können mit den bereits beschriebenen Verfahren einfach hergestellt werden und sind derartige Absorber sowohl für Kollektorsysteme mit kleinem als auch mit großem Wärmefluiddurchfluss verwendbar. Absorber mit kleineren Abständen zwischen den beiden Hauptflächen sind dabei vorzugsweise für High-Flow-Systeme von Vorteil, während die Ab- sorber mit größeren Abständen und größeren Wärmeträgerfluidinhalt für sogenannte Low-Advantageous embodiments of an absorber according to the invention are present when the distance between the two main surfaces of the plates from a range with a lower limit of 1 mm, preferably 2 mm, in particular 3 mm and an upper limit of 30 mm, preferably 10 mm, in particular 6 mm is selected. These distances between the two plates can be easily made by the methods already described, and such absorbers are useful for both small and high heat flux collector systems. Absorbers with smaller spacings between the two main surfaces are preferably of advantage for high-flow systems, while the absorbers have larger distances and greater heat transfer fluid content for so-called low-flow systems.
Flow-Systeme zur Anwendung kommen können.. Insbesondere bei geringen Abständen zwischen den beiden Platten ergibt sich eine sehr niedrige Bauhöhe der Absorber und zeichnen sich damit bestückte Sonnenkollektoren durch eine sehr geringe Gesamtbauhöhe aus. Größere Querschnitte der Strömungskanäle bzw. Hohlräume im Inneren des Absorbers können bei Systemen von Vorteil sein, bei denen nicht Wasser als Wärmeträgerfluid verwendet wird sondern Gase, also etwa bei Kollektoren die Warmluft erzeugen. Auch bei Absorbern mit geschlossenen Hohlräumen in Form von Heat-Pipes sind größere Querschnitte von Vorteil und kein Problem im Hinblick auf das Einsatzgewicht, da die Hohlräume in diesem Fall nur teilweise mit Wärmeträgerfluid gefüllt sind. Flow systems can be used .. Especially at small distances between the two plates results in a very low height of the absorber and are characterized populated solar panels by a very low overall height. larger Cross-sections of the flow channels or cavities in the interior of the absorber can be advantageous in systems in which water is not used as a heat transfer fluid but gases, so about collectors produce the hot air. Even with absorbers with closed cavities in the form of heat pipes larger cross-sections of advantage and no problem in terms of operating weight, since the cavities in this case are only partially filled with heat transfer fluid.
Um größere Strömungsquerschnitte zu erzielen; können die Platten zwischen benachbarten Verbindungsbereichen konvex nach außen gewölbt sein. Dies kann z.B. durch ein nach dem Fügevorgang durchgeführtes Druckbeaufschlagen der Hohlräume bewirkt werden, wodurch die beiden Platten zwischen benachbarten Verbindungsbereichen ihren Abstand zueinander lokal vergrößern. To achieve larger flow cross sections; For example, the plates may be convexly convexed between adjacent connection areas. This can e.g. be effected by a pressure applied after the joining operation of the cavities, whereby the two plates locally increase their distance between adjacent connection areas.
Die Wandstärken der beiden Platten können aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,12 mm und einer oberen Grenze von 2,5 mm gewählt sein, wobei die beiden Platten auch unterschiedliche Wandstärken aufweisen können. So ist beispielsweise von Vorteil, wenn die der Solarstrahlung zugewandte äußere Absorberplatte eine geringere Wandstärke aufweist, da dadurch der Wärmedurchgang und die Wärmeübertragung in das Wärmeträgerfluid erleichtert ist, währenddessen die größere Wandstärke vorzugsweise an der Unterseite des Absorbers vorgesehen ist, da hier der Wärmedurchgang möglichst gering sein sollte und hier eine größere Wandstärke für eine hohe mechanische Stabilität eines Absorbers sorgt. The wall thicknesses of the two plates can be selected from a range with a lower limit of 0.12 mm and an upper limit of 2.5 mm, wherein the two plates can also have different wall thicknesses. Thus, for example, is advantageous if the solar radiation facing outer absorber plate has a smaller wall thickness, since the heat transfer and the heat transfer is facilitated in the heat transfer fluid, while the greater wall thickness is preferably provided on the underside of the absorber, since the heat transfer as low as possible should be and here provides a greater wall thickness for a high mechanical stability of an absorber.
Eine weitere mögliche Ausführungsform des Absorbers kann auch darin bestehen, zwischen den Platten eine Zwischenplatte angeordnet ist, die sich zwischen zwei benachbarten Verbin- dungsbereichen erstreckt und einen zwischen den Platten befindlichen Hohlraum für Wärmeträgerfluid in zwei druckdicht voneinander getrennte Teilhohlräume unterteilt. Dadurch können innerhalb des Absorbers zwei voneinander getrennte Kreisläufe für Wärmeträgerfluid gebildet werden. Ein Kreislauf kann dabei für den Wärmetransport innerhalb des Absorbers vorgesehen sein und mittels Wärmedurchgang durch die Zwischenplatte diese an einen zwei- ten, nach außen geführten Kreislauf übertragen werden. Eine derartige Zwischenplatte kann insbesondere aus zwei unterschiedlichen Materialschichten bestehen und z.B. eine erste Oberfläche aus Aluminiummaterial und eine zweite Oberfläche aus Kupfermaterial aufweisen. Vorzugsweise sind auch die die Teilhohlräume bildenden Platten an ihrer Innenseite mit dem- selben Material versehen, wodurch ein Kreislauf in Aluminiummaterial eingeschlossen ist und ein zweiter Kreislauf in Kupfermaterial eingeschlossen ist, wodurch Korrosionserscheinungen aufgrund des Zusammentreffens unterschiedlicher Metalle vermieden werden, das das Wär- meträgerfluid nicht als beide Metalle berührendes Elektrolyt wirken kann. A further possible embodiment of the absorber can also consist in that an intermediate plate is arranged between the plates, which extends between two adjacent connecting regions and subdivides a cavity for heat transfer fluid located between the plates into two partial cavities separated from one another by pressure. As a result, two separate circuits for heat transfer fluid can be formed within the absorber. A circuit can be provided for the heat transport within the absorber and by means of heat transfer through the intermediate plate, these are transferred to a second, outwardly guided circuit. Such an intermediate plate may in particular consist of two different material layers and, for example, have a first surface of aluminum material and a second surface of copper material. Preferably, the plates forming the partial cavities are also provided on their inside with such the same material, whereby a circuit is enclosed in aluminum material and a second circuit is enclosed in copper material, whereby corrosion phenomena are avoided due to the meeting of different metals, which can not act as the heat transfer medium as both metals contacting electrolyte.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Sonnenkollektor bereitzustellen, der kostengünstig herstellbar ist und einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Another object of the invention is to provide a solar collector which is inexpensive to produce and has a high efficiency.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen gattungsgemäßen Sonnenkollektor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 25 gelöst, wodurch die vorteilhaften Effekte des erfindungsgemäßen Absorbers auch in einem damit ausgestattetem Sonnenkollektor zum Tragen kommen und genützt werden können. Insbesondere kann ein derartiger Sonnenkollektor mit niedriger Gesamtbauhöhe ausgeführt sein, wodurch die Integration in Dachkonstruktionen erleichtert ist und auch die Tragkonstruktion für den Absorber, beispielsweise bei einem Rahmenkollektor oder Wannenkollektor schlanker und kostengünstiger ausgeführt sein kann. Der Sonnenkollektor kann weiters ein Dämmelement umfassen, mit dem Wärmeverluste an der der Solarstrahlung abgewandten Seite des Absorbers reduziert werden können. The object of the invention is achieved by a generic solar collector with the characterizing features of claim 25, whereby the beneficial effects of the absorber according to the invention also come in a so equipped solar panel to bear and can be availed. In particular, such a solar collector can be designed with a low overall height, whereby the integration in roof structures is facilitated and also the support structure for the absorber, for example in a frame collector or pan collector can be made slimmer and cheaper. The solar collector may further comprise an insulating element, can be reduced with the heat losses at the side facing away from the solar radiation side of the absorber.
Wenn der Abstand zwischen der Außenseite des Absorbers und dem Abdeckelement aus ei- nem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 mm, vorzugsweise 2 mm, insbesondere 5 mm und einer oberen Grenze von 50 mm, vorzugsweise 30 mm, insbesondere 15 mm gewählt ist, reduziert dieser Zwischenraum die Wärmeabgabe vom heißen Absorber an das Abdeckelement und können durch einen relativ geringen Abstand Konvektionserscheinungen innerhalb des Sonnenkollektors weitgehend vermieden werden. Bei den geringeren angegebenen Ab- ständen ist zwar die Wärmedämmwirkung des luftgefüllten Zwischenraums geringer, jedoch zeichnet sich ein derartiger Kollektor durch eine sehr niedrige Gesamtbauhöhe aus. Ein in der Praxis für viele Umgebungsbedingungen vorteilhafter Abstand sind etwa 10 mm. If the distance between the outside of the absorber and the cover element is selected from a range with a lower limit of 1 mm, preferably 2 mm, in particular 5 mm and an upper limit of 50 mm, preferably 30 mm, in particular 15 mm this gap the heat transfer from the hot absorber to the cover and can be largely avoided by a relatively small distance convection phenomena within the solar panel. Although the thermal insulation effect of the air-filled gap is lower at the lower specified distances, such a collector is characterized by a very low overall height. A distance that is advantageous in practice for many environmental conditions is about 10 mm.
Um den Wärmeertrag des Sonnenkollektors zu optimieren, kann das Abdeckelement aus einer oder mehreren Glasschichten oder einer oder mehreren Kunststoffschichten oder einer Kombination oder gemischten Abfolge aus solchen gebildet ist. Je nach der jeweils herrschenden, optimalen Arbeitstemperatur kann das Abdeckelement dermaßen angepasst werden, dass ein optimaler Kompromiss aus Durchlässigkeit für Solar Strahlung und Reduktion von Wärmeab- Strahlung erzielt wird. Insbesondere bei kalten Außentemperaturen ergibt ein mehrschichtiger Aufbau des Abdeckelements mit mehreren dazwischen liegenden Luftpolstern eine optimale Wärmedämmung, da Wärmeverluste durch Konvektion innerhalb des Sonnenkollektors reduziert werden. In order to optimize the heat output of the solar collector, the cover member may be formed from one or more glass layers or one or more plastic layers or a combination or mixed sequence of such. Depending on the respective prevailing, optimal working temperature, the cover element can be adapted to an optimum compromise of permeability for solar radiation and reduction of heat dissipation. Radiation is achieved. In particular, in cold outside temperatures results in a multi-layered construction of the cover with several intermediate air cushions optimal thermal insulation, since heat losses are reduced by convection within the solar panel.
Von Vorteil kann auch eine Ausführung sein, bei der das Abdeckelement an einer dem Absorber zugewandten Innenseite die Solar Strahlung lenkende oder konzentrierende oder zerstreuende Optikelemente aufweist. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die auf das Abdeckelement auftreffende und diese durchdringende Solarstrahlung in ihrer Richtung zu beein- Aussen und dadurch auch die Verteilung der Strahlungsleistung auf dem Absorber beeinflussen zu können. So ist es beispielsweise möglich, mittels zerstreuender Optikelemente die Ein- strahlungsintensität lokal zu reduzieren oder mittels konzentrierender Optikelemente die Ein- strahlungsintensität lokal zu erhöhen, wodurch auch die Temperatur innerhalb der Absorber- fläche beeinflusst werden kann. So ist es beispielsweise möglich, Zonen des Absorbers, die stärker durchströmt sind, auch mit höherer Strahlungsintensität zu beaufschlagen. Of advantage may also be an embodiment in which the cover has the solar radiation directing or concentrating or dissipating optical elements on an inner side facing the absorber. This measure makes it possible to influence the solar radiation impinging on and penetrating the cover element in its direction, and thereby also being able to influence the distribution of the radiation power on the absorber. It is thus possible, for example, to locally reduce the irradiation intensity by means of dispersive optical elements or to locally increase the intensity of irradiation by means of concentrating optical elements, as a result of which the temperature within the absorber surface can also be influenced. So it is possible, for example, to apply zones of the absorber, which are flowed through more strongly, with higher radiation intensity.
Das oder die Abdeckelemente können beispielsweise aus gehärtetem Glas, vorzugsweise mit reduziertem Eisengehalt, PTFE (Teflon), PVF (Tedlar), ETFE (Hostaflon), Polycarbonat, Po- lymethylmetaacrylat (PMMA) gebildet sein. Die Kunststoffmaterialien haben dabei den Vor- teil, dass sie evtl. auch als Stegdoppelplatten bzw. Stegdreifachplatten herstellbar sind. The covering element or elements may be formed, for example, from tempered glass, preferably with reduced iron content, PTFE (Teflon), PVF (Tedlar), ETFE (Hostaflon), polycarbonate, polymethyl methacrylate (PMMA). The plastic materials have the advantage that they can possibly also be produced as double-skin sheets or triple-skin sheets.
Auf die Ausbildung des Dämmelements an der Unterseite des Absorbers wird an dieser Stelle nicht näher eingegangen, es können dabei alle Wärmedämmmaterialien verwendet werden, die eine ausreichende Alterungs- und Hitzebeständigkeit aufweisen. On the formation of Dämmelements at the bottom of the absorber is not discussed here, it can all thermal insulation materials are used, which have sufficient resistance to aging and heat.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines flächigen Absorbers bereitzustellen, mit dem effiziente Absorberelemente kostengünstig hergestellt werden können. Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein gattungsgemäßes Verfahren mit den kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruches 29 gelöst. Die Verformung des Plattenmaterials aus der Hauptfläche heraus in eine quer dazu verlaufende Richtung und die dabei erfolgende Herstellung der Wandteile zur Distanzierung der beiden Platten erfolgt dabei im selben Verfahrens- schritt wie die Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung. Dieses Herstellverfahren ist daher einfacher und schneller, als bei bekannten Verfahren, bei denen in einem ersten Schritt die Platten so verformt werden, dass die quer zur Hauptflächen verlaufenden Wandteile hergestellt werden und in einem weiteren Verfahrensschritt die stoffschlüssige Verbindung an den Verbindungsbereichen hergestellt wird oder eine Herstellung gemäß dem eingangs beschriebenen Roll-Bond- Verfahren. Bei der Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung wird beim erfindungsgemäßen Verfahren Material aus zumindest einer der beiden Platten ein Verbindungsabschnitt durch Umformung gegenüber der Hauptfläche versetzt und erfordert dies Materialdehnung die die Bildung der schräg bzw. quer verlaufenden Wandteile ermöglicht, durch die der Abstand zwischen den beiden Platten fixiert wird und dadurch der lichte Strömungsquerschnitt für das Wärmeträgerfluid dauerhaft sichergestellt wird. A further object of the invention is to provide a method for producing a planar absorber, with which efficient absorber elements can be produced inexpensively. The object of the invention is achieved by a generic method with the characterizing measures of claim 29. The deformation of the plate material out of the main surface in a direction transverse thereto and the resulting production of the wall parts for distancing the two plates takes place in the same process step as the production of the cohesive connection. This manufacturing method is therefore simpler and faster than in known methods, in which in a first step, the plates are deformed so that the transverse to the main surfaces extending wall parts are prepared and in a further process step, the cohesive connection is made at the connection areas or a production according to the roll-bonding method described above. In the production of the cohesive connection material is offset from at least one of the two plates in the process according to the invention by forming relative to the main surface and this requires material expansion which allows the formation of the obliquely or transversely extending wall parts, fixed by the distance between the two plates and thereby the clear flow cross-section for the heat transfer fluid is permanently ensured.
Zur Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung der beiden Platten im Verbindungsbereich bzw. Randbereich wird vorzugsweise ein elektromagnetisches Fügeverfahren (EMPT) einge- setzt. Bei diesem bereits zuvor beschriebenem Verfahren der elektromagnetischen Puls- Technologie, das auch als Magnetumformung bezeichnet wird, werden die erforderlichen Umform- und Fügekräfte durch impulsartiges Einwirken elektromagnetischer Kräfte auf die leitfähigen Bestandteile zumindest einer der beiden Platten eingebracht. Dabei werden entweder zwei zu fügende Platten ruckartig aufeinander zubewegt oder eine erste Platte von einem Anschlag oder einer Unterlage unterstützt und die zweite Platte ruckartig auf die erste Platte zubewegt. Um eine ausreichende Materialverdrängung und innige, stoffschlüssige Verbindung zu erzielen, ist es von Vorteil, wenn die Platten unmittelbar vor Durchführung des elektromagnetischen Fügeverfahrens (EMPT) zueinander so positioniert werden, dass zwischen einander zugewandten Innenseiten der Platten eine Ausgangsdistanz, insbesondere zwischen 0,5 mm und 3 mm, besteht. Die beiden zu fügenden Platten bewegen sich dabei im Verbindungsbereich mit einer sehr hohen Relativgeschwindigkeit aufeinander zu und werden die erfindungsgemäßen Effekte der Versetzung der Verbindungsabschnitte und die Bildung der quer verlaufenden Wandteile verstärkt erzielt. Dabei ist es auch möglich, dass die Ausgangsdistanz zwischen den Platten durch Rippen und/oder Vorsprünge auf zumindest einer der Innenseiten hergestellt wird. Diese Rippen oder Vorsprünge können durch vorgeordnete Bearbeitungsschritte auf zumindest einer der Platten aufgebracht werden und müssen anschließend die beiden Platten zur Durchführung des elekt- romagnetischen Fügeverfahrens lediglich aufeinander gelegt werden, wobei die Rippen und/oder Vorsprünge bereits für die richtige Ausgangsdistanz für das nachfolgende, elektromagnetische Fügeverfahren sorgen. In weiterer Folge können diese Rippen und/oder Vorsprünge auch das Strömungs verhalten des Wärmeträgerfluids im fertigen Absorber, wie be- reits zuvor beschrieben, vorteilhaft beeinflussen. Die Ausgangsdistanz kann dabei kleiner aber auch größer bzw. gleich dem Abstand zwischen den beiden Platten am fertigen Absorber gewählt sein. To produce the integral connection of the two plates in the connection region or edge region, an electromagnetic joining process (EMPT) is preferably used. In this previously described method of electromagnetic pulse technology, which is also referred to as magnetic forming, the necessary forming and joining forces are introduced by pulsed action of electromagnetic forces on the conductive components of at least one of the two plates. In this case, either two plates to be joined are moved toward one another in a jerky manner or a first plate is supported by a stop or a base and the second plate is moved toward the first plate in a jerky manner. In order to achieve a sufficient material displacement and intimate, cohesive connection, it is advantageous if the plates are positioned relative to each other immediately before performing the electromagnetic joining process (EMPT) that between facing inner sides of the plates an exit distance, in particular between 0.5 mm and 3 mm. The two plates to be joined thereby move towards one another in the connection region with a very high relative speed and the effects according to the invention of the displacement of the connecting sections and the formation of the transverse wall parts are increased. It is also possible that the initial distance between the plates is produced by ribs and / or projections on at least one of the inner sides. These ribs or protrusions may be applied to at least one of the plates by pre-processing steps and then have to drive the two plates to carry out the electrical merely be superimposed on each other by the magnetic joining method, the ribs and / or projections already providing the correct initial distance for the subsequent electromagnetic joining process. As a further consequence, these ribs and / or projections can also advantageously influence the flow behavior of the heat transfer fluid in the finished absorber, as already described above. The initial distance can be smaller but also larger or equal to the distance between the two plates selected on the finished absorber.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens kann weiters darin bestehen, dass auf zu- mindest einer der Platten auf einer der anderen Platte zugewandten Innenseite vor dem Herstellen der stoffschlüssigen Verbindung eine Beschichtung aus einem zum Plattenhauptmate- rial unterschiedlichen Material, insbesondere aus Kunststoff und/oder Metall aufgebracht wird. Durch die Beschichtung einer Platte des Absorberelements ist es möglich, die Wärmeübergangseigenschaften zwischen Plattenmaterial und Wärmeträgerfluid zu verbessern oder abzuschwächen, je nachdem ob eine Erhöhung oder Absenkung des Wärmeübergangs gewünscht ist. Weiters ist es möglich, durch die Beschichtung unerwünschte, chemische Reaktionen zwischen dem Wärmeträgerfluid und dem Plattenhauptmaterial zu reduzieren bzw. zu verhindern. Eine vorteilhafte Materiakombination besteht beispielsweise darin, auf einem Plattenhauptmaterial aus Aluminium die Innenseite mit einer Schicht aus Kupfermaterial zu beschichten, beispielsweise auf elektrochemischem Wege oder durch Aufwalzen oder sonstiges Plattieren, wodurch nachteilige chemische Reaktionen zwischen den Absorberplatten und dem Wärmeträgerfluid bzw. anschließenden Kupferrohrleitungen vermieden werden. An advantageous embodiment of the method may further consist in that applied on at least one of the plates on one of the other plate facing the inside of the cohesive connection before a coating of a material to the plate main material different material, in particular plastic and / or metal becomes. By coating a plate of the absorber element, it is possible to improve or mitigate the heat transfer properties between plate material and heat transfer fluid, depending on whether an increase or decrease in the heat transfer is desired. Furthermore, it is possible to reduce or prevent unwanted chemical reactions between the heat transfer fluid and the main plate material by the coating. An advantageous combination of materials consists, for example, of coating the inner side with a layer of copper material on a plate main material made of aluminum, for example by electrochemical means or by rolling or otherwise plating, whereby adverse chemical reactions between the absorber plates and the heat transfer fluid or subsequent copper pipes are avoided.
Das erfindungsgemäße Herstellverfahren kann auch in der Form angewendet werden, dass auf einer der Platten auf einer von der anderen Platte abgewandten Außenoberfläche vor demThe manufacturing method according to the invention can also be applied in the form that on one of the plates on an outer surface facing away from the other plate before
Herstellen der stoffschlüssigen Verbindung eine Schicht aus einem für Solar Strahlung selektiven Beschichtungsmaterial aufgebracht wird. Insbesondere durch die Verwendung des EMPT- Verfahrens können derartige selektive Beschichtungsmaterialien auch vor der Verbindung der beiden Platten zu einem Absorberelement aufgebracht werden, da diese den Füge- Vorgang nicht nachteilig beeinflussen und durch den Fügevorgang selbst nicht zerstört oder nachteilig verändert werden. Das Herstellverfahren kann weiters dahingehend fortgebildet werden, dass ein linienförmiger stoffschlüssiger Verbindungsbereich durch eine Reihe von sich überlappenden Teilverbindungsbereichen gebildet wird, die zumindest teilweise zeitlich nacheinander hergestellt werden. Auf diese Weise kann auch mit einer Herstellvorrichtung, die nur relativ kleine Verbin- dungsbereiche stoffschlüssig fügen kann in mehreren zeitlich aufeinander folgenden Fügevorgängen ein großer zusammenhängender Verbindungsbereich hergestellt werden, wie es beim Randverbund erforderlich ist. Producing the cohesive connection, a layer of a solar radiation selective coating material is applied. In particular, by using the EMPT method, such selective coating materials can also be applied to an absorber element before joining the two plates, since these do not adversely affect the joining process and are not destroyed or adversely affected by the joining process itself. The manufacturing method can be further developed such that a linear cohesive connection region is formed by a series of overlapping partial connection regions, which are produced at least partially successively in time. In this way, even with a production device which can join only relatively small connecting regions in a materially joined manner, a large contiguous connection region can be produced in a plurality of time-sequential joining processes, as is required in the edge bond.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der ein flächiger Absorber für Solar Strahlung mit gutem solarem Wirkungsgrad wirtschaftlich herstellbar ist. Another object of the invention is to provide a device with which a flat absorber for solar radiation with good solar efficiency can be produced economically.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine gattungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 36 gelöst. Mit einer derartigen Vorrichtung kann unter Verwendung des bereits zuvor beschriebenen EMPT-Verfahrens ein derartiger Absorber sehr wirtschaftlich hergestellt werden. The object of the invention is achieved by a generic device with the characterizing features of claim 36. With such a device, such an absorber can be produced very economically using the previously described EMPT process.
Falls sich dabei die Spulenanordnung einteilig oder mehrteilig im Wesentlichen über dem gesamten Randbereich des Absorbers erstreckt, ist zur Herstellung solcher Absorber lediglich eine sehr kurze Fertigungszeit erforderlich. If, in this case, the coil arrangement extends in one piece or in several parts substantially over the entire edge region of the absorber, only a very short production time is required for producing such absorbers.
Die Erfindung umfasst auch die Verwendung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 38 zur Herstellung eines beschriebenen Absorbers. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. The invention also includes the use of a device according to claim 38 for the manufacture of a described absorber. For a better understanding of the invention, this will be explained in more detail with reference to the following figures.
Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung: Fig. 1 eine Ansicht eines flächigen Absorbers; In each case in a highly schematically simplified representation: FIG. 1 shows a view of a flat absorber;
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Absorber gemäß Fig. 1 entlang Linien II - II; Fig. 3 einen Schnitt durch einen Verbindungsbereich einer weiteren Ausführungsform eines Absorbers; FIG. 2 shows a section through an absorber according to FIG. 1 along lines II-II; FIG. 3 shows a section through a connection region of a further embodiment of an absorber;
Fig. 4 einen Schnitt durch einen Absorber mit ins Innere des Absorbers ragender Rippe bzw. Vor sprung; 4 shows a section through an absorber with protruding into the interior of the absorber rib or jump ahead;
Fig. 5 eine Ansicht einer Ausführungsform eines Absorbers mit einer speziellen Anordnung von Rippen im Inneren; Fig. 6 einen Schnitt durch einen Sonnenkollektor mit einem erfindungsgemäßen Absorber; Figure 5 is a view of an embodiment of an absorber with a special arrangement of ribs in the interior. 6 shows a section through a solar collector with an absorber according to the invention;
Fig. 7 eine mögliche Ausführungsform eines Einlasses bzw. Auslasses an einem erfindungsgemäßen Absorber; 7 shows a possible embodiment of an inlet or outlet on an absorber according to the invention;
Fig. 8 eine weitere mögliche Ausführungsform eines Einlasses oder Auslasses bei einem erfindungsgemäßen Absorber; 8 shows a further possible embodiment of an inlet or outlet in an absorber according to the invention;
Fig. 9 einen Schnitt durch einen Absorber gemäß Fig. 8 entlang Linie IX - IX; FIG. 9 shows a section through an absorber according to FIG. 8 along line IX - IX; FIG.
Fig. 10 eine Ansicht auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Absorbers; 10 shows a view of an apparatus for producing an absorber according to the invention;
Fig. 11 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß Fig. 10; FIG. 11 is a plan view of a device according to FIG. 10; FIG.
Fig. 12 eine Draufsicht auf eine weitere mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung zur Fig. 12 is a plan view of another possible embodiment of a device for
Herstellung eines erfindungsgemäßen Absorbers;  Production of an absorber according to the invention;
Fig. 13 eine Darstellung einer möglichen Verfahrens Variante zur Herstellung eines erfin- dungsgemäßen Absorbers; 13 shows a representation of a possible method variant for producing an absorber according to the invention;
Fig. 14 einen Randbereich einer möglichen Ausführungsform eines Absorbers vor dem 14 shows an edge region of a possible embodiment of an absorber before
Fügevorgang; Fig. 15 einen Schnitt durch eine weitere mögliche Ausführungsform eines Absorbers nach dem Fügevorgang. Joining process; 15 shows a section through a further possible embodiment of an absorber after the joining process.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen. Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mitumfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10. By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, wherein the disclosures contained in the entire description can be mutatis mutandis to the same parts with the same reference numerals or component names. Also, the location information chosen in the description, such as top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and are to be transferred to the new situation mutatis mutandis when a change in position. Furthermore, individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can also represent independent, inventive or inventive solutions. All statements on ranges of values in the description of the present invention should be understood to include any and all sub-ranges thereof, e.g. the indication 1 to 10 should be understood to include all sub-ranges, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10, i. all subregions begin with a lower limit of 1 or greater and end at an upper limit of 10 or less, e.g. 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1 or 5.5 to 10.
Fig. 1 zeigt die Ansicht eines flächigen Absorbers 1 zur Aufnahme von Solarstrahlung und Abgabe von Wärmeenergie an ein im Absorber 1 geführtes Wärmeträgerfluid. Der Absorber 1 umfasst im Wesentlichen zwei zueinander parallel verlaufende Platten 2 und 3, die voneinan- der in einem Abstand 4 (siehe Fig. 2) distanziert angeordnet sind und in ihrem Randbereich 5 einen dichten, stoffschlüssigen Verbindungsbereich 6 bilden. Der dargestellte Absorber 1 besitzt eine rechteckige Grundform, wie sie beispielsweise für den Einbau in Solarkollektoren üblich ist, selbstverständlich sind auch davon abweichende Formen möglich. Wie in Fig. 2 dargestellt, besitzen die beiden Platten 2 und 3 zwei zueinander parallele Hauptflächen 7 und 8, die üblicherweise ebene Flächen darstellen, es sind jedoch selbstverständlich auch gekrümmte Hauptflächen 7, 8 und damit auch gekrümmte Absorber 1 Gegenstand dieser Erfindung. Falls die beiden Platten 2, 3 unterschiedliche Größen aufweisen, wird der gemeinsame Verbindung sbereich 6 im Randbereich 5 der kleineren Platte gebildet. Weiters kann der Verbindungsbereich 6 auch einen Abstand zu den eigentlichen Rändern der Platten 2, 3 aufweisen, was für Montagezwecke hilfreich sein kann.. Fig. 1 shows the view of a planar absorber 1 for receiving solar radiation and delivery of heat energy to a guided in the absorber 1 heat transfer fluid. The absorber 1 essentially comprises two plates 2 and 3 extending parallel to one another, which are arranged at a distance from each other at a distance 4 (see FIG. 2) and form a sealed, integral connection region 6 in their edge region 5. The illustrated absorber 1 has a rectangular basic shape, as is customary, for example, for installation in solar collectors, of course, deviating forms are possible. As shown in Fig. 2, the two plates 2 and 3 have two mutually parallel major surfaces 7 and 8, which usually represent flat surfaces, but it is of course also curved main surfaces 7, 8 and thus also curved absorber 1 subject of this invention. If the two plates 2, 3 have different sizes, the common connection sbereich 6 is formed in the edge region 5 of the smaller plate. Furthermore, the connecting region 6 can also be at a distance from the actual edges of the plates 2, 3, which can be helpful for assembly purposes.
Zur Durchleitung von Wärmeträgerfluid weist der Absorber 1 zumindest zwei Öffnungen 9 auf, wobei abhängig von der Strömungsrichtung des Wärmeträgerfluids eine Öffnung 9 als Einlass 10 und eine zweite Öffnung 9 als Auslass 11 dient. Einlass 10 und Auslass 11 sind vorzugsweise diametral bezüglich einer Mitte 12 des Absorbers 1 angeordnet und wird dadurch ein möglichst großer Teil des Absorbervolumens von Wärmeträgerfluid durchströmt. Die Hauptdurchströmungsrichtung ist dabei durch die kürzeste Verbindung zwischen Einlass 10 und Auslass 11 gebildet. For the passage of heat transfer fluid, the absorber 1 has at least two openings 9, wherein, depending on the flow direction of the heat transfer fluid, an opening 9 serves as an inlet 10 and a second opening 9 as an outlet 11. Inlet 10 and outlet 11 are preferably arranged diametrically with respect to a center 12 of the absorber 1 and thereby the largest possible part of the absorber volume of heat transfer fluid flows through. The main flow direction is formed by the shortest connection between inlet 10 and outlet 11.
Es ist jedoch auch eine Ausbildung des Absorbers 1 ohne Einlass 10 und Auslass 11 möglich, bei der das Wärmeträgerfluid nur im Inneren des Absorbers 1 zirkuliert, z. B. bei Verwendung des Absorbers 1 als Heat-Pipe. In diesem Fall ist lediglich eine verschließbare Befüllöffnung erforderlich. Weiters weist ein solcher Absorber 1 einen Wärmetauscher auf, der als Wärmeschnittstelle zur Übertragung der Wärme vom inneren Kreislauf des Absorbers 1 zu einem externen Wärmekreislauf dient. However, it is also an embodiment of the absorber 1 without inlet 10 and outlet 11 possible in which the heat transfer fluid circulates only in the interior of the absorber 1, z. B. when using the absorber 1 as a heat pipe. In this case, only a closable filling opening is required. Furthermore, such an absorber 1 has a heat exchanger which serves as a heat interface for the transfer of heat from the inner circuit of the absorber 1 to an external heat cycle.
Die Platten 2, 3 bestehen im Wesentlichen aus Metallblechen, es ist jedoch auch möglich, dass zumindest Teile davon z. B. durch hitzebeständige Kunststoffmaterialien gebildet sind. The plates 2, 3 consist essentially of metal sheets, but it is also possible that at least parts thereof z. B. are formed by heat-resistant plastic materials.
Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung gemäß Linie II - II durch den Verbindungsbereich 6 im Randbereich 5 eines Absorbers 1 gemäß Fig. 1. Die beiden Platten 2 und 3 sind im Verbindungsbereich 6 flächig und stoffschlüssig miteinander verbunden, wobei der Verbindungsbereich 6 aus einem Verbindungsabschnitt 63 der ersten Platte 2 und einem Verbindungsabschnitt 64 der zweiten Platte zusammengesetzt ist. Wie in Fig. 2 erkennbar ist, ist der Verbindungsabschnitt 63 der ersten Platte 2 gegenüber deren Hauptfläche 7 in Richtung zur zweiten Platte 3 versetzt, was durch einen Umformvorgang bei der Herstellung erfolgt. Die Platten 2 und 3 weisen außerhalb des Verbindungsbereiches 6 zwischen einer Innenseite 13 der ersten Platte 2 und einer Innenseite 14 der zweiten Platte 3 zueinander einen Abstand 4 auf. Dadurch wird ein innerer Hohlraum 15 im Absorber 1 gebildet, der im Betrieb von einem Wärmeträ- gerfluid 16 durchströmt wird. Das Wärmeträgerfluid 16 kann z.B. zum Großteil aus Wasser gebildet sein, das eine hohe Wärmekapazität aufweist und daher mit einem geringen Volumenstrom einen hoher Wärmeinhalt transportieren kann. Um bei niedrigen Temperaturen ein Gefrieren des Wassers zu verhindern, sind dem Wärmeträgerfluid 16 zumeist auch Frost- Schutzmittel zugesetzt. 2 shows a sectional view according to line II-II through the connection region 6 in the edge region 5 of an absorber 1 according to FIG. 1. The two plates 2 and 3 are connected to one another in the connection region 6 in a materially cohesive manner, wherein the connection region 6 consists of a connection section 63 the first plate 2 and a connecting portion 64 of the second plate is composed. As can be seen in Fig. 2, the connecting portion 63 of the first plate 2 is offset relative to the main surface 7 in the direction of the second plate 3, which takes place by a forming process during manufacture. The plates 2 and 3 have outside the connection region 6 between an inner side 13 of the first plate 2 and an inner side 14 of the second plate 3 to each other at a distance 4. As a result, an inner cavity 15 is formed in the absorber 1, which is in operation by a heat transfer gerfluid 16 is flowed through. The heat transfer fluid 16 may for example be formed largely of water, which has a high heat capacity and therefore can transport a high heat content with a low volume flow. In order to prevent freezing of the water at low temperatures, the heat transfer fluid 16 are usually also frost-protective agents added.
Der Abstand 4 zwischen den beiden Platten 2 und 3 wird durch quer zu den Hauptflächen 7 und 8 der Platten 2 und 3 verlaufende Wandteile 17 bestimmt, der die beiden Platten 2 und 3 in Distanz zueinander hält. In Fig. 2 ist ersichtlich, dass der Wandteil 17 aus der ersten Platte 2 gebildet ist und die zweite Platte 3 auch über den Verbindungsbereich 6 hinaus im Wesentlichen eben verläuft. Wie Fig. 2 zeigt, ist die zweite Platte 3 von einer ebenen Unterlage 18 vollflächig unterstützt, wodurch bei der Herstellung des Verbindungsbereiches 6 die zweite Platte 3 im Wesentlichen unverformt eben bleibt und somit der Verbindungsabschnitt 64 der zweiten Platte 3 gegenüber deren Hauptfläche 8 nicht versetzt ist. The distance 4 between the two plates 2 and 3 is determined by transverse to the major surfaces 7 and 8 of the plates 2 and 3 extending wall parts 17, which holds the two plates 2 and 3 at a distance from each other. In FIG. 2 it can be seen that the wall part 17 is formed from the first plate 2 and the second plate 3 extends substantially even over the connection region 6. As shown in FIG. 2, the second plate 3 is fully supported by a flat base 18, whereby the second plate 3 remains substantially undeformed in the production of the connecting region 6 and thus the connecting portion 64 of the second plate 3 is not offset with respect to its main surface 8 is.
Die erste Platte 2 besitzt im Bereich der Hauptfläche 7 eine erste Wandstärke 19 und liegt diese dabei in einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,12 mm und einer oberen Grenze von 2,5 mm, wobei aus Gründen der Materialersparnis und des besseren Wärmedurchganges eine möglichst geringe Wandstärke 19 gewählt wird, die jedoch noch eine ausreichende, me- chanische Festigkeit des Absorbers 1 für normale Beanspruchungen ergibt. Auch die Wandstärke der zweiten Platte 3 ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,12 mm und einer oberen Grenze von 2,5 mm gewählt. The first plate 2 has in the region of the main surface 7, a first wall thickness 19 and this lies in a range with a lower limit of 0.12 mm and an upper limit of 2.5 mm, for reasons of material savings and better heat transfer a the smallest possible wall thickness 19 is selected, which, however, still provides sufficient mechanical strength of the absorber 1 for normal stresses. The wall thickness of the second plate 3 is also selected from a range with a lower limit of 0.12 mm and an upper limit of 2.5 mm.
Im Verbindungsbereich 6, in dem die beiden Platten 2 und 3 stoffschlüssig miteinander ver- bunden sind, kann die aus den beiden Platten 2 und 3 zusammengesetzte Gesamtwandstärke 21 unterhalb der Summe der einzelnen Wandstärken 19 und 20 der beiden Platten 2 und 3 liegen, was damit zusammenhängt, dass zumindest eine der beiden Platten 2, 3 zur Bildung der quer verlaufenden Wandteile 17 aus der ursprünglich unverformten Hauptfläche 7 bzw. 8 heraus eine Flächenvergrößerung erfährt, womit zumindest lokal eine Dickenverringerung einhergehen kann. Wie Fig. 2 zeigt, nimmt die Wandstärke 19 der Platte 2 vom Verbindungsbereich 6 in Richtung ihrer Hauptfläche 7 geringfügig zu und findet diese Dickenveränderung im dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen innerhalb des quer verlaufenden Wandteiles 17 statt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Dickenveränderung im Wesentlichen beim Übergang des Verbindungsabschnitts 63 im Verbindungsbereich 6 in den quer verlaufenden Wandteil 17 oder aber auch beim Übergang des quer verlaufenden Wandteiles 17 in die Hauptfläche 7 stattfindet. Der Abstand 4 zwischen den beiden Platten 2 und 3 ergibt sich als Summe der Aufwölbungshöhen 22 der von den Hauptflächen 7 und 8 zum Verbindung s- bereich 6 führenden Wandteile 17. Da in Fig. 2 aus der zweiten Platte 3 kein Wandteil 17 aufgewölbt ist, da der Verbindungsabschnitt 64 gegenüber der Hauptfläche 8 nicht versetzt ist, entspricht der Abstand 4 bei der Ausführung in Fig. 2 der Aufwölbungshöhe 22 des Wandteiles 17, der aus der ersten Platte 2 geformt ist. Fig. 2 zeigt weiters auch Teile einer Vorrichtung 23 zum Herstellen der stoffschlüssigen Verbindung im Randbereich 5 bzw. im späteren Verbindungsbereich 6, die eine elektromagnetische Spulenanordnung 24 umfasst, die mit einer in Fig. 2 nicht dargestellten Quelle für elektrische Stromimpulse verbunden ist und bei Auslösung eines Stromimpulses durch Ausüben einer elektromagnetischen Impulskraft die ursprünglich ebene Platte 2 gegen die zweite Platte 3 beschleunigt und dadurch in einem sogenannten elektromagnetischen Fügeverfahren (EMP- Verfahren) den stoffschlüssigen Verbindungsbereich 6 herstellt. Zur Herstellung der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform liegt die zweite Platte 3 mit ihrer Außenfläche 25 vollflächig auf der ebenen Unterlage 18 auf, während die Platte 2 vor Auslösen des Stromimpulses in geringer Distanz, z. B. zwischen 0,5 mm und 3 mm, zur zweiten Platte 3 positioniert wird. Bei Auslösen des Stromimpulses wird der unmittelbar unterhalb der Spulenanordnung 24 positionierte Bereich der Platte 2, der den späteren Verbindungsabschnitt 63 bildet und der zur Ausführung des Verfahrens elektrisch leitfähig ausgebildet ist, mit extrem hoher Beschleunigung auf die zweite Platte 3 hin beschleunigt, wodurch auch der quer verlaufende Wandteil 17 geformt wird und die Platte 2 in Abstand 4 zur Platte 3 fixiert wird. In the connection region 6, in which the two plates 2 and 3 are materially interconnected, the total wall thickness 21 composed of the two plates 2 and 3 can be below the sum of the individual wall thicknesses 19 and 20 of the two plates 2 and 3, what with it that at least one of the two plates 2, 3 undergoes an increase in area from the originally undeformed main surface 7 or 8 to form the transverse wall parts 17, which may at least locally be accompanied by a reduction in thickness. As shown in FIG. 2, the wall thickness 19 of the plate 2 slightly increases from the connection region 6 in the direction of its main surface 7 and finds this change in thickness in the illustrated embodiment substantially within the transverse wall portion 17 instead. However, it is also possible that the change in thickness substantially takes place in the transition of the connecting portion 63 in the connecting region 6 in the transverse wall portion 17 or even in the transition of the transverse wall portion 17 in the main surface 7. The distance 4 between the two plates 2 and 3 is obtained as the sum of the bulge heights 22 of the main surfaces 7 and 8 for connection s-area 6 leading wall parts 17. Since in Fig. 2 from the second plate 3 no wall portion 17 is bulged, Since the connecting portion 64 is not offset from the main surface 8, the distance 4 in the embodiment in Fig. 2 corresponds to the bulge height 22 of the wall portion 17, which is formed from the first plate 2. Fig. 2 also shows parts of a device 23 for producing the material connection in the edge region 5 or in the subsequent connection region 6, which comprises an electromagnetic coil assembly 24 which is connected to a source of electrical current pulses, not shown in FIG. 2 and when triggered a current pulse by exerting an electromagnetic impulse force accelerates the originally flat plate 2 against the second plate 3 and thereby produces in a so-called electromagnetic joining process (EMP method) the cohesive connection region 6. To produce the embodiment shown in FIG. 2, the second plate 3 lies with its outer surface 25 on the entire surface on the flat surface 18, while the plate 2 before triggering the current pulse at a short distance, z. B. between 0.5 mm and 3 mm, to the second plate 3 is positioned. When the current pulse is triggered, the region of the plate 2 positioned immediately below the coil arrangement 24, which forms the later connecting section 63 and which is designed to be electrically conductive for carrying out the method, is accelerated toward the second plate 3 with extremely high acceleration, as a result of which the transverse direction extending wall portion 17 is formed and the plate 2 is fixed at a distance 4 to the plate 3.
Die beiden Platten 2 und 3 können gleiche Wandstärken 19 und 20 aufweisen, jedoch auch wie in Fig. 2 dargestellt, unterschiedliche Wandstärken 19 und 20 aufweisen, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel die Wandstärke 20 der Platte 3 größer ist als die Wandstärke 19 der Platte 2, die mit ihrer Außenseite 26 der Solar Strahlung 27 zugewandt ist. Es ist jedoch auch möglich, bei der dargestellten Ausführungsform eines Absorbers 1 die ebene Platte 3 der Solarstrahlung 27 zuzuwenden. Die durch die quer verlaufenden Wandteile 17 vorliegende räumliche bzw. dreidimensionale Form der ursprünglich ebenen Platte 2 bewirkt einen Versteifungseffekt für den gesamten Absorber 1, wodurch auch bei relativ dünnen Wandstärken 19, 20 der fertige Absorber 1 eine hohe mechanische Belastbarkeit aufweisen kann. The two plates 2 and 3 may have the same wall thicknesses 19 and 20, but also as shown in Fig. 2, have different wall thicknesses 19 and 20, wherein in the illustrated embodiment, the wall thickness 20 of the plate 3 is greater than the wall thickness 19 of the plate 2, with its outer side 26 of the solar radiation 27 faces. However, it is also possible to turn in the illustrated embodiment of an absorber 1, the flat plate 3 of the solar radiation 27. The present through the transverse wall portions 17 spatial or three-dimensional shape of the originally flat plate 2 causes a stiffening effect for the entire absorber 1, whereby even with relatively thin wall thicknesses 19, 20 of the finished absorber 1 can have a high mechanical strength.
Fig. 3 zeigt einen Teilquerschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Absorbers 1, bei dem ein Verbindungsbereich 6 im Inneren der Absorberfläche angeordnet ist. Diese Ausführung des Verbindungsbereiches 6 ist jedoch auch in einem Randbereich 5 eines derartigen Absorbers 1 möglich. 3 shows a partial cross section through a further embodiment of an absorber 1, in which a connecting region 6 is arranged in the interior of the absorber surface. However, this embodiment of the connection region 6 is also possible in an edge region 5 of such an absorber 1.
Wie Fig. 3 zeigt, sind bei dieser Ausführungsform sowohl aus der Platte 2 als auch aus der zweiten Platte 3 Wandteile 17 geformt, die vom Verbindungsbereich 6 ausgehend die beiden Platten 2 und 3 in einem Abstand 4 zueinander fixieren. Dieser Abstand 4 setzt sich, wie bereits zuvor beschrieben, aus den Aufwölbungshöhen 22 der Wandteile 17 zusammen. Wie in Fig. 3 dargestellt, kann dabei der Absorber 1 zu der Fügeebene 28 im Verbindungsbereich 6 etwa symmetrisch ausgebildet sein, es sind jedoch selbstverständlich auch unsymmetrische Ausführungsformen denkbar, die zwischen den Ausführungsformen von Fig. 2 und Fig.3 liegen. Der dargestellte Verbindungsbereich 6 im Inneren einer Absorberfläche bewirkt eine Stabilisierung des Abstandes 4 zwischen den beiden Platten 2 und 3, da bei größeren Flächen des Absorbers 1 durch den Druck des Wärmeträgerfluids 16 die beiden Platten 2 und 3 stark auseinander gewölbt werden könnten. Um einen Absorber 1 über seine gesamte Absorberfläche gegen Aufwölbung zu schützen und die beiden Platten 2 und 3 weitgehend eben halten zu können, ist es von Vorteil, wenn derartige Verbindungsbereiche relativ gleichmäßig über die Absorberfläche verteilt sind und beispielsweise punktförmig sind oder eine Linienform aufweisen. Die durch innere Druckbeaufschlagung auftretende mögliche Aufwölbung hängt dabei stark vom Abstand zwischen benachbarten Verbindungsbereichen 6 ab und kann dadurch die äußere Form eines Absorbers 1 beeinflusst und aktiv gestaltet werden. Es kann auch eine starke Aufwölbung gewünscht sein, falls der Absorber größere lichte Querschnitte für dasAs shown in FIG. 3, in this embodiment, wall parts 17 are formed both from the plate 2 and from the second plate 3, which fix the two plates 2 and 3 at a distance 4 from each other starting from the connection region 6. This distance 4 is, as already described above, from the bulge heights 22 of the wall parts 17 together. As shown in Fig. 3, while the absorber 1 may be approximately symmetrical to the joining plane 28 in the connecting region 6, but of course, asymmetric embodiments are conceivable, which lie between the embodiments of Fig. 2 and Fig.3. The illustrated connection region 6 in the interior of an absorber surface causes a stabilization of the distance 4 between the two plates 2 and 3, since with larger surfaces of the absorber 1 by the pressure of the heat transfer fluid 16, the two plates 2 and 3 could be greatly curved apart. In order to protect an absorber 1 over its entire absorber surface against buckling and to keep the two plates 2 and 3 largely flat, it is advantageous if such connection areas are distributed relatively uniformly over the absorber surface and are for example punctiform or have a line shape. The possible bulge occurring due to internal pressurization depends strongly on the distance between adjacent connecting regions 6 and can thereby influence the external shape of an absorber 1 and be actively designed. It may also be a strong bulge desired if the absorber larger clear cross sections for the
Wärmeträgerfluid 16 aufweisen sollte. Die ursprünglich ebenen Hauptflächen 7, 8 der Platten 2, 3 verlaufen bei diesen Ausführungsformen abschnittsweise nach außen konvex. In Fig. 3 ist weiters dargestellt, dass die der Solarstrahlung 27 zugewandte Außenseite 26 eine für Solar Strahlung selektive Beschichtung 29 aufweisen kann, wodurch der Wirkungsgrad des Absorbers 1 verbessert werden kann, in dem Abstrahlungsverluste reduziert werden. Die Beschichtung 29 kann beispielsweise aus sogenanntem Schwarz-Chrom-Nickel- pigmentiertem Aluminiumoxid oder sogenannten Sputter-Schichten gebildet sein. Diese Beschichtungen 29 besitzen einen hohen Absorbtionsgrad im Wellenlängenbereich der eingestrahlten Solarstrahlung und gleichzeitig einen niedrigen Emissionsgrad im Wellenlängenbereich der vom Absorber 1 abgegebenen Wärmestrahlung, die durch dessen Temperatur be- stimmt wird. Heat transfer fluid 16 should have. The originally flat main surfaces 7, 8 of the plates 2, 3 extend in these embodiments in sections outwardly convex. In Fig. 3 is further shown that the solar radiation 27 facing the outside 26 may have a solar radiation selective coating 29, whereby the efficiency of the absorber 1 can be improved, are reduced in the radiation losses. The coating 29 may be formed, for example, from so-called black-chromium-nickel-pigmented aluminum oxide or so-called sputter layers. These coatings 29 have a high degree of absorption in the wavelength range of the irradiated solar radiation and at the same time a low emissivity in the wavelength range of the thermal radiation emitted by the absorber 1, which is determined by its temperature.
Alternativ ist es auch möglich eine Beschichtung 29 vorzusehen, die reflektierende Eigenschaften aufweist, z.B. um Solar Strahlung vom Absorber 1 an davon distanzierte Orte umzulenken. Alternatively, it is also possible to provide a coating 29 having reflective properties, e.g. to redirect solar radiation from the absorber 1 to distant locations.
Weiters ist es möglich, dass, wie ebenfalls in Fig. 3 dargestellt, auf den einander zugewandten Innenseiten 13 und 14 der Platten 2 und 3 Beschichtungen 30 und 31 aus einem zum Platten- hauptmaterial unterschiedlichen Material angebracht sind. So kann beispielsweise als Platten- hauptmaterial eine Aluminiumlegierung vorgesehen sein, die an den Innenseiten 13 und 14 des Absorbers 1 mit einer Beschichtung 30, 31 aus Kupfer versehen ist, und dadurch in Verbindung mit Kupferrohren zur Versorgung des Absorbers 1 mit Wärmeträgerfluid 16 Korrosionserscheinungen vermieden werden. Neben metallischen Beschichtungen 30, 31 ist es auch möglich, eine der Platten 2, 3 an ihrer Innenseite 13, 14 mit einer Beschichtung 30, 31 aus Kunststoff zu versehen, wodurch ebenfalls ein direkter Kontakt des Wärmeträgerfluids mit dem Plattenhauptmaterial unterbunden wird. Eine derartige Kunststoffbeschichtung könnte einen Wärmeübergang an die Platte 3, die von der Solarstrahlung abgewendet ist, reduzieren und dadurch Wärmeverluste verringern. Wie Fig. 3 zeigt, kann im Verbindungsbereich 6 eine derartige Innenbeschichtung ebenso wie an Metalloberflächen möglicherweise bestehende Oxidschichten aufgrund der extrem hohen Drücke beim Fügen der beiden Platten 2 und 3 gewissermaßen aufgerissen werden und ein direkter, metallischer Kontakt der Plattenhaupt- materialien im Verbindungsbereich hergestellt werden, der die stoffschlüssige Verbindung sicherstellt. Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform eines Verbindungsbereiches 6 kann dadurch erzeugt werden, dass auf die beiden in einer Ausgangsdistanz zueinander positionierten Platten 2, 3 von außen eine Spulenanordnung 24, wie bereits anhand von Fig. 2 beschrieben, einwirkt und dadurch die Platten 2, 3 im Verbindungsbereich aneinander gefügt werden. Die beiden Platten 2 und 3 können dabei vor dem Fügevorgang bereits mit Beschichtungsmaterialien, wie der Beschichtung 29 und/oder einer Beschichtung 30 an der Innenseite versehen sein, da diese den Fügeprozess nicht oder nur unwesentlich beeinflussen. Bei einer der Platten 2, 3 kann die Versetzung des Verbindungsabschnitte 63, 64 gegenüber der jeweiligen Hauptfläche 7, 8 auch in einem vorgeordneten Umformvorgang vor dem Fügevorgang hergestellt werden und z. B. der aus der zweiten Platte 4 vorgeformte Verbindungsabschnitt 64 beim Fügevorgang durch eine entsprechend geformte Unterlage gestützt werden und der Verbindungsabschnitt 63 aus der ersten Platte 3 mittels EMPT-Verfahren angefügt werden. Furthermore, it is possible that, as also shown in Fig. 3, on the facing inner sides 13 and 14 of the plates 2 and 3 coatings 30 and 31 are mounted from a material different from the plate main material. Thus, for example, an aluminum alloy can be provided as the main plate material, which is provided on the inner sides 13 and 14 of the absorber 1 with a coating 30, 31 of copper, and corrosion phenomena are thereby avoided in conjunction with copper tubes for supplying the absorber 1 with heat transfer fluid 16 , In addition to metallic coatings 30, 31, it is also possible to provide one of the plates 2, 3 on its inner side 13, 14 with a coating 30, 31 made of plastic, whereby likewise a direct contact of the heat transfer fluid is prevented with the plate main material. Such a plastic coating could reduce a heat transfer to the plate 3, which is averted from the solar radiation and thereby reduce heat loss. As shown in FIG. 3, in the connection region 6, such inner coating as well as metal surfaces possibly existing oxide layers due to the extremely high pressures in the joining of the two plates 2 and 3 can be torn open and a direct, metallic contact of the plate main materials are made in the connection area , which ensures the cohesive connection. The embodiment of a connection region 6 shown in FIG. 3 can be produced by acting on the two plates 2, 3 positioned at an exit distance from one another from outside a coil arrangement 24, as already described with reference to FIG. 2, and thereby the plates 2, 3 are joined together in the connection area. The two plates 2 and 3 can be provided before the joining process already with coating materials, such as the coating 29 and / or a coating 30 on the inside, as they affect the joining process not or only insignificantly. In one of the plates 2, 3, the displacement of the connecting portions 63, 64 relative to the respective main surface 7, 8 can also be produced in an upstream forming process prior to the joining process and z. B. the preformed from the second plate 4 connecting portion 64 are supported in the joining operation by a correspondingly shaped pad and the connecting portion 63 are added from the first plate 3 by means of EMPT method.
Fig. 4 zeigt einen Teilquerschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Absorbers 1, bei dem zumindest eine der Platten 2, 3, im dargestellten Ausführungsbeispiel die Platte 2 in den inneren Hohlraum 15 des Absorbers 1 ragende Rippen 32 oder Vorsprünge 33 aufweist, wobei die Vorsprünge 33 eher punktförmige Verformungen der Platte 2 darstellen und Rippen 32 eher linienartige Verformungen der Platte 2 darstellen. Diese Rippen 32 bzw. Vorsprünge 33 sind durch Verformung der Platte 2 aus der Hauptfläche 7 heraus quer zu dieser gebildet und weisen quer zur Hauptfläche 7 verlaufende Wandabschnitte 34 auf, die sich der zweiten Platte 3 annähern. In Fig. 4 reicht eine derartige Rippe 32 bzw. ein Vorsprung 33 etwa bis zur Hälfte des Abstandes 4 zwischen den beiden Platten 2 und 3, es ist jedoch auch möglich, dass die verbleibende Distanz 35 bis zur zweiten Platte 3 größer ist oder aber auch bis gegen Null absinkt, wodurch die Rippe 32 bzw. der Vorsprung 33 auch an der zweiten Platte 3 anliegen kann. Es handelt sich dabei jedoch nicht um einen der zuvor beschriebenen Verbindungsbereiche 6, da auch in dem Fall, dass die Platte 2 im Bereich der Rippe 32 bzw. des Vorsprunges 33 die zweite Platte 3 berührt, hier keine stoffschlüssige Verbindung vorliegt. Je nach der Höhe 36, um die eine Rippe 32 oder ein Vorsprung 33 in den inneren Hohlraum 15 des Absorbers 1 ragt, können unterschiedliche Effekte damit erzielt werden. Durch kleine Höhen 36 und insbesondere eine Vielzahl von derartigen Vorsprüngen 33 oder auch Rippen 32 kann bewirkt werden, dass das Wärmeträgerfluid 16 an der Innenseite 13 des Absorbers 1 eine turbulente Strömung ausführt, wodurch der Wärmeübergang von der Platte 2 in die das Wärmeträgerfluid 16 besser ist, als bei einer ausgeprägten laminaren Strömung an der Innenseite 13. Hingegen bewirken größere Höhen 36 bei Rippen 32 eine Lenkung der Durchströmung des Absorbers 1, wodurch die Strömung bei geeigneter Gestaltung der Rippen 32 möglichst gleichmäßig über die gesamte Absorberfläche verteilt wird, um innerhalb des Absorbers 1 möglich geringe Temperaturunterschiede zu bewirken. Die Strömung des Wärmeträgerfluids 16 wird durch derartige Rippen 32 zumindest annähernd in eine dazu parallele Richtung gelenkt und kann durch die Orientierung und Verteilung von derartigen Rippen 32 die Wärmeabfuhr über die Absorberfläche gleichmäßiger gestaltet werden. 4 shows a partial cross section through a further embodiment of an absorber 1, in which at least one of the plates 2, 3, in the illustrated embodiment, the plate 2 in the inner cavity 15 of the absorber 1 projecting ribs 32 or projections 33, wherein the projections 33rd represent rather punctiform deformations of the plate 2 and represent ribs 32 rather linear deformation of the plate 2. These ribs 32 or projections 33 are formed by deformation of the plate 2 from the main surface 7 out transversely to this and have transverse to the main surface 7 extending wall portions 34 which approach the second plate 3. In Fig. 4, such a rib 32 and a projection 33 extends approximately to half of the distance 4 between the two plates 2 and 3, but it is also possible that the remaining distance 35 to the second plate 3 is larger or even drops to zero, whereby the rib 32 and the projection 33 may also rest against the second plate 3. However, this is not one of the previously described connection regions 6, since even in the case that the plate 2 touches the second plate 3 in the region of the rib 32 or the projection 33, there is no material connection there. Depending on the height 36, around which a rib 32 or a projection 33 protrudes into the inner cavity 15 of the absorber 1, different effects can be achieved with it. By small heights 36 and in particular a plurality of such projections 33 or ribs 32 can be effected that the heat transfer fluid 16 performs a turbulent flow on the inner side 13 of the absorber 1, whereby the heat transfer from the plate 2 into which the heat transfer fluid 16 is better , than with a pronounced laminar flow on the inside 13th By contrast, larger heights 36 in ribs 32 cause a steering of the flow through the absorber 1, whereby the flow is distributed as uniformly as possible over the entire absorber surface with a suitable design of the ribs 32 to cause possible small temperature differences within the absorber 1. The flow of the heat transfer fluid 16 is directed by such ribs 32 at least approximately in a direction parallel thereto and by the orientation and distribution of such ribs 32, the heat dissipation over the absorber surface can be made uniform.
Die beschriebenen Rippen 32 oder Vorsprünge 33 können insbesondere durch ein Umform- verfahren aus einer der Platten 2 geformt sein, jedoch auch durch zusätzliche an der Innenseite angebrachte z.B angeklebte oder angeschweißte Formelemente. The described ribs 32 or projections 33 may be formed in particular by a forming process of one of the plates 2, but also by additional attached to the inside, for example glued or welded form elements.
Die Rippen 32 bzw. Vorsprünge 33 können wirtschaftlich bereits in eine Platte 32 vor der Herstellung einer Verbindung mit einer zweiten Platte 3 hergestellt werden. The ribs 32 or projections 33 can be produced economically already in a plate 32 before the production of a connection with a second plate 3.
Ein Umformen der Rippen 32 oder Vorsprünge 33 aus der Platte 2 kann beispielsweise unter Verwendung einer strichliert dargestellten Matrize 37 erfolgen, in die die ursprünglich ebene Platte 2 mechanisch plastisch verformt wird. Die Verformung kann dabei mittels des bereits zuvor beschriebenen EMPT- Verfahrens, also unter Einwirkung von elektromagnetischen Im- pulskräften erfolgen, die über eine ebenfalls strichliert angedeutete Spulenanordnung 24 eingebracht werden. Alternativ ist auch eine Umformung mittels eines strichpunktiert dargestellten Stempels möglich. Forming the ribs 32 or protrusions 33 from the plate 2 can be done, for example, using a die 37 shown in dashed lines, in which the originally flat plate 2 is mechanically plastically deformed. In this case, the deformation can be effected by means of the previously described EMPT method, that is to say under the action of electromagnetic pulse forces which are introduced via a coil arrangement 24, which is also indicated by dashed lines. Alternatively, a deformation by means of a punch-dot stamp shown possible.
Bei der Herstellung von solchen Rippen 32 oder Vorsprüngen 33 mittels Umformung der Platte 2 aus der Hauptfläche 7 heraus ist es möglich, dass die Innenseite 13 oder die Außenseite 26 mit einer der zuvor beschriebenen Beschichtungen versehen ist. In the production of such ribs 32 or projections 33 by means of forming the plate 2 out of the main surface 7, it is possible for the inner side 13 or the outer side 26 to be provided with one of the above-described coatings.
Fig. 5 zeigt eine Ansicht eines rechteckigen Absorbers 1, bei dem in der Absorberfläche in den inneren Hohlraum 15 ragende Rippen 32 angeordnet sind. Diese Rippen 32 sind ähnlich zu Rippen eines Blattes angeordnet und bewirken eine gleichmäßige Durchströmung des Absorbers 1 mit Wärmeträgerfluid 16. Die Rippen 32 verlaufen dabei abweichend von der Hauptdurchströmungsrichtung 38, die im Wesentlichen vom Einlass 10 zum Auslass 11 am Absorber 1 verläuft. Die Rippen 32 bewirken, dass keine ausgeprägten Zonen mit geringer Durchströmung mit Wärmeträgerf uid 16 entstehen, die durch geringere Wärmeabfuhr eine höhere Temperatur annehmen würden und dadurch die Wärmeverluste durch Abstrahlung erhöht werden. Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch einen Sonnenkollektor 39, der im Aufbau dem aus dem Stand der Technik bekannten Sonnenkollektortypen entspricht, jedoch einen erfindungsgemäßen Absorber 1 umfasst. Der Absorber 1 ist dabei in einem Kollektorgehäuse 40 eingebaut, wobei je nach Bauart des Kollektorgehäuses 40 der Sonnenkollektor 39 als Rahmenkollektor oder Wannenkollektor bezeichnet werden. Zur Reduktion von Wärmeverlusten über die Un- terseite 41 des Sonnenkollektors 39 kann zwischen dem Absorber 1 und der Unterseite 41 des Sonnenkollektors 39 ein Dämmelement 42 angeordnet sein, das eine möglichst niedrige Wärmedurchgangszahl aufweist und über eine ausreichende Temperatur- und Alterungsbeständigkeit verfügt. Auf der der Solarstrahlung 27 zugewandten Seite des Absorbers 1 ist in einem Abstand 43 zur Außenseite 26 des Absorbers 1 ein für Solarstrahlung durchlässiges Abdeckelement 44 angeordnet, das für vom Absorber 1 abgegebene Wärmestrahlung eine möglichst geringe Durchlässigkeit aufweist, wodurch die Solarstrahlung im Wesentlichen ungehindert bis zum Absorber 1 gelangen kann, jedoch Wärmeverluste durch Wärmeabstrah- lung reduziert werden. Der Abstand 43 kann dabei aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 mm und einer oberen Grenze von 50 mm gewählt werden, wobei die kleineren Ab- standwerte in Bezug auf die Dämmwirkung nicht so gut sind, jedoch eine niedrige Bauhöhe des Sonnenkollektors 39 ergeben und sich derartige Kollektoren besonders gut in Dachflächen integrieren lassen. Bei größeren Abständen 43 nimmt die Gefahr zu, dass sich zwischen Absorber 1 und Abdeckelement 44 Konvektionsströmungen ausbilden, die ebenfalls eine Erhöhung der Wärmeverluste bewirken können. Ein vorteilhafter Wert für den Abstand 43 liegt daher bei ca. 10 mm. 5 shows a view of a rectangular absorber 1, in which ribs 32 projecting into the inner cavity 15 are arranged in the absorber surface. These ribs 32 are arranged similar to ribs of a blade and cause a uniform flow through the absorber 1 with heat transfer fluid 16. The ribs 32 extend differently from the main flow direction 38, which extends substantially from the inlet 10 to the outlet 11 at the absorber 1. The ribs 32 cause no pronounced zones with less Throughflow with Wärmeträgerf uid 16 arise, which would assume a higher temperature by lower heat dissipation and thus the heat losses are increased by radiation. 6 shows a cross section through a solar collector 39, which corresponds in construction to the type of solar collector known from the prior art, but comprises an absorber 1 according to the invention. The absorber 1 is installed in a collector housing 40, wherein, depending on the design of the collector housing 40 of the solar collector 39 are referred to as a frame collector or pan collector. To reduce heat losses via the lower side 41 of the solar collector 39, an insulating element 42 can be arranged between the absorber 1 and the lower side 41 of the solar collector 39, which has the lowest possible heat transfer coefficient and has sufficient temperature and aging resistance. On the side facing the solar radiation 27 side of the absorber 1 is at a distance 43 to the outside 26 of the absorber 1, a solar radiation permeable cover 44 is arranged, which has a very low permeability for emitted from the absorber 1 heat radiation, whereby the solar radiation substantially unhindered until Absorber 1 can get, but heat losses are reduced by heat radiation. The distance 43 can be selected from a range with a lower limit of 1 mm and an upper limit of 50 mm, the smaller distance values with respect to the insulating effect are not so good, but give a low overall height of the solar collector 39 and Such collectors can be integrated particularly well in roof areas. With larger distances 43, the risk increases that form between convection fan 1 and cover 44 convection currents, which can also cause an increase in heat losses. An advantageous value for the distance 43 is therefore about 10 mm.
Als optionales Merkmal eines erfindungsgemäßen Sonnenkollektors 39 ist in Fig. 6 dargestellt, dass das Abdeckelement 44 an seiner dem Absorber 1 zugewandten Innenseite 45 Optikelemente 46 aufweist, die lichtlenkende, lichtkonzentrierende oder lichtzerstreuende Eigen- Schäften besitzen. Die Optikelemente 46 können dazu konkave oder konvexe Oberflächen aufweisen und können dazu dienen, die einfallende Solarstrahlung im Fall von konzentrierenden Eigenschaften auf bestimmte Zonen des Absorbers 1 zu konzentrieren oder im Fall von zerstreuenden Optikelementen die einfallende Solarstrahlung in bestimmten Zonen der Ab- sorberfläche abzuschwächen und bei lichtlenkenden Eigenschaften ebenfalls in gewissen Flächenbereichen abzuschwächen und anderen Flächenbereichen zuzuführen. Dies kann beispielsweise dazu verwendet werden, Abschnitte des Absorbers 1, in dem eine geringere Wärmeabfuhr möglich ist, mit weniger Solar Strahlung zu beaufschlagen und diese im Gegenzug auf Abschnitte des Absorbers 1 umzulenken, in denen eine bessere Wärmeaufnahme bzw. Wärmeabfuhr gegeben ist. As an optional feature of a solar collector 39 according to the invention, it is shown in FIG. 6 that the cover element 44 has optical elements 46 on its inner side facing the absorber 1 which have light-directing, light-concentrating or light-scattering properties. The optical elements 46 may have concave or convex surfaces for this purpose and may serve to concentrate the incident solar radiation in the case of concentrating properties on certain zones of the absorber 1 or, in the case of dispersive optical elements, the incident solar radiation in certain zones of the absorber. To reduce sorber surface and mitigate in light-guiding properties also in certain areas and other surface areas. This can be used, for example, to apply portions of the absorber 1, in which a lower heat dissipation is possible, with less solar radiation and in turn redirect it to sections of the absorber 1, in which a better heat absorption and heat dissipation is given.
Weiters ist es möglich, dass der Absorber 1 auf seiner der Solar Strahlung 27 zugewandten Außenseite 26 gegenüber der Hauptfläche 7 aufragende Vorsprünge 47 aufweist, die die Form von Kugelkalotten, Pyramidenabschnitten, Kegelabschnitten, Zylindersegmenten oder Wellenabschnitten besitzen. Diese Vorsprünge 47 bewirken, dass Konvektions Strömungen im Inneren des Sonnenkollektors 39 gebremst werden und dadurch Wärmeverluste an die Umwelt reduziert werden. Weiters können die Vorsprünge 47 bewirken, dass die Absorption von Solarstrahlung aus gewissen Richtungen verbessert wird. Furthermore, it is possible that the absorber 1 on its solar radiation 27 facing outside 26 opposite the main surface 7 upstanding projections 47 which have the shape of spherical caps, pyramidal sections, conical sections, cylinder segments or shaft sections. These projections 47 cause convection currents are braked in the interior of the solar collector 39, thereby reducing heat loss to the environment. Furthermore, the protrusions 47 can cause the absorption of solar radiation from certain directions to be improved.
Fig. 7 zeigt an einer Ecke eines Absorbers 1 eine mögliche Ausführungsform eines Einlasses 10, der bei Umkehrung der Durchströmungsrichtung 48 als Auslass 11 dienen kann. Bei dieser Ausführung eines Einlasses 10, umfasst dieser eine Öffnung 9 im Randbereich 5 des Absorbers 1, der auch einen Verbindungsbereich 6 darstellt und ist die stoffschlüssige Verbin- dung zwischen den Platten 2 und 3 im Bereich des Einlasses 10 unterbrochen. Das Wärmeträ- gerfluid 16 wird bei dieser Ausführungsform etwa in Richtung der Fügeebene 28 in den inneren Hohlraum 15 des Absorbers 1 eingebracht. Insbesondere ist es möglich, bei einem derartigen Einlass 10 bei der Herstellung der Verbindung im Randbereich 5 einen Rohrstutzen 49 einzusetzen, der durch die Verbindungsherstellung in seiner Position fixiert werden kann und zur Aufnahme von Leitungsanschlüssen oder dergleichen verwendet werden kann. FIG. 7 shows at a corner of an absorber 1 a possible embodiment of an inlet 10, which can serve as an outlet 11 when the throughflow direction 48 is reversed. In this embodiment of an inlet 10, this comprises an opening 9 in the edge region 5 of the absorber 1, which also constitutes a connection region 6, and the cohesive connection between the plates 2 and 3 in the region of the inlet 10 is interrupted. In this embodiment, the heat carrier fluid 16 is introduced approximately in the direction of the joining plane 28 into the inner cavity 15 of the absorber 1. In particular, it is possible in such an inlet 10 in the manufacture of the compound in the edge region 5 to use a pipe socket 49, which can be fixed in position by the connection preparation and can be used for receiving line connections or the like.
Fig. 8 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Einlasses 10, bei der dieser nicht im Randbereich 5 des Absorbers 1 angeordnet ist, sondern durch eine Öffnung 9 in einer der Platten 2 oder 3 im Bereich der Hauptfläche 7 oder 8 gebildet ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Verbindungsbereich 6 im Randbereich 5 des Absorbers 1 ohne Unterbrechung hergestellt werden kann und Einlässe 10 bzw. 11 nachträglich durch Einbringung der entsprechenden Öffnungen 9 positioniert werden. In Fig. 9 ist ein Schnitt durch den Einlassbereich eines Absorbers 1 gemäß der Ausführung in Fig. 8 dargestellt und ist die Zufüh- rung des Wärmeträgerfluids 16 über einen Anschlussstutzen 50 in der Hauptfläche 7 der Platte 2 erkennbar. 8 shows an alternative embodiment of an inlet 10, in which it is not arranged in the edge region 5 of the absorber 1, but is formed by an opening 9 in one of the plates 2 or 3 in the area of the main surface 7 or 8. This embodiment has the advantage that the connecting region 6 in the edge region 5 of the absorber 1 can be produced without interruption and inlets 10 and 11 are subsequently positioned by introducing the corresponding openings 9. FIG. 9 shows a section through the inlet region of an absorber 1 according to the embodiment in FIG. 8, and is the supply of tion of the heat transfer fluid 16 via a connecting piece 50 in the main surface 7 of the plate 2 recognizable.
In den Fig. 10 und 11 ist eine mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung 23 mittels derer ein erfindungsgemäßer Absorber 1 bzw. ein solcher mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden kann, wobei in Fig. 10 eine Horizontalansicht und in Fig. 11 eine Draufsicht dargestellt ist. FIGS. 10 and 11 show a possible embodiment of a device 23 by means of which an absorber 1 according to the invention or such can be produced by means of the method according to the invention, FIG. 10 showing a horizontal view and FIG. 11 a plan view.
Die Vorrichtung 23 umfasst mehrere Spulenanordnungen 24, mit denen unterschiedliche Ver- bindungsbereiche 6 zwischen zwei Platten 2 und 3 hergestellt werden und der Absorber 1 gewissermaßen schrittweise entsteht. Die Platten 2 und 3 werden in diesem Ausführungsbeispiel von Blechrollen 51 abgewickelt und einer ersten Verbindungs Station 52 zugeführt, in der die beiden streifenförmigen, übereinander liegenden Platten 2 und 3 im Randbereich 5 zu einem Verbindungsbereich 6 verbunden werden. In der Verbindungs Station 52 sind Spulenano- rdnungen 24 angeordnet, mit denen mittels eines EMPT- Verfahrens die beiden Platten 2 und 3 an ihren Längskanten gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren stoffschlüssig verbunden werden. Die Spulenanordnungen 24 sind dazu mit einer Stromquelle 53 zur Erzeugung der elektrischen Stromimpulse leitungs verbunden und wird der Verbindungsbereich 6 schrittweise bzw. taktweise hergestellt. The device 23 comprises a plurality of coil arrangements 24, with which different connection regions 6 are produced between two plates 2 and 3, and the absorber 1, as it were, arises stepwise. The plates 2 and 3 are unwound in this embodiment of sheet metal rollers 51 and a first connection station 52 fed, in which the two strip-shaped, superimposed plates 2 and 3 are connected in the edge region 5 to a connecting portion 6. Coil arrays 24 are arranged in the connection station 52, by means of which, by means of an EMPT method, the two plates 2 and 3 are materially connected at their longitudinal edges in accordance with the method described above. The coil assemblies 24 are connected to a power source 53 for generating the electric current pulses line and the connection region 6 is produced stepwise or intermittently.
Nach der ersten Verbindungsstation 52 sind die beiden Platten 2 und 3 an ihren Längskanten bereits verbunden und werden einer zweiten Verbindungs Station 54 zugeführt, in der ebenfalls mittels einer Spulenanordnung 24 ein quer zur Transportrichtung 55 verlaufender Verbindungsbereich 6 hergestellt wird, der eine Vorderkante bzw. Hinterkante eines Absorberele- ments 1 und einen späteren Randbereich 5 bildet. Die Breite 56 eines Absorbers 1 ist in dieser Ausführungsform bzw. bei diesem Herstellungsverfahren durch die Ausgangsrollenbreite nach oben begrenzt. Es ist jedoch möglich, dass die Spulenanordnung 24 an die Längsmittelachse der Plattenstreifen angenähert werden, wodurch die Breite 56 des Absorbers reduziert werden kann, indem dieser nachträglich beschnitten wird. Die Länge 57 eines Absorbers 1 ergibt sich durch den Abstand, in dem von der zweiten Verbindungsstation 54 die quer zur Transportrichtung 55 verlaufenden Verbindungsbereiche 6 hergestellt werden. Wie die Fig. 10 und 11 zeigen, können in der zweiten Verbindungsstation 54, aber auch in der ersten Verbindungs Station 52, zusätzliche Spulenanordnungen 24 enthalten sein, mit denen im Inneren der Absorberfläche zusätzliche Verbindungsbereiche 6 hergestellt werden können, um den Abstand 4 zwischen den Platten 2 und 3 an mehreren Stellen zu fixieren. Die zusätzlichen Verbindungsbereiche 6 sind in Fig. 11 als kleine Kreise dargestellt. Nach der zweiten Verbindungsstation 54 werden die noch zusammenhängenden Absorberelemente 1 entlang einer Trennlinie 58 quer zur Transportrichtung getrennt. After the first connection station 52, the two plates 2 and 3 are already connected at their longitudinal edges and are fed to a second connection station 54, in which also by means of a coil assembly 24, a transversely to the transport direction 55 extending connecting portion 6 is prepared, which has a leading edge or trailing edge an absorber element 1 and a later edge region 5 forms. The width 56 of an absorber 1 is limited in this embodiment or in this manufacturing process by the output roller width upwards. However, it is possible that the coil assembly 24 can be approximated to the longitudinal center axis of the plate strips, whereby the width 56 of the absorber can be reduced by this is subsequently trimmed. The length 57 of an absorber 1 results from the distance in which the connecting regions 6 extending transversely to the transport direction 55 are produced by the second connection station 54. As shown in FIGS. 10 and 11, in the second connection station 54, but also in the first connection station 52, additional coil arrangements 24 may be included with which inside The absorber surface additional connecting portions 6 can be made to fix the distance 4 between the plates 2 and 3 at several points. The additional connection areas 6 are shown in FIG. 11 as small circles. After the second connection station 54, the still contiguous absorber elements 1 are separated along a parting line 58 transversely to the transport direction.
In Fig. 12 ist eine weitere und mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung 23 zur Herstellung eines Absorbers 1 dargestellt. Hierbei werden der Vorrichtung 23 zwei Zuschnitte der Platten 2 und 3 zugeführt und wird durch die Spulenanordnung 24 im Wesentlichen der ge- samte Randbereich 25 der beiden Platten 2 und 3 zu einem Verbindungsbereich 6 verbunden. In Fig. 12 ist die Spulenanordnung 24 zweiteilig und umfasst zwei L-förmige Spulenanordnungen 24. Weiters ist es möglich, dass zwischen benachbarten Spulenanordnungen 24 zwei Rohrstutzen 49 eingesetzt werden, die nach Herstellung der Verbindung den späteren Einlas s 10 bzw. den Auslass 11 für den Absorber 1 bilden. Einlass 10 und Auslass 11 entsprechen in dieser Ausführungsform beispielsweise der anhand von Fig. 7 beschriebenen Ausführung.FIG. 12 shows a further and possible embodiment of a device 23 for producing an absorber 1. In this case, the device 23 is supplied with two blanks of the plates 2 and 3, and essentially the entire edge region 25 of the two plates 2 and 3 is connected by the coil arrangement 24 to form a connection region 6. In Fig. 12, the coil assembly 24 is in two parts and includes two L-shaped coil assemblies 24. Further, it is possible that between adjacent coil assemblies 24, two pipe sockets 49 are used, which after connection of the later Einlas s 10 and the outlet 11 for form the absorber 1. Inlet 10 and outlet 11 correspond in this embodiment, for example, the embodiment described with reference to FIG. 7.
Dadurch, dass sich die Spulenanordnungen 24 im Wesentlichen über den gesamten Randbereich 5 der Platten 2 und 3 erstrecken, kann mittels einer einzigen Auslösung der Stromentladung und des dadurch bewirkten Kraftimpulses der gesamte Randbereich 5 eines Absorbers 1 zu einem Verbindungsbereich 6 mit stoffschlüssiger Verbindung umgeformt werden. Characterized in that the coil assemblies 24 extend substantially over the entire edge region 5 of the plates 2 and 3, by means of a single triggering of the current discharge and the force pulse caused thereby the entire edge region 5 of an absorber 1 can be converted to a connection region 6 with material connection.
Fig. 13 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Absorbers 1, bei dem mittels einer Spulenanordnung 24 eine Reihe von sich überlappenden Teilverbindungsbereichen 59, 60, 61 usw. hergestellt werden, die zusammen den Verbindungsbereich 6 bilden. Dabei kann es möglich sein, die Platten 2 und 3 durch die Spulenanordnung 24 zu fördern oder umgekehrt die Vorrichtung 23 mit der Spulenanordnung 24 entlang des Randbereiches 5 der Platten 2 und 3 zu bewegen. Nach Herstellung eines Teilverbindungsbereiches 59, 60, 61 werden die Platten 2, 3 und die Spulenanordnung 24 relativ zueinander bewegt, wodurch schrittweise ein zusammenhängender Verbindungsbereich 6 gebildet wird. Weiters ist es möglich, dass, wie in strichlierten Linien angedeutet, eine zweite Spulenanordnung 24' vorgesehen ist, die in Distanz zur ersten Spulenanordnung 24 angeordnet ist. Wenn beide Spulenanordnungen 24, 24' zeitgleich aktiviert werden, werden voneinander beabstandete Teilverbindungsbereiche 59 und 61 hergestellt, also ein Verbindungsbereich 6 mit regelmäßigen Lücken, die in einem zweiten Verfahrensschritt nach Verschieben der Platten 2, 3 durch weitere Teilverbindungsbereiche 60, ... verschlossen werden und kann auf diese Art wieder ein zusammenhängender Verbindungsbereich 6 im Randbereich 5 des Absorbers 1 hergestellt werden. In den Fig. 14 ist eine weitere mögliche Ausführungsvariante für das Verfahren zur Herstellung eines Absorbers 1 aus zwei Platten 2 und 3 dargestellt. Fig. 14 zeigt dabei die Platten 2 und 3 vor Durchführung des Fügeverfahrens und mit strichlierten Linien den Verbindungsbereich 6 nach Durchführung des Fügeverfahrens. Dabei wird die Platte 3 vollflächig von einer Unterlage 18 unterstützt und die zweite Platte 2 in eine Ausgangsdistanz 62 zur Platte 3 positioniert. Anschließend wird der Randbereich 5 der Platten 2 und 3 durch Einwirkung einer Spulenanordnung 24 unter Anwendung des zuvor beschriebenen EMPT- Verfahrens zu einem Verbindungsbereich 6 stoffschlüssig verbunden (strichlierte Linien. Durch die Ausgangsdistanz 62 zwischen den Platten 2 und 3 besitzt die Platte 2 einen ausreichenden Weg zur Beschleunigung in Richtung auf die Platte 3 hin und kann dadurch beim Auftreffen eine äußerst innige stoffschlüssige Verbindung zwischen den Platten 2 und 3 erfolgen. Um die gegenseitige Positionierung vor dem Fügevorgang zu erleichtern, kann es vorgesehen sein, dass auf einer der Platten 2, 3 oder beiden Platten 2, 3 Rippen 32 und/oder Vorsprünge 33 ausgebildet sind, die so gestaltet sein können, dass die für die Durchführung des Fügevorganges optimale Ausgangsdistanz 62 vorgegeben wird. FIG. 13 shows a possible embodiment of the method for producing an absorber 1, in which a series of overlapping partial connection regions 59, 60, 61, etc., which together form the connection region 6, are produced by means of a coil arrangement 24. It may be possible to convey the plates 2 and 3 through the coil assembly 24 or vice versa to move the device 23 with the coil assembly 24 along the edge region 5 of the plates 2 and 3. After making a partial connection region 59, 60, 61, the plates 2, 3 and the coil assembly 24 are moved relative to each other, whereby a continuous connection region 6 is formed stepwise. Furthermore, it is possible that, as indicated by dashed lines, a second coil arrangement 24 'is provided which is arranged at a distance from the first coil arrangement 24. When both coil assemblies 24, 24 'are activated at the same time, mutually spaced partial connection regions 59 and 61 are produced, that is, a connection region 6 with regular gaps, which in a second process step after displacement of the plates 2, 3 by Further partial connection areas 60,... can be closed and, in this way, a contiguous connection area 6 can again be produced in the edge area 5 of the absorber 1. FIG. 14 shows a further possible embodiment variant for the method for producing an absorber 1 from two plates 2 and 3. Fig. 14 shows the plates 2 and 3 before performing the joining process and with dashed lines the connecting portion 6 after performing the joining process. The plate 3 is supported over its entire surface by a pad 18 and the second plate 2 is positioned in an initial distance 62 to the plate 3. Subsequently, the edge region 5 of the plates 2 and 3 is integrally connected (dashed lines) by the action of a coil arrangement 24 using the EMPT method described above.Through the output distance 62 between the plates 2 and 3, the plate 2 has a sufficient path for acceleration in the direction of the plate 3 and thereby an extremely intimate cohesive connection between the plates 2 and 3 can take place on impact In order to facilitate the mutual positioning before the joining process, it can be provided that on one of the plates 2, 3 or two plates 2, 3 ribs 32 and / or projections 33 are formed, which can be designed so that the optimum for the implementation of the joining process output distance 62 is specified.
In Fig. 15 ist eine Ausführungsform eines Absorbers 1 im Teilschnitt dargestellt, bei der zwischen den Platten 2, 3 eine Zwischenplatte 65 angeordnet ist, die sich zwischen zwei benachbarten Verbindungsbereichen 6 erstreckt und einen zwischen den Platten 2, 3 befindlichen Hohlraum 15 für Wärmeträgerfluid 16 in zwei druckdicht voneinander getrennte Teilhohlräume 66, 67 unterteilt. Durch diese Ausführung können innerhalb des Absorbers 1 zwei voneinander getrennte Strömungswege für Wärmeträgerfluid ausgebildet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Platten 2, 3 zwischen den Verbindungsbereichen konvex nach außen gewölbt, während die Zwischenplatte 65 eben zwischen den Platten 2, 3 verläuft. Die Herstellung dieser Ausführungsform kann so erfolgen, dass die Zwischenplatte 65 auf einer ebenen Unterlage bereitgestellt wird, anschließend die zweite Platte 3 von oben her mittels der zuvor beschriebenen Verfahren mit der Zwischenplatte 65 gefügt wird und nach einem Wenden und Auflegen auf einer in den Verbindungsbereichen 6 wirksamen Unterstützung die zweite Platte 2 von oben her angefügt wird. Die Hauptflächen 7, 8 der Platten 2, 3 können nach dem Fügen noch eben und parallel zur Zwischenplatte 65 sein, wie strichliert dargestellt, es ist jedoch möglich, die Platten 2, 3 wie dargestellt zwischen den Verbindungsbereichen durch innere Druckbeaufschlagung - z.B. im Zuge einer Dichtheitsprüfung - konvex nach außen zu verformen, wodurch der lichte Querschnitt für die Aufnahme oder Durchleitung von Wärmeträgerfluid 16 vergrößert werden kann, was auch bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt werden kannDie Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführung s Varianten des Absorbers 1, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten desselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst. In Fig. 15, an embodiment of an absorber 1 is shown in partial section, in which between the plates 2, 3, an intermediate plate 65 is arranged, which extends between two adjacent connecting portions 6 and located between the plates 2, 3 cavity 15 for heat transfer fluid sixteenth divided into two pressure-tightly separated part cavities 66, 67. By this embodiment, two separate flow paths for heat transfer fluid can be formed within the absorber 1. In the illustrated embodiment, the plates 2, 3 are curved convexly outward between the connecting regions, while the intermediate plate 65 extends evenly between the plates 2, 3. The production of this embodiment can be carried out so that the intermediate plate 65 is provided on a flat surface, then the second plate 3 is joined from above with the intermediate plate 65 by means of the previously described methods and after being turned on and laid on one in the connecting regions 6 effective support the second plate 2 is added from above. The main surfaces 7, 8 of the plates 2, 3 can still be flat and parallel to the intermediate plate 65 after joining, as shown by dashed lines, but it is possible, the plates 2, 3 as shown between the connecting portions by internal pressurization - eg in the course of Leak test - convex outward deforming, whereby the clear cross section for receiving or passage of heat transfer fluid 16 can be increased, which can also be carried out in the embodiments described above The embodiments show possible embodiments s variants of the absorber 1, which should be noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated embodiments thereof, but rather also various combinations of the individual embodiments are mutually possible and this variation possibility due to the doctrine of technical action by representational invention in the skill of skilled in the art. So are all conceivable embodiments, which are possible by combinations of individual details of the illustrated and described embodiment variant, includes the scope of protection.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Absorbers 1 dieser bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden. For the sake of order, it should finally be pointed out that for a better understanding of the structure of the absorber 1, this or its constituent parts have been shown partially unevenly and / or enlarged and / or reduced in size.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden. The task underlying the independent inventive solutions can be taken from the description.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8, 9; 10, 11; 12; 13; 14; 15 ge- zeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen. Bezugszeichenaufstellung Above all, the individual in Figs. 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8, 9; 10, 11; 12; 13; 14; 15 show embodiments form the subject of independent solutions according to the invention. The relevant objects and solutions according to the invention can be found in the detailed descriptions of these figures. REFERENCE NUMBERS
Absorber 36 Höhe Absorber 36 height
Platte 37 Matrize  Plate 37 die
Platte 38 Hauptdurchströmungsrichtung Plate 38 main flow direction
Abstand 39 Sonnenkollektor Distance 39 solar collector
Randbereich 40 Kollektorgehäu se  Randbereich 40 Kollektorgehäu se
Verbindungsbereich 41 Unterseite Connection area 41 bottom
Hauptfläche 42 Dämmelement  Main area 42 insulating element
Hauptfläche 43 Abstand  Main area 43 distance
Öffnung 44 Abdeckelement  Opening 44 cover
Einlass 45 Innenseite  Inlet 45 inside
Auslass 46 Optikelement Outlet 46 optical element
Mitte 47 Vorsprung  Middle 47 projection
Innenseite 48 Strömungsrichtung  Inside 48 flow direction
Innenseite 49 Rohrstutzen  Inside 49 pipe sockets
Hohlraum 50 Anschlussstutzen  Cavity 50 connecting pieces
Wärmeträgerfluid 51 Blechrolle Heat transfer fluid 51 sheet roll
Wandteil 52 Verbindungsstation  Wall section 52 connection station
Unterlage 53 Stromquelle  Pad 53 Power source
Wandstärke 54 Verbindung s Station  Wall thickness 54 connection s station
Wandstärke 55 Tran Sportrichtung  Wall thickness 55 Tran Sportrichtung
Gesamtwandstärke 56 Breite Total wall thickness 56 width
Aufwölbungshöhe 57 Länge  Buckling height 57 length
Vorrichtung 58 Trennlinie  Device 58 dividing line
Spulenanordnung 59 Teilverbindungsbereich Coil arrangement 59 partial connection area
Außenseite 60 Teilverbindungsbereich Outside 60 part connection area
Außenseite 61 TeilverbindungsbereichOutside 61 Part connection area
Solarstrahlung 62 Ausgangsdistanz Solar radiation 62 output distance
Fügeebene 63 Verbindungsabschnitt Joining plane 63 Connecting section
Beschichtung 64 VerbindungsabschnittCoating 64 connecting section
Beschichtung 65 Zwischenplatte Coating 65 intermediate plate
Beschichtung 66 Teilhohlraum Coating 66 partial cavity
Rippe 67 Teilhohlraum  Rib 67 partial cavity
Vorsprung  head Start
Wandabschnitt  wall section
Distanz  distance

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Flächiger Absorber (1) für Solar Strahlung mit zumindest zwei in Abstand (4) voneinander angeordneten Platten (2, 3), die zumindest in ihrem Randbereich (5) einen dich- ten stoff schlüssigen Verbindungsbereich (6) bilden, in dem Verbindungsabschnitte (63, 64) der Platten (2, 3) miteinander verbunden sind, und die über quer zu Hauptflächen (7, 8) der Platten (2, 3) verlaufende Wandteile (17) zur Distanzierung der beiden Hauptflächen (7, 8) der Platten (2, 3) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer Platte (2,3) der Verbindungsabschnitt (63) durch eine in Richtung zur anderen Platte (3, 2) gerichte- te Umformung gegenüber der Hauptfläche (7, 8) der ersten Platte (2, 3) versetzt ist und dass die quer verlaufenden Wandteile (17) aus zumindest einer der Platten (2, 3) einstückig umgeformt sind. 1. Flat absorber (1) for solar radiation with at least two spaced (4) from each other plates (2, 3), at least in its edge region (5) a den- th coherent connection region (6) form, in the connecting portions (63, 64) of the plates (2, 3) are interconnected, and the transverse to main surfaces (7, 8) of the plates (2, 3) extending wall parts (17) for distancing the two major surfaces (7, 8) of Plates (2, 3) are connected, characterized in that on at least one plate (2,3) of the connecting portion (63) by a direction in the direction of the other plate (3, 2) oriented te conversion relative to the main surface (7, 8 ) of the first plate (2, 3) is offset and that the transverse wall parts (17) from at least one of the plates (2, 3) are integrally formed.
2. Absorber (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke (19) zumindest einer der beiden Platten (2) vom Verbindungsbereich (6) in Richtung ihrer2. absorber (1) according to claim 1, characterized in that the wall thickness (19) of at least one of the two plates (2) from the connecting region (6) in the direction of her
Hauptfläche (7, 8) zunimmt. Main surface (7, 8) increases.
3. Absorber (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorber (1) in der Absorberfläche innerhalb des Randbereichs (5) zusätzliche Verbindungsberei- che (6) aufweist. 3. absorber (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the absorber (1) in the absorber surface within the edge region (5) additional Verbindungsberei- che (6).
4. Absorber (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Verbindungsbereiche (6) einen Flächenanteil von zumindest 50% der Absor- berfläche innerhalb des Randbereiches (5) einnehmen. 4. absorber (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the additional connection areas (6) occupy a surface portion of at least 50% of the absorber berberfläche within the edge region (5).
5. Absorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen Verbindungsbereichen (6) liegenden Hohlräume (15) innerhalb der Absorberfläche eine netzartige, serpentinenartige oder harfenartige Struktur bilden. 5. absorber (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that between the connecting regions (6) lying cavities (15) form a net-like, serpentine or harp-like structure within the absorber surface.
6. Absorber (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung in den Verbindungsbereichen (6) durch ein EMPT-Verfahren hergestellt ist. 6. absorber (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cohesive connection in the connecting regions (6) is made by an EMPT process.
7. Absorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Platten (2, 3) von der Hauptfläche (7, 8) in den inneren Hohlraum (15) des Absorbers (1) ragende Rippen (32) aufweist, die insbesondere abweichend von der Hauptdurchströmungsrichtung (38) des Absorbers (1) verlaufen, vorzugsweise angeordnet wie Blattrippen. 7. absorber (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the plates (2, 3) of the main surface (7, 8) in the inner cavity (15) of the absorber (1) projecting ribs (32) has, in particular deviating from the main flow direction (38) of the absorber (1) extend, preferably arranged as leaf ribs.
8. Absorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Platten (2, 3) von der Hauptfläche (7, 8) in den inneren Hohlraum (15) des Absorbers (1) ragende Vorsprünge (33), insbesondere in Form von Kugelkalotten, Pyramidenabschnitten, Kegelabschnitten, Zylindersegmenten, Wellenabschnitten aufweist. 8. absorber (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the plates (2, 3) of the main surface (7, 8) in the inner cavity (15) of the absorber (1) projecting projections (33) , In particular in the form of spherical caps, pyramidal sections, conical sections, cylinder segments, shaft sections.
9. Absorber (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (32) und/oder Vorsprünge (33) einstückig durch Verformen einer Platte (2, 3) aus der Haupt- fläche (7, 8) heraus hergestellt sind. 9. absorber (1) according to claim 7 or 8, characterized in that the ribs (32) and / or projections (33) in one piece by deforming a plate (2, 3) from the main surface (7, 8) made out are.
10. Absorber (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (32) und/oder Vorsprünge (33) aus einer Platte (2, 3) durch ein EMPT- Verfahren hergestellt sind. 10. absorber (1) according to claim 9, characterized in that the ribs (32) and / or projections (33) from a plate (2, 3) are made by an EMPT method.
11. Absorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass die Verbindungsbereiche (6) zumindest einen als Heat-Pipe verwendbaren geschlossenen, insbesondere gestreckten, Hohlraum (15) zwischen den Platten (2, 3) begrenzen. 11. absorber (1) according to any one of the preceding claims, marked thereby, that the connecting regions (6) at least one usable as a heat pipe closed, in particular elongated, cavity (15) between the plates (2, 3) limit.
12. Absorber (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Einlass (10) oder zumindest ein Auslass (11) für Wärmeträgerfluid (16) durch eine parallel zu den Hauptflächen (7, 8) der Platten (2, 3) verlaufende Öffnung (9) im Randbereich (5) gebildet ist. 12. An absorber (1) according to any one of claims 1 to 10, characterized in that at least one inlet (10) or at least one outlet (11) for heat transfer fluid (16) by a parallel to the main surfaces (7, 8) of the plates ( 2, 3) extending opening (9) in the edge region (5) is formed.
13. Absorber (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Einlass (10) oder zumindest ein Auslass (11) für Wärmeträgerfluid (16) durch eine Öffnung (9) in einer Hauptfläche (7, 8) einer der Platten (2, 3) gebildet ist. 13. An absorber (1) according to any one of claims 1 to 10 or claim 12, characterized in that at least one inlet (10) or at least one outlet (11) for heat transfer fluid (16) through an opening (9) in a main surface ( 7, 8) of one of the plates (2, 3) is formed.
14. Absorber (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass Einlass14 absorber (1) according to claim 12 or 13, characterized in that inlet
(10) und Auslass (11) am Randbereich (5) im Wesentlichen diametral bezüglich der Mitte (12) des Absorbers (1) angeordnet sind. (10) and outlet (11) at the edge region (5) are arranged substantially diametrically with respect to the center (12) of the absorber (1).
15. Absorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Platten (2, 3) auf einer der anderen Platte (3, 2) zugewandten Innenoberfläche (13, 14) eine Beschichtung (30, 31) aus einem zu ihrem Plattenhauptmaterial unterschiedlichen Material, insbesondere aus Kunststoff und/oder Metall aufweist. 15. An absorber (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the plates (2, 3) on one of the other plate (3, 2) facing inner surface (13, 14) has a coating (30, 31) having a different material to their plate main material, in particular of plastic and / or metal.
16. Absorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Platten (2, 3) auf einer von der anderen Platte (3, 2) abgewandten Außenseite (26) eine für Solar Strahlung selektive oder reflektierende Beschichtung (29) aufweist. 16. An absorber (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the plates (2, 3) on a side facing away from the other plate (3, 2) outside (26) for solar radiation selective or reflective coating ( 29).
17. Absorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Platten (2, 3) auf einer von der anderen Platte (3, 2) abgewandten Außenseite (26) gegenüber der Hauptfläche (7, 8) aufragende ragende Vorsprünge (47), insbesondere in Form von Kugelkalotten, Pyramidenabschnitten, Kegelabschnitten, Zylindersegmenten oder Wellenabschnitten aufweist. 17. An absorber (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that one of the plates (2, 3) facing away from the other plate (3, 2) outside (26) opposite the main surface (7, 8) towering projecting Projections (47), in particular in the form of spherical caps, pyramidal sections, conical sections, cylinder segments or shaft sections.
18. Absorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (2, 3) aus unterschiedlichen Hauptmaterialien hergestellt sind, wobei insbesondere eine der beiden Platten (2, 3) vorzugsweise aus Aluminiummaterial oder Kupfermaterial besteht und die andere der beiden Platten (3, 2) vorzugsweise aus Edelstahlblech oder beschichtetem Stahlblech besteht. 18. An absorber (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the plates (2, 3) are made of different main materials, in particular one of the two plates (2, 3) preferably made of aluminum material or copper material and the other of the both plates (3, 2) preferably made of stainless steel or coated steel sheet.
19. Absorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Aufwölbungshöhen (22) der aus den Hauptflächen (7, 8) der beiden Platten (2, 3) aufgewölbten Wandteile (17) unterschiedlich groß sind. 19. An absorber (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that bulge heights (22) of the main surfaces (7, 8) of the two plates (2, 3) arched wall parts (17) are different in size.
20. Absorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der Platten (2, 3) der Verbindungsabschnitt (63, 64) im Wesentlichen ohne Versatz zur Hauptfläche (7, 8) der Platte (2, 3) verläuft. 20. An absorber (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that on one of the plates (2, 3) of the connecting portion (63, 64) substantially without offset to the main surface (7, 8) of the plate (2, 3) runs.
21. Absorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (4) zwischen den beiden Platten (2, 3) aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 mm, vorzugsweise 2 mm, insbesondere 3 mm und einer oberen Grenze von 30 mm, vorzugsweise 10 mm, insbesondere 6 mm gewählt ist. 21 absorber (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the distance (4) between the two plates (2, 3) from a range with a lower limit of 1 mm, preferably 2 mm, in particular 3 mm and a upper limit of 30 mm, preferably 10 mm, in particular 6 mm is selected.
22. Absorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (2, 3) zwischen benachbarten Verbindungsbereichen (6) konvex nach außen gewölbt sind. 22 absorber (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the plates (2, 3) between adjacent connecting portions (6) are convexly curved outwardly.
23. Absorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärken (19, 20) der beiden Platten (2, 3) aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,12 mm und einer oberen Grenze von 2,5 mm gewählt ist. 23. An absorber (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the wall thicknesses (19, 20) of the two plates (2, 3) from a range with a lower limit of 0.12 mm and an upper limit of 2, 5 mm is selected.
24. Absorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass zwischen den Platten (2, 3) eine Zwischenplatte (65) angeordnet ist, die sich zwischen zwei benachbarten Verbindungsbereichen (6) erstreckt und einen zwischen den Platten (2, 3) befindlichen Hohlraum (15) für Wärmeträgerfluid (16) in zwei druckdicht voneinander getrennte Teilhohlräume (66, 67) unterteilt. 24. An absorber (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that between the plates (2, 3) an intermediate plate (65) is arranged, which extends between two adjacent connecting portions (6) and one between the plates (2). 2, 3) located cavity (15) for heat transfer fluid (16) in two pressure-tightly separated part cavities (66, 67) divided.
25. Sonnenkollektor (39) mit einem flächigen Absorber (1) und einem in Abstand25 solar collector (39) with a flat absorber (1) and a distance
(43) vom Absorber (1) angeordneten, für Solarstrahlung durchlässigen Abdeckelement (44), dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Absorber (1) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 24 ausgebildet ist. (43) arranged by the absorber (1) for solar radiation permeable cover member (44), characterized in that the planar absorber (1) is designed according to one of the claims 1 to 24.
26. Sonnenkollektor (39) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (43) zwischen der Außenseite (26) des Absorbers (1) und dem Abdeckelement (44) aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 mm, vorzugsweise 2 mm, insbesondere 5 mm und einer oberen Grenze von 50 mm, vorzugsweise 30 mm, insbesondere 15 mm gewählt ist. 26. Solar collector (39) according to claim 25, characterized in that the distance (43) between the outer side (26) of the absorber (1) and the cover (44) from a range with a lower limit of 1 mm, preferably 2 mm , in particular 5 mm and an upper limit of 50 mm, preferably 30 mm, in particular 15 mm is selected.
27. Sonnenkollektor (39) nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (44) aus einer oder mehreren Glasschichten oder einer oder mehreren Kunststoffschichten oder einer Kombination oder gemischten Abfolge aus solchen gebildet ist. 27. Solar collector (39) according to claim 25 or 26, characterized in that the cover element (44) is formed from one or more glass layers or one or more plastic layers or a combination or mixed sequence of such.
28. Sonnenkollektor (39) nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (44) an einer dem Absorber (1) zugewandten Innenseite (45) Licht lenkende oder konzentrierende oder zerstreuende Optikelemente (46) aufweist. 28 has solar collector (39) according to one of claims 25 to 27, characterized in that the cover (44) on an absorber (1) facing the inside (45) light-directing or concentrating or scattering optical elements (46).
29. Verfahren zum Herstellen eines flächigen Absorbers (1) für Solar Strahlung aus zwei Platten (2, 3), die mit ihren einander zugewandten Oberflächen (13, 14) übereinander positioniert werden, worauf an den beiden Platten (2, 3) in ihrem Randbereich (5) ein stoffschlüssiger Verbindungsbereich (6), in dem Verbindungsabschnitte (63, 64) der Platten (2, 3) miteinander verbunden sind, hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer Platte (2) ein gegenüber deren Hauptfläche (7) versetzter Verbindungsabschnitt (63) durch eine in Richtung zur anderen Platte (3) gerichtete Umformung hergestellt wird und dabei quer zu Hauptflächen (7, 8) der Platten (2, 3) verlaufenden Wandteile (17) aus zumindest einer der Platten (2, 3) einstückig umgeformt werden. 29. A method for producing a planar absorber (1) for solar radiation from two plates (2, 3) which are positioned one above the other with their mutually facing surfaces (13, 14), whereupon at the two plates (2, 3) in their Edge region (5) a cohesive connection region (6), in the connecting portions (63, 64) of the plates (2, 3) are interconnected, is produced, characterized in that on at least one plate (2) opposite to the main surface (7 ) offset connecting portion (63) is produced by a directed towards the other plate (3) deformation and thereby transverse to main surfaces (7, 8) of the plates (2, 3) extending wall parts (17) of at least one of the plates (2, 3) are integrally formed.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige30. The method according to claim 29, characterized in that the cohesive
Verbindung der Platten (2, 3) durch ein elektromagnetisches Fügeverfahren (EMPT) erfolgt. Connection of the plates (2, 3) by an electromagnetic joining process (EMPT) takes place.
31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (2, 3) unmittelbar vor Durchführung des elektromagnetischen Fügeverfahrens (EMPT) zuei- nander so positioniert werden, dass zwischen einander zugewandten Innenseiten (13, 14) der Platten (2, 3) eine Ausgangsdistanz (62), insbesondere zwischen 0,5 mm und 3 mm besteht. 31. The method according to claim 29 or 30, characterized in that the plates (2, 3) immediately before performing the electromagnetic joining process (EMPT) to each other so positioned that between facing inner sides (13, 14) of the plates (2 , 3) an initial distance (62), in particular between 0.5 mm and 3 mm.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsdistanz (62) zwischen den Platten (2, 3) durch Rippen (32) und/oder Vorsprünge (33) auf zumin- dest einer der Innenseiten (13, 14) hergestellt wird. 32. The method according to claim 31, characterized in that the starting distance (62) between the plates (2, 3) is produced by ribs (32) and / or projections (33) on at least one of the inner sides (13, 14) ,
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass auf zumindest einer der Platten (2, 3) auf einer der anderen Platte (3, 2) zugewandten Innenseite (13, 14) vor dem Herstellen des stoffschlüssigen Verbindungsbereiches (6) eine Be- Schichtung (30, 31) aus einem zum Plattenhauptmaterial unterschiedlichen Material, insbesondere aus Kunststoff und/oder Metall aufgebracht wird. 33. The method according to any one of claims 29 to 32, characterized in that on at least one of the plates (2, 3) on one of the other plate (3, 2) facing the inside (13, 14) prior to the production of the material connection region (6 ) a coating layer (30, 31) made of a different material to the plate main material, in particular of plastic and / or metal is applied.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer der Platten (2, 3) auf einer von der anderen Platte (3, 2) abgewandten Außenoberflä- che (26) vor dem Herstellen des stoffschlüssigen Verbindungsbereiches (6) eine Selektivbe- schichtung (29) aus einem für Solarstrahlung selektiven Beschichtungsmaterial aufgebracht wird. 34. The method according to any one of claims 29 to 33, characterized in that on one of the plates (2, 3) on a side facing away from the other plate (3, 2) Außenoberflä- (26) before the production of the material connection region (6 ) a selective coating (29) of a solar radiation selective coating material is applied.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass ein linienförmiger stoffschlüssiger Verbindungsbereich (6) durch eine Reihe von sich überlappenden Teilverbindungsbereichen (59, 60, 61, ...) gebildet wird, die zumindest teilweise zeitlich nacheinander hergestellt werden. 35. The method according to any one of claims 29 to 34, characterized in that a linear cohesive connection region (6) by a series of overlapping partial connection regions (59, 60, 61, ...) is formed, which are at least partially produced in temporal succession ,
36. Vorrichtung (23) zum Herstellen eines flächigen Absorbers (1), insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 24 und/oder nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 35, aus zwei Platten (2, 3) mit voneinander distanzierten und einander zuge- wandten Innenseiten (13, 14) und einem aus den Platten (2, 3) gebildeten stoffschlüssigen Verbindungsbereich (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (23) eine mit einer Stromquelle (53) für elektrische Stromimpulse verbindbare elektromagnetische Spulenanordnung (24) umfasst, die bei Auslösung eines Stromimpulses durch Ausübung einer elektromagnetischen Impulskraft im Verbindungsbereich (6) eine der Platten (2) gegen die andere Platte (3) beschleunigt und dadurch den stoffschlüssigen Verbindungsbereich (6) und quer zu den Hauptflächen (7, 8) der Platten (2, 3) verlaufende Wandteile (17) herstellt. 36. Device (23) for producing a planar absorber (1), in particular according to one of claims 1 to 24 and / or according to a method according to one of claims 29 to 35, of two plates (2, 3) with spaced apart and each other facing inner sides (13, 14) and one of the plates (2, 3) formed cohesive connection region (6), characterized in that the device (23) connectable to a current source (53) for electrical current pulses electromagnetic coil assembly (24 ) which, when a current pulse is triggered by exerting an electromagnetic impulse force in the connection region (6), accelerates one of the plates (2) against the other plate (3) and thereby the integral connection region (6) and transversely to the main surfaces (7, 8) the plates (2, 3) extending wall parts (17) produces.
37. Vorrichtung (23) nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Spulenanordnung (24) einteilig oder mehrteilig im Wesentlichen über den gesamten Randbereich (5) des herzustellenden Absorbers (1) erstreckt. 37. Device (23) according to claim 36, characterized in that the coil arrangement (24) extends in one or more parts essentially over the entire edge region (5) of the absorber (1) to be produced.
38. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 36 oder 37 zum Herstellen eines flächigen Absorbers (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 24 oder zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 29 bis 35. 38. Use of a device according to claim 36 or 37 for producing a planar absorber (1) according to one of claims 1 to 24 or for carrying out a method according to one of claims 29 to 35.
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