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Title:
ABSORBER FOR SOLAR ENERGY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/091867
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to an absorber (2) for receiving solar energy and heating a fluid, comprising an absorber body (2.1), through which fluid can flow and which has an energy receiving section (2.2), an inlet (2.3) and an outlet (2.4) for the fluid, the absorber being characterized in that the absorber body (2.1) contains a polymer material or consists of polymer material.

Inventors:
OELSCHLEGEL ALEXANDER (DE)
RIEDERER FRANK (DE)
SCHMIDT STEVEN (DE)
SPAETE FRANK (DE)
NIEHOFF ANSGAR (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/005289
Publication Date:
June 27, 2013
Filing Date:
December 20, 2012
Export Citation:
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Assignee:
REHAU AG & CO (DE)
International Classes:
F24S10/50; F24S10/55
Foreign References:
US4524757A1985-06-25
US4167935A1979-09-18
DE19819552A11999-11-04
DE3001335A11981-07-23
EP1852663A12007-11-07
AU4054078A1980-04-17
US20090151714A12009-06-18
Other References:
HEINZ LADENER; FRANK SPÄTE: "Handbuch der thermischen Solaranlagen", VERLAG
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Claims:
Patentansprüche

1. Absorber (2) zur Aufnahme von Sonnenenergie und Erwärmung eines Fluids, umfassend einen von dem Fluid durchströmbaren Absorberkörper (2.1) mit einem Energieaufnahmeabschnitt (2.2), einen Zulauf (2.3) und einen Ablauf (2.4) für das Fluid, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorberkörper (2.1) ein Polymermaterial enthält oder aus Polymermaterial besteht.

2. Absorber (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial ein Polyolefin ist, bevorzugt ein Polyethylen oder ein Polypropylen, ganz besonders bevorzugt ein vernetztes Polyethylen.

3. Absorber (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorberkörper (2.1) in einem Blasverfahren hergestellt ist.

4. Absorber (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorberkörper (2.1) nach der Herstellung vernetzt ist.

5. Absorber (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Absorberkörper (2.1) Zulauf (2.3) und Ablauf (2.4) integriert ausgebildet sind. 6. Absorber (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorberkörper (2.1) als vom Fluid durchströmter flächiger Hohlkörper ausgebildet ist.

7. Absorber (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Energieaufnahmeabschnitt (2.2) des Absorberkörpers (2.1) derart ausgebildet ist, dass dieser eine selektive Schicht (3) zur optimierten Aufnahme der Sonnenenergie und Umwandlung in Wärmeenergie aufweist. Absorber (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Energieaufnahmeabschnitt (2.2) des Absorberkörpers (2.1) ein Element (4) zur Begrenzung der Sonneneinstrahlung zugeordnet ist.

Solarthermischer Kollektor (1) zur Erwärmung eines Fluids mit wenigstens einem Absorber (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

System zur Wärmeenergiegewinnung mit wenigstens einem solarthermischen Kollektor (1) nach Anspruch 9.

Description:
Absorber für Sonnenenergie

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Absorber für Sonnenenergie, einen solarthermischen Kollektor zur Erwärmung eines Fluids mit einem Absorber und ein System zur Wärmeenergiegewinnung mit einem solarthermischen Kollektor. Die Nutzung von Sonnenenergie gewinnt im Rahmen der Nutzung regenerativer Energien zunehmend an Bedeutung.

Neben der Photovoltaik, also der Umwandlung von Sonnenenergie in elektrischen Strom, steht die Umwandlung der Sonnenstrahlung in nutzbare thermische Energie zur Warmwas- serbereitung und zur Beheizung von Wohnungen und Gebäuden zunehmend im Zentrum des Interesses.

Die Umwandlung der Sonnenstrahlung in Wärmeenergie wird dabei in so genannten solarthermischen Kollektoren vorgenommen.

Einen umfassenden Überblick dazu bietet das Fachbuch„Heinz Ladener, Frank Späte, Solaranlagen, Handbuch der thermischen Solaranlagen, 2008" aus dem Ökobuch Verlag, ISBN 978-3-936896-40-4. Diese umfassen so genannte Absorber, die von einem Fluid durchströmt werden, welches die erzeugte Wärmeenergie aufnimmt und an einen Verbraucher weitertransportiert.

Aus dem Stand der Technik sind Absorber für Solarkollektoren bekannt, die meist als Rohr- Finne-Konstruktion ausgebildet sind.

Solche Rohr-Finne-Konstruktionen bestehen meist aus Kupfer- oder Aluminiumblech mit rückseitig angeordneten Kupferrohren. Aufgrund der sehr guten Wärmeleitfähigkeit des Kupfers bzw. Aluminiums kann die von den Blechen aufgenommene Wärmeenergie an das in den Kupferrohren strömende Fluid weitergegeben werden. Auch die Verwendung von Polymermaterialien als Absorber ist bekannt.

Hierzu sind Rohre oder Schläuche aus Polymermaterial eng aneinander anliegend in einer

Harfen-, Mäander- oder Schneckenform angeordnet.

Andere Ausführungsformen umfassen eine vollflächig durchströmbare Doppelstegplatte aus Polymermaterial.

Nachteilig bei diesen Ausführungen ist einerseits der hohe Preis für Kupfer sowie dessen komplexe und aufwändige Verarbeitung, der auftretende Druckverlust bei der Durchströmung der Rohre sowie die teilweise ungleichmäßige Erwärmung des Fluids, bei Kunststoffabsorberlösungen die komplizierten Geometrien und die aufwändige Herstellungstechnik derartiger Gebilde.

Weitere Nachteile betreffen die mögliche Überhitzung gerade von Kunststoffabsorber- lösungen, wobei diese dann zur Formänderung, also zum Kriechen neigen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Absorber für Sonnenenergie, einen solarthermischen Kollektor zur Erwärmung eines Fluids mit einem Absorber und ein System zur Wärmeenergiegewinnung mit einem solarthermischen Kollektor zur Verfügung zu stellen, die die aufgezeigten Nachteile überwinden.

Weiterhin soll der Absorber für Sonnenenergie in einfacher Weise herstellbar sein, ein ge- ringes Gewicht aufweisen, langlebig und inert sein, eine hohe Energieumwandlungseffektivität aufweisen und kostengünstig zur Verfügung gestellt werden können.

Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gemacht hat, einen Absorber für Sonnenenergie anzugeben, der in einfacher Weise herstellbar ist, langlebig und inert ist, eine hohe Energieumwandlungseffektivität aufweist und kostengünstig zur Verfügung gestellt werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Absorber für Sonnenenergie gemäß Anspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein Absorber zur Aufnahme von Sonnenenergie und Erwärmung eines Fluids, umfassend einen von dem Fluid durchströmbaren Absorberkörper mit einem Energieaufnahmeabschnitt, einen Zulauf und einen Ablauf für das Fluid umfasst, diese Aufgabe löst, wenn der Absorberkörper ein Polymermaterial enthält oder aus

Polymermaterial besteht. Ein derartiger Absorber zur Aufnahme von Sonnenenergie und Erwärmung eines Fluids ist in einfacher weise herstellbar, langlebig, inert, einfach installierbar und kostengünstig verfügbar, überdies besitzt eine hohe Energieumwandlungseffektivität.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Polymermaterial ein Polyolefin ist, bevorzugt ein Polyethylen oder ein Polypropylen, und ganz besonders bevorzugt ein vernetztes Polyethylen. Polyolefine, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen, und ganz besonders vernetztes Polyethylen sind kostengünstig, einfach verarbeitbar und gegenüber dem zu erwärmenden Fluid, das eine Wasser/Glykol-Mischung oder Wasser ist, inert.

Darüber hinaus sind diese Polymermaterialien in einfacher Weise verarbeitbar, mittels ver- schiedener Formgebungsverfahren reproduzierbar in beliebige Formen zu bringen und langlebig. Insbesondere vernetztes Polyethylen weist darüber hinaus eine besonders hohe Wärmeformbeständigkeit auf.

Das Polymermaterial selbst ist zäh und damit bei der Herstellung, bei der Installation und beim langjährigen Einsatz gegenüber Beschädigungen geschützt.

Das Polymermaterial selbst ist kostengünstig verfügbar, wodurch die Kosten eines Absorbers aus diesem Material gering sind. Es hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders günstig erwiesen, wenn der Absorberkörper in einem Blasverfahren hergestellt wird.

In einem Blasverfahren lassen sich in einfacher und reproduzierbarer Weise Hohlkörper herstellen, indem ein von einem Extruder erzeugten Schlauch in eine Negativform des zu erzeugenden Körpers eingelegt wird, wobei der Schlauch dann unter Anwendung von unter Druck stehendem Gas an die Kontur der Negativform angelegt wird. So lässt sich sehr vorteilhaft ein Absorberkörper der erfindungsgemäßen Art herstellen.

Mit dem Blasverfahren kann der Absorberkörper in großer Stückzahl in reproduzierbarer Weise hergestellt werden. Der Absorber wird dadurch recht kostengünstig.

Auch ist es einfach, die Form des Absorbers zu ändern, indem Änderungen an der Form des Werkzeugs vorgenommen werden.

Auch dies ist kostengünstig, da Blasformwerkzeuge im Vergleich beispielsweise zu Spritzgusswerkzeugen deutlich geringere Kosten verursachen.

In einer Fortbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der im Blasverfahren hergestellte Absorberkörper durch geeignete Vorrichtungen der Blasmaschine abschnittsweise unterschiedliche Wanddicken aufweisen kann.

Hierdurch können Abschnitte des Absorberkörpers, an denen er beispielsweise bei der Installation fixiert werden soll, verstärkt werden. Auch Zulauf und Ablauf für das Fluid können so verstärkt ausgelegt werden, um dort Anschlüsse anzubringen. Es hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn der Absorberkörper nach der Herstellung vernetzt wird.

Die Vernetzung des Polyethylens, aus dem der Absorberkörper im Blasverfahren hergestellt ist, zu einem vernetzten Polyethylen ist hierbei besonders bevorzugt.

Vernetztes Polyethylen ist äußerst zäh, wärmeformbeständig und inert.

Auf diese Weise gelingt es, einen äußerst langlebigen Absorberkörper herzustellen. Das Verfahren zur Herstellung eines Absorberkörpers umfasst folgende Schritte:

Die Wandung des Absorberkörpers wird in einem Blasverfahren unter Verwendung von Polyethylen hergestellt.

Hierzu wird in einem an sich bekannten Verfahren ein Schlauch extrudiert, der dann mittels eines Formwerkzeuges umschlossen und durch Einblasen eines Gases geformt wird. Anschließend wird das Polyethylen der Wandung peroxidisch oder silanisch oder durch Einwirkung von Strahlungsenergie vernetzt. Die Vernetzung kann dabei unmittelbar nach dem Formungsprozess stattfinden oder aber erst nach einer längeren Zeitspanne. Letzteres kann derart bewerkstelligt werden, dass zunächst eine Anzahl von Formteilen hergestellt wird und diese nach einer Zwischenlagerung und geeigneten Bedingungen - auch über den Zeitraum mehrerer Wochen - dann ver- netzt werden.

Dabei ist besonders bevorzugt die peroxidische Vernetzung von Polyethylen, bei der sogenanntes PE-Xa gebildet wird, wobei die Vernetzung des Polyethylens unter erhöhter Temperatur durch radikalbildende Peroxide stattfindet.

Bei der Vernetzung von Polyethylen werden chemische Verbindungen zwischen benachbarten Polymerketten hergestellt, so dass ein hochzähes und insbesondere hochtempera- turstabiles Polymermaterial entsteht, das für den oben beschriebenen Einsatzzweck hervorragend geeignet ist.

Der Vernetzungsgrad des Polyethylens lässt sich durch Auswahl und Einsatzmenge des Peroxids und weiterhin durch die Parameter des Vernetzungsvorgangs kontrollieren.

Der Vernetzungsgrad des Polyethylens kann gemäß vorliegender Erfindung 5 bis 95 %, bevorzugt 15 bis 90 % und besonders bevorzugt 50 bis 85 % betragen.

Vernetzungsgrade dieser Größenordnung bewirken die hohe Stabilität der Wandung gegenüber erhöhter Temperatur. Das„Kriechen" des Materials, wie es von Thermoplasten her bekannt ist, wird dabei unterbunden.

Das Polyethylen, das als Polymermaterial für die Herstellung des Hohlkörpers im Blasver- fahren eingesetzt wird, ist ein so genanntes blasfähiges Polyethylen.

Hierzu wird ein entsprechend niederviskoses Polyethylen ausgewählt, der MFI beträgt 0,1 bis 2 g / 10 min bei 190 °C, Belastung 2,16 kg.

Die Dichte eines solchen blasfähigen Polyethylens beträgt 0,93 bis 0,965 g/cm 3 , bevorzugt 0,948 bis 0,960 g/cm 3 .

Zum Blasformen und anschließenden Vernetzen sind hierbei besonders so genannte„Phil- Iips"-Typen bevorzugt.

Derartige Phillips-Typen werden mittels Chromkatalysator auf Silikatträger in einem Polymerisationsverfahren hergestellt. Neben Polyethylen kann auch ein Polyethylen-Copolymer zum Blasen eingesetzt werden, bevorzugt ist dabei ein Comonomer eines Polyolefins auf Basis eines C3- bis C8-Bau- steins. Damit das Polyethylen vernetzt werden kann, wird dem Polyethylen ein Vernetzungsmittel, im vorliegenden Falle ein organisches Peroxid, zugefügt.

Organische Peroxide sind besonders geeignet, Polyethylen zu vernetzen.

Erfindungsgemäß werden hierzu organische Peroxide eingesetzt, die eine typische Vernetzungstemperatur von größer/gleich 170 °C aufweisen.

Ganz besonders sind solche bevorzugt, die eine Vernetzungstemperatur von größer/gleich 175 °C aufweisen.

Auf diese Weise wird eine besonders gleichmäßige und hochgradige Vernetzung des Polyethylens erreicht. Dem Polyethylen können noch weitere Komponenten zugegeben werden.

Diese können beispielsweise Stabilisatoren, wie z.B. phenolische Antioxidantien, oder Verarbeitungshilfsmittel, wie beispielsweise Gleitmittel, oder Vernetzungsverstärker, wie beispielsweise TAC (Triallylcyanurat ) oder TAIC (Triallylisocyanurat) oder Trimethylolpropan- trimethacrylat oder Divinylbenzol oder Diallylterephthalat oder Triallyltrimellitat oder Triallyl- phosphat in Konzentrationen von 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozent umfassen.

Zur Vernetzung wird der im Blasverfahren unter Verwendung von Polyethylen hergestellte Hohlkörper über einen gewissen Zeitraum einer höheren Temperatur ausgesetzt.

Dies kann beispielsweise bei einer Temperatur von 180 °C bis 280 °C eine Zeitdauer von 10 min umfassen.

Um beim Vernetzungsprozess ein Kollabieren oder eine Formveränderung des im Blasverfahren hergestellten Hohlkörpers unter Verwendung von Polyethylen zu vermeiden, kann vorgesehen sein, den Hohlkörper bei der Vernetzung mittels anhaltenden Überdruck der Blasluft (Stützluft), die den Hohlkörper in eine die Außenkontur festlegende Form drückt, unter Druck zu setzen.

Bei der Vernetzung des Polyethylens zu PE-Xb, das durch silanische Vernetzung gebildet wird, ist zunächst der so genannte Zweistufenprozess zu betrachten.

Dieser wird auch Sioplas-Prozess genannt. Hierzu wird das Polyethylen zunächst mit einem Silan unter Zuhilfenahme von Peroxiden gepfropft, dieses gepfropfte Polyethylen wird dann mit einem Katalysatorbatch vermengt und kann so zum Herstellen des Hohlkörpers im Blasformverfahren eingesetzt werden. Als Komponente des Katalysatorbatchs eignet sich eine zinnorganische Verbindung wie beispielsweise DOTL (Dioctylzinnlaurat), daneben können auch weitere Additive, ausgewählt aus Thermostabilisatoren, UV-Stabilisatoren und Verarbeitungshilfsmitteln enthalten sein.

Weitere Additive können in dieser Zusammensetzung aus gepfropftem Polyethylen und dem Katalysatorbatch noch zusätzlich enthalten sein.

Es ist ebenfalls möglich, die Pfropfung des Silans auf das Polyethylen in einem so genannten Einstufenverfahren vorzunehmen.

Hierzu wird eine Mischung aus Polyethylen, Silan, Peroxid und dem Katalysator einem Extruder zugeführt. Silan, Peroxid und Katalysator bilden eine flüssige Phase, die dem Poly- ethylen zudosiert werden.

Durch eine so genannte reaktive Extrusion erfolgt hierbei zunächst die Pfropfung des Silans auf das Polyethylen, wobei gleichzeitig eine homogene Vermengung mit dem Katalysator stattfindet. Die Vernetzung des Polyethylens erfolgt in Gegenwart von Feuchtigkeit bei höherer Temperatur, üblicherweise wird dies in einer Wasserdampfatmosphäre oder in einem Wasserbad von 90 bis 105 °C über einen Zeitraum von 6 bis 15 Stunden je nach Wandstärke des zu blasenden Hohlkörpers bewerkstelligt. Es ist auch möglich, durch Einwirkung von Strahlungsenergie Polyethylen zu vernetzen, man bezeichnet dies dann als PE-Xc.

Hierzu sind im Wesentlichen alle Polyethylene und dessen Copolymere geeignet.

Durch Einwirkung von Elektronenstrahlen oder Gammastrahlen wird die Vernetzung des Polyethylens erzielt.

Unterstützung bei der Vernetzung können hierbei auch TAC oder TAIC leisten.

Es ist schließlich auch möglich, Polyethylen durch UV-Licht zu vernetzen, indem so genannte Photoinitiatoren, beispielsweise substituierte Benzophenone und ähnliche Substanzen, dem Polyethylen beigegeben werden, die die Vernetzungsreaktion unter der Einwir- kung von UV-Licht starten. Der erfindungsgemäß bereitgestellte Absorberkörper ist als Hohlkörper gestaltet, welcher von einer Wandung begrenzt ist.

Die Wandung kann einen mehrschichtigen Aufbau aufweisen. Der Absorberkörper zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die Wandung ver- netztes Polyethylen enthält oder aus vernetztem Polyethylen besteht.

Mit der erfindungsgemäßen Auswahl von vernetztem Polyethylen für die Wandung wird ein Absorberkörper zur Verfügung gestellt, der es gestattet, bei höherer Umgebungstempera- tur betrieben zu werden.

Insbesondere findet dabei keine thermische Deformation des Absorberkörpers statt, das Material der Wandung kann nicht unter der Einwirkung der Wärme„wegfließen".

Der erfindungsgemäße Absorberkörper kann bei einer Dauergebrauchstemperatur von 60 bis 95 °C, bevorzugt 80 bis 95 °C betrieben werden.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der

Absorberkörper direkt nach der Herstellung im Blasverfahren unter Anwendung von einer entsprechend erhöhten Temperatur direkt im Werkzeug oder in einem Vernetzungswerk- zeug thermisch vernetzt wird.

Bei einer solchen Verbundfertigung aus der Formgebung im Blasverfahren und der unmittelbar anschließenden Vernetzung des Formkörpers zum Absorber kann ein sehr kostengünstiger Fertigungsprozess generiert werden.

Der Absorberkörper kann auch durch alternative Formgebungsverfahren hergestellt werden.

Spritzgießen

Mit dem Spritzgießverfahren lassen sich Halbschalen aus Polyolefinen fertigen, die dann zur Realisierung des Absorberkörpers miteinander durch stoffschlüssige, formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindungstechniken fluiddicht verbunden (z.B. durch Verschweißen oder Verkleben) und dann vernetzt werden. Beim Spritzgießen von Halbschalen lassen sich die Anschlüsse für Zu- und Ablauf zum Beispiel durch Einlegeteile sehr gut integrieren. Au- ßerdem lassen sich in der Halbschale spezielle Strömungsleitelemente (z.B. in Form von Rippen) integriert fertigen. Die Halbschalen lassen sich mit geringen Toleranzen und sehr guter Reproduzierbarkeit fertigen. Dieses Verfahren ist wegen der relativ hohen Werkzeugkosten vor allem für sehr große Stückzahlen geeignet. Zur Realisierung einer Oberfläche mit einem hohen Energieaufnahmevermögen und einer hohen UV-Beständigkeit und evtl. speziellen Eigenschaften zur Reduzierung der solaren Absorption ab einer bestimmten Temperatur (thermotrope Eigenschaften) kann das Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren verwendet werden. Dabei kann z.B. ein Grundkörper mit einer oder mehreren dünnen Kunststoffschichten versehen werden. Alternativ zum Spritzgießen von Halbschalen kann auch das Spritzprägen für die Herstellung von Halbschalen verwendet werden.

Spritzprägen

Mit Hilfe des Spritzprägens können sowohl sehr genaue als auch sehr große Bauteile z.B. aus thermoplastischen Kunststoffen hergestellt werden. Das Spritzgießwerkzeug wird dabei erst während des Erstarrungsvorgangs des Formteils komplett geschlossen. Dadurch baut sich ein gleichmäßiger Schließdruck auf, der für eine präzise und endgültige Ausformung des Bauteils sorgt. Es wird eine hohe Konturabformung der Werkzeugstruktur erreicht. Auch für das Spritzprägen ist ein Mehrkomponenten-Verfahren möglich.

Spritzgieß-Blasformen

Zur Herstellung des Absorberkörpers in einem Schritt eignet sich das Spritzgieß- Blasformen. Dabei werden Vorformlinge über einen Kern gespritzt, die anschließend nach Auswechseln der äußeren Werkzeughälften aufgeblasen werden. Der Kern dient hierbei als Blasdorn. Die Vorformlinge können auch nach dem Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren hergestellt werden. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass der Hohlkörper praktisch in einem Schritt hergestellt werden kann. Der aufwändige Schritt des Fügens zweier Halbschalen entfällt hier. Extrusion von Doppelstegplatten und anschließendes Anschweißen der Anschlüsse

Mit Hilfe des Extrusionsverfahrens lassen sich Doppelstegplatten fertigen, bei denen die Strömungskanäle durch die Stege gebildet werden. Solche Doppelstegplatten lassen sich sehr kostengünstig in sehr großen Stückzahlen herstellen. In einem zweiten Schritt werden die Anschlüsse für Zu- und Ablauf in Form von U-Profilen an der Doppelstegplatte durch stoffschlüssige, formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindungstechniken fluiddicht befes- tigt (z.B. durch Verschweißen oder Verkleben). Das gesamte Bauteil wird anschließend vernetzt. Doppelstegplatten mit mehreren Schichten lassen sich mit dem

Koextrusionsverfahren realisieren. Thermoformen / Pressen

Thermoformen bezeichnet ein Verfahren zur Umformung thermoplastischer Kunststoffe. Es kann auch als Warmformen, Tiefziehen oder Vakuumtiefziehen bezeichnet werden. Die Umformung mit Hilfe maschinellen Drucks stellt einen Pressvorgang dar. Dabei wird z.B. eine thermoplastische Kunststoffplatte, die in einem Extrusionsverfahren oder als Mehr- schichtplatte in einem Koextrusionsverfahren hergestellt ist, von einer oder beiden Seiten beheizt und dann in eine Form gedrückt. Unterstützt wird dies durch einen Luftstrom von der einen bzw. ein Vakuum von der anderen Seite oder durch Anwendung eines maschinellen Drucks. Auf diese Weise werden Halbschalen hergestellt, die dann anschließend miteinander durch stoffschlüssige, formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindungstechniken fluiddicht verbunden werden (z.B. durch Verschweißen oder Verkleben) und dann komplett vernetzt werden. Auch beim Thermoformen lassen sich Zu- und Ablauf integriert fertigen. Die Werkzeugkosten sind deutlich geringer als beim Spritzgießen, jedoch können nicht so hohe Festigkeiten wie beim Spritzgießen erreicht werden. Beim Thermoformen lassen sich auch die Kunststoffplatten mit einer oder mehreren Funktionsfolien, die aufgeklebt oder aufkaschiert sind, zusammen umformen, so dass ein gleichmäßiger Verbund entsteht.

Twin-Sheet-Verfahren

Im Twin-Sheet-Verfahren werden zwei Platten simultan von zwei Werkzeughälften analog dem Thermoformen umgeformt und anschließend in einem Arbeitsgang miteinander ver- schweißt. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass nur ein maschineller Arbeitsschritt zur Realisierung eines Hohlkörpers notwendig ist. Auch hier lassen sich Zu- und Ablauf integriert fertigen und mehrschichtige Bauteile realisieren.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es besonders bevorzugt, dass am Absorber- körper Zulauf und Ablauf für das durchzuleitende Fluid integriert ausgebildet sind.

Hierzu kann vorgesehen sein, dass bestimmte Abschnitte des Blasformgebungswerkzeu- ges derart gestaltet sind, dass ein Zu- und/oder Ablauf in Form einer Tülle, eines Rohrabschnitts oder eines Stutzens erzeugbar ist. Es kann alternativ auch vorgesehen sein, dass beim Blasen an bestimmten Abschnitten des Werkzeuges Einlegeteile beim Blasprozess des Absorberkörpers mit eingebunden werden, die dann Zu- und/oder Ablauf bilden. Solche Einlegeteile können aus Metall, insbesondere aus Stahl, Edelstahl, Aluminium, Messing oder dergleichen hergestellt sein.

Mittels solcher Einlegeteile, die beispielsweise Gewindeabschnitte aufweisen, lässt sich der Absorberkörper sehr einfach mit der vorgesehenen Verrohrung zur Weiterleitung des Fluids verbinden. Die Verbindungstechnik kann mittels Schlauchtüllen oder Schiebehülsenverbindungen erfolgen, wobei auch andere Verbindungstechniken möglich sind.

Dies ist insofern günstig, als durch das integrierte Ausbilden von Zulauf und Ablauf für das durchzuleitende Fluid Dichtigkeitsprobleme weitgehend minimiert sind, ebenso ist der Auf- wand für das Ausbilden von Zu- und Ablauf minimiert im Vergleich zu Lösungen aus dem Stand der Technik, bei denen solche Strukturen beispielsweise durch Schweißen oder Kleben aufwendig herzustellen sind.

Ganz besonders vorteilhaft ist der Absorberkörper im Rahmen der vorliegenden Erfindung derartig ausgebildet, dass er als vom Fluid durchströmbarer flächiger Hohlkörper vorliegt.

Ein flächiger Hohlkörper ist als Absorber für Sonnenstrahlung besonders gut geeignet.

Ein derartiger Absorberkörper ist dann ganz besonders gut geeignet zur Aufnahme von Sonnenenergie, wenn er eine Länge und eine Breite aufweist.

Um die Menge an Fluid, die im Absorberkörper enthalten ist und mittels der Umwandlung der Sonnenstrahlung in Wärmeenergie aufzuwärmen ist, zu begrenzen, kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Höhe des Absorberkörpers gering gehalten wird.

Die Menge an Fluid soll im Wesentlichen aus drei Gründen begrenzt sein, einmal, um das Gewicht des befüllten solarthermischen Kollektors zu begrenzen, dann, um eine hohe

Wärmeaufnahmeeffektivität durch Ausbilden einer geringen Höhe der Fluidschicht an dem Energieaufnahmeabschnitt des Absorberkörpers zu realisieren, und schließlich zur Kostenreduktion für das notwendige Fluid. In diesem Zusammenhang ist es besonders günstig, wenn die Höhe des Absorberkörpers das 0,005- bis 0,05-fache der Breite des Absorbers entspricht. Als bevorzugte Dimensionen kann dabei vorgesehen sein, dass die Höhe des Absorberkörpers im Bereich von 10 mm bis 100 mm liegt, besonders bevorzugt im Bereich von 30 bis 60 mm, ganz besonders be- vorzugt im Bereich von 40 bis 50 mm.

Ein derartiger Absorberkörper weist eine große nutzbare Fläche auf, um Sonnenenergie in Wärmeenergie umzuwandeln, wobei die Menge an Fluid, die im Absorberkörper enthalten ist, dann entsprechend gering gehalten werden kann.

Man nutzt dazu eine der beiden größten Flächen des Absorberkörpers, um das Sonnenlicht aufzunehmen und in Wärmeenergie umzuwandeln.

Ein solcher flächiger Hohlkörper als Absorberkörper ist im Blasverfahren besonders einfach herstellbar. Es kann weiterhin im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass im Absorberkörper

Strömungsleitelemente ausgebildet sind, die eine auf die Gesamtfläche bezogen gleichmäßige und vorzugsweise turbulente Durchströmung des Fluids durch den Absorberkörper bewirken.

Derartige Strömungsleitelemente können in Form von Rippen ausgebildet sein, die wenigs- tens an einer Seite des Absorberkörpers beim Blasprozess eingebracht sind.

Hierzu kann die Blasform so gestaltet sein, dass darauf Rippen oder Stege angeordnet sind, die sich beim Blasen des Absorberkörpers diesem aufprägen und sich derart am Absorberkörper ausbilden.

Ganz bevorzugt kann dazu der Fluidweg innerhalb des Absorberkörpers durch die Wahl der Rippen derart maximiert werden, dass eine sehr effektive Umwandlung und Transportierung der Wärmeenergie aus dem Absorber erfolgt.

Besonders bevorzugt sind die Rippen auf der Seite, die der Sonne zugewandt ist und / oder auf der dieser gegenüberliegenden Seite ausgebildet. Hierdurch wird die Oberfläche der der Sonne zugewandten Seite vergrößert, wodurch die Wärmeaufnahmeeffektivität gestei- gert wird. Die dort durch die Rippen hervorgerufene turbulente Strömung erhöht ebenfalls die Wärmeaufnahmeeffektivität, was auch für die Rippen an der der Sonne abgewandten Seite gilt. In einer sehr günstigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Absorberkörper derartig ausgebildet, dass die Anschlüsse für Zulauf und Ablauf so gestaltet und positioniert sind, dass der Absorberkörper in einem Stillstandbetrieb selbstständig leerläuft. Hierzu ist weiterhin vorgesehen, dass alle mit dem Absorberkörper verbundenen Rohrlei- tungen ein Gefälle aufweisen.

Hierdurch kann sichergestellt werden, dass bei einem Ausfall der Pumpe, die das Fluid durch den Absorberkörper zirkulieren lässt, und bei sehr starker Sonneneinstrahlung das Fluid sicher vor einer Überhitzung geschützt wird, was in der Folge durch Dampfblasenbildung im Fluidleitsystem zu Schäden führen kann. Außerdem wird der Absorber entlastet, weil er im ungefüllten Zustand drucklos ist.

Weiterhin kann besonders vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Absorber für einen ther- mosiphonischen Betrieb geeignet ist.

Hierzu sind die Anschlüsse, insbesondere Zulauf und Ablauf sowie die Form des Absorbers derartig ausgebildet, dass eine thermosiphonische Funktionsweise möglich ist.

Dazu wird der Einlass an der tiefsten Stelle des Absorbers angeordnet, der Auslass entsprechend an der höchsten Stelle. Um den thermosiphonischen Betrieb zu ermöglichen, sollte darauf geachtet werden, dass die Strömungswiderstände innerhalb des Absorberkörpers begrenzt sind.

Bei dem thermosiphonischen Betrieb findet eine Zirkulation des Fluids im Fluidleitsystem auf Grund der Dichteunterschiede von kaltem und aufgeheiztem Fluid statt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist auch das Problem der Verschlackung von Absorbern für einen thermosiphonischen Betrieb gelöst.

Bei Einsatz des Absorbers im thermosiphonischen Betrieb herrscht im Absorber eine niedrige Strömungsgeschwindigkeit. Dies führt dazu, dass sich Verunreinigungen des Fluids (z.B. Kalk) im Innern des Absorbers ablagern, wobei als Fluid meist Brauchwasser verwendet wird. Dadurch wird einerseits eine geringere Menge Fluid aufgeheizt, die Ablagerungen können aber auch zu einer Verstopfung des Fluidleitsystems führen. Die Problema- tik ist besonders gravierend, wenn als Fluid ein Brauchwasser niedriger Qualität, d.h. mit einem hohen Anteil an Verunreinigungen, eingesetzt wird. Daher ist in der vorliegenden Erfindung im Bereich des Ablaufs des Absorberkörpers, der im Einbauzustand die tiefste Stelle darstellt, ein Volumen vorgesehen, das im Betrieb vom Fluid durchströmt wird. Zur Entschlackung des Absorberkörpers kann dieses Volumen geöffnet werden. Hierbei kann durch eine entsprechende Mimik sichergestellt werden, dass das ganze Fluidleitsystem nicht aufwändig entleert werden muss. Eine Öffnung kann vorgesehen sein, dieses Volumen, das als Reservoir für Schlacke vorgesehen ist, zu spülen bzw. zu reinigen.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Absorberkörper an seiner Innenwand mit einer Schicht (z.B. eine Koextrusionsschicht, ein Antihaftlack) versehen ist, so dass Verunreinigungen aus dem Fluid dort möglichst wenig haften. Dies kann z.B. durch eine besonders glatte Schicht mit einer niedrigen Oberflächenenergie gewährleistet werden. Desweiteren können dieser Schicht antimikrobielle Additive beigemischt sein, so dass das Algenwachstum auf der Innenwand des Absorberkörpers möglichst un- terdrückt wird.

In einer sehr günstigen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist am Absorberkörper ein Energieaufnahmeabschnitt derart ausgebildet, dass eine optimierte Aufnahme der Sonnenenergie und Umwandlung in Wärmeenergie stattfindet.

Hierzu kann vorgesehen sein, dass der Energieaufnahmeabschnitt des Absorberkörpers, der in Richtung der Sonne ausgerichtbar ist und die Sonnenstrahlung aufnimmt, beispielsweise eine Oberflächenstruktur aufweist, die besonders gut geeignet ist, Sonnenstrahlung aufzunehmen.

Die Oberfläche kann dazu beispielsweise strukturiert sein, indem dort Nuten oder Furchen, insbesondere Mikronuten oder Mikrofurchen oder Pyramiden, insbesondere Mikropyrami- den angeordnet sind, die die Oberfläche vergrößern und damit eine vergrößerte Fläche für die Sonneneinstrahlung und deren Aufnahme zur Verfügung stellen. Auch andere Struktu- rierungen der Fläche sind möglich, insbesondere auch eine Aufrauhung der Oberfläche, die die nutzbare Oberfläche ebenfalls vergrößert.

In einer anderen Ausführungsform kann die Oberfläche oder die Wandung des Absorberkörpers am Energieaufnahmeabschnitt auch mittels einer Einfärbung oder unter Nutzung entsprechender Pigmente derartig ausgebildet sein, dass eine verbesserte Umwandlung der Strahlungsenergie der Sonne in Wärmeenergie stattfindet.

Hierzu kann beispielsweise das Polymermaterial der Wandung des Absorberkörpers ein entsprechendes Pigment oder eine entsprechende Pigmentkombination enthalten.

Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang beispielsweise Ruß. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Polymermaterial der Wandung des Absorberkörpers Pigment oder Pigmente enthält und dass die Oberfläche vergrößert ist, wodurch eine besonders effektive Aufnahme und Umwandlung der Strahlungsenergie möglich ist.

In einer anderen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass eine Schicht am Energieaufnahmeabschnitt des Absorberkörpers vorgesehen ist, die besonders effektiv Sonnenenergie in Wärmeenergie umwandelt.

Besonders bevorzugt ist hierbei eine selektive Schicht, die eine große Absorptionsfähigkeit für Sonnenstrahlung sowie eine geringe Emissivität für Wärmestrahlung aufweist, da dadurch ein hoher Wirkungsgrad bei der Wärmeenergiegewinnung erreicht werden kann.

Eine derartige Schicht kann beispielsweise eine Koextrusionsschicht sein, die ganz besonders einfach beim Blasen des Absorberkörpers bereits mit ausgebildet sein kann.

Hierzu kann ein mehrschichtiger Schlauch im Blasformprozess eingesetzt werden, bei dem eine Schicht, bevorzugt die äußere Schicht derart modifiziert ist, dass Sonnenenergie sehr effizient in Wärmeenergie umwandelbar ist. Die Koextrusionsschicht kann dazu wieder entsprechende Teilchen enthalten, wie beispielsweise geeignete Pigmente, insbesondere Ruß. Auch kann die Koextrusionsschicht insbesondere am Energieaufnahmeabschnitt des Absorberkörpers nachträglich modifiziert sein durch Mikroaufrauhung oder ähnliches.

In einer anderen Ausführungsform kann eine solche Schicht auch nachträglich auf den Energieaufnahmeabschnitt des Absorberkörpers aufgebracht sein. Hierzu eignet sich beispielsweise eine Folie, die auf dem Energieaufnahmeabschnitt des Absorberkörpers aufgebracht ist, oder eine Beschichtung, beispielsweise in Form einer Flüssigbeschichtung, z.B. als Lack.

Es kann auch vorgesehen sein, eine Kombination der vorstehend genannten Möglichkeiten für die Optimierung der Energieaufnahme des Absorberkörpers heranzuziehen.

In einer günstigen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass am Energieaufnahmeabschnitt des Absorberkörpers ein Element zur Begrenzung der Sonneneinstrahlung angeordnet oder dem Energieaufnahmeabschnitt des Absorberkörpers ein Element zur Begrenzung der Sonneneinstrahlung zugeordnet ist. Ein solches Element zur Begrenzung der Sonneneinstrahlung bewahrt den Absorberkörper davor, dass dieser im Falle einer starken Sonneneinstrahlung und einer geringen Abnahme der erzeugten Wärmeenergie durch einen Verbraucher überhitzt und dabei Schaden erlei- det.

Durch ein Element zur Begrenzung der Sonneneinstrahlung kann die Überhitzung und insbesondere ein dadurch eintretender Schaden am Absorberkörper bzw. am Fluidleitsystem vermieden werden.

Als Element zur Begrenzung der Sonneneinstrahlung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine sogenannte thermotrope Schicht eingesetzt werden.

Unter einer thermotropen Schicht wird eine Schicht verstanden, deren Durchlässigkeit für Licht, hier das Sonnenlicht, temperaturabhängig ist. Dieser Vorgang ist reversibel; wenn die Temperatur, ab der die Durchlässigkeit reduziert wird, unterschritten wird, ist die Schicht wieder für das Sonnenlicht transparent.

Im vorliegenden Erfindungszusammenhang ist die thermotrope Schicht so zu wählen, dass diese ab einer bestimmten Temperatur am Absorber, die beispielsweise in einem Bereich von 95 bis 105 °C liegt, das Sonnenlicht reflektiert.

Die thermotrope Schicht kann beispielsweise eine Folie sein, die auf dem Energieaufnahmeabschnitt des Absorberkörpers aufgebracht ist, oder eine Beschichtung, beispielsweise in Form einer Flüssigbeschichtung, z. B. als Lack.

Die Schicht kann auch in einem Koextrusionsverfahren aufgebracht werden, das bevorzugt bei der Herstellung des Absorberkörpers integriert ist.

Vorteilhaft können die selektive Schicht und die thermotrope Schicht auch kombiniert in einem Koextrusionsverfahren gemeinsam erzeugt werden.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Element zur Begrenzung der Sonneneinstrahlung als Jalousie, als Rollo, als Lamellen, die durch eine verstellbare Neigung die Einstrahlung des Sonnenlichts begrenzen, oder dergleichen ausgeführt ist. Diese genannten Elemente zur Begrenzung der Sonneneinstrahlung sind ebenso hinsichtlich ihrer Wirkung mit geeigneten Mitteln derart zu verstellen, dass bei einer Überhitzung des Absorberkörpers die Lichteinstrahlung beispielsweise durch Reflexion begrenzt oder verhindert wird.

Hierzu können die genannten Elemente mit Stellvorrichtungen betrieben werden, die auf der thermischen Ausdehnung des Absorberkörpers, der thermischen Ausdehnung des Fluids oder eines anderen Fluids, z.B. in einem Hubkolbensystem, oder der Bewegung eines Formgedächtnismetalles beruhen. Andere Möglichkeiten bestehen darin, mittels Sensoren Temperaturen am oder im Absorber zu ermitteln und dann das Element zur Begren- zung der Sonneneinstrahlung entsprechend so einzustellen, dass nur der gewünschte Anteil Sonnenlicht den Energieaufnahmeabschnitt des Absorberkörpers erreicht.

Durch die Begrenzung der Sonneneinstrahlung auf den Absorberkörper im Falle einer Überhitzung kann vermieden werden, dass das Fluid, das im Absorber die Wärmemenge aufnimmt, zu sieden beginnt, sich dabei Dampfblasen bilden, die zum einen unerwünscht sind, zum anderen aber auch innerhalb des Fluidleitsystems Schäden anrichten können. Außerdem wird der leergelaufene Absorber vor Überhitzung geschützt.

Der Absorber ist Teil eines solarthermischen Kollektors, hierzu ist ein Gehäuse vorgese- hen, das mit einer transparenten Abdeckung versehen ist. Darin ist der wenigstens eine Absorber angeordnet.

Der Absorberkörper kann in dem Gehäuse durch integrierte Aufnahmen einfach festgelegt werden. In der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass am Absorberkörper Laschen, Haken oder Ähnliches integriert gefertigt sind, so dass sich der Absorberkörper sehr leicht, schnell und werkzeuglos in dem Gehäuse festlegen lässt.

Der Absorber ist in diesem Gehäuse festgelegt und mit entsprechenden Rohrleitungen zur Leitung des Fluids verbunden.

Die Größe des Absorberkörpers wird idealerweise so gewählt, dass die Nutzfläche des Solarkollektors nur wenig kleiner ist als die Bruttofläche des Gehäuses.

Als Nutzfläche ist in diesem Zusammenhang die Fläche zu verstehen, die zur Energieumwandlung genutzt werden kann. Die Bruttofläche ist dabei die Gesamtfläche des Solarkol- lektors inklusive aller Gehäuse- und transparenter Abdeckungsflächen in Richtung der Sonne.

Der Absorberkörper ist dazu derart ausgebildet, dass er weitgehend ohne oder mit geringem Abstand zur Wandung im Gehäuse einbaubar ist.

Im Gehäuse sind auch noch Isolationsschichten angeordnet, auf die hier nicht weiter einzugehen ist.

Es kann auch vorgesehen sein, dass am Gehäuse Einrichtungen vorhanden sind, die Luft im Gehäuse auszutauschen, wenn diese sehr hohe Temperaturen aufweist. Dies kann beispielsweise mittels Klappen geschehen, die zu öffnen sind, um die heiße Luft ausströmen zu lassen, wobei es zu einer konvektiven Kühlung kommt. Dadurch kann ein möglicher Schaden am Absorber, der durch die Einwirkung sehr hohe Temperaturen auftreten kann, durch Kühlung mit Außenluft abgewendet werden.

Das Gehäuse selbst lässt sich auf einem Hausdach, an einer Fassade oder auf entsprechenden Aufständerungen mit Befestigungsmitteln befestigen und kann so ausgerichtet werden, dass es möglichst viel Sonnenstrahlung aufnimmt. Die Aufgabe, einen solarthermischen Kollektor zur Erwärmung eines Fluids anzugeben, wird mit Anspruch 9 gelöst.

Der erfindungsgemäße solarthermische Kollektor zur Erwärmung eines Fluids weist wenigstens einen Absorber, wie vorstehend beschrieben, auf.

Ein solcher solarthermischer Kollektor ist kostengünstig in der Herstellung, langlebig und einfach konstruiert. Solche solarthermische Kollektoren können insbesondere modular aneinander angeordnet werden und so platzsparend ein ganzes Feld bilden, mit dem entsprechend große Wärmeenergiemengen erzeugbar sind.

Die weitere Aufgabe der Erfindung, ein System zur Wärmeenergiegewinnung anzugeben, erfährt ihre Lösung mit Anspruch 10.

Im Rahmen der Erfindung wird damit ein System zur Wärmeenergiegewinnung mit wenigs- tens einem solarthermischen Kollektor, wie vorstehend beschrieben, bereitgestellt. Ein solches System zur Wärmeenergiegewinnung, das neben dem solarthermischen Kollektor, wie vorstehend beschrieben, auch noch Rohrleitungen zur Leitung des Fluids, ggf. eine Pumpe, ggf. einen Wärmetauscher, ggf. einen Fluidvorratsbehälter, welche zusam- men das Fluidleitsystem bilden, ggf. verschiedene Sensoren und Steuergeräte und dergleichen mehr umfassen kann, ist geeignet, Wärmeenergie, die aus Sonnenstrahlung generiert wird, einem Verbraucher zur Verfügung zu stellen.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten zwei Figuren näher erläutert.

Hierzu zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen solarthermischen Kollektor mit einem Absorber in einer ersten Ausführungsart der Erfindung;

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch einen solarthermischen Kollektor mit einem Absorber nach einer zweiten Ausführungsart der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt durch einen solarthermischen Kollektor 1 mit einem Absorber 2 nach einer ersten Ausführungsart der Erfindung gezeigt.

Der Absorber 2 umfasst einen Absorberkörper 2.1 in Form eines Hohlkörpers, der von einem Fluid durchströmt wird. Hierzu sind am Absorber 2 ein Zulauf 2.3 und ein Ablauf 2.4 für das Fluid ausgebildet.

Der Ablauf 2.4 für das Fluid ist höher positioniert als der Zulauf 2.3 am Absorberkörper 2.1.

In Fig. 1 ist nicht gezeigt, dass sowohl der Zulauf 2.3 wie auch der Ablauf 2.4 für das Fluid am Absorberkörper 2.1 mit Rohrleitungen verbunden sind, um das Fluid in einem Fluid- kreislauf einem Verbraucher zuzuleiten.

Der Absorber 2 weist einen Energieaufnahmeabschnitt 2.2 auf, der Sonnenstrahlung aufnimmt und in Wärmeenergie umwandelt. Der Energieaufnahmeabschnitt 2.2 ist so positioniert, dass er den größten Teil oder die gesamte Fläche der Seite des Absorbers 2 einnimmt, die etwa auf die Sonne 8 ausgerichtet ist. Am Energieaufnahmeabschnitt 2.2 ist eine Schicht 3 ausgebildet, welche die effektive Umwandlung von Sonnenstrahlung in thermische Energie bewirkt.

Die Schicht 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine auf den Energieaufnahmeabschnitt 2.2 aufgebrachte Schicht in Form beispielsweise einer Folie.

Die Folie 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel thermisch mit dem Energieaufnahmeabschnitt 2.2 verbunden, in dem die Folie dicht an dem Energieaufnahmeabschnitt 2.2 anliegt. Ggf. kann dazu auch eine bestimmte Rezeptierung für den Klebstoff bei der Aufbringung bzw. Kaschierung vorgesehen sein.

Der Absorber 2 weist auf der der Sonne 8 abgewandten Seite, der Unterseite, Rippen 7 auf, die den Weg des Fluids durch den Absorberkörper 2.1 vorgeben, damit eine möglichst effektive Energieaufnahme stattfindet. Die Rippen 7 sind beim Blasen des Absorberkörpers 2.1 werkzeugseitig in diese Unterseite des Absorbers 2 eingebracht worden.

Durch das Vorsehen der Rippen 7 wird die Menge an Fluid im Absorber 2 begrenzt. Der Absorber 2 ist durch hier nicht gezeigte Befestigungsmittel in dem Gehäuse 5 des solarthermischen Kollektors 1 befestigt.

Hierzu kann der Absorber 2 beispielsweise durch hier nicht gezeigte Isolationsmaterialien zum Gehäuse 5 hin thermisch isoliert sein.

Das Gehäuse 5 ist abgedeckt mit einer transparenten Abdeckung 6, die den Absorber 2 vor Witterungseinflüssen bewahrt.

Die transparente Abdeckung 6 ist eine Glasscheibe oder eine Scheibe aus einem durch- sichtigen Kunststoffmaterial. Dem Energieaufnahmeabschnitt 2.2 des Absorbers 2 ist ein Element 4 zugeordnet, das die Sonneneinstrahlung begrenzen kann. Das Element 4 ist in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 eine thermotrope Schicht, die ab einer bestimmten Temperatur die Einstrahlung des Sonnenlichts begrenzt bzw. verhindert.

Das Element 4 ist im Gehäuse 5 des solarthermischen Kollektors 1 durch hier nicht gezeigte Befestigungsmittel montiert und zum Energieaufnahmeabschnitt 2.2 des Absorbers 2 beabstandet.

Der solarthermische Kollektor 1 ist durch hier nicht gezeigte Befestigungsmittel am Gehäuse 5 auf einem Hausdach, an einer Fassade oder auf Aufständerungen befestigbar. Der solarthermische Kollektor 1 kann dabei auf die Sonne 8 ausgerichtet werden, so dass eine maximale Energieaufnahme ermöglicht wird.

Dabei ist zu beachten, dass der Ablauf 2.4 des Absorbers 2 höher zu liegen kommt, als der Zulauf 2.3 für das Fluid.

In Fig. 2 ist in einem schematischen Querschnitt ein solarthermischer Kollektor 1 mit einem Absorber 2 nach einer zweiten Ausführungsart der Erfindung gezeigt.

Die Bezugszeichen in Fig. 2 entsprechen denen in Fig. 1 , so dass sich die Beschreibung für den Absorber 2 mit dem Absorberkörper 2.1 , dem Energieaufnahmeabschnitt 2.2, dem Zulauf 2.3 und dem Ablauf 2.4 aus dem vorstehend Gesagten bereits ergeben.

Das Element 4 ist in der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsart der Erfindung mit der Schicht 3 fest verbunden.

Das Element 4 liegt in Form einer thermotropen Schicht vor, die als Folie ausgebildet ist.

Die Folie 4 ist hierzu fest mit der Schicht 3 am Energieaufnahmeabschnitt 2.2. des Absorbers 2 verbunden. Hierzu ist die Folie 4 auf der Schicht 3 aufkaschiert.

Durch die feste Verbindung ist ein guter Wärmeübertrag vom Fluid über die Schicht 3 auf die Folie 4 möglich, so dass bei einer Überhitzung des Fluids die Folie 4 anspricht und die Einstrahlung der Sonne 8 begrenzt bzw. verhindert, um eine Überhitzung des Fluids zu vermeiden.

Die vorstehend gemachten Aussagen zu dem Gehäuse 5, der transparenten Abdeckung 6, des Zusammenbaus, der Anordnung und Positionierung zur Sonne 8 entsprechen den oben wiedergegebenen Punkten.

Abweichend von Fig. 1 ist in Fig. 2 keine Rippe an der Unterseite des Absorbers ausgebildet.

- Patentansprüche -

Bezugszeichenliste

solarthermischer Kollektor

Absorber

Absorberkörper

Energieaufnahmeabschnitt

Zulauf

Ablauf

Schicht

Element

Gehäuse

transparente Abdeckung

Rippe

Sonne