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Patent Searching and Data


Title:
SOLAR COLLECTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/142632
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a solar collector (1) comprising two panels (2, 3) of which at least one panel (2) can be designed as a solar module, wherein the panels (2, 3) are connected to each other and held spaced apart from each other by webs (5) that are distributed over the surface of the solar collector (1). The webs (5) between the panels (2, 3) of the solar collector (1) are arranged in such a manner that the interior space (4) is divided to form a flow path, which can be achieved as a result of the fact that the webs (5) start alternately from one edge (9, 10) of the solar collector (1) and are spaced from the opposite edge (10, 9). The webs (5) are strips that are connected via plastic strands (12) to the inner faces of the panels (2 and 3).

Inventors:
MADER LEOPOLD (AT)
Application Number:
PCT/AT2012/000093
Publication Date:
October 26, 2012
Filing Date:
April 05, 2012
Export Citation:
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Assignee:
INOVA LISEC TECHNOLOGIEZENTRUM (AT)
MADER LEOPOLD (AT)
International Classes:
F24S10/50
Domestic Patent References:
WO2010071394A12010-06-24
WO2009095031A12009-08-06
Foreign References:
AT358232B1980-08-25
FR2787868A12000-06-30
US4114597A1978-09-19
FR2439854A11980-05-23
JPS56100266A1981-08-12
DE19528361C11996-11-14
Attorney, Agent or Firm:
BEER, MANFRED (AT)
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Claims:
Ansprüche :

1. Sonnenkollektor (1) mit zwei dessen Innenraum (4)

begrenzenden Platten (2, 3) und Stegen (5), welche die

Platten (2, 3) in Abstand voneinander halten, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (4) des Sonnenkollektors (1) durch die Stege (5) unter Ausbilden einer Kammer für die Strömung des den Sonnenkollektor (1) durchströmenden

Wärmeträgermedium unterteilt ist.

2. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (5) über die Fläche des Sonnenkollektors (1) im Wesentlichen gleichmäßig verteilt sind.

3. Sonnenkollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass die Stege (5) abwechselnd an einem Rand (9, 10) anschließen und vom gegenüberliegenden Rand (10, 9) Abstand aufweisen.

4. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Vorlauf (6) und Rücklauf (7) für das Wärmeträgermedium am selben Seitenrand (9) des

Sonnenkollektors (1) vorgesehen sind.

5. .Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (5) Streifen (11) aufweisen, die über Kunststoffstränge (12) mit der Innenseite der Platten (2, 3) des Sonnenkollektors (1) verbunden sind.

6. Sonnenkollektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (11) aus Metall, Glas oder Kunststoff bestehen.

7. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (5) Kunststoffstränge sind.

8. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (5) aus zwei

Kunststoffsträngen (13) gebildet sind, die auf den Innenseiten der einander gegenüberliegenden Platten (2, 3) vorgesehen sind und deren freie Enden miteinander verbunden sind.

9. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Platten (2, 3) als Solarmodul ausgebildet ist.

10. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die den Innenraum (4) des

Sonnenkollektors (1) nach außen begrenzenden Stege (8) Streifen (5) aufweisen, die über Kunststoffstränge (12) mit der Innenseite der Platten (2, 3) des Sonnenkollektors (1) verbunden sind.

11. Sonnenkollektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (5) aus Metall, Glas oder Kunststoff bestehen.

12. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die den Innenraum (4) des

Sonnenkollektors (1) nach außen begrenzenden Stege (8) Kunststoffstränge sind.

13. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die den Innenraum (4) des

Sonnenkollektors (1) nach außen begrenzenden Stege (8) aus zwei Kunststoffsträngen (13) gebildet sind, die auf den Innenseiten der einander gegenüberliegenden Platten (2, 3) vorgesehen sind und deren freie Enden miteinander verbunden sind.

14. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (5) den Innenraum (4) des Sonnenkollektors (1) unter Ausbilden einer schlangen- oder mäanderförmigen Kammer unterteilen.

Description:
Sonnenkollektor

Die Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor mit den Merkmalen des einleitenden Teils von Anspruch 1.

Herkömmliche Sonnenkollektoren (auch Solarkollektoren) dienen dazu, die Lichtenergie der Sonne in Wärme umzuwandeln und diese an einen den Sonnenkollektor durchfließenden Wärmeträger

abzugeben. Mit Hilfe des Wärmeträgers wird die Wärme

üblicherweise aus dem Sonnenkollektor abgeführt und anschließend entweder direkt verwendet oder gespeichert.

Sonnenkollektoren können in verschiedenen Ausführungsformen vorliegen. Beispielsweise als Flachkollektoren mit einem

herkömmlichen Dämmmaterial, oder auch als Vakuum- Flachkollektoren, die sich durch eine flache Bauform und ein gutes Brutto/Netto-Flächenverhältnis und eine Vakuumdämmung auszeichnen.

Ein Sonnenkollektor der eingangs genannten Gattung ist aus der DE 195 28 361 Cl bekannt. Dieser bekannte Sonnenkollektor ist zum Erzeugen erwärmter Luft oder erwärmten Wassers bestimmt, wobei vornehmlich Kunststoffe und Folien eingesetzt werden sollen. Die Fig. 2 der DE 195 28 361 Cl zeigt, dass im Inneren des Kollektors Luftleitstege aus Polystyrol vorgesehen sein können, die eine mäanderförmige Strömung des zu erwärmenden Mediums durch den Sonnenkollektor ergeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, Sonnenkollektoren der eingangs genannten Gattung so weiter zu entwickeln, dass sie einen

besseren Wirkungsgrad als herkömmliche Sonnenkollektoren

aufweisen .

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, Sonnenkollektoren der eingangs genannten Gattung so weiter zu entwickeln, dass ihre Stege einfach aufgebaut und besser als bei herkömmlichen

Sonnenkollektoren an die jeweiligen Anforderungen anpassbar sind. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem

Sonnenkollektor, welcher die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.

Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Da bei dem erfindungsgemäßen Sonnenkollektor, der bevorzugt als : (Vakuum) -Flachkollektor ausgebildet ist, der Innenraum durch diesen unterteilende Stege so unterteilt ist, dass der

Wärmeträger mäanderförmig (schlangenlinienförmig) durch den

Sonnenkollektor strömt, ergibt sich nicht nur ein besserer

Wirkungsgrad, sondern auch eine größere Stabilität des

erfindungsgemäßen Sonnenkollektors . Dies insbesondere, wenn der Sonnenkollektor als (Vakuum) -Flachkollektor ausgebildet ist, da durch die über die Fläche des Sonnenkollektors verteilten Stege, zwischen der oberen und der unteren Begrenzungswand diese

abgestützt und voneinander auf Distanz gehalten werden.

Die Stege zwischen der oberen und der unteren Begrenzungswand des Sonnenkollektors gemäß der Erfindung können KunststoffStege oder Stege aus Kunststoff mit Streifen, beispielsweise Streifen aus Glas, Metall oder Kunststoff, sein. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sonnenkollektors mit zwei dessen Innenraum begrenzenden Platten und Stegen, welche die Platten in Abstand voneinander halten, wobei der Innenraum des Sonnenkollektors durch die Stege unter Ausbilden eines Strömungsweges,

beispielsweise einer schlangen- oder mäanderförmigen Kammer für die Strömung, des den Sonnenkollektor durchströmenden

Wärmeträgermedium unterteilt ist, ist es bevor-zugt, wenn die Stege Streifen, insbesondere aus Metall, aufweisen, die über Kunststoffstränge mit der Innenseite der Platten des

Sonnenkollektors verbunden sind.

Bevorzugt ist somit eine Ausführungsform, bei welcher die Stege im erfindungsgemäßen Sonnenkollektor durch Streifen gebildet sind, die über Stränge aus Kunststoff mit den Innenseiten der beiden Begrenzungswände verbunden sind. Wenn die Stege Kunststoffstege sind, können sie einstückig sein oder aus zwei, sich jeweils etwa in der Mitte zwischen den

Platten des Kollektors treffenden Strängen bestehen, die durch Verpressen miteinander verbunden werden.

Durch das Unterteilen des Innenraumes zu einer, beispielsweise mäander- oder schlangenlinienförmigen, Kammer zwischen den

Begrenzungswänden (insbesondere Glasplatten), die von den Stegen gebildet wird, ergibt sich nicht nur eine vorteilhafte

Unterteilung der Kammer, sondern auch eine statische Abstützung der beiden Begrenzungswände, was insbesondere von Bedeutung ist, wenn diese Begrenzungswände Platten, insbesondere Glasplatten oder Fotovoltaikelemente, sind.

Durch die große Stabilität des erfindungsgemäßen Sonnenkollektors besteht auch die Möglichkeit, eine der beiden Begrenzungswände als Solarmodul für das Gewinnen von elektrischem Strom aus

Sonnenlicht in Fotovoltaikanlagen auszubilden.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Sonnenkollektors erlaubt auch den Vorteil, dass Vorlauf zum Kollektor und Rücklauf aus dem Kollektor, beispielsweise zu einem Speicher oder zu einer

Verbrauchsstelle, an dem selben Rand des erfindungsgemäßen

Sonnenkollektors angeordnet sein können. Dies ergibt Vorteile beim Einbau des Kollektors und dem Anschließen desselben an die Leitungen für Vorlauf und Rücklauf.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die den Innenraum des Sonnenkollektors nach außen begrenzenden Stege Streifen, beispielsweise Metallstreifen aufweisen, die über Kunststoffstränge mit der Innenseite der Platten des

Sonnenkollektors verbunden sind.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen. Es zeigt: Fig. 1 in Draufsicht schematisiert einen erfindungsgemäßen Sonnenkollektor,

Fig. 2 in einem Teilschnitt eine erste Ausführungsform,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform und

Fig. 4 im Schnitt eine dritte Ausführungsform für die die im

Kollektor vorgesehene Kammer begrenzenden/

unterteilenden Stege.

Ein erfindungsgemäßer, im Beispiel als Flachkollektor

ausgebildeter Sonnenkollektor besteht in der bevorzugten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform aus zwei zueinander parallelen und mit Abstand voneinander verbundenen

Begrenzungswänden in Form von Platten 2, 3, die beispielsweise beide Glasplatten sind. Die in Gebrauchlage obere, der

Sonneneinstrahlung zugekehrte Platte 2 ist wenigstens für den Infrarotanteil von Sonnenlicht durchlässig ausgebildet, wogegen die in Gebrauchslage untere, vom Sonnenlicht abgekehrte Platte 3 dunkel, insbesondere geschwärzt, ausgebildet sein kann.

Der Innenraum 4 des erfindungsgemäßen Sonnenkollektors 1 ist durch Stege 5 so unterteilt, dass über einen Vorlauf 6

zugeführtes Wärmeträgermedium den Innenraum 4 des

Sonnenkollektors 1, beispielsweise Schlangenlinien- oder

mäanderförmig (vgl. die Pfeile in Fig. 1), durchströmt, um zum Rücklauf 7 zu gelangen.

Die den Innenraum 4 des Sonnenkollektors 1 nach außen

begrenzenden Stege 8 können so wie weiter unten für die Stege 5 (Fig. 2) beschrieben ausgebildet sein und umfassen beispielsweise Streifen, die über Kunststoffstränge 12 mit den Platten 2 und 3 verbunden sind, oder es handelt sich um Stege, die wie in Fig. 3 oder in Fig. 4 gezeigt ausgebildet sind.

Im Ausführungsbeispiel unterteilen die Stege den Innenraum 4 des erfindungsgemäßen Sonnenkollektors 1 so, dass das

Wärmeträgermedium den Innenraum 4 schlangenlinienförmig oder mäanderförmig durchströmt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Stege 5 abwechselnd von einander gegenüberliegenden

(Längs-) Rändern 9, 10 ausgehend und an diese anschließend

ausgebildet und enden mit Abstand von dem gegenüberliegenden Rand 9, 10, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. So ergibt sich der gute Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Sonnenkollektors 1.

Die die Kammer 4 unterteilenden Stege 5 können, wie in Fig. 2 gezeigt, Streifen 11 aus Metall, Glas oder Kunststoff sein, die über Kunststoffstränge 12, insbesondere Stränge aus

Silikonkunststoff, mit den Platten 2, 3 des Sonnenkollektors 1 verbunden sind.

In einer anderen Ausführungsform sind die Stege 5 ausschließlich aus Kunststoffsträngen gebildet, wobei bei der in Fig. 2

gezeigten Ausführungsform zwei Kunststoffstränge 13 vorgesehen sind, von welchen jeder auf der Innenseite einer der beiden

Platten 2, 3 des erfindungsgemäßen Sonnenkollektors 1 angebracht wird und die Stränge 13 dann durch Annähern der Platten 2, 3 des Sonnenkollektors miteinander verbunden werden.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform sind die Stege 5 durch einen einstückigen, sich über die gesamte Höhe des

Innenraumes 4 zwischen den Platten 2, 3 erstreckenden Strang aus Kunststoff, insbesondere Silikon, gebildet.

Die erfindungsgemäße Ausführungsform erlaubt es, die dem

Sonnenlicht zugekehrte Platte 2 und gegebenenfalls auch die vom Sonnenlicht abgekehrte Platte 3 als Solarmodul

("Fotovoltaikmodul") für die Gewinnung von elektrischem Strom aus Sonnenlicht auszubilden. Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist es, dass die Temperatur des Solarmoduls in dem für dessen optimalen Wirkungsgrad liegenden Temperaturbereich gehalten werden kann, da das Solarmodul durch das den Sonnenkollektor 1 durchströmende Wärmeträgermedium gekühlt werden kann, wobei das Ausmaß der Kühlung durch Regeln der Durchflussmenge je

Zeiteinheit auf den jeweils. gewünschten (vorteilhaften) Wert eingestellt werden kann. Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wie folgt beschrieben werden:

Ein Sonnenkollektor 1 besteht aus zwei Platten 2, 3, von welchen wenigstens eine Platte 2 als Solarmodul ausgebildet sein kann, wobei die Platten 2, 3 miteinander durch Stege 5, die über die Fläche des Sonnenkollektors 1 verteilt sind, miteinander

verbunden und auf Abstand gehalten werden. Die Stege 5 zwischen den Platten 2, 3 des Sonnenkollektors 1 sind so angeordnet, dass der Innenraum 4 unter Ausbilden eines Strömungsweges unterteilt wird, was dadurch erreicht werden kann, dass die Stege 5

abwechselnd vom einen Rand 9, 10 des Sonnenkollektors 1 ausgehen und vom gegenüberliegenden Rand 10, 9 Abstand aufweisen. Die Stege 5 sind Streifen, die über Kunststoffstränge 12 mit den Innenflächen der Platten 2 und 3 verbunden sind.