DE102011121355A1

DE102011121355A1 - aufblasbarer Kollektor

Info

Publication number: DE102011121355A1
Application number: DE102011121355A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2013-06-20

Abstract

Kollektor zur Aufnahme von Wärme aus natürlichen Wärmequellen wie Sonnenlicht, Luft, Gewässer und/oder Erde bestehend aus einer luftdichten Hülle aus Kunftstofffolie, die mit Luft gefüllt ist, welche die Wärme abführt.

Description

Wärme, die in der Natur zur Verfügung steht, kann in vielfacher Weise genutzt werden. Dies immer in der Weise, dass die Wärme aus natürlichen Wärmequellen abgeleitet und dann entweder als Wärmequelle benutzt oder in anderweitig nutzbare Energie überführt wird. Handlungsanwendungsfälle sind insbesondere die Förderung von Erdwärme mit Wärmepumpen und die Absorption von Sonnenenergien zur Erwärmung eines Mediums, das den Transport der Energie zu den Stellen besorgt, wo die Weiterverwendung der Energie geschieht.
Bei allen Vorrichtungen zur Nutzung natürlicher Wärme kommt ein Kollektor zum Einsatz, der die Wärme sammelt. Solche Kollektoren können technisch aufwendig sein. Beispielsweise werden zur Nutzung von Sonnenenergie Kollektoren eingesetzt, die nicht nur die Außenwärme aufnehmen sondern darüber mittels Absorbern die Sonnenstrahlen in Wärme umwandeln. Solche thermische Sonnenkollektoren mit Solarabsorbern, die insbesondere auf Dächer montiert werden, bestehen aus mehreren Bauteilen, die zusammenwirken. Die äußere, der Sonne zugewandte Seite ist eine Glasfläche, deren Eignung zur Aufnahme der Wärme durch den ”Treibhauseffekt” gesteigert wird. Abgeführt wird die Wärme mittels eines Rohrsystems und abgeschlossen wird dieser Kollektortyp mit einer Dämmschicht, die den Wärmeverlust verhindert. Neben solchen Plattenabsorbern sind auch Röhrenabsorber, Luftabsorber und Hybridabsorber Stand der Technik. Alle Konstruktionen sind auf einem möglichst hohen Wirkungsgrad ausgelegt, technisch aufwendig und teuer. Insbesondere bei den Solarabsorbern, die auf Dächer montiert werden, sind zudem noch aufwendige Befestigungsvorrichtungen notwendig, um den Belastungen durch Wind und Schnee standzuhalten.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kollektor zu schaffen, der sowohl Sonnenstrahlung wie auch Umgebungswärme aufnimmt und zur weiteren Verwendung abführt, wobei nicht der Wirkungsgrad sondern die Minimierung von Preis- und Montageaufwand das Ziel ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Kollektor vorgeschlagen, der aus einer luftdichten Hülle aus Kunststofffolie mit zwei Luftschläuchen oder Luftrohren besteht, die an jeweils an eine Öffnung der Hülle luftdicht angeschlossen sind. (Anspruch 1)
Praktisch alle, auch die sehr preiswerten handelsüblichen Folien weisen eine hinreichende Elastizität und Stabilität auf, um zur Herstellung der Kollektoren nach der Erfindung geeignet zu sein. Als einfache Ausführungsform werden zwei aufeinander gelegte solcher Folien vorgeschlagen, deren Ränder entsprechend der gewünschten Form des Kollektors geschnitten und dann verklebt oder verschweißt werden. (Anspruch 2)
Für solche Anwendungsfälle, in denen solche Kollektoren für Flächen vorgesehen sind, die der Sonnenstrahlung ausgesetzt sind, wird als zweckmäßig vorgeschlagen, dass die der Sonne zugewandte Folie schwarz pigmentiert ist um auf diese Weise die Absorption des Sonnelichtes zu steigern. (Anspruch 3)
Insbesondere für diesen Kollektortyp ist es weiter vorteilhaft, für die der Sonne abgewandten Folie ein wärmedämmendes Material zu wählen. (Anspruch 4)
Vorzugswürdig ist auch folgende Ausführungsform: Die beiden Folien werden nicht nur an den Außenrändern miteinander luftdicht verbunden sondern auch untereinander in der Weise, dass ein durchlaufender Schlauch entsteht, durch den die Luft definiert durch den gesamten Kollektor und von dort durch die Öffnung in den Luftschlauch oder das Luftrohr geführt wird. Diese Verbindung kann eine Verklebung sein. Der Kleber wird auf eine der Folien linienförmig aufgebracht und die andere Folie wird dann draufgelegt. Auch mit Nähten oder Schweißnähten können die Folienflächen miteinander verbunden werden, wobei die Nähte selbst nicht luftdicht sein müssen, da sie außerhalb des Schlauches liegen, den sie erzeugen. Lediglich die vernähten Flächen selbst müssen im Bereich der Naht luftdicht aneinandergepresst sein. Auch in der Weise, dass die Nähte zusätzlich verklebt werden, ist die Verbindung möglich.
Für den so gebildeten Schlauch sind verschiedene Ausführungsformen denkbar. Er kann eine Spirale bilden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Klebestreifen bzw. Nähte parallel in der Weise anzuordnen, dass sie an ihren Enden wechselseitig offen bleiben mit der Folge, dass die offen gelassenen Stellen die parallelen Schläuche miteinander verbinden.
Bei diesem Kollektor kann eine Umweltpumpe damit verzichtbar sein, dass der Luftstrom durch die Kanäle durch die Konvektion angetrieben wird. (Anspruch 5)
Der Kollektor nach der Erfindung ist auch dafür geeignet, an der Innenseite stark verformter sonnenbestrahlter Flächen, wie beispielsweise den Dächern oder der Kühlerhauben von Kraftfahrzeugen montiert zu werden. Besonders vorteilhaft ist diese Ausführungsform damit, dass die abgeführte Wärme zum Antrieb eines Generators benutzt und der gewonnene Strom an die Batterie abgegeben wird, womit die motorgetriebene Aufladung über die Lichtmaschine ganz oder teilweise entbehrlich wird. (Anspruch 6)
Der Anwendungsbereich des Kollektors nach der Erfindung ist nicht auf besondere Flächen begrenzt. Beispielsweise kann er mittels Gewichten in tiefere Schichten von Seen und Flüssen gesenkt werden, wo er die Wärme des Umgebungswassers aufnimmt, die auch im Winter bei hinreichender Wassertiefe niemals unter den Gefrierpunkt sinkt. (Anspruch 7)
Diese Ausführungsform ist besonders dafür geeignet, dass die Versorgungsschläuche mit Rohren verbunden werden, die in Straßendecken eingelegt werden, um diese im Winter eisfrei zu halten. Die Temperatur von einigen Plusgraden ist bei kontinuierlicher Luftzuführung dafür ausreichend. (Anspruch 8)

Claims

Kollektor zur Aufnahme von Warme aus natürlichen Wärmequellen wie Sonnenlicht, Luft, Gewässer und/oder Erde, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer luftdichten Hülle aus Kunststofffolie mit zwei Luftschläuchen oder Luftrohren besteht, die jeweils an eine Öffnung der Hülle luftdicht angeschlossen sind.
Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle aus zwei aufeinander gelegten Folien besteht, deren Ränder luftdicht miteinander verklebt oder geschweißt sind.
Kollektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Folien schwarz pigmentiert ist.
Kollektor nach Anspruch 2, 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Folien wärmedämmend ist.
Kollektor nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Folienflächen miteinander so streifenweise verklebt, verschweißt und/oder vernäht sind, dass der Raum zwischen den Folien durch die Streifen und/oder Nähte so unterteilt sind, dass sie einen durchlaufenden Schlauch bilden, dessen beide Enden in den Öffnungen münden, an denen die Luftschläuche oder Luftrohre angeschlossen sind.
Kollektor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle an der Innenseite der Karosserie von Kraftfahrzeugen befestigt.
Kollektor nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem oder mehreren Gewichten versehen ist, wobei der Betrag des Gesamtgewichts in Kilogramm größer ist als der Betrag des Volumens in Kubikdezimetern.
Verfahren zur Verhinderung von Eisbildung auf Straßen mit Röhren im Straßenbelag mittels des Kollektors nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor auf den Grund stehender oder fließender Gewässer abgesenkt und die Luftschläuche oder Luftrohre mit den Röhren im Straßenbelag verbunden sind.