DE2945350A1

DE2945350A1 - Selektiv absorbierender sonnenkollektor

Info

Publication number: DE2945350A1
Application number: DE19792945350
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Phys. Dr. Klaus 3204 Nordstemmen Kuhnke
Original assignee: VAMA VERTRIEB VON ANLAGEN und MASCHINEN GmbH and Co KG
Current assignee: VAMA VERTRIEB VON ANLAGEN und MASCHINEN GmbH and Co KG
Priority date: 1979-11-09
Filing date: 1979-11-09
Publication date: 1981-05-21

Description

Die Erfindung betrifft einen selektiv absorbierenden Sonnenkollektor, insbesondere für Gewächshäuser, bestehend aus einem Gehäuse mit Führungskanälen für die Wärmeträgerflüssigkeit.

Im Zuge der zunehmenden Verteuerung und Verknappung fossiler Brennstoffe ist es erforderlich, die zur Verfügung stehende Sonnenenergie einerseits in bestmöglicher Weise und andererseits für möglichst viele Anwendungsgebiete zu nutzen. Ein zur Ausnutzung und zur Bewertung von Sonnenenergie besonders geeignetes Gebiet stellt die Beheizung von Gewächshäusern dar, da bei Gewächshäuser relativ große Dach- und Wandflächen zur Anbringung von Sonnenkollektoren zur Verfügung stehen würden, sofern das Anbringen derartiger Kollektoren keine Beeinträchtigung des Pflanzenwachstums zur Folge hätte. Nun ist aber für das Pflanzenwachstum ein ausreichender Einfall von Sonnenlicht Voraussetzung, woraus folgt, daß die bekannten, die Sonnenenergie absorbierenden Sonnenkollektoren, sofern sie zur Beheizung von Gewächshäusern eingesetzt werden sollen, getrennt von den Gewächshäusern auf zusätzlichen Flächen angeordnet werden müssen. Dies ist aber in der Praxis kaum durchführbar, weil einerseits im Regelfall die dazu notwendigen Flächen nicht zur Verfügung stehen und andererseits diese Flächen besser als Anbauflächen benutzt werden.

Aus der DE-OS 27 58 715 ist bereits ein Flachkollektor bekannt, bei dem die Wärmeträgerflüssigkeit in transparenten Kanälen geführt und selbst selektiv geschwärzt ist, wobei diese Schwärzung zwei Durchlässigkeitsfenster aufweist, von denen eines im orangeroten und das andere im blauen Wellenbereich liegt, so daß hinter diesem Kollektor befindliche Grünpflanzen noch das zur Anregung ihrer fotosynthetischen Systeme benötigte Licht erhalten und dennoch eine Erwärmung des Wärmeträgers erfolgt.

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Nachteilig bei Sonnenkollektoren dieser Art ist die Notwendigkeit der Verwendung einer ganz speziellen, in der Herstellung teueren und in der praktischen Handhabung nicht unproblematischen Wärmeträgerflüssigkeit, an die hinsichtlich der Zusammensetzung exakt festliegende Anforderungen gestellt werden müssen und die im Falle von Undichtigkeiten im jeweiligen System zu äußerst unerwünschten Nebenerscheinungen führen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen selektiv absorbierenden Sonnenkollektor, insbesondere für Gewächshäuser, zu schaffen, der einfach und wirtschaftlich zu fertigen und in der Praxis problemfrei und in gleicher Weise wie herkömmliche Kollektoren einsetzbar ist und auch wartungsmäßig keine besonderen Anforderungen stellt. Dennoch soll dieser Sonnenkollektor das Pflanzenwachstum nicht beeinträchtigen.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß das Gehäuse aus einer transparenten Kanalplatte besteht und wenigstens bodenseitig eine Beschichtung aufweist, die im Bereich der Absorptionsspektren der Chlorophylle zumindest im wesentlichen durchlässig, für alle anderen Wellenbereiche der auftreffenden Strahlung jedoch absorbierend ist.

Durch die Zuordnung der alleinigen Wärmeträgerfunktion zur Flüssigkeit, der alleinigen Flüssigkeitsführungsfunktion zur Kanalplatte und der selektiven Absorptionsfunktion zur Beschichtung und der sich durch das Zusammenwirken ergebenden Gesamtfunktion wird ein einfach herzustellendes und problemfrei zu handhabendes Gesamtsystem erhalten, das die gestellten Forderungen in vollem Umfange erfüllt und in der Montage und der praktischen Handhabung den herkömmlichen Sonnenkollektorsystemen gleichgesetzt werden kann.

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Vorzugsweise werden als Kanalplatten Acrylglas-Steg-Doppelplatten verwendet, die kostengünstig gefertigt werden können und im praktischen Einsatz problemlos sind.

Die selektiv absorbierende Beschichtung wird bevorzugt an den jeweiligen Innenwänden der die Wärmeträgerflüssigkeit führenden Kanäle der Acrylglas-Steg-Doppelplatten angebracht. Die aus einem Farbstoff bestehende, die geforderte Durchlässigkeit im Bereich der Absorptionsspektren der Chlorophylle besitzende Beschichtung ist auf diese Weise gegen Beschädigungen geschützt und kann die auftretende Absorptionswärme unmittelbar an die vorzugsweise aus Wasser bestehende Wärmeträgerflüssigkeit abgeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, deren einzige Figur eine schematische Darstellung eines unter einem Glasdach eines Gewächshauses anzubringenden Sonnenkollektors zeigt.

Gemäß Zeichnung umfaßt jeder Kollektor eine transparente Kanalplatte, bestehend aus einer Bodenplatte 1 und einer Deckplatte 2, welche durch senkrecht verlaufende Querstäbe 3 unter Ausbildung von nebeneinanderliegenden Srömungskanälen 5 miteinander verbunden sind. Diese transparenten Kanalplatten können beispielsweise durch einen Strangpreßvorgang besonders wirtschaftlich gefertigt werden.

Die Innenwände der Kanäle 5 sind zumindest bodenseitig und auf Teilbereiche der Seitenwände mit einer Farbstoff-Beschichtung 4 versehen, deren Zusammensetzung so gewählt ist, daß sie im Bereich der Absorptionsspektren der Chlorophylle zumindest im wesentlichen durchlässig, für alle anderen Wellenbereiche der auftreffenden Sonnenstrahlung t

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jedoch absorbierend ist. Die durchlässigen Bereiche dieser Beschichtung 4 liegen demgemäß etwa zwischen 400 und 480 sowie zwischen 620 und 690 Nanometer.

Die transparenten, beispielsweise aus Acrylglas bestehenden Kanalplatten der dargestellten Art werden bezüglich ihrer Kanäle 5 entsprechend den jeweils gewählten Strömungswegen zusammengeschaltet, so daß insgesamt mit herkömmlichen, für Lichtstrahlen undurchlässigen Kollektoren vergleichbare Anordnungen entstehen, die problemfrei unter Glasdächern 6 von Treibhäusern montiert werden können, und dabei erfüllen diese selektiv durchlässigen Sonnenkollektoren nicht nur Heizfunktionen, sondern sie wirken gleichzeitig als erwünschte Isolierung gegen Wärmverlust nach außen.

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Claims

Patentansprüche

Selektiv absorbierender Sonnenkollektor, insbesondere für Gewächshäuser, bestehend aus einem Gehäuse mit Führungskanälen für die Wärmeträgerflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse aus einer transparenten Kanalplatte (1, 2, 3) besteht und wenigstens bodenseitig eine Beschichtung (4) aufweist, die im Bereich der Absorptionsspektren der Chlorophylle zumindest im wesentlichen durchlässig, für alle anderen Wellenbereiche der auftreffenden Strahlung jedoch absorbierend ist.

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MANlTZ FINSTERWALD HEYN MORGAN BOOO MÜNCHEN 22 ROBERT-KOCH-STRASSE 1 TEL. (089) 22 4211 TELEX 05-29 672 PATMF

GRAMKOW ROTERMUND 7000 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) SEELBERGSTR 23/25 TEL (0711) 5672 61 ZENTRALKASSE BAYER VOLKSBANKEN MÜNCHEN KONTO-NUMMER 7 270 POSTSCHECK MÜNCHEN 770 62 - 805
2. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kanalplatte (1, 2, 3) aus einer Acrylglas-Steg-Doppelplatte besteht.
3. Sonnenkollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Beschichtung (4) an den jeweiligen Innenwänden der die Wärmeträgerflüssigkeit führenden Kanäle 5 vorgesehen ist.
4. Sonnenkollektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß sich die Beschichtung (4) jeweils über die Bodenwand und einen Teil der Höhe der Seitenwände eines jeden Kanals (5) erstreckt.
5. Sonnenkollektor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeträgerflüssigkeit Wasser verwendet ist.

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