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DE3110492A1 - Solarkollektor - Google Patents

Solarkollektor

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Publication number
DE3110492A1
DE3110492A1 DE19813110492 DE3110492A DE3110492A1 DE 3110492 A1 DE3110492 A1 DE 3110492A1 DE 19813110492 DE19813110492 DE 19813110492 DE 3110492 A DE3110492 A DE 3110492A DE 3110492 A1 DE3110492 A1 DE 3110492A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
absorber
film
boiler
heat
frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19813110492
Other languages
English (en)
Inventor
Franz 5000 Köln Machwirth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19813110492 priority Critical patent/DE3110492A1/de
Publication of DE3110492A1 publication Critical patent/DE3110492A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0015Domestic hot-water supply systems using solar energy
    • F24D17/0021Domestic hot-water supply systems using solar energy with accumulation of the heated water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/40Casings
    • F24S80/45Casings characterised by the material
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    • F24S80/65Thermal insulation characterised by the material
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    • F24S80/70Sealing means
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Description

  • Solarkollektor
  • Als Solarkollektor arbeitende, Warmwasser liefernde Heizvorrichtung für Häuser, Industrieanlagen udgl., deren jeweiliger, durch eine transparente Scheibe abgedeckter Wärmeträger - bzw. Tauscherelemente aufweisender, geschwärzter Absorber innerhalb eines, eine Baueinheit bildenden. Räniens angeordnet ist.
  • Die Vorrichtung dient dazu, die direkte und diffuse Strahlung der Sonne einzufangen und die Wärme umzuwandeln, ilUlicherweise in Warm- bzw. Brauchwasser. Diese Wärmeenergie bzw. das Warmwasser wird fast überall, z.B. in Krankenhäusern, im Haushalt, in Bädern, Schwimmbädern, Ferien- und Wohnhäusern, auch für Aussenbäder, benötigt.
  • Bekannt sind Sonnenkollektoren, die als einzelne Baueinheiten an Dächern oder in Gärten aufgestellt sind, wobei der ihren Absorber durchfließende Wärmeträger über Anschlußleitungen einem, einige tausend Liter großen Wasserkessel, auch Solarboiler genannt, indirekt derart zugeführt wird daß das kalte, bzw. auf niedriger Temperatur befindliche Kesselwasser auf entsprechend hohe Temperatur erwärmt wird. Vom Kessel gehen Verbindungsleitungen zu den einzelnen Verbrauchern ab, z.B. zu den Warmwasserhähnen im Haushalt udgl. Es ist auch bekannt, den Wärmeträgerkreislauf durch einen Regler zu steuern, den Kessel mit einem Ausdehnungsgefäß zu versehen, in den Wasserleitungen Regelelemente wie Drosseln oder Ventile, bzw. bei Schwimmbädern Filteranlagen vorzusehen.
  • Elektrische Regler sind in diesem Zusammenhang einzeln für sich bekannt.
  • Bei einem Solarkollektor besteht die Absorbereinheit aus einem Kunststoffteil mit von einem.Rahmen umfaßten einstückigen Röhrchen zur Aufnahme und zum Transport des Wärmeträgers, vergleichbas in etwa mit gewissen Kraftfahrzeug-Kühlaggregaten. Wenn auch hier ein Gußglas mit erhöhter Transmission verwendet wird, können folgende Schwierigkeiten,bzw. die Absorbtionsisistung des Absorbers verringernde, die Transmission der Glasscheibe ebenfalls verringerne Probleme auftreten. Die Glasaußenfläche ist jeder Witterung ausgesetzt und zwar materialmäßig widerstandsfähig, andererseits voll zugänglich den stets in der Luft vorhandenen Schmutzpartikelchen, die üblicherweise aus mit chemischen Zusätzen versetsten Staubteilchen bestehen. Insbesondere bei regenarmen Tagen kann ier durch manuelle Reinigung Abhilfc geschaffen und die Oberfläche gereinigt werden. Dagegen ist die Glasinnenfläche einer Kollektoreinheit praktisch nicht zugänglich und sollte auch Nichtfachleuten nicht zugänglich sein, um Kollektorteile nicht zu beschädigen. Aber gerade an der Scheibenunterfläche setzen sich diese Schmutzpartikelchen an und sind nicht durch Regen odgl. abwaschbar.
  • Die Erfahrung hat gezeigt, daß dadurch bei einer noch so hochwertigen und einen hohen Transmissionskoeffizienten aufweisender Schc'ibe durch diesen Effekt nach einiger Betriebszeit die Lichtdurchlässigkeit herabgesetzt und/oder das noch durchlässige Licht in diffuses Licht umgesetzt wird und daß dieser Nachteil sich mit jedem Betriebsmonat vergrößert ; auch ist die Scheibe stark lichtdurchlässig, für das vom Absorber ausgehende Ultrarot.
  • Bei einem bekannten Sonnenkollektor wird auch nicht das Problem angesprochen, eine an sich für die Erhöhung der Reflektion bekannte Aluminium-(Alu)-Folie optimal in Bezug auf den Absorber auszubilden und/oder anzuordnen. Auch sind die Dichtprobleme bisher nicht für die Praxis hinreichend gelöst, die Lagerung des Absorbers ist nicht problemlos genug, andererseits ist das Problem nicht hinreichend gelöst, den Kollektor mit einem Rahmen zu versehen, der einmal im Hinblick auf die Mechanik ( Transportbefestigung), der Optik (Verbindung von Glas-und nicht Glasteilen) und der Witterung ( Angriff von Regen, Schnee, nl) kombinationsweise optimale Eigenschaften aufweisen würde. Bei dem anlagemäßig mit dem Solarkollektor in Verbindung stehenden Heizkessel tritt andererseits im Eintrittsbereich des Wärmeträgers das Problem auf, die auf Polarisation zurückgehende Korrosion am Eingangsstutzen bzw. Leiterteilen zu vermeiden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Nachteile zu vermeiden, insbesondere den Koeffizienten der effektiven Lichtdurchlässigkeit auch nach längerer Betriebszeit beizubehalten, somit seinen Wirkungsgrad und die Leistung des Solarkollektors bei optimierten mechanischen Eigenschaften wesentlich zu erhöhen und die Wärmeverluste des Absorbers stark zu verringern.
  • Nach einer Variante der Erfindung wird hier vorgeschlagen, daß zwischen der abdeckenden Scheibe und dem Absorber eine Folie oder ein Film aus Polyvinylfluorid oder Polyvinylidenfluqrid angeordnet ist. Dieser vereinigt in sich die Fähigkeit an seinen Rändern eine Versiegelung der Scheibenunterseite zu ermöglichen mit sehr hoher Lichtdurchlässigkeit5 aber auch Ultrarotreflektion wesentlich zu erhöhen.
  • Vorzugsweise wird diese Folie bzw. Film mit einer Ausbildung nach einem Schaubild gem. Figur2verwendet, welche die optische Spektralverteilung für sichtbares sowie UV- bzw. UR-Licht eindeutig aufzeigt. Es wird somit ein Optimum dieses Filmes/Folie ausgenutzt.
  • Eine weitere Verbesserung besteht darin, daß die Wände und/oder der Boden des den Absorber einbettenden Aufnahme mit einer relativ dünnen nur o,4 - o,1 mm,insbesondere o,1 mm starken Alufolie- bzw.
  • Filn mindestens teilweise ausgekleidet wird. Hier wird einmal die technische Erkenntnis ausgenutzt, daß diese dünnere Alufolie optimal Wenig Wärme- speichert, deshalb schon aus diesem rTrunde die Wärmeverluste zum Absorber hin verringert.
  • Die gestellte Aufgabe wird optimal dadurch gelöst, daß zwischen PVF bzw. PVDF-Film/Folie und Unterseite der Scheibe ein umlaufen-Dies, strangförmiges Dichtprofil vorhanden ist. Vorteilhaft ist dieses auC der Werkstoffbasis Silikongummi- bzw. Kautschuk aufgebaut Die Ausführung ist vorteilhaft so getroffen, daß der PVF-Film odgl. zwischen Scheibe und Rahmenstirnfläche mindestens teilweise das Dichtprofil umspannt, bzw. unterfaßt und/oder auf diese Weise mit einer zusätzlichen Flachdichtung in Verbindung steht. Hierdurch wird die Abdichtung optimiert, Schmutzpartikelchen von der Scheibenunterseite auch nach Jahren ferngehalten und eine Art hochreiner Luftkammer zwischen Scheibe und Absorber je Sonnenkollektor vorteilhaft geschaffen, auch durch die gegenpolige Aufladung an der Folie diese Partikelchen abzustoßen statt anzuziehen.
  • Nac.h einer Variante der Erfindung wird der Absorber durch eine, 1 ein Bodenteil bildende Schaumstoffschicht nach unten, aber auch seitlich durch Schaumstoffteile bzw. Bereiche umfaßt und elastisch abgestützt. Die Lagerung, Transportsicherheit, die Anschlußfestigkeit zur äußeren Anschlußleitung udgl. werden erhöht. Ferner gestatten die seitlichen Schaumteile besonders zwecksmäßig die Aufgabe zu lösen, wie das Dichtprofil für vorstehende Reinluftkainmer mit langjähriger Betriebssicherheit anzuordnen ist, da letzteres nunmehr an diesem Schaumteil zusätzlich abgestützt, bzw. verbunden werden kann. Es wird ferner die Wärmeisolation des Absorbers besonders erhöht.
  • Die erfindungsgemäß neue Raumform des Rahmens ist ein besonderer Alurahmen, also ein Doppelprofil in dessen Hohlraum/Räumen ein oder mehrere entweder massive oder sonst steife, stab- oder klotzartige Aluteile eingesetzt sind. Die VerwindunZssteifheit wird erhöht. Die versteifenden Bauteile sind vorzugsweise nur in den Ecken des Rahmens im Hohlprofil angeordnet.
  • Diese und weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
  • Es zeigen: Fig. 1 die in einem Hausdach integrierten Sonnenkollektoren, Fi.2qBdas Schaubild für eine bevorzugte Ausführungsform des PVF-Films für die Reinluftkammer, Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch den Sonnenkollektor mit Absorber, Schaumstoffbereichen, Rahmenhohlprofil, Befestigungswinkeln, Abdeckscheibe und der ReinluStkammer, wobei die rechte Seite abgebrochen ist, Fig. 4, einen Schnitt ähnlich der Fig. 3 unterschiedlicher Ausführungsvarianten des Sonnenkollektors, wobei die rechte Seite jeweils abgebrochen ist, Fig. 5 die Seitenansicht des Brauchwasserkessels mit abgebrochenem unteren Bereich und Einzelheiten im Eintritts-Bereich des Warmwasserträgers in dem Kessel.
  • Fig. 1 zeigt eine Anordnung aus einer Mehrzahl von Solarkollektoren lo, integriert im Dach eines Hauses, wobei die transparente Acheibe 11 und der umlaufende Rahmen 12 erkennbar sind. Die Scheibe hat -vorteilhaft eine Neigung von 3o bis 500, vorzugsweise 450 Neigung nach Süden, wodurch die Wattleistung pro qm Kollektorfläche sprunghaft vergrößert wird; gemessen bei etwa senkrechtem Sonnenstand: 760 Watt/h Heizleistung bei 500 K Temperaturunterschied, mittlere Kollektor T und Lufttemperatur.
  • Fig. 2 zeigt das Schaubild für die PVF - bzw. PVDF-Folie 13. Es ist erkennbar, daß bei der erfindungsgemäßen Folie unter dem vorgegebenen möglichen Bereich eine solche ausgewählt ist, bei dem der Amplitudenanstieg im nahen UV aber auch für das sichtbare Licht steil ansteigen, aber für das UR-Licht des Absorbers gilt, daß Ultrarot kräftig reflektiert wird. (ab 2,7.- 3,75 mm) Weitere Vorteile ergeben sich insbesondere aus Figuren 3-5. Der aus hitzeresistentem Werkstoff, insbesondere RRypropylen,bestehende Absorber 14 weist Röhrchenianäle odgl. 15 zur Aufnahme eines Wärmeträger und Wärmetauschmittels, z.B. Glykol, auf. Zur Lösung einer wichtigen, anmeldungsgemäßen Aufgabe, den Absorber gegen Wärmeverluste zu isolieren, dient seine Einbettung in eine erste Kunststoffschaumschicht 16 zum Boden hin, sowie seine seitliche Umfassung durch -Profile oder Bauteile 17 aus Kunststoffschaum.
  • Gerade durch die Bauteile 16,17 kann seitlich und nach unten außerdem in vorteilhafter Weise ein Verlauf für die Wände des den Absorber 44 aufnehmenden Raumes geschaffen werden. Dies ist notwendig zur Aufnahme und Lagerung einer Alufolie bzw. eines Alufilms 18.
  • Dieser umfaßt von unten und seitlich den Absorber und besorgt die Rückstrahlung des vom Absorber nach außen abgestrahlten und sonst zu verlierenden Wärmeleistung, indem er diese gemäß Gesetzen der Strahlungsreflektion zum Absorber zurückwirft. Die Folie,bzw. Film 18 bewirkt somit eine Strahlungsisolation. Die Aufwärmung der Folie 18 wird andererseits durch die Schaumstoffprofile 16, 17 dahingehend berücksichtigt, daß die Wärme der Folie 18 als Kontaktwärme nur verschwindend geringfügig abfließen kann da die Wärmekapazität durch geringe Masse gering ist.
  • Die PVF, bzw. PVDF-Folie 13 schließt vorteilhaft zunächst den Aufnahmeraum des Absorbers 14 nach oben ab. Hierdurch wird vor allem der Wärmeverlust am Absorber durch Konvektion vermieden, weil der Absorber weitgehend auf kleinstem Raum versiegelt ist. Ein weiterer Vorteil der Folie 13, vgl. Schaubild nach Fig. 2, besteht darin, - und rot daß die Folie zwar Ultraviolett#und sichtbares Licht hochgradig, ferne dasvultrarote(ab ca, 2,7 mm)Licht, bzw. Strahlung schlecht durchläßt. Die Folge ist, daß die Folie die Wärmestrahlung des UR-Bereiches, der auf den Absorber zurückgeht, weitgehend und zwar in kleinstem Abstand zum Absorber 15 zu diesem reflektiert undseine Strahlungsisolation weiter erhöht. Durch die zwei Komponenten-Bauweise, einmal Scheibe 11 aus Glas oder Acryl und zweitens durch transparente Folie 13 läßt sich die gewünschte Verteilung des einstrahlenden und des zu reflektierenden Lichtes besser beeinflussen als bei Verwendung nur der Scheibe 11. Die Zweikomponenten-Bauweise optimiert durch die Art und Anordnung der Folie 13, daß möglichst wenig Wärmeenergie am Absorber 14 verloren gehen kann.
  • Die Folie 13 erstreckt sich im Solarkollektor vollständig über den Absorber und seitlich zum Rahmen 12. Hier erfolgt ihre Versiegelt lung durch ein umlaufendes Profil aus Silikongummi oder Kautschuk.
  • Das Profil 19 wird vorteilhaft von der Folie 13 von unten umfaßt uiid @iogt mit anderer Stirnseite an der Scheibe 11 an und ist über Klebeschichten mit Bauteilen 13 und 11 luftdicht aber auch elastisch verbunden. Durch diese Maßnahme wird auch die Reinluftkammer 20 zwischen Scheibe 11 und Folie 13 geschaffen.
  • Es ist vorteilhaft, das Ende 21 der Folie 13 zu einer Doppelversiegelung der Reinluftkammern 20 auszubauen, indem das Ende zwischen der Stirnseite des Rahmens 20 mit einer Flachdichtung 22 und letztere mit Kraft- und/oder Formschluß mit der Unterseite der Scheibe 11 verbunden wird. Die Flachdichtung 22 kann aus Kunststoff, Faserstoff oder einem Kautschukmaterial bestehen.
  • Die Verwindungssteifigkeit des olarkollektorrahmens wird einmal durch das Hohlprofil als Rahmen 12, Fig. 3, gewährleistet, wobei in vorteilhafter Weise insbesondere im Eckbereich aus Metall, insbesondere Aluminium bestehende Profile, Stäbe oder Klötze 23 in den Hohlraum eingesetzt sind. Die Bauteile 23 können aber auch in sich steife Hohlprofile sein, wie in Fig. 3, links unten, angedeutet, vgl. Bauteil 23a. Dieser Rahmen ist auch wetterfest, kann sich nicht verfarben oder eine Schicht abspalten und die llohlbauweise vergrößert wesentlich die Wärmeisolation zur Seite hin. Auch ist die Handhabung der Kollektoreinheit und das Anbringen der stets erforderlichen Hilfoffnungen z.B. von Löchern 24 für zur Befestigung von Winkelprofilen 26 dienenden Schrauben, Nieten odgl.
  • 25 leichter und billiger, da Alu sich leicht bohren und fräsen läßt.
  • Die seitliche Halterung der abdeckenden Scheibe 11 aus Acrylglas odgl. je nach Einzelfall, erfolgt durch eine Metallklammer 3o, vorzugsweise aus Aluminium, die ein L-Profil mit einer Nase 31 und einem Haltefinger 32 ist. Gem. Fig. 3,links, greift der Haltefinger @2 in ein Loch 33 eines am Rahmen befestigten Winkelprofils' 26 ein, wobei zwischen den Wänden der Bauteile 33, 32 Kraft- und/ ode Formschluß ausgenutzt wird. Eine weitere Befestigung der Scheibe 11, wenn überhaupt noch notwendig, erfolgt neben dem Scheibeneigengewicht durch Klebeverbindung der Flachdichtung 22 mit der Unterseite der Scheibe 11.
  • Im übrigen bewirken die Dichtungen 19 und/oder 22 Versiegelung gegen Regen, Feuchtigkeit und andere Wettereinflüsse.
  • Dadurch, daß Scheibe 11 am unteren Rand überlappend vgl. Fig. 1 angeordnet ist, werden in diesem Bereich alle Feuchtigkeitsecken vermieden und das Wasser kann frei abfließen. Eine Undichtigkeit ist auch hier ausgeschlossen (Kollektor steht 30 bis 50° schräg)..
  • Figuren 4 bzw. 5 veranschaulichen schematisch den seitlichen Anschluß von Rahmen zu Rahmen, bzw. ein Detail des Wasserabflusses.
  • Hier ist der Bereich des Rahmens oben gezeigt ( bei Fig. 3 aber unten). Hier verbindet eine Dachdeckerfolie 35 zur Seite hin bzw. horizontal Trennfugen zwischen Rahmenprofilen 20 in absolut wasserdichter Weise. Hier ist außerdem eine obere Flachdichtung 22a zweckmäßig anzubringen, die aus Silikonkautschuk besteht und ein-oder mehrteilig ist. Durch ein Anschlußblech 36 wird ein Bauteil nacli Art einer schrägen Rinne 37 für vorteilhaften Wasserabfluß geschaffen.
  • Beim Warmwasserkessel 14, vgl. Fig. 6, können zwischen den Metallen des das Wärmemittel herantransportierenden an eines der Elemente 15 des Absorbers 14 anzuschließenden Verbindungsrohres 41 und des Kesselwerkstoffes Polarisationsspannungen auftretenr die zur Korrosion führen. Dies wird vorteilhaft durch Einsetzen einer Büchse 42 aus Durmetall (Hartmetall) zwischen Werkstoff des Kessels und dem Werkstoff der Leitung 41 vermieden. Es kann in einem-Verbindungsflansch 43 oder unmittelbar am Eingangsstutzen des Kessels 4o vorgesehen werden. Dadurch werden Kriechströme und Ent-Warmwasser ladungen vermieden. DietHeizspirale ist ist mit 44 dargestellt. Anschlußleitungen aus dem Kessel zum Verbraucher sind nicht gezeichJ net, da in diesem Zusammenhang nicht erfindungserheblich. Die Temperatur des Kessels kann bei ca. 80° liegen. Wird eine Wärmepumpe eingesetzt, kann der Kessel konstant auf ca. 440C gehalten werden. Er dient bei Großanlagen als Vorwärmkessel. In diesem Fall kann das zum Verbrauch dienende Wasser in an sich bekannter Weise aufbereitet werden.
  • Durch eine elektrische Schaltung wird verhindert, daß dann, wenn die Temperatur im Kessel z.B. 850C überschreitet Nachteile durch Siedewasser bzw. die Dampfphase auftreten. Dies kann durch ein Dreiwege-Mischventil gesteuert werden, welches eine Abkühlspirale an einer vorbestimmten Stelle der Verbindungsleitung einschaltet und die Temperatur herabsetzt. Die Regelung kann auch dafür Sorge tragen, daß --- wenn die Wärme des Absorbers nach z.B. mehreren kontinuierlichen sonnenfreien Tagen abgesunken ist --- der Zulauf des abgek;lhlten Kälteträgers zum Warinwasserkessel unterburl(len wird und erst bei vorbestimmter Temperatur Wärme zufuhr wieder normal erfolgt. Als Kessel 40 wird ein Metallkessel mit Kunststoffinnenim Kollektor und um den Kessel beschichtung verwendet. Die Schaumstoffart,# Bauteile 16,17, ist so srorge,sehen, daß dieser hochhitzebeständig ist. Eine Variante der Erfindung sieht vor, daß das Dichtprofil 19 Hohlräume und damit erhöhte Elastizität aufweist.
  • Der erfindungsgemäße Solarkollektor in der optischen Zweikomponen7 tenweise sind mit dem Doppel- bzw. Hohlprofilrahmen aus Aluminium iii 1011 besonderen D-ichlelerllnnten und wärmeisolierenden Schaumstoffprofilen ( auch als auf Ort und Stelle aufgeschäumte Masse profillos verspritzt) erhöht auch, in Kombination, die optische, mechanische und wärmeisolierende Effezienz der Solarkollektoreinheit als solcher als auch der Integration vieler dieser Einheiten in einem Gesamtgefüge wie im Dach oder auch im Freien.
  • Bei einer vorteilhaften Variante der Erfindung, vgl. Fig. 3 wird gleichzeitig oder nebeneinander ein weiterer Vorteil des Absorbers ausgenutzt. Befindet sich der Sonnenkollektor -in einem Bereich wo :eer- oder Brakwasser d.h. untrinkbares Wasser, leicht anfällt, wird dieses mit Hilfe des Absorbers erhitzt. Die nunmehr stattfindende Verdunstung oder Verdampfung führt in einer geeigneten Vorrichtung zur Kondensation und es kann Trinkwasser bzw.
  • destilliertes Wasser gewonnen werden. Dies ist schematisch in Film. 3 dargestellt. Hier ist ein Eingangsstuzen 15a der Wärmet3uscherelemente 15 des Absorbers 14 mit einer Meer- oder Brakwasser enthaltenden Zuführleitung 15c über eine Anschlußarmatur 15d, die aus Flanschen bestehen kann, und/oder eine Regelarmatur 15e, die nur als Einheit gezeichnet ist, in Verbindung stehen.
  • Andererseits ist ein Ausgangsstuzen 15b der Wärmetauscherelemente 15 des Absorbers 14 über eine entsprechende Leitung bzw. eine@ Schlauch an eine Anschlußarmatur einer Kondensations @ammer 15f angeschlossen. In dieser Kammer, welche durch das ankommende Wasser gekühlt wird und dieses vorheizt, findet die Kondensation des unsauberen Wassers an einzel an sich bekannten Kondensationsflächen statt. Das abfließende Kondensationswasser wird über Rinnen gesammelt und fließt in eine nicht dargestellte Trinkwasserkammer zwecks weiterer Verwendung. Die Kondensationskammer nimmt sowohl die verdunstende Flüssigkeit bzw. ihren Dampf auX, je nach Erwärmungsgrad des Absorbers 14.
  • Weiter ist es vorteilhaft, vgl. Fig. 6, den Wärmespeicherkessel 40 mit einem bis zum Kesselboden sich erstreckenden Temperaturfühler 40a zu versehen.
  • Die Wärmeisolierung des Heißwasserspeichers ergibt sich durch eine Beton- oder ähnliche Ummantelung in ca. 200 mm Abstand vom Speicher. Der Betonmantel wird mit Glasvlies mit aufgeklebter Alufolie ausgekleidet, 80 mm, und der Rest mit einem spezial Zweikomponenten-Schaum restlos zugeschäumt. Dadurch ergibt sich eine sehr gute Isolierung und der Wärmeverlust wird fast restlos vermieden.
  • Vorteilhafte Varianten sind folgende: Bei großen Spei@herkessel@ wird 1/3 bis 1/2 des Inhalts mit Vollglaskugeln oder Glas@erten oder emaillierten Metallkugeln ausgefüllt um erstens eine längere Speicherung mit langsamerer Wärmeabgabe zu erhalten und zweitens um die Wärmeträgerflüssigkeit zu mindern, da diese teuer und aufwendig ist. Vorzugsweise arbeitet das Universal-Solar-System möglichst direkt ohne Wärmeaustauscher' mit ein und derselben Flüssigkeit. Nur der Warmwasserteil 44 Fig. 6 wird mit einem Durchlauferhitzer aufgeheizt. Hierdurch wird die umgewälzte Würmetragerflüssigkeit begrenzt.
  • L e e r s e i t e

Claims (1)

  1. Patentansprüche Als Solarkollektor arbeitende, Warmwasser liefernde Heizvorrichtung für Häuser, Industrieanlagen udgl., deren Wärmeträger-bzw. Tauscherelemente aufweisender geschwärzter Absorber innerhalb eines, eine Baueinheit bildenden Rahmens angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dieser Scheibe (11) und dem Absorber (14) zusätzlich eine für Sonnenlicht durchlässige Folie bzw. Film angeordnet ist, die bzw. der eine obere Wand des den Absorber (14) aufnehmenden Raumes (14a) bildet al auch die Ultrarotstrahlung des Absorbers erheblich bzw. spezifisch reflektierend ausgebildet ist.
    2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Folie aus Polyvinylfluorid oder Polyvinylidenfluorid besteht.
    3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gelfennzeichnet, daß diese Folie bzw. Film die aus den Schaubildern der Fig. 2 A, B ersichtliche optische Spaktralverteilung mit relativ hoher Lichtdurchlässigkeit für Sonnenlicht, aber stark verringerter Durchlässigkeit für Ultrarot, insbesondere langwelliges (ab 2,7 Mikron) Ultrarot aufweist.
    4.) Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Reflektorelement für den Absorber, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände und/oder der Boden des den Absorber einbettenden Aufnahmeraumes (14a) mit einer dünnen Aluminiumfolie- bzw. film mindestens teilweise ausgekleidet sind, vorzugsweise von einer Stärke o,4 -o,1 mm, insbesondere loo Mikron Stärke.
    5.) Vorrichtung nach ei nem der Ansprüche 1-4-, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Folie, bzw. dem Film (13) und der abdeckenden Scheibe (11) im Rahmenrandbereich ein umlaufendes, strangartiges Dichtprofil (19) auf der Werkstoffbasis Silikongummi-bzw. Kautschuk vorhanden ist und eine Reinluftkammer (20) mitbildet.
    6.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Stirnseite des Rahmens (12) und der Unterseite der Scheibe (11) eine weitere, als Flachdichtung (22) ausgebildete, mit dem Ende (21) der Folie (13) in Verbindung stehende, bzw. von dieser unterfaßte Dichtung angeordnet ist, vorzugsweise aus Silikongummi, bzw. Silikonkautschuk.
    7.) Vorrichtilng nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Profilteile (16,17) oder aufgeschäumte Materialbereiche aus hochhitzebeständigem Kunststoffschaum mindestens teilweise den Absorber (14) umschließen oder die Wände seines Aufnahmeraumes (14a) bilden.
    8.) Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese Aufnahmeraumwände von einem nur loo bis 200 Mikron starken Aluminiumfilm (18) mindestens teilweise ausgekleidet sind.
    9.) Heizvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Metallrahmen, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen min-oder Kunststoff destens teilweise aus Aluminiumhohlprofilon besteht und v@rzugsweise zwischen den inneren Hohlwänden eine oder mehrere zusätzliche verwindungssteife Bauelemente, vorzugsweise Aluminiumvoll- bzw.
    hohlprofile und im Eckbereich, aufweist.
    lo.) Heizvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, deren speicher Absorber durch eine Wärmeträgerleitung mit dem Heißwasserkessel in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außenwand dieser Leitung im Eintrittsbereich in den Kessel und der gegenüberliegenden Wand des Kessels5 seinem Eintrittsstutzen, bzw. Eintritts flansch unterschiedlichen Werkstoffes ein diese Werkstoffe trennendes Bauteil, z.B. eine Büchse, Nabe, Zwischenring, odgl. aus Durmetall (Hartmetall) zwecks Verhinderung der Polarisation und Bildung von Kriechströmen, vorgesehen ist.
    11.) Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, datlurch gekennzeichnet, daß der Eingangsstuzen (15a) der Wärmetauscherelemente (15) des Absorbers (14) mit einer Meer- oder Brackwasser enthaltenden Zuführleitung (15c) über eine Anschlußarmatur (15d) und/oder einer Regelarmatur (5e), sein Ausgangsstuzen (1r3b) aber mit einer Kondensationskammer (15f) zur Aufnahme des abgegebenen Dampfes und zur Gewinnung des Kondensats als Trink- oder destilliertes Wasser, in Verbindung steht.
    12.) Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß. der Wärmespeicherkessel (40) einen bis nahezum Kesselboden sich erstreckenden Temperaturfühler (40a) aufweist.
    13.) Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1-12, für größere Spe@cherkesseln, dadurch gekennzeichnet, daß dieser teilweise, vorzugsweise um 1/3 bis zur Hälfte, mit Kügel@h@n aus Metall und/oder Glas bzw. eine glasartige oder emaillierte Schicht aufweisenden Kügelchen gefüllt ist.
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