DE3000634A1

DE3000634A1 - Solar heat collector for warm water supply - is plastics panel with multiple zigzag channels with acute angled triangular overlapping regions

Info

Publication number: DE3000634A1
Application number: DE19803000634
Authority: DE
Inventors: Manfred 4350 Recklinghausen Pack
Original assignee: Happel & Co GmbH
Current assignee: Happel & Co GmbH
Priority date: 1980-01-10
Filing date: 1980-01-10
Publication date: 1981-07-16

Abstract

The solar heat collector for heating a water supply or for warming the water in a swimming pool has a large surface area compared with its thickness. It is made of ageing and heat resistant UV stabilised plastics material such as polypropylene and incorporates a pattern of several zigzag water circulating channels. This pattern is substantially symmetrical about the longitudinal axis of the rectangular unit. The ends of these zigzag coils are roughly hairpin shaped, with sets of bends of one coil fitting inside the bends of adjacent coils forming triangular intermediate zones. The summits of these triangles are formed by acute angles of between 1.6 and 20 degrees. The lines bisecting these angles are parallel to the shorter sides of the rectangular unit.

Description

Flachkollektor zur Nutzung der Sonnenstrahlung Flat plate collector for the use of solar radiation

Die Erfindung betrifft einen Flachkollektor zur Nutzung der Sonnenstrahlung für die çErwErmung von Brauchwasser, Schwimmbadwasser oder dgl. mit einer gegenüber der Horizontalebene geneigt anzuordnenden, eine etwa rechteckförmige Absorberfläche mit einer unteren Längskante und einer demgegenüber höher liegenden, oberen Längskante aufweisenden Absorberplatte, wie er durch den Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben ist. The invention relates to a flat plate collector for utilizing solar radiation for heating service water, swimming pool water or the like with an opposite to be arranged inclined to the horizontal plane, an approximately rectangular absorber surface with a lower longitudinal edge and a higher, upper longitudinal edge having absorber plate as described by the preamble of claim 1 is.

Der Flachkollektor ist in einen vom flüssigen Wärmeträger durchströmten Flüssigkeitskreislauf einzuschalten. Wird er z.B. für die Erwärmung von Schwimmbadwasser eingesetzt, kann er vom Schwimmbadwasser direkt durchströmt sein. Der Flüssigkeitskreislauf kann auch eine Umwälzpumpe umfassen, auf die im Falle eines Thermosyphon-Umlaufs verzichtet wird. The flat-plate collector is in a flowed through by the liquid heat transfer medium Switch on the liquid circuit. It is used e.g. for heating swimming pool water used, the swimming pool water can flow through it directly. The fluid cycle may also include a circulating pump on which in the case of a thermosyphon circulation is waived.

Die Neigung der Absorberplatte gegenüber der Horizontalebene beträgt im installierten Zustand z.B. 250 oder 600.The inclination of the absorber plate in relation to the horizontal plane is in the installed state e.g. 250 or 600.

Da die Absorberplatte des Flachkollektors gemäß der angegebenen Gattung aus Kunststoff besteht, ist dieser Flachkollektor durch ein deutlich geringeres Gewicht im Vergleich zu den bekannten Flachkollektoren mit einer metallischen Absorberplatte ausgezeichnet. Dieser Flachkollektor kann-daher ohne Verstärkung der Dachkonstruktion auch unter Bedeckung größerer Flächen des Daches z.B. eines Wohnhauses eingesetzt werden. Der die Globalstrahlung der Sonne absorbierende Flachkollektor ist im Bereich seiner von der Sonnenstrahlung beaufschlagten Absorberfläche der Ab-sorberplatte zur Vergrößerung der Wärmeaufnahme von Seiten des in den Absorberkanälen strömenden Wärmeträgers regelmäßig schwarz eingefärbt. Since the absorber plate of the flat collector according to the specified type is made of plastic, this flat plate collector is significantly lower Weight compared to the known flat-plate collectors with a metallic absorber plate excellent. This flat-plate collector can therefore - without reinforcing the roof structure also used to cover larger areas of the roof, e.g. of a residential building will. The flat-plate collector that absorbs global radiation from the sun is in its range absorber surface of the absorber plate exposed to solar radiation for enlargement the heat absorption on the part of the heat transfer medium flowing in the absorber channels regularly colored black.

Es kann sich beim Flachkollektor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 um einen Komplett-Kollektor handeln mit sowohl einer oberseitig der Absorberplatte zur Verringerung von Konvektions- und Strahlungsverlusten erstreckten, vorzugsweise selektiv beschichteten Abdeckung aus z.B. zwei transparenten Glasscheiben als auch einer unterhalb der Absorberplatte vorgesehenen Wärmedämmschicht. Der Flachkollektor kann aber auch ohne eine solche oberseitige Abdeckung und untere Wärmedämmschicht allein durch die Absorberplatte gebildet sein. It can be with the flat plate collector according to the preamble of claim 1 is a complete collector with both an upper side of the absorber plate to reduce convection and radiation losses, preferably selectively coated cover made of e.g. two transparent glass panes as well a thermal insulation layer provided below the absorber plate. The flat plate collector but can also without such a top cover and lower thermal insulation layer be formed solely by the absorber plate.

Ein bekannter Flachkollektor der fraglichen Gattung besitzt lediglich einen in der Ebene der Absorberplatte mäanderförmig erstreckten, über einen Zufluß- und Abflußkanal mit einem flüssigen Wärmeträger beaufschlagbaren Absorberkanal. A known flat plate collector of the genus in question only has a meandering in the plane of the absorber plate, over an inflow and drainage channel with a liquid heat carrier actable absorber channel.

Hierbei verlaufen die in Richtung der unteren und oberen Längskante der Absorberplatte längserstreckten Kanalabschnitte des einen Absorberkanals außerdem sämtlich genau parallel zur unteren sowie oberen Längskante der Absorberplatte. Mithin Bild die längs erstreckten Kanalabschnitte des Absorberkanals im Falle dieses bekannten Flachkollektors nach Installierung ausnahmslos paralii zur Horizontalebene erstreckt. Dieser Parallelverlauf der längserstreckten Kanalabschnitte bedeutet jedoch eine erhebliche Gefahr, daß der flüssige Wärmeträger bei Frosteinbruch allein unter Schwerkrafteinwirkung nicht aus allen Kanalabschnitten des Absorberkanals, insbesondere nicht aus sämtlichen längserstreckten Kanalabschnitten entfernt werden kann. Bleiben bei Frost aber Flüssigkeitsteilchen in den Absorberkanälen zurück, ist die Absorberplatte im Winter von einer Zerstörung bei Einfrieren des flüssigen Wärmeträgers nicht sicher. Dies gilt insbesondere wegen der Kunststoffausführung der Absorberplatte.Here they run in the direction of the lower and upper longitudinal edge the absorber plate longitudinally extending channel sections of the one absorber channel also all exactly parallel to the lower and upper longitudinal edge of the absorber plate. Thus the longitudinally extending channel sections of the absorber channel are shown in the case of this known flat collector after installation without exception paralii to the horizontal plane extends. This parallel course of the longitudinally extending channel sections means however, there is a considerable risk that the liquid heat transfer medium alone in the case of frost not from all duct sections of the absorber duct under the influence of gravity, in particular not be removed from all longitudinally extending channel sections can. If, however, liquid particles remain in the absorber channels during frost, this is the case Absorber plate in winter from destruction when the liquid heat carrier freezes not sure. This is particularly true because of the plastic design of the absorber plate.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Flachkollektor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 so weiterzubilden, daß nach seiner Installation mit Sicherheit eine vollständige Entleerung sämtlicher Kanalabschnitte seiner Absorberplatte allein unter Schwerkrafteinwirkung erreicht werden kann, wobei gleichzeitig eine große Wärmeaufnahme von Seiten des durch die Kanalabschnitte der Absorberplatte strömenden flüssigen Wärmeträgers sichergestellt ist. The invention is therefore based on the object of the flat-plate collector according to the preamble of claim 1 so that after its installation with certainty a complete emptying of all channel sections of its absorber plate can be achieved solely under the action of gravity, at the same time a large heat absorption on the part of the through the channel sections of the absorber plate flowing liquid heat transfer medium is ensured.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorteilhaft unter Anwendung des Kennzeichens von Anspruch 1 gelöst. This object is advantageously applied according to the invention of the characterizing part of claim 1 solved.

Bei Benutzung dieses Kennzeichens verlaufen die in Richtung der unteren und oberen Längskante der Absorberplatte längserstreckten Kanalabschnitte nach dem Einbau der Absorberplatte in deren geneigten Anordnung, z.B. nach ihrer Eingliederung in den Dachabschnitt eines Gebäudes, nicht, wie im Falle des bekannten Flachkollektrs der in Rede stehenden Gattung, parallel zur Horizontalebene. Vielmehr verlaufen die einzelnen längserstreckten Kanalabschnitte gegenüber der Horizontalebene ansteigend. Indem der einzelne längserstreckte Kanalabschnitt so auf seiner gesamten Länge eine Steigung aufweist, befindet sich jedes im Absorberkanal befindliche Flüssigkeitsteilchen im Absorberkanal unter Gefälle. Letzteres bedeutet, daß der einzelne Absorberkanal und mithin die gesamte Absorberplatte des Flachkollektors gegen ein Zurückbleiben von Flüssigkeitsteilchen bei Entleeren der Absorberplatte unter Schwerkrafteinwirkung geschützt ist. When using this mark, they run in the direction of the lower one and upper longitudinal edge of the absorber plate longitudinally extending channel sections after Installation of the absorber plate in its inclined arrangement, e.g. after its integration in the roof section of a building, not as in the case of the known flat collector of the genus in question, parallel to the horizontal plane. Rather, run the individual longitudinally extending channel sections increasing in relation to the horizontal plane. By the individual elongated channel section so over its entire length Has slope, there is each liquid particle located in the absorber channel in the absorber channel on a slope. The latter means that the individual absorber channel and consequently the entire absorber plate of the flat-plate collector against being left behind Liquid particles when the absorber plate is emptied under the action of gravity is protected.

Für das Teilmerkmal des Kennzeichens von Anspruch 1, wonach im Bereich vorzugsweise jedes Absorberkanals die beiden einander nächstliegenden, längserstreckten Kanalabschnitte des Absorberkanals in der Plattenebene einen Neigungswinkel miteinander einschießen, der mindestens 1,60, jedoch höchstens 200 beträgt, wobei die Winkelhalbierende dieses Neigungswinkels zumindest angenähert parallel zur unteren Längskante der Absorberplatte verläuft, wird in Verbindung mit dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 im Rahmen der vorliegenden Anmeldung auch selbständig Schutz beansprucht, also auch insoweit, wie die Absorberplatte lediglich einen in der Plattenebene mäanderfOrmig erstreckten, über einen Zuflußkanal und einen Abflußkanal mit einem flüssigen Wärmeträger beaufschlagbaren Absorberkanal besitzt. For the partial feature of the characterizing part of claim 1, according to which in the area preferably of each absorber channel the two longitudinally extending ones closest to one another Channel sections of the absorber channel in the plane of the plate have an angle of inclination with one another shoot in, which is at least 1.60, but not more than 200, with the bisector this angle of inclination at least approximately parallel to the lower longitudinal edge of the Absorber plate runs, is in connection with the generic term of the claim 1 also independently claimed protection in the context of the present application, ie also insofar as the absorber plate only meanders in the plane of the plate extended over an inflow channel and an outflow channel with a liquid heat carrier Has actable absorber channel.

Erstreckt sich der einzelne Absorberkanal in der Plattenebene mäanderförmig, wobei dessen einander nächstliegenden, längserstreckten Kanalabschnitte in der Plattenebene, wie angegeben, einen Neigungswinkel mit einer parallel zur unteren Längskante der Absorberplatte verlaufenden Winkelhalbierenden miteinander einschließen, wird es jedoch vorgezogen, daß die in der Absorberplatte vorgesehenen längserstreckten sowie U-förmigen Kanalabschnitte in Übereinstimmung mit dem ersten, Teil des Kennzeichens von Anspruch 1 mindestens zwei nur an ihren Enden unter Anschluß an den gemeinsamen Zufluß- bzw. Abflußkanal miteinander flüssigkeitsführend verbundene Absorberkanäle bilden, die Absorberplatte also wenigstens zwei mäanderförmige Absorberkanäle besitzt. Eine solche Absorberplatte läßt nämlich im Vergleich zu einer Absorberplatte mit lediglich einem mäanderförmigen Absorberkanal bei gleich großer Absorberfläche eine größere Wärmeaufnahme von Seiten des flüssigen Wärmeträgers durch Absorption bei gleicher Durchflußmenge des flüssigen Wärmeträgers erreichen. If the individual absorber channel extends in a meandering manner in the plane of the plate, its longitudinally extending channel sections lying closest to one another in the plane of the plate, as indicated, an angle of inclination with a parallel to the lower longitudinal edge of the Enclose absorber plate extending bisector with each other, it will however, it is preferred that those provided in the absorber plate be elongated as well U-shaped channel sections in accordance with the first, part of the label of claim 1 at least two only at their ends with connection to the common Inflow or outflow channel absorber channels connected to one another in a fluid-carrying manner form, so the absorber plate has at least two meander-shaped absorber channels. Such an absorber plate can namely compared to an absorber plate with just one meander-shaped absorber channel with the same size absorber surface a greater heat absorption on the part of the liquid heat carrier through absorption achieve with the same flow rate of the liquid heat transfer medium.

Gleichzeitig ist bei Vorhandensein von zwei oder mehr Absorberkanäen auf einer gleich großen Absorberfläche der auf der Gesamtlänge des einzelnen Absorberkanals infolge Reibung verursachte Druckverlust geringer. Ein geringer Druckverlust hat bei Betrieb des Flachkollektors mit Umwälzpumpe für den flüssigen Wärmeträger den Vorteil, daß die Umwälzpumpe eine geringere Leistungszufuhr erfordert. At the same time there is two or more absorber channels on an absorber surface of the same size as over the entire length of the individual absorber channel lower pressure loss caused by friction. Has a low pressure drop when operating the flat-plate collector with a circulation pump for the liquid heat transfer medium Advantage that the circulation pump requires less power supply.

Kann eine Umwälzpumpe geringerer Leistungszufuhr zur Anwendung kommen, können aber auchdie Wandungen der Absorberkanäle leichter und mithin kostengünstiger ausgeführt sein.If a circulation pump with a lower power supply can be used, however, the walls of the absorber channels can also be lighter and therefore more cost-effective be executed.

Verlaufen in der Absorberplatte nicht ein, sondern zwei oder mehr Absorberkanäle, so bedeutet dies außerdem eine größere effektive Wärmeaufnahmefläche und folglich eine gleichmäßigere Verteilung des flüssigen Wärmeträgers auf der Absorberfläche. Die gleichmäßigere Verteilung des flüssigen Wärmeträgers hat den Vorteil, daß örtliche Überhitzungen des Kunststoffmaterials der Absor-berfläche ausgeschlossen sind. Do not run one, but two or more in the absorber plate Absorber channels, this also means a larger effective heat absorption area and consequently a more even distribution of the liquid heat transfer medium on the absorber surface. The more even distribution of the liquid heat carrier has the advantage that local Overheating of the plastic material of the absorber surface is excluded.

Zur weiteren Vergleichmäßigung der Wärmebelastung der Absorberplatte empfiehlt es sich, daß die beiden einander nächstliegenden, längserstreckten Kanalabschnitte jedes Absorberkanals in der Plattenebene einen Neigungswinkel miteinander derart einschließen, daß die Winkelhalbierende des Neigungswinkels genau parallel zur unteren Längskante der Absorberplatte verläuft. Es ist die Wärmebelastung der Absorberplatte weiter vergleichmäßigt, wenn jeder Absorberkanal im Längenbereich seiner längserstreckten sowie U-förmigen Kanalabschnitte in der Plattenebene in bezug auf eine quer zur unteren Längskante der Absorberplatte gestellte, die Absorberfläche quer durchsetzende Ebene zumindest angenähert spiegelsymmetrisch verläuft. To further equalize the heat load on the absorber plate it is recommended that the two longitudinally extending channel sections that are closest to one another each absorber channel in the plane of the plate at an angle of inclination with one another Include that the bisector of the inclination angle exactly parallel to the lower The long edge of the absorber plate runs. It's the heat load of the Absorber plate further evened out if each absorber channel in the length range of its elongated and U-shaped channel sections in the plane of the plate with respect to a transverse to lower longitudinal edge of the absorber plate, penetrating the absorber surface transversely Level runs at least approximately mirror-symmetrically.

Die Wärmebelastung der Absorberfläche wird auch dadurch vergleichmäßigt, daß die mehreren Absorberkanäle untereinander dieselbe Gesamtlänge besitzen, bei über diese Gesamtlänge jeweils gleicher lichter Weite der Kanalabschnitte, Haben die mehreren Absorberkanäle in dieser Art untereinander dieselbe Gesamtlänge, hat dies vor allem auch den Vorteil, daß der Druckverlust einzelner Absorberkanäle nicht voneinander abweicht. Hieraus ergibt sich eine gleichmäßige Beaufschlagung aller von Seiten des gemeinsamen Zuflußkanals her durchströmten Absorberkanäle: mit flüssigem Wärmeträger. The heat load on the absorber surface is also evened out by that the several absorber channels have the same total length with each other over this total length the same clear width of the channel sections, credit the several absorber channels in this type have the same total length with one another this also has the advantage that there is no pressure loss in individual absorber channels deviates from each other. This results in an even loading of all from the side of the common inflow channel flowed through absorber channels: with liquid Heat transfer medium.

Verlaufen die einander benachbarten längserstreckten Kanalabschnitte eines einzelnen Absorberkanals in Ubereinstimmung mit der Erfindung nicht parallel nebeneinander, können sich besondere Probleme aus der geringen Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs Kunststoff ergeben. Diese geringe Wärmeleitfähigkeit kann nämlich zur Folge haben, daß durch die bestrahlten Flächenbereiche der Absorberfläche aufgenommene Wärme an die Umgebungsluft abgegeben wird, noch bevor sie zum in den Absorberkanälen strömenden flüssigen Wärmeträger hingelangt. The mutually adjacent longitudinally extending channel sections run a single absorber channel in accordance with the invention not in parallel side by side, special problems can arise from the low thermal conductivity of the material plastic. This low thermal conductivity can namely have the consequence that absorbed by the irradiated surface areas of the absorber surface Heat is given off to the ambient air even before it enters the absorber channels flowing liquid heat transfer medium.

Soll auch beim erfindungsgemäßen Flachkollektor die durch die einzelnen Flächenbereiche der Absorberfläche unter Sonnenbestrahlung aufgenommene Wärme ungeachtet der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs optimal zur Aufheizung des flüssigen Wärmeträgers genutzt werden, empfiehlt sich eine solche Ausbildung des Flachkollektors, daß sich die in der Plattenebene liegenden Verbindungsstege, welche zwei nebeneinander verlaufenden Absorberkanälen zugehören, sich flächenmäßig gegenseitig teilweise überdecken. So wird erreicht, daß die von der Absorberfläche aufgenommene Wärme nur kurze Wege bis zu den flüssigkeitsdurchströmten Kanalabschnitten der Absorberkanäle zurückzulogen braucht, womit die Gefahr von Wärmeverlusten gering ist. Auf diese Weise erfolgt also eine optimale Ausnutzung der gesamten auftreffenden Sonnenstrahlen. Should also with the flat collector according to the invention by the individual Regardless of the surface areas of the absorber surface under solar irradiation, heat absorbed The poor thermal conductivity of the plastic is ideal for heating the liquid Heat transfer medium are used, a such training of the flat-plate collector that the connecting webs lying in the plane of the plate, which belong to two absorber channels running next to each other, in terms of area partially overlap each other. In this way it is achieved that the absorber surface absorbed heat only short distances to the channel sections through which the liquid flows the absorber channels needs to be lied back, so the risk of heat loss is low is. In this way, optimal utilization of the entire incident occurs Sunbeams.

Es wird vorgezogen, daß die Absorberplatte im Flächenbereich der Verbindungsstege eine gleichmäßige Plattendicke besitzt, wobei der außenseitig einer flächenmäßigen gegenseitigen Überdeckung zweier benachbarter Absorberkanäle in der Plattenebene gemessene äußere Abstand eines die Uberdeckung einschließenden längserstreckten Kanalabschnitts des einen Absorberkanals sowie des diesem längserstreckten Kanalabschnitt nächstliegenden längserstreckten Kanalabschnitt des anderen Absorberkanals kleiner ist als die doppelte lichte Kanalweite. Bei diesem Bemessungsverhältnis von äußerem Kanalabstand zur doppelten lichten Kanalweite ist die Ausnutzung der auf die Absorberfläche auftreffenden Sonnenstrahlen weiter vergrößert, bei gleichmäßiger Wärmebelastung der Absorberfläche. It is preferred that the absorber plate in the area of the Connecting webs have a uniform plate thickness, with one on the outside Areal mutual overlap of two adjacent absorber channels in the Plate plane measured outer distance of a longitudinally extending one enclosing the cover Channel section of an absorber channel and this elongated channel section nearest elongated channel section of the other absorber channel smaller is than twice the clear channel width. With this ratio of external factors Duct spacing to double the clear duct width is the utilization of the on the absorber surface incident sun rays are further enlarged, with uniform heat load the absorber surface.

Weist die Absorberfläche ues erfindungsgemäßen Flachkollektors zwei an den Außenseiten der Absorberfläche verlaufende, äußere Absorberkanäle und wenigstens einen zwischen den beiden äußeren Absorberkanälen verlaufenden, inneren Absorberkanal. auf, wird es zur besseren Ausnutzung der an den Außenseiten der Absorberplatte erstreckten Flächenbereiche der Absorberfläche vorgezogen, daß die längserstreckten Kanalabschnitte der beiden äußeren Absorberkanäle kürzer als die des einen bzw. der mehreren inneren Absorberkanäle bemessen sind. Sind neben zwei äußeren Absorberkanälen mehrere innere Absorberkanäle vorhanden, sind die lZngserstreckten Kanalabschnitte der mehreren inneren Absorberkanäle zwecks gleicher Wärmebelastung der einzelnen Flächenbereiche der Absorberfläche untereinander bevorzugt gleich lang bemessen. If the absorber surface has two flat-plate collectors according to the invention outer absorber channels and at least an inner absorber channel running between the two outer absorber channels. on, it is used to better utilize the extended on the outsides of the absorber plate Surface areas of the absorber surface are preferred that the elongated channel sections of the two outer absorber channels shorter than that of one or the several inner absorber channels are dimensioned. Are next to two outer absorber channels If there are several inner absorber channels, these are the elongated channel sections the several inner absorber channels for the purpose of the same heat load on the individual Surface areas of the absorber surface are preferably dimensioned to be of equal length to one another.

Im Einzelfall ist ein Flachkollektor gemäß der Erfindung in seiner Auslegung der geografischen Lage seines Einsatzortes sowie den örtlichen Umgebungsverhältnissen, wie Beschattung sowie Windbeaufschlagung, anzupassen. Erweit sich im Einzelfall z.B. eine Gesamt-Absorberfläche von 8 m2 als erforderlich, um den Wärmebedarf zu decken, werden auf die Gesamt-Absorberfläche von 8 m2 herkömmlich zumeist mehrere einzelne Flachkollektoren mit z.B. je einer Absorberfläche von 0,5 m2 verteilt, wobei die mehreren Flachkollektoren über ihre Zufluß- und Abflußkanäle untereinander flüssigkeitsführend verbunden sind. Ein solcher Einsatz von mehreren einzelnen Flachkollektoren zur Bedeckung einer größeren Gesamt-Oberfläche stellt im Hinblick auf die Zusammenschaltung der einzelnen Flachkollektoren einen erheblichen Erstellungs-, Montage- und Wartungsaufwand dar, nicht zuletzt hinsichtlich der flüssigkeitsführenden Verbindungen zwischen den einzigen Kollektoren. Es hat sich gezeigt, daß unter Anwendung von erfindungsgemäßen Flachkollektoren anstelle von mehreren Kolliktoren kleinerer Abßorberflche xrteilhaft ein einziger Flachkollektor mit einer entsprechend großen einheitlichen Absorberfläche eingesetzt werden kann, für welchen insbesondere der Montage- sowie Wartungsaufwand vergleichsweise erheblich verringert ist. In individual cases, a flat plate collector according to the invention is in his Interpretation of the geographical location of its place of use as well as the local environmental conditions, such as shading and exposure to wind. Expand in individual cases E.g. a total absorber area of 8 m2 as required to meet the heat demand cover, are usually several on the total absorber area of 8 m2 individual flat-plate collectors with e.g. an absorber area of 0.5 m2 each, the several flat-plate collectors with one another via their inflow and outflow channels are fluid-connected. Such a use of several individual flat-plate collectors to cover a larger total surface area with regard to the interconnection the individual flat-plate collectors require a considerable amount of effort to create, assemble and maintain not least with regard to the fluid-carrying connections between the only collectors. It has been shown that using the invention Flat-plate collectors instead of several collictors with a smaller surface area are advantageous a single flat plate collector with a correspondingly large, uniform absorber surface can be used, for which in particular the assembly and maintenance costs is comparatively considerably reduced.

Die Absorberplatte kann z.B. unter Spritzgießen oder Strangpressen hergestellt sein. So kann bei der Herstellung der Absorberplatte von zwei durch Spritzgießen gefertigten Kunststoffplatten ausgegangen sein, die im Bereich der Verbindungsstege zwischen den Rohrkanälen thermisch miteinander verschweißt werden. Bei der Verwendung von Polypropylen empfiehlt es sich, die Absorberplatte unter Extrusionsblasen zu fertigen. The absorber plate can, for example, be injection molded or extruded be made. Thus, in the manufacture of the absorber plate by two Injection molding manufactured plastic sheets are assumed to be in the area of Connecting webs between the pipe channels are thermally welded to one another. When using polypropylene, it is advisable to place the absorber plate underneath Manufacture extrusion blow molding.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Absorberplatte eines Flachkollektors erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Absorberplatte in der Draufsicht, auf die Absorberfläche gesehen; Fig. 2 die Absorberplatte der Fig. 1 in der Seitenansicht und Fig. 3, 4 den in Fig. 1 mit I-I bezeichneten Querschnitt der Absorberplatte der Fig. 1 und 2 bei unterschiedlicher Form der Absorberkanäle. The invention is illustrated schematically below with reference to the drawing illustrated absorber plate of a flat plate collector explained. They show: FIG. 1 the absorber plate in plan view, seen on the absorber surface; Fig. 2 the The absorber plate of FIG. 1 in the side view and FIGS. 3, 4 the one in FIG. 1 with I-I designated cross section of the absorber plate of FIGS. 1 and 2 with different Shape of the absorber channels.

Die z.B. in das Dach eines Gebäudes unter Neigung gegenüber der Horizontalebene enzugliedernde Absorberplatte mit rechteckförmiger Absorberfläche 1 besitzt im eingebauten Zustand eine untere Längskante 2 und eine demgegenüber höher angeordnete, obere Längskante 3. The e.g. in the roof of a building at an incline to the horizontal plane The absorber plate to be integrated with a rectangular absorber surface 1 has the built-in State a lower longitudinal edge 2 and an opposite, higher arranged, upper Long edge 3.

Die Absorberplatte umfaßt insgesamt sechs Absorberkanäle 4, wovon jeder in der Ebene der Absorberplatte mäanderförmig erstreckt ist. An der unteren Längskante 2 ist ein Zuflußkanal 5 längserstreckt, an der oberen Längskante 3 ein Abflußkanal 6. Die Absorberkanäle 4 werden über den Zuflußkanal 5 mit einem flüssigen Wärmeträger beaufschlagt, dessen Strömungsrichtun$ mit Pfeil Y gekennzeichnet ist. Der flüssige Wärmeträger durchströmt die Absorberplatte von unten nach oben, um über den gmeinsamen Abflußkanal 6 im oben liegenden Endbereich der Absorberplatte aus dieser auszutreten. The absorber plate comprises a total of six absorber channels 4, of which each is meandering in the plane of the absorber plate. At the bottom Long edge 2 is a Inflow channel 5 extends longitudinally, at the top Longitudinal edge 3 is an outflow channel 6. The absorber channels 4 are via the inflow channel 5 acted upon by a liquid heat transfer medium, the direction of flow of which is indicated by the arrow Y is marked. The liquid heat transfer medium flows through the absorber plate from bottom up to over the common drainage channel 6 in the overhead end area exit the absorber plate from this.

Den insgesamt sechs Absorberkanälen 4 ist mithin ein gemeinsamer Zuflußkanal 5 sowie ein gemeinsamer Abflußkanal 6 zugeordnet. Dabei sind die Absorberkanäle 4 nur an ihren jeweiligen beiden Enden, im Bereich des Zufluß- sowie Abflußkanals 5 bzw. 6 ,flüssigkeitsführend untereinander verbunden.The total of six absorber channels 4 is therefore a common inflow channel 5 and a common drainage channel 6 assigned. Here are the absorber channels 4 only at their respective two ends, in the area of the inflow and outflow channel 5 or 6, connected to one another in a fluid-carrying manner.

Die Absorberplatte besteht aus alterungs- sowie wärmebeständigem,UV-stabilisiertem Polypropylen, wobei die Absorberkanäle 4 als Kunststoff-Hohlprofile auagebildet sind, mit kreisförmigen oder auch mit quadratischem Innenquerschnitt 7 der Kanäle 4. Die unterschiedliche Ausbildung des Innenquerschnitts 7 der Absorberkanäle 4 ist in den Fig. 3 und 4 berücksichtigt. Zur Vergrößerung der Absorption der Sonnenstrahlung ist die Absorberfläche 1 schwarz eingefärbt. The absorber plate consists of aging and heat-resistant, UV-stabilized Polypropylene, the absorber channels 4 being formed as plastic hollow profiles are, with circular or square inner cross-section 7 of the channels 4. The different design of the inner cross-section 7 of the absorber channels 4 is taken into account in FIGS. 3 and 4. To increase the absorption of solar radiation the absorber surface 1 is colored black.

Jeder der insgesamt sechs Absorberkanäle 4 besitzt in Richtung der unteren und oberen Längskante 2 bzw. 3 der Absorberplatte längserstreckte Kanalabschnitte 4a sowie diese längserstreckten Kanalabschnitte 4a endseitig flüssigkeitsführend untereinander verbindende, U-förmige Kanalabschnitte 4b. Dabei schließen die beiden einander nächstliegenden, längserstreckten Kanalabschnitte 4a jedes Absorberkanals 4 in der Plattenebene einen Neigungswinkel i zwischen 20 und 120 derart miteinander ein, daß die Winkelhalbierende 10 des Neigungswinkels d zumindest im mittleren Bereich der Absorberfläche 1 jeweils parallel zur unteren Längskante 2 der Absorberplatte verläuft. Each of the total of six absorber channels 4 has in the direction of lower and upper longitudinal edge 2 and 3 of the absorber plate longitudinally extending channel sections 4a as well as these longitudinally extending channel sections 4a carry liquid at the ends U-shaped channel sections 4b that connect with one another. The two close longitudinally extending channel sections 4a of each absorber channel which are closest to one another 4 an angle of inclination i between 20 and 120 in this way with one another in the plane of the plate one that the bisector 10 of the angle of inclination d at least in the central area of the absorber surface 1 in each case parallel to the lower longitudinal edge 2 of the absorber plate runs.

Abgesehen von den Außenseiten 8 der Absorberfläche 1 verläuft jeder Absorberkanal 4 im Längenbereich seiner längserstreckten sowie U-förmigen Kanalabschnitte 4a bzw. 4b in der Plattenebene in bezug auf eine quer zur unteren Längskante 2 der Absorberplatte gestellte, die Absorberfläche 1 quer durchsetzende Ebene spiegelsymmetrisch. Apart from the outer sides 8 of the absorber surface 1, each one runs Absorber channel 4 in the length range of its elongated and U-shaped channel sections 4a or 4b in the plane of the plate with respect to a transverse to the lower longitudinal edge 2 of the Absorber plate provided, the absorber surface 1 transversely penetrating plane mirror-symmetrically.

Die insgesamt sechs Absorberkanäle 4 besitzen untereinander dieselbe Gesamtlänge bei Uber diese Gesamtlänge jeweils gleicher lichter Kanalweite a. The total of six absorber channels 4 are the same as one another Total length with over this total length in each case the same clear channel width a.

Von den insgesamt sechs Absorberkanälen 4.verläuft jeweils einer an einer Außenseite 8 der Absorberfläche 1, wobei von den beiden äußeren Absorberkanälen gesprochen wird. Of the total of six absorber channels 4, one each runs on an outer side 8 of the absorber surface 1, whereby of the two outer absorber channels is spoken.

Zwischen diesen beiden äußeren Absorberkanälen verlaufen insgesamt vier, als innere Absorberkanäle bezeichnete Absorberkanäle 4. Abgesehen von den Außenseiten 8 der Absorberfläche 1 sind die längserstreckten Kanalabschnitte 4a jedes äußeren Absorberkanals kürzer als die der inneren Absorberkanäle bemessen, Dabei sind die längserstreckten Kanalabschnitte 4a der inneren Absorberkanäle, abgesehen wiederum von den Außenseiten 8 der Absorberfläche 1, untereinander gleich lang.Overall, run between these two outer absorber channels four absorber channels called inner absorber channels 4. Apart from the Outer sides 8 of the absorber surface 1 are the elongated channel sections 4a each outer absorber channel is shorter than that of the inner absorber channels, The longitudinally extending channel sections 4a of the inner absorber channels are disregarded again from the outer sides 8 of the absorber surface 1, each of the same length.

Die von zwei benachbarten, längserstreckten Kanalabschnitten 4a eines Absorberkanals 4 eingeschlossenen Flächenbereiche der Absorberfläche 1 sind durch in der Ebene der Absorberplatte liegende Verbindungsstege 9 gebildet. Die Absorberplatte hat in den Flächenbereichen der Verbindungsstege 9 überall die gleiche Plattendicke d, wobei auch die Wandungen der Absorberkanäle 4 jeweils die gleiche Dicke d besitzen. The of two adjacent, longitudinally extending channel sections 4a one Absorber channel 4 enclosed surface areas of the absorber surface 1 are through Connecting webs 9 lying in the plane of the absorber plate are formed. The absorber plate has the same plate thickness everywhere in the surface areas of the connecting webs 9 d, the walls of the absorber channels 4 also each having the same thickness d.

Die in der Plattenebene liegenden Verbindungsstege 9, welche jeweils zwei nebeneinander verlaufenden Absorberkanälen 4 angehören, überdecken sich gegenseitig teilweise flächenmäßig. The connecting webs 9 lying in the plane of the plate, which respectively two absorber channels 4 running next to one another overlap one another partly in terms of area.

Diese Überdeckung 9a ist aus Fig. 1 ersichtlich und dort für zwei der inneren Absorberkanäle 4 näher verdeutlicht. Insoweit sind zwei in der Plattenebene liegende Verbindungsstege 9, welche zwei nebeneinander verlaufenden inneren Absorberkanälen 4 zugehören, durch dünne Strichlinie unterschiedlicher Schrägstellung verdeutlicht.This overlap 9a can be seen from FIG. 1 and there for two the inner absorber channels 4 clarified in more detail. So far there are two in the plane of the plate lying connecting webs 9, which two adjacent inner absorber channels 4, indicated by a thin dashed line of different inclinations.

Der außenseitig einer flächenmäßigen gegenseitigen Überdeckung 9a zweier benachbarter Absorberkanäle 4 in der Plattenebene gemessene äußere Abstand b eines die Oberdeckung 9a einschließenden längserstreckten Kanalabschnitts 4a des einen Absorberkanals 4 sowie des diesem längs er streckten Kanalabschnitt nächstliegenden längserstreckten Kanalabschnitt 4a des anderen Absorberkanals 4 ist kleiner als die doppelte lichte Kanalweite a bemessen. The outside of a two-dimensional mutual overlap 9a outer distance measured between two adjacent absorber channels 4 in the plane of the plate b of a longitudinally extending channel section 4a of the enclosing the upper covering 9a an absorber channel 4 and the channel section closest to this lengthwise it stretched longitudinally extending channel section 4a of the other absorber channel 4 is smaller than measure twice the clear duct width a.

Claims

Claims: (ty flat plate collector for the use of solar radiation rmung the heating of service water, swimming pool water or the like with a to be arranged inclined opposite the horizontal plane, an approximately rectangular one Absorber surface with a lower longitudinal edge and a higher lying, upper longitudinal edge having absorber plate, which -at least one in the plate plane Meandering extending over an inflow channel and an outflow channel with a liquid heat carrier acted upon absorber channel has with in the direction of lower and upper longitudinal edge of the absorber plate elongated channel sections as well as with these longitudinally extending channel sections at the ends carrying liquid one below the other connecting, U-shaped channel sections and which by a plate made of aging and heat-resistant, UV-stabilized plastic, preferably polypropylene, with absorber channels is formed in the form of plastic hollow profiles, with the two adjacent, longitudinally extending channel sections of an absorber channel enclosed surface areas the absorber surface formed by connecting webs lying in the plane of the plate ' are and wherein the inflow channel in the area of the lower longitudinal edge, the outflow channel is arranged in the area of the upper longitudinal edge of the absorber plate, d a d u r c h e k e n n n z e i n e t that the elongated as well as U-shaped Duct sections (4a resp.

4b) at least two only at their ends with connection to the common Inflow and outflow channel (5 or 6) mutually fluid-connected absorber channels (4) In the area of each absorber channel (4), the two preferably form one another closest, longitudinally extending channel sections (4a of the absorber channel (4) in of the plane of the plate enclose an angle of inclination («) that is at least 1.60, but not more than 200, the bisector (10) of this angle of inclination (o () at least approximately parallel to the lower longitudinal edge (2) of the absorber plate runs.

2, flat plate collector according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the two longitudinally extending channel sections which are closest to one another (4a) each absorber channel (4) in the plane of the plate an angle of inclination (0 <) with one another include such that the bisector (10) of the angle of inclination (0 ()) is parallel runs to the lower longitudinal edge (2) of the absorber plate, the absorber channel (4) in the length range of its elongated and U-shaped channel sections (4a or 4b) in the plane of the plate with respect to a transverse to the lower longitudinal edge of the absorber plate provided, the absorber surface (1) transversely penetrating plane at least approximated runs mirror-symmetrically.

3. Flat plate collector according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n It should be noted that the several absorber channels (4) have the same overall length as one another have the same clear channel width (a) 4 for over this total length. Flat-plate collector according to Claim 1 or one of the following, d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the connecting webs (9) lying in the Plattenebef, which two absorber channels running next to each other (4) belong, yourself partially overlap each other in terms of area.

5. Flat plate collector according to claim 1 or one of the following, in particular according to claim 4, that the absorber plate has a uniform panel thickness (d) in the area of the connecting webs (9), the outside of a two-dimensional mutual overlap (9a) of two of adjacent absorber channels (4) measured outer distance (b) in the plane of the plate a longitudinally extending channel section (4a) enclosing the cover (9a) of the one absorber channel (4) as well as the channel section (4a) extending longitudinally therefrom nearest elongated channel section (4a) of the other absorber channel (4) is smaller than twice the clear channel width (a).

6. Flat collector according to claim 1 or one of the following, d a d It is noted that there are two on the outer sides (8) of the absorber surface (1) running, outer absorber channels (4) and at least one between the two Having outer absorber channels running, inner absorber channel (4), wherein the elongated duct sections (4a) of the two outer absorber ducts (4) shorter than that of the one or more inner absorber channels (4) and the elongated ones Channel sections (4a) of several inner absorber channels, preferably one below the other are of the same length.