Glasolo – Vorentwicklung von Ganzglaskollektoren

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/500867

Schlüsselwörter (Deutsch)

Glas/Glas Verbindung, Flüssigabsorber, Vakuumisolation, Überhitzungsschutz, Gebäudeintegration,

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Glas weist als Material eine hohe Temperaturresistenz und eine sehr gute Beständigkeit gegen vielerlei Umwelteinflüsse auf. Zudem ist Glas in grossen Mengen und günstig verfügbar. Deshalb wird als transpa-rente Abdeckung für Sonnenkollektoren fast ausschliesslich Glas verwendet. Typischerweise wird dieses mit einem Absorber aus Kupfer und/oder Aluminium, einer Isolationsschicht aus Mineralwolle und einer Rahmenkonstruktion ergänzt. In diesem Projekt soll ein Kollektorkonzept entwickelt werden, in welchem diese verschiedenen Materialien möglichst weitreichend durch Glas substituiert werden. Dazu muss das Kollektordesign den Eigenschaften von Glas angepasst und müssen geeignete Verarbeitungstechniken gefunden und geprüft werden. Die Solarstrahlungsabsorption soll von einem stark absorbierenden Wärme-trägerfluid übernommen werden, welches zwischen zwei Glasscheiben ganzflächig hindurchströmt. Damit ergibt sich die Möglichkeit, durch Entleerung des Kollektors oder durch Entfärbung des Fluides einen Überhitzungsschutz zu realisieren. Derartige Glas/Glas-Absorber können als unabgedeckte Kollektoren für Niedertemperaturanwendungen, als intelligente Verschattungssysteme oder, in Kombination mit auflami-nierten c-Si Zellen, in PV/T-Kollektoren zum Einsatz kommen. Die Leistungsfähigkeit herkömmlicher Flachkollektoren kann jedoch nur dadurch erreicht werden, dass der flüssigkeitsführende Absorber mit einer isolierenden Hülle ergänzt wird. Deshalb soll die Eignung verschiedener Techniken zur Wärmedäm-mung untersucht werden. Insbesondere die Vakuumisolationstechnik bietet das Potential für ein extrem flaches Kollektordesign, welches neue Möglichkeiten in der Dach- und Fassadenintegration mit sich bringt. Ein grosser Vorteil ist dabei die Ähnlichkeit zu Isolierverglasungen, welche bereits im grossen Stil verbaut werden und daher sowohl Architekten und Planern als auch dem Baugewerbe bestens bekannt sind. In einer Machbarkeitsstudie wurden Voruntersuchungen zur Glas/Glas-Verbindungstechnik, zur Auswahl des Absorberfluides, sowie zu dessen Strömungsverhalten gemacht. Die Resultate waren vielversprechend und zeigten die prinzipielle Machbarkeit des beschriebenen Vorhabens.