Institut für Digitale Materialforschung
AIF
Im Rahmen des beantragten Forschungsvorhabens soll ein Textilkollektor mittels Hybridtechnologie entwickelt werden, d.h. Sonnenkollektor und Wärmespeicher sind in einer Einheit untergebracht: Die Absorberschicht aus einem schwarzen Abstandstextil ist mit Luft durchströmbar ausgebildet. Unterhalb oder am Ende des Kollektors ist das Speichermedium für die Wärmeenergie angeordnet. Aufgrund der hohen Speicherdichte ist ein Latentwärmespeicher vorgesehen, der aus verstrickten Monofilamenten besteht und damit enorme Vorteile hinsichtlich eines schnellen und effizienten Wärmeaustausches bietet. Das Speichermedium kann so direkt mit der Sonnenenergie beladen werden.
Gleichzeitig kann Luft durchfließen und wird auch durch die Sonne erwärmt. Bei Abruf der gespeicherten Wärmeenergie wird das System ebenfalls durchströmt, jedoch wird die Lufterwärmung nicht durch die Sonnenstrahlung, sondern durch den Wärmespeicher realisiert. Die Schichten für die Wärmedämmung und Luftführung sind durch Vorausberechnungen geschickt anzuordnen und zu dimensionieren, um eine Überhitzung einer evtl. darunter liegenden Gebäudewand zu vermeiden, und um die Wärmeverluste im Heizfall minimal zu halten.
Der zu entwickelnde Textilkollektor soll folgende Merkmale aufweisen:
• eine flexible Materialkomposition zur Herstellung eines textilen Kollektorverbundes,
• einen integrierten Wärmespeicher als Tag-Nacht-Speicher,
• eine industrielle Fertigung des Verbundes und der Kollektorsysteme,
• eine leichte Integrierbarkeit an Gebäuden, zum Beispiel an Fassaden und Dächern,
• einen Mehrwert bei der Nutzung,
• eine gute Wirtschaftlichkeit.
Ein weiteres Ziel des Projektes ist die Integration des Hybrid-Solarkollektorsystems in das Wärmemanagementkonzept von Gebäuden.