Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel des Vorhabens ist es, die Praxistauglichkeit von Randverbundmaterialien festzustellen. Da es zurzeit keinen funktionierenden Vakuumrandverbund gibt, werden Pr\u00fcfungen und Tests der Vakuumdichtigkeit von verschiedenen Randverbundmaterialien f\u00fcr Vakuumflachkollektoren bei unterschiedlichen Rahmenkonzepten durchgef\u00fchrt.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenEs werden Rahmenkonstruktionen f\u00fcr die Aufnahme von solargl\u00e4sern hergestellt und mittels Klebe- und L\u00f6tverfahren mit diesen verbunden. Diese Konstruktionen werden auf \u00e4u\u00dfere Vakuumdichtigkeit sowie innere Ausgasungen auf einem Vakuumpr\u00fcfstand untersucht. Die Konstruktionen werden dann in Klimakammern auf Alterungsbest\u00e4ndigkeit gepr\u00fcft und danach wieder auf Vakuumdichtigkeit getestet.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Das bereits angeschaffte messtechnische Equipment wurde zur Pr\u00fcfung vorhandener Randverbundsysteme eingesetzt. Da dort zufriedenstellende Ergebnisse erzielt wurden, wurden L\u00f6t- und Klebeverfahren als Randverbund durchgef\u00fchrt. Es wurden verschiedene Rahmen und Abstandskonstruktionen hergestellt. Beim L\u00f6tverfahren wurden am Rand beschichtete Gl\u00e4ser eingesetzt. Die beschichteten Gl\u00e4ser wurden – wegen Eigeninteresse – vom Hersteller zur Verf\u00fcgung gestellt. Die Gl\u00e4ser waren am Rand mit Silberfolie bedampft. Der Rand bzw. die Auflagefl\u00e4che wurde aus Kupferblech handwerklich hergestellt und mit Weichlot verl\u00f6tet. Die L\u00f6tversuche waren aufwendig, da das Verl\u00f6ten von aufgedampfter Silberfolie und Kupferblech handwerklich schwierig herzustellen war.<\/p>\n
Die Vakuumdichtigkeit konnte bis 1 mbar hergestellt werden. Tiefere Dr\u00fccke, wie angestrebt, konnten nicht erzielt werden, da hier Ausgasungen des Flussmittels sowie Undichtigkeiten in der L\u00f6tverbindung durch die eingesetzten L\u00f6tverfahren nicht eliminiert werden konnten.<\/p>\n
F\u00fcr die Klebeversuche wurden wiederum Rahmen und Blechkonstruktionen gefertigt. Bei den Klebeversuchen wurden 2 Klebeverfahren eingesetzt. Die Versuche mit Epoxidharzklebern, welche unter W\u00e4rmeeinwirkung (60 Minuten bei 80\u00b0C) durchgef\u00fchrt wurden, brachten keinen Erfolg, da die beim Kleben auftretenden Spannungen im Nachhinein nur durch Zerst\u00f6ren des Glases abgebaut wurden. Die Verklebung mit lichth\u00e4rtendem Kleber wurde mit 2 verschiedenen Klebern und unterschiedlichen Klebespalten durchgef\u00fchrt. Die Probek\u00f6rper wurden dann auf dem eigenen Pr\u00fcfstand evakuiert und erste Vormessungen durchgef\u00fchrt. Nachdem dies erfolgreich war, wurden externe Messungen in einem Vakuumlabor durchgef\u00fchrt. Hiernach wurde im Vakuumpr\u00fcfstand eine hohe Dichtigkeit von 1×10-9 mbar l\/s erreicht. Da der Klebehersteller, die Fa. Delo, nachtr\u00e4glich aus gro\u00dfem Eigeninteresse die Kosten \u00fcbernommen hat, konnten die Gesamtkosten gesenkt werden. Die Bauteile wurden danach bei der Fa. Delo einem Temperaturwechseltest unterzogen und wiederum auf Vakuumdichtigkeit im eigenen Haus und im Vakuumlabor gepr\u00fcft. Auch nach dem Temperaturwechseltest wurde die hohe Dichtigkeit festgestellt. Die Probekollek-toren wurden dann mit Sonne beschienen und weiteren Temperaturmessungen unterzogen. Hier m\u00fcssen jedoch noch weitere Messungen \u00fcber einen langen Zeitraum erfolgen. Ein Unterschied bez\u00fcglich Klebe-dicke und Klebstoff ist vorerst nicht erkennbar.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Fotos des Versuchsaufbaus sowie der verschiedenen Rahmenkonstruktionen und des Pr\u00fcfstandes zum Temperaturwechseltest wurden angefertigt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Verklebungen und Verl\u00f6tungen haben unterschiedliche Ergebnisse erbracht. Das L\u00f6ten und Verkleben mit Epoxidharz-Holzklebern scheidet vorerst aus. Das Verkleben mittels lichth\u00e4rtenden Klebers war sehr erfolgreich. Es konnten Dr\u00fccke von 1×10-9 mbar l\/s erreicht werden. Um den W\u00e4rmetransport in dem zuk\u00fcnftigen Vakuumflachkollektor zu unterbinden, werden Dr\u00fccke von 1×10-4 mbar ausreichend sein.
\nIn Zukunft sind eventuelle Ausgasungen aus der Klebstoffverbindung zu untersuchen. Ein Prototyp in Originalgr\u00f6\u00dfe wird zur Zeit in einem Labor des Fraunhofer Instituts beschichtet, dann verklebt und anschlie\u00dfend im Freiburger Solarinstitut ISE thermodynamisch vermessen. Mit diesem Prototyp werden dann Langzeitmessungen sowie weitere Stillstandstemperaturmessungen durchgef\u00fchrt<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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