abstract
Zur Beschreibung der konvektiven Wärmeübertragung in geneigten planparallelen Isoliergasschichten wurden in der Vergangenheit verschiedene semi-empirische Beziehungen vorgeschlagen. Die bekannteste Korrelation, die für die Auslegung solarthermischer Kollektoren vorzugsweise verwendet wird, geht unterhalb der sogenannten kritischen Rayleigh-Zahl von reiner Wärmeleitung aus. Neuere Messungen an Isoliergasschichten in Standardflach- und Isolierglaskollektoren zeigen jedoch, dass diese Annahme zu einer Unterschätzung des Wärmedurchgangs zwischen dem Absorber und der vorderen Abdeckung des Solarkollektors führt. Im Rahmen der vorliegenden Studie wird auf Grundlage von Messungen an Isolierverglasungen eine Korrekturfunktion vorgeschlagen, die den Wärmetransport unterhalb der kritischen Rayleigh-Zahl unter Berücksichtigung der konvektiven Wärmeübertragung charakterisiert. Die abhängige Variable der Korrekturfunktion ist das Seitenverhältnis der Isoliergasschicht, das einen wesentlichen Einfluss auf die Strömungsregime und damit auf die auftretenden Wärmetransportphänomene hat. Für ein Seitenverhältnis von 48 führt die Anwendung der Korrektur zu einer maximalen Erhöhung des Wärmeübergangskoeffizienten um den Faktor 1,23.