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Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Warmwassererzeugung durch Wärmeenergie, in der die Wärmeenergie von wärmeleitenden, insbesondere aus Metall gefertigten Absorberplatten aufgenommen und über mit einem Wärmeträger, z. B. Wasser, gefüllte Kollektorrohre, die zusammen mit Verteiler- und Sammlerrohren sowie mit einer Pumpe und einem Wärmetauscher ein in sich geschlossenes Umlaufsystem bilden, abgeführt wird, wobei die Platten mit hinterzogenen Kanälen ausgebildet sind, in welchen die an die Verteiler- und Sammlerrohre anschliessenden Kollektorrohre angeordnet sind.
Bei einer derartigen, aus der CH-PS Nr. 581810 bekannten Anlage, sind die Kollektorrohre aus Metall oder aus einem Kunststoff gefertigt. Diese bekannte Anlage ist insoferne nachteilig, als das Einsetzen der Kollektorrohre in die Kanäle infolge der geringen Elastizität der Kollektorrohre bzw. der Trägerplatten nur bei geringfügig hinterzogenen Kanälen möglich ist, wobei zu berücksichtigen ist, dass bei einer nur geringen Hinterziehung der Kanäle keine gute Halterung und Anpressung der Kollektorrohre an die Wandung der Kanäle erzielbar ist. Eine starke Anpressung ist jedoch deshalb erforderlich, um den Wärmeübergangswiderstand möglichst gering zu halten. Um diesen möglichst zu minimieren, ist zwischen den Kollektorrohren und der Wandung eine Wärmeleitpaste vorgesehen.
Weiters besteht der Nachteil, dass infolge von Wärmedehnungen der Kollektorrohre, insbesondere wenn diese aus Kunststoff gefertigt sind, diese aus den Kanälen hinausgepresst werden, worauf der erforderliche Wärmeübergang nicht möglich ist. Zudem sind die bekannten Kollektorrohre bei einem Einfrieren des Wärmeträgers stark bruchgefährdet, weswegen dem Wärmeträger ein Frostschutzmittel beigesetzt werden muss, um auch bei extrem tiefen Temperaturen ein Gefrieren des Wärmeträgers mit Sicherheit ausschliessen zu können. Bei den vorstehenden Ausführungen ist zu berücksichtigen, dass bei derartigen Anlagen Temperaturdifferenzen bis zu 1500C auftreten können.
Hiedurch sinkt jedoch der Wirkungsgrad der Anlage um 10 bis 15%. Weiters benötigen bekannte Anlagen unbedingt ein Druckausgleichsgefäss.
Aus der FR-PS Nr. 2. 286. 357 ist es weiters bekannt, Kollektorrohre aus Kautschuk zu fertigen.
Diese Literaturstelle offenbart jedoch einzelne Kollektorelemente mit vorgegebenen Abmessungen. Mittels derartiger Kollektorelemente errichtete Anlagen erfordern somit eine Vielzahl von Kollektorelementen, die jeweils einzeln an die Verteiler- und Sammlerrohre angeschlossen werden müssen. Hiedurch wird ein hoher Montageaufwand bedingt. Eine Vergrösserung der Kollektorelemente, um den Montageaufwand herabzusetzen, ist deshalb nicht möglich, da hiedurch infolge der Wärmedehnungen der Kollektorelemente mit steigenden Abmessungen derselben sich vergrössernde Schwierigkeiten bei der Befestigung bedingt werden.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs erwähnten Art zu schaffen, durch die die den bekannten Anlagen anhaftenden Nachteile vermieden werden. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass die Kollektorrohre in an sich bekannter Weise aus Kautschuk gefertigt sind, wobei sich ein Kollektorrohr über eine Mehrzahl von nebeneinander liegenden Absorberplatten erstreckt.
Dadurch, dass die Kollektorrohre aus Kautschuk gefertigt sind, können sie in einfacher Weise unter elastischer Deformation auch in solche Kanäle eingesetzt werden, die eine starke Hinterschneidung aufweisen, in welchen sie gut gehaltert werden, schmiegen sie sich unter Betriebsdruck an die Wandung der Kanäle dicht an, wodurch der erforderliche Wärmeübergang erzielbar ist, ohne dass besondere Massnahme getroffen werden müssen, nehmen sie Wärmespannungen auf, wodurch sie nicht aus den Kanälen hinausgepresst werden, und dehnen sie sich im Falle des Gefrierens des Wärmeträgers, wodurch Beschädigungen unbedingt vermieden werden. Da sich einzelne Kollektorrohre über eine Mehrzahl von Kollektorplatten erstrecken, brauchen diese nur solche Abmessungen aufzuweisen, die bei deren Befestigung keine Schwierigkeiten infolge der Wärmedehnungen bedingen.
Vorzugsweise sind die Verteiler- und Sammlerrohre nahe aneinander geführt und sind die an diese angeschlossenen Kollektorrohre jeweils mit einem Umkehrbogen ausgebildet. Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen lotrechten Schnitt durch eine mit einer erfindungsgemässen Anlage versehenen Dachfläche, Fig. 2 einen Schnitt durch eine ein Kollektorrohr halternde Platte, in stark vergrössertem Massstab, und Fig. 3 die Vorderansicht eines Zaunes, der mit einer erfindungsgemässen Anlage ausgebildet ist.
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Wie aus Fig. l ersichtlich ist, ist auf Dachsparren --1-- eines Daches eine Bretterverschalung --2--, die mit Teerpappe --3-- als Dampfsperre bzw. als zweite Dachhaut belegt ist, angeordnet. Darauf liegen eine sogenannte Konterlattung--4--sowie eine Dachlattung --5-- und eine Wärmedämmschicht --5'--. Auf dieser sind Platten --7-- aus Kupferblech, Aluminiumblech od. dgl. befestigt, die z. B. eine schwarze Oberfläche aufweisen, welche die Wärmeeinstrahlung aufnimmt. Hiefür können eloxierte oder z. B. mit Pulver beschichtete Aluminiumplatten verwendet werden.
Diese Platten-7-können z. B. Grössen von etwa 1 m x 2 m aufweisen. Sie sind auf der
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von Befestigungsschrauben durchsetzt sind, möglich ist. An den Stosskanten der Platten --7-sind entsprechend Abstände eingehalten, um deren Wärmedehnung ohne Aneinanderstossen zu ermöglichen. Die Platten --7-- können an ihren Rändern einander überlappend ausgebildet sein, um zu gewährleisten, dass sie sich bei ihrer Dehnung nicht behindern. Zudem ist zwischen der Teerpappe --3-- und den Platten-7--eine Wärmedämmschiehte-5'--vorgesehen, die z. B. aus Wellplatten aus Asbestzement besteht. Zweckmässigerweise ist diese im Bereich des Rohrsystems aus lichtdurchlässigem Material, z.
B. aus Polyesterplatten, andern Kunstglasplatten oder auch aus normalen Glasplatten, gefertigt.
Unter der Dachhaut --11-- sind Verteiler- und Sammlerrohre --14, 15--, die über U-förmig gebogene, die Wärme von den Platten --7-- aufnehmenden Kollektorrohre --8-- verbunden sind, und Ventile --19-- angeordnet. Die Platten --7-- sind - wie dies aus Fig. 2 der Zeichnungen ersichtlich ist-mit hinterzogenen Kanälen --10-- ausgebildet, in welche die Kollektorrohre --8--, die aus. Kautschuk, z. B. synthetischem Kautschuk, gefertigt sind, hineingedrückt sind.
Derart ist die Montage der Kollektorrohre --8-- auf den Platten --7-- in sehr einfacher Weise möglich.
Da die Kollektorrohre --8-- aus Kautschuk gefertigt sind, sind sie so elastisch, dass sie in einfacher Weise in die hinterzogenen Kanäle --10-- eingedrückt werden können. Zudem unterliegen sie nur geringen Wärmedehnungen, die durch die Rohre selbst aufgenommen werden, indem geringfügige Stauchungen derselben auftreten, wodurch Belastungen der gesamten Anlage vermieden und dadurch Beschädigungen derselben infolge von Wärmedehnungen verhindert werden. Infolge des Betriebsdruckes schmiegen sie sich an die Wandung der Kanäle --10-- an, wodurch der erforderliche Wärmeübergang erzielt wird.
In Fig. 2 ist ein angenähert kreisförmiger Kanal --10-- dargestellt, dessen die Öffnungen
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Öffnungswinkel nicht mehr als etwa 120 betragen. Die Kanäle --10-- können auch von der Kreisform abweichende, z. B. ovale Querschnitte aufweisen.
Der Zufluss zum Verteilerrohr --15-- erfolgt auf der einen Seite und der Abfluss vom Sammlerrohr --14-- erfolgt auf der andern Seite. Hiedurch wird gewährleistet, dass der Durchflusswiderstand durch die Anlage unabhängig von der Lage der Kollektorrohre ist.
Ergänzend wird darauf verwiesen, dass eine erfindungsgemässe Anlage gegenüber dem bekannten Stand der Technik insoferne eine massgebliche Änderung darstellt, als beim Stand der Technik vorgefertigte Wärmetauschelemente an einem Dach montiert werden, wobei die Grösse der Anlage durch die Anzahl dieser Elemente bestimmt ist. Demgegenüber kann durch die anmeldungsgemässe Anlage ein Träger für Kollektorrohre in beliebiger Grösse an einem Dach montiert werden und werden erst hierauf, nachdem die Montage des Trägers erfolgt ist, die aus Kautschuk gefertigten, elastischen Rohre in die Kanäle eingesetzt und an die Kollektorrohre angeschlossen, wobei insbesondere auf Grund der Elastizität und gegebenenfalls auf Grund des Umkehrbogens nachteilige Effekte von Wärmedehnungen unbedingt vermieden werden.
Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, nimmt somit die Grösse einer solchen Anlage auf die Anzahl der erforderlichen Anschlüsse keinen Einfluss, da für jedes Rohr jeweils nur zwei Anschlüsse erforderlich sind, unabhängig davon wie lange diese Rohre ausgebildet sind.
Ergänzend wird darauf verwiesen, dass ein derartiger Wärmetauscher bzw. Energiekollektor
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oberhalb einer Dachhaut oder unterhalb der Dachhaut angeordnet sein kann bzw. dass er als Dachhaut dienen kann. Zudem kann er in einer Fassade verlegt werden.
In Fig. 3 der Zeichnungen ist ein Zaun --30-- dargestellt, auf dessen Felder Absorberplatten - montiert sind, die mit hinterzogenen Kanälen --32-- ausgebildet sind. In die Kanäle --32-- sind. Kollektorrohre-34-- eingesetzt, die an dem in den Zeichnungen linken Bereich der Absorberplatten --31-- an ein Verteilerrohr --36-- bzw. an ein Sammlerrohr --37-- angeschlossen sind. An ihren oberen Enden sind die Rohre --36, 37-- mit Lüftungsöffnungen --38-- versehen. Am rechten Ende der Platten --31-- sind die jeweils zwei Schenkel eines Kollektorrohrs --34-mittels eines U-förmigen Umkehrbogens --35-- miteinander verbunden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anlage zur Warmwassererzeugung durch Wärmeenergie, in der die Wärmeenergie von wärmeleitenden, insbesondere aus Metall gefertigten Absorberplatten aufgenommen und über mit einem Wärmeträger, z ; B. Wasser, gefüllte Kollektorrohre, die zusammen mit Verteiler- und Sammlerrohren sowie mit einer Pumpe und einem Wärmetauscher ein in sich geschlossenes Umlaufsystem bilden, abgeführt wird, wobei die Platten mit hinterzogenen Kanälen ausgebildet sind, in welchen die an die Verteiler- und Sammlerrohre anschliessenden Kollektorrohre angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektorrohre (8) in an sich bekannter Weise aus Kautschuk gefertigt sind, wobei sich ein Kollektorrohr (8) über eine Mehrzahl von nebeneinander liegenden Absorberplatten (31) erstreckt.