DE10002474A1 - Kombi-Kollektor - Google Patents
Kombi-KollektorInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/20—Solar heat collectors using working fluids having circuits for two or more working fluids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
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- Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
Abstract
Beschrieben wird ein Luftkollektor nach Patentanmeldung 19917578.0, der in Kombination mit einem in den Luftkollektor integrierten Wasserkollektor betrieben werden soll. DOLLAR A Um den erweiterten Betrieb zu ermöglichen, wird ein Wärmetauscherregister (8) aus Kupferrohren und/oder Kunststoffrohren in die trapezförmigen Kanäle der Sandwich-Platten (9) eingebracht. DOLLAR A Die Erzeugung von Warmwasser soll dabei nur im Direktbetrieb erfolgen, d. h. es wird kein spezielles Wärmeträgerfluid benötigt. DOLLAR A Im Sommer erfolgt eine Warmwasserbereitung mittels direkt von Trinkwasser durchflossenem Wärmetauscherregister (8) zur Bereitstellung von warmem bzw. vorgewärmtem Trinkwasser. Über integrierte Anschlüsse (3, 11) ist mittels flexiblen und gedämmten Schläuchen die Verbindung zur Kaltwasserzuleitung bzw. zum Warmwasserspeicher herzustellen. Schläuche und Anschlüsse (3, 11) sind optisch abgedeckt durch leicht demontierbare Konsolen (2). Eine ggf. notwendige Einrichtung zur Abtötung von Keinen ist nachzuschalten. DOLLAR A Der Luftbetrieb (Erzeugung von Warmluft) kann in dieser Zeit optional zugeschaltet werden, vermindert jedoch den Warmwasserertrag.
Description
Die Erfindung betrifft einen Luftkollektor nach Patentanmeldung 199 17 578.0, der in
Kombination mit einem in den Luftkollektor integrierten Wasserkollektor betrieben
werden soll.
In DE 199 17 578.0 wird ein Luftkollektor insbesondere zur Erwärmung von Außenluft
und/oder Umluft beschrieben, bei dem Sandwichbauplatten mit einseitiger
Trapezrippenprofilierung als Wand- und Deckenplatten von Bauten und zugleich in
dieser Position als Unterkonstruktion des Kollektors eingesetzt werden. Zur
transparenten Abdeckung des Kollektorraumes liegen Stegdoppel- oder
Mehrfachplatten aus Kunststoff über Dichtungen beabstandet auf einzelnen
Trapezrippen auf.
Dieser Kollektoraufbau ist bislang nur als Luftkollektor konzipiert.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Luftkollektor nach Patentanmeldung 199 17 578.0 so
weiter zu entwickeln, dass er wahlweise als Wasser- oder Luftkollektor aber auch im
Parallelbetrieb von Wasser- und Luftkollektor betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst,
die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Um den erweiterten Betrieb zu ermöglichen, wird ein Wärmetauscherregister aus
Kupferrohren und/oder Kunststoffrohren in die trapezförmigen Kanäle der Sandwich-
Platten eingebracht.
Die Erzeugung von Warmwasser soll dabei nur im Direktbetrieb erfolgen, d. h. es wird
kein spezielles Wärmeträgerfluid benötigt.
Davon ausgehend erfolgt die direkte Trinkwassererwärmung nur im saisonalen Betrieb
(Sommerhalbjahr).
Der parallele oder alternative Luftbetrieb bewirkt die Erzeugung von Warmluft zur
direkten oder indirekten Beheizung. Die direkte Beheizung von Lagerräumen u. ä.
erfolgt mittels eingeblasener Warmluft, die indirekte Beheizung durch mittels Warmluft
erwärmter Strahlungsflächen (Strahlungsplatte), welche gleichzeitig Wand-, Decken-
oder Fußbodenflächen der zu beheizenden Räume bilden. Die Ausbildung des
Kollektors als Wand- oder Deckenelement von z. B. Wohn- oder Bürocontainern weist
die Besonderheit auf, daß auf der raumseitigen Kollektorrückwand eine Strahlungs
platte beabstandet befestigt ist, welche von der zwischen Kollektorrückwand und
Strahlungsplatte entlang geführten Warmluft erwärmt wird und Wärmestrahlung in den
Raum abgibt.
Die Luftführung erfolgt im geschlossenen System dergestalt, daß die sich entlang der
Strahlungsplatte abkühlende Luft am unteren Ende der Strahlungsplatte durch geeignete
Öffnungen wieder auf die Absorberseite des Wand-Kollektorelements geführt wird,
sich erneut erwärmt, aufsteigt und erneut mittels eingebautem Ventilator zur
Strahlungsplatte transportiert wird. Somit wird ein geschlossener Kreislauf erzeugt.
Die raumseitige Strahlungsplatte besteht vorzugsweise aus handelsüblichen
Trockenbaumaterialien wie Gipskartonplatten mit oder ohne Fliesen, Holzpaneelen
oder metallischen Wandelementen.
Unterstützt werden kann die solare Warmlufterzeugung durch eine dem Ventilator
nachgeschaltete, lufttemperaturabhängig zuschaltbare, elektrische Nachheizung.
Die Steuerung dieser kombinierten Heizelemente erfolgt wahlweise manuell oder
mittels einer geeigneten, temperaturgeführten Steuereinheit mit vorwählbarer Stellgröße
(z. B. Oberflächentemperatur der Strahlungsplatte, Oberflächentemperatur einer
Referenzfläche oder Raumtemperatur).
Der Einsatz des Kombi-Kollektors empfiehlt sich
- - in Container(-wohn-)bauten mit entsprechendem Wärmebedarf,
- - zur Wärme- und Warmwasserversorgung von Baustelleneinrichtungen,
- - zur Erwärmung von gewerblichen oder Industriebauten bzw. wahlweisen Erzeugung von Warmwasser außerhalb der Heizperiode z. B. für Produktionsprozesse, Küchen oder Sozialbauten,
- - zur Unterstützung von Wärmepumpenheizungs- oder Kühlprozessen, z. B. durch Anhebung der Temperatur der Wärmequellen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die
zugehörige Zeichnung. Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau des in eine Containerwand
eingebauten Kombi-Kollektors, dargestellt mittels einer Schnittzeichnung.
Der dargestellte Kombi-Kollektor ist eingebaut in die Containerwand 1, wobei der
Kollektor durch geeignete Dämmaterialien 15 (z. B. Bauschaum) fixiert ist.
Mechanische Halterungen, die ggf. umlaufend vorgesehen sind, ergänzen die
Arretierung.
Der aus Patentanmeldung 199 17 578.0 bekannte Luftkollektor umfaßt die
Bauelemente:
- - Bauplatte in Sandwichbauweise 9 als Trägerelement des Kollektors mit integrierter Dämmung,
- - Plexiglas-Doppelstegplatte 6, die über ein elastisches Verbindungselement 12 mit dem Kollektorhilfsrahmen 13 verbunden ist. Das elastische Verbindungselement 12 ist dabei umlaufend ausgeführt. Der Kollektorhilfsrahmen 13 stellt die Verbindung zur Abdeckung 6 her und beabstandet diese zur Sandwichplatte 9. An der unteren Kollektorkante kann der Kollektorhilfsrahmen 13 ein Wasserableitblech beinhalten, das den Container vor eindringendem Regenwasser schützt. Eine analoge Funktion hat das obere Leitblech 14, das U-förmig um die Kollektoroberkante und die Seitenkanten verläuft,
- - Strahlungsplatte 5, die vorzugsweise aus handelsüblichen Trockenbaumaterialien ober Blech ausgeführt ist,
- - Ventilator 4 mit integrierter Luftleiteinrichtung,
- - Rückströmöffnung 10 für die über die Strahlungsplatte 5 abgekühlte Luft
Zusätzlich zur Realisierung der Warmwasserbereitstellung sind in den Kombi-
Kollektor eingebaut:
- - Wärmetauscherregister 8, ausgeführt als Cu- oder PU-Rohrregister,
- - Elemente 7 zur Befestigung des Wärmetauscherregisters 8, die gleichzeitig als Luftleiteinrichtungen dienen und aus Streckmetall o. ä. geeignetem Material ausgeführt sind,
- - Warmwasseranschluß 3, der zum Warmwasserspeicher führt bzw. mit einer Nachheizung gekoppelt ist,
- - Anschluß 11 für Kaltwasserzuführung,
- - Konsolen 2 zur Abdeckung von Wandanschlüssen und Schlauchführungen.
Im Sommer erfolgt eine Warmwasserbereitung mittels direkt von Trinkwasser
durchflossenem Wärmetauscherregister 8 zur Bereitstellung von warmem bzw.
vorgewärmtem Trinkwasser. Über integrierte Anschlüsse 3, 11 ist mittels flexiblen und
gedämmten Schläuchen die Verbindung zur Kaltwasserzuleitung bzw. zum
Warmwasserspeicher herzustellen. Schläuche und Anschlüsse 3, 11 sind optisch
abgedeckt durch leicht demontierbare Konsolen 2. Eine ggf. notwendige Einrichtung
zur Abtötung von Keimen ist nachzuschalten.
Der Luftbetrieb (Erzeugung von Warmluft) kann in dieser Zeit optional zugeschaltet
werden, vermindert jedoch den Warmwasserertrag.
Mit Beginn der Heizperiode und/oder bei Frostgefahr wird auf Luftbetrieb
umgeschaltet, indem manuell oder mittels Steuerung das Wärmetauscherregister 8
entleert wird und die Kaltwasserzuleitung direkt zum Speicher erfolgt.
Temperaturabhängig schaltet sich nun der Ventilator 4 zu, um erwärmte Luft aus dem
Kollektorraum hinter die Strahlungsplatte 5 zu fördern, wodurch diese erwärmt wird
und Wärmestrahlung in den Raum emittiert. Die Warmluft kühlt sich entlang der
Strahlungsplatte ab und gelangt durch die Rückströmöffnungen 10 wieder in den
Kollektorraum, wo sie sich über der Absorberfläche und beim Umströmen der
Leitbleche 7 erneut erwärmt. Das Wärmetauscherregister 8 wirkt beim Luftbetrieb als
Erweiterung der Wärmetauscherfläche und Strömungshindernis, was den
Wärmeübergang begünstigt. Optional besteht die Möglichkeit, die Luft mittels einer
integrierten, elektrischen Nachheizung nachzuwärmen, sollte die Strahlungsleistung
allein nicht ausreichen.
1
Containerwand
2
Konsolen zur Abdeckung von Wandanschlüssen und
Schlauchführungen
3
Warmwasseranschluß
4
Ventilator mit integrierter Luftleiteinrichtung
5
Strahlungsplatte
6
Plexiglas-Doppelstegplatte, über elastisches Verbindungselement
12
mit
Kollektorhilfsrahmen
13
verbunden
7
Befestigung des Wärmetauscherregisters
8
und gleichzeitige Luftleiteinrichtung
aus Steckmetall o. ä. geeignetem Material
8
Wärmetauscherregister
9
Bauplatte in Sandwichbauweise
9.1
Kollektorrückwand
10
Rückströmöffnung für abgekühlte Luft
11
Anschluß für Kaltwasserzuführung
12
elastisches Verbindungselement
13
Kollektorhilfsrahmen
14
oberes Leitblech
15
Fixierung des Kollektors
Claims (7)
1. Kombi-Kollektor bestehend aus einem Luftkollektor nach Patentanmeldung
199 17 578.0 in Kombination mit einem Wasserkollektor zum wahlweisen
Betrieb als Wasser- und/oder Luftkollektor
dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmetauscherregister (8) aus
Kupferrohren und/oder Kunststoffrohren in die trapezförmigen Kanäle der
Sandwichplatte (9) eingebracht ist.
2. Kombi-Kollektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffrohre als PU-Rohre ausgeführt
sind.
3. Kombi-Kollektor nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetauscherregister (8) im
Direktbetrieb ohne Wärmeträgerfluid arbeitet.
4. Kombi-Kollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Frostschutz des Wärmetauscherregisters (8)
mittels einer eingebauten Frostwarnsignalschaltung und nachfolgender
Registerentleerung oder einer eingebauten Sicherheitsschaltung mit
selbständiger Registerentleerung oder Aktivierung einer Bypassleitung erfolgt.
5. Kombi-Kollektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass für den Luftbetrieb die beabstandet zur
raumseitigen Kollektorrückwand (9.1) befestigte Strahlungsplatte (5) durch die
zwischen Kollektorrückwand (9.1) und Strahlungsplatte (5) entlang strömende
Warmluft erwärmt wird und die Luftführung im geschlossenen Kreislauf derart
erfolgt, dass die sich entlang der Strahlungsplatte (5) abkühlende Luft am
unteren Ende der Strahlungsplatte (5) durch Öffnungen (10) wieder auf die
Absorberseite des Kollektors zur erneuten Aufladung geleitet wird und
nachfolgend wiederum mittels Ventilator (4) zur Strahlungsplatte (5)
transportiert wird.
6. Kombi-Kollektor nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die als Trockenbauelement ausgeführte
raumseitige Strahlungsplatte (5) aus handelsüblichen Trockenbaumaterialien
aufgebaut ist wie Gipskartonplatten mit oder ohne Fliesen, Holzpaneelen,
metallischen Wandelementen.
7. Kombi-Kollektor nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die solare Warmlufterzeugung mit einer dem
Ventilator (4) nachgeschalteten, lufttemperaturabhängig zuschaltbaren
elektrischen Zusatzheizung kombiniert ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10002474A DE10002474A1 (de) | 1999-04-19 | 2000-01-21 | Kombi-Kollektor |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19917578A DE19917578C1 (de) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | Luftkollektor |
DE10002474A DE10002474A1 (de) | 1999-04-19 | 2000-01-21 | Kombi-Kollektor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10002474A1 true DE10002474A1 (de) | 2001-07-26 |
Family
ID=26003956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10002474A Withdrawn DE10002474A1 (de) | 1999-04-19 | 2000-01-21 | Kombi-Kollektor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10002474A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009003914A1 (de) | 2009-01-03 | 2010-07-08 | Joachim Pinkl | Solarabsorber und Luftwärmetauscher mit und ohne Zwangsbelüftung |
-
2000
- 2000-01-21 DE DE10002474A patent/DE10002474A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009003914A1 (de) | 2009-01-03 | 2010-07-08 | Joachim Pinkl | Solarabsorber und Luftwärmetauscher mit und ohne Zwangsbelüftung |
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Legal Events
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AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 19917578 Format of ref document f/p: P |
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AG | Has addition no. |
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