DE2615584A1 - Sonnenkollektor - Google Patents
SonnenkollektorInfo
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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
- F24S10/50—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
- F24S10/504—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates having conduits formed by paired non-plane plates
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- 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
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Description
- Sonnenkollektor
- Die Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor mit einem mit einer transparenten Abdeckung versehenen Gehäuse und einem darin angeordneten, von dem zu erwärmenden Fluid durchströmten Kollektorelement.
- Derartige Sonnenkollektoren sind für die Montage auf Dächern zur Ausnutzung der Sonnenenergie für die Warmwasserversorgung bekannt. Mit der Erfindung soll ein kostengünstiger und dennoch wirksamer Sonnenkollektor geschaffen werden, der als Bauelement mit weiteren Sonnenkollektoren in einfacher Weise kombiniert und montiert werden kann.
- Nach der Erfindung besteht das in dem Gehäuse des Sonnenkollektors angeordnete Kollektorelement aus zwei miteinander verbundenen Platten, die zwischen sich einen Kanal einschließen, der sich zwischen Ein- und Auslauf schlangenlinienförmig förmig über die Plattenfläche erstreckt, wobei wenigstens eine Platte zur Ausbildung des Kanals mit einer dem Verlauf des Kanals entsprechenden Verformung versehen ist.
- Das Kollektorelement kann in einfacher Weise aus zwei Platten hergestellt werden, die längs des Randes und gegebenenfalls auch zwischen den Kanalabschnitten miteinander flüssigkeitsdicht verbunden sind. Die Platten können beispielsweise durch Pressen mit einer durchgehenden Vertiefung bzw. Erhöhung versehen werden, die den Kanal bildet und sich schlangenlinienförmig über die gesamte Plattenfläche erstreckt. Dieser Kanal, der zweckmäßigerweise relativ flach ausgebildet wird, kann durch eine entsprechende Verformung nur einer Platte ausgebildet werden, die auf einer ebenen Platte aufliegt, oder es können beide Platten in gleicher Weise zur Ausbildung des Fluidkanals verformt sein.
- Damit im Baukastensystem beliebig große Kollektorflächen zusammengefügt werden können, wird der Ein- und Auslauf in Form eines Rohrstutzens auf der Rückseite des plattenförmigen Kollektorelementes etwa senkrecht zu dessen Fläche ausgebildet, wobei der Rohrstutzen jeweils durch eine Isolierschicht gefUhrt ist, auf der das Kollektorelement in dem Gehäuse aufliegt. Die Verbindung zwischen den einzelnen Kollektorelementen kann damit auf der Innenseite des Daches vorgesehen werden.
- Das kastenförmige Gehäuse des Sonnenkollektors ist zweckinäßigerweise mit einem lösbar befestigten Rahmen versehen, durch den über elastische Dichtungsringe eine Glasplatte auf dem Gehäuse befestigt ist, so daß diese in einfacher Weise ausgewechselt oder ersetzt werden kann. Bei großflächigen Sonnenkollektoren wird vorteilhafterweise eine Unterteilung des Rahmens und der Glasplatte vorgesehen, um das Bruchrisiko zu verringern und Verspannungen zu vermeiden, die sich aufgrund der auftretenden Temperaturen bei großflächigen Glasplatten ergeben könnten. Zur Abdeckung des Gehäuses könnte auch eine transparente Kunststoffplatte oder -folie vorgesehen werden, jedoch wird vorzugsweise Glas verwendet, da sich dieses nicht elektrostatisch auflädt, weniger leicht verschmutzt und nicht versprödet und vergilbt.
- Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung übergreift der Rahmen die Gehäuseseitenwände derart, daß zugleich ein Verwahrungsblech durch den Rahmen befestigt werden kann, das zur Abdichtung auf geneigten Dächern erforderlich ist.
- Eine beispielsweise Ausführungsform nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen Fig. 1 in einer Draufsicht und in einer Querschnittsansicht das aus zwei Platten gebildete Kollektorelement zeigt.
- Fig. 2 zeigt in einem Teilschnitt eine andere Ausführungsform des Kollektorelementes.
- Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht und in einer Seitenansicht das Gehäuse des Sonnenkollektors.
- Fig. 4 zeigt einen Querschnitt längs der Linie A-A in Fig. 3.
- In Fig. 1 sind mit 1 und 2 zwei Platten bezeichnet, die aus Stahlblech, Aluminium oder auch aus einem geeigneten wärmeleitenden Kunststoff bestehen können. Diese Platten 1 und 2 schließen zwischen sich einen Kanal 3 ein, durch den das zu erwärmende Wasser strömt und der sich zwischen einem Einlauf 4 und einem Auslauf 5 schlangenlinienförmig über die gesamte Fläche der Platten erstreckt. Zur Ausbildung des Kanals 3 können die beiden Platten 1 und 2 durch Pressen oder Tiefziehen verformt werden. Es ist auch möglich, nur eine der Platten zur Ausbildung des Kanals 3 zu verformen und diese mit einer ebenen Platte 2' zu verbinden, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Zweckmäßigerweise wird der Kanal 3 relativ flach ausgebildet, um eine wirksame Erwärmung des durchströmenden Wassers zu erhalten.
- Der Ein- und Auslauf ist in Form eines Rohrstutzens auf der Unterseite des Kollektorelementes ausgebildet, wobei die Rohrstutzen 4 und 5 Jeweils etwa senkrecht zur Plattenfläche angeordnet sind. Die Rohrstutzen 4 und 5 können an der Platte angeschweißt sein.
- Längs des Umfanges sind die Platten mit einem ebenen Rand- -abschnitt versehen, längs dem sie durch Schweißen miteinander verbunden sind. Auf den Abschnitten zwischen den einzelnen t Kanalwindungen können die beiden Platten 1 und 2 gleichfalls durch Punkt- oder Rollschweißen miteinander verbunden werden.
- Die Oberseite des Kollektorelementes ist in bekannter Weise geschwärzt.
- Der Verlauf des zwischen den beiden Platten 1 und 2 eingeschlossenen Kanals 3 kann auch in anderer Weise ausgelegt sein, beispielsweise indem vom Einlauf 4 aus der Kanal zunächst entlang der Längsseite des Kollektors verläuft.
- n vn jedem Fall wird eine engeschlangenlinienähnliche Windung des Kanals vorgesehen, welche eine Zwang@führung des durchströwenden Wassers ergibt, so daß praktisch die gesamte Plattenfläche von dem durchströmenden Wasser überstrichen wird.
- Anstelle der Schweißung längs der Ränder der Platten und auf @en Abschnitten zwischen den einzelnen Kanalwindungen können die beiden Platten 1 und 2 gegebenenfalls auch zumindest abschnittsweise durch Klebung miteinander verbunden sein.
- Das durch die Platten 1 und 2 gebildete Kollektorelement ist, wie die Fig. 3 und 4 zeigen, in einem kastenförmigen Gehäuse 6 angeordnet, wobei es auf einer Isolierschicht 7 aufliegt, durch welche die Rohrstutzen 4 und 5 für den Ein- und Auslaß geführt sind, welche gleichzeitig zur Fixierung des Kollektorelementes auf dieser isolierenden Unterlage 7 jenen. Die Rohrstutzen 4 und 5 sind so ausgelegt, daß sie s der Unterseite des Gehäuses 6 etwas vorstehen, wobei ie mit einer geeigneten Anschlußeinrichtung, beispielsweise eines Gewinde oder dergleichen versehen sein können Die Seiendwände des Gehäuses 6 weisen am oberen Rand einen nach innen abgewinkelten Abschnitt 8 auf, auf dem über einen elastischen Dichtungsring 9 eine Glasplatte 10 aufliegt. Diese Glasplatte 10 wird durch einen im Querschnitt winkelförmigen Rahmen 11 gehalten, der über einen weiteren elastischen Dichtungsring 12 mit dem nach innen ragenden Schenkel auf der Glasplatte 10 anliegt. Ferner sind in geeigneten Abständen Schraubenbolzen 13 auf dem Gehäuse 6 angebracht, durch welche über Flügelmuttern dieser Rahmen 11 lösbar befestigt ist, so daß die Glasplatte jederzeit ausgewechselt werden kann.
- Der nach unten verlaufende Abschnitt des Rahmens 11 ist etwas verlängert ausgebildet, so daß er die Seitenwand des Gehäuses 6 auf einem Abschnitt übergreift, wobei er einen solchen Abstand von der Gehäusewand hat, daß zwischen dem Rahmen 11 und der Gehäusewand ein Verwahrungsblech 14 befestigt werden kann, das zur Abdichtung bei der Montage auf geneigten Dächern vorgesehen wird. Dieses Verwahrungsblech 14 ist im Querschnitt winkelförmig ausgebildet und weist auf dem Außenrand einen Wasserfalz auf.
- Wie die Draufsicht in Fig. 3 zeigt, ist die Glasplatte 10 in zwei Abschnitte unterteilt, wobei etwa in der Mitte des Rahmens 11 ein Unterteilungssteg 15 vorgesehen ist, der einer entsprechenden Strebe auf der Oberseite des Gehäuses 6-gegen-Uberliegt, die wie der Umfangsrand des Gehäuses mit Schraubenbolzen versehen ist, so daß auch auf diesem Unterteilungssteg der Rahmen 11 zur Abdichtung der Glasplatten festgezogen werden: kann. Durch die kleineren Abmessungen der Glasscheiben ergeben sich weniger Verspannungen.
- Die Höhenabmessung des Gehäuses 6 ist so ausgelegt, daß die Glasplatte 10 zur Ausbildung eines Luftraumes in einem geeigneten Abstand über dem Kollektorelement liegt. Das Gehäuse kann beispielsweise aus verzinktem Stahlblech bestehen. Im Baukastensystem können durch Nebeneinandersetzeneinzelner Sonnenkollektoren beliebig große Kollektorflächen ausgebildet werden, wobei sich die Anschlüsse jeweils auf der Unterseite befinden. Das Gehäuse 6 des Sonnenkollektors kann anstelle von Stahlblech auch aus einem geeigneten Kunststoff bestehen, wie auch der Schraubrahmen 11. Anstelle der in Fig. 4 wiedergegebenen Schrauben können auch andere Befestigungselemente vorgesehen werden, mit denen der Rahmen 11 lösbar am Gehäuse 6 angebracht wird.
- Es sind verschiedene Abwandlungen der Erfindung möglich, so können beispielsweise die Windungen des Kanals 3 so gelegt werden, daß der Ein- und Auslaß auf einer Seite der Kollektorfläche liegen und nicht an diametral gegenüberliegenden Stellen, wie die Figur 3 zeigt, so daß die beiden Platten 1 und 2 identisch vorgeformt werden können. Zur Verlängerung des Strömungsweges durch den Kollektor kann auch eine andere geometrische Gestaltung der Zwangsführung der Strömung vorgesehen werden, beispielsweise eine meanderförmige Anordnung, wobei zur Vorrichtung des Strömungswiderstandes abgerundete Ecken vorgesehen werden.
- L e e r s e i t e
Claims (8)
- Patentanspriiche Sonnenkollektor mit einem mit einer transparenten Abdeckung versehenen Gehäuse und einem darin angeordneten, von dem zu erwärmenden Fluid durchströmten Kollektorelement, dadurch gekennzeichnet, daß das Kollektorelement aus zwei miteinander verbundenen Platten (1, 2) besteht, die zwischen sich einen Kanal (3) einschließen, der sich zwischen Ein- und Auslauf (4, 5) schlangenlinienförmig über die Plattenfläche erstreckt, und daß wenigstens eine Platte zur Ausbildung des Kanals mit einer dentverlauf des Kanals entsprechenden Vertiefung oder Erhöhung versehen ist.
- 2. Sonnenkollektor nach, Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das beide Platten (1, 2) in gleicher Weise zur Ausbildung des Kanals (3) verformt sind.
- 3. Sonnenkollektor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rückseite des plattenförmigen Kollektorelementes etwa senkrecht zu dessen Fläche der Ein- und Auslauf (4, 5) in Form eines Rohrstutzens ausgebildet ist, der jeweils durch eine Isolierschicht (7) geführt ist, auf der das Kollektorelement in dem Gehäuse (6) aufliegt.
- 4. Sonnenkollektor nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidkanal (3) in dem Kollektorelement im Querschnitt flach ausgebildet ist.
- 5. Sonnenkollektor nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Kollektorelement aus Metall oder Kunststoff besteht.
- 6. Sonnenkollektor nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das kastenförmige Gehäuse (6) mit einem lösbar befestigten Rahmen (i?) versehen ist, durch den über elastische Dichtungsringe (9, 12) eine Glasplatte (10) auf dem Gehäuse befestigt ist.
- 7. Sonnenkollektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasplatte (10) unterteilt ausgebildet und der Rahmen (11) mit einem entsprechenden Steg (15) versehen ist, dem eine Strebe auf der Gehäuseoberseite gegenüberliegt.
- 8. Sonnenkollektor nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (11) die Gehäuseseitenwände derart übergreift, daß zugleich ein Verwahrungsblech (14) durch den Rahmen befestigbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762615584 DE2615584A1 (de) | 1976-04-09 | 1976-04-09 | Sonnenkollektor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762615584 DE2615584A1 (de) | 1976-04-09 | 1976-04-09 | Sonnenkollektor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2615584A1 true DE2615584A1 (de) | 1977-10-20 |
Family
ID=5974985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762615584 Pending DE2615584A1 (de) | 1976-04-09 | 1976-04-09 | Sonnenkollektor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2615584A1 (de) |
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- 1976-04-09 DE DE19762615584 patent/DE2615584A1/de active Pending
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OI | Miscellaneous see part 1 |