DE3641887A1 - Vorrichtung zum aufheizen einer fluessigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufheizen einer Flüssigkeit, besonders durch einfallende Sonnen­ energie.

Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Aufheizen einer Flüssigkeit durch einfallende Sonnenenergie vor­ gesehen, mit einem Einlaß für Flüssigkeit, die aufge­ heizt werden soll, einem Auslaß für aufgeheizte Flüssig­ keit und einer Einrichtung, die den Einlaß und den Aus­ laß verbindet, wobei eine Flüssigkeitsströmung vorge­ sehen ist, die mindestens einmal zwischen dem Einlaß und dem Auslaß ihre Richtung umkehrt, wodurch die Zeit verlängert wird, während der die Flüssigkeit der Son­ nenenergie ausgesetzt wird, welche auf die Vorrichtung während des Durchströmens der Flüssigkeit vom Einlaß zum Auslaß einfällt.

Die Verbindungseinrichtung weist einen Hohlkörper mit einer Mehrzahl von inneren Trennwänden auf, die so an­ geordnet sind, daß eine ihre Richtung umkehrende Flüs­ sigkeitsströmung durch den Körper erreicht wird.

Die Trennwände können einen Abstand von einander auf­ weisen und im wesentlichen parallel sein, wobei jede Trennwand einen Flüssigkeitsströmungsweg erzeugt, der am Ende oder angrenzend an ein Ende eines gegenüber­ liegenden ähnlichen Flüssigkeitsströmungsweges einer unmittelbar angrenzenden Trennwand liegt.

Der Hohlköprer kann rechteckige Form haben und abwech­ selnde Trennwände können von einer Wand in Richtung auf die gegenüberliegende Wand vorstehen und können kurz davor enden, um einen Flüssigkeitsströmungsweg zu er­ zeugen.

Einlaß, Auslaß und Hohlkörper können einstückig sein und können aus Kunststoff hergestellt sein.

Der Hohlkörper kann eine Randeinrichtung aufweisen, mit deren Hilfe die Vorrichtung in einem Rahmen befestigt werden kann, um sie in jeder gewünschten Lage oder Stel­ lung anbringen zu können. Der Rahmen kann eine Scheibe aus Glas oder ähnlichem Material tragen, die einen Ab­ stand von der Vorrichtung aufweist.

Die Scheibe kann auf der der Vorrichtung zugewandten Seite eine wärmeabsorbierende Membran aufweisen.

Im Rahmen kann eine Isoliereinrichtung vorgesehen sein, angrenzend an die der Scheibe abgewandten Seite der Vor­ richtung.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Aufheizen von Flüssigkeit durch einfallende Sonnenener­ gie vorgesehen, bei welchem zwei Lagen verformbaren Ma­ terials vorgesehen werden, die Lagen zu einer gewünsch­ ten gehöhlten Gestaltung geformt werden und die Lagen aneinander befestigt werden, um einen Einlaß und einen Auslaß für Flüssigkeit zu schaffen, sowie eine Einrich­ tung vorgesehen wird, die den Einlaß und den Auslaß ver­ bindet, um einen Strömungsweg zu erzeugen, der minde­ stens einmal seine Richtung umkehrt.

Das verformbare Material kann Kunststoff sein, und bei dem Verfahren können zwei im wesentlichen parallele Kunststofflagen durch beheizte Kalandrierwalzen geführt werden, um das Material an seinen Rändern festzulegen und um Trennwände zu bilden, die den Flüssigkeitsströ­ mungsweg erzeugen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden bei­ spielhaft beschrieben, mit Bezugnahme auf die Zeichnung, in denen Fig. 1 eine Draufsicht der Vorrichtung ist;

Fig. 2 ein Längsschnitt der Vorrichtung ist; und

Fig. 3 ein schematischer Teilschnitt eines Solarheiz­ körpers mit eingebauter Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 ist.

Mit Bezugnahme auf die Zeichnungen ist eine Vorrichtung 1 zum Aufheizen einer Flüssigkeit durch einfallende Son­ nenenergie gezeigt, mit einem Einlaß 2 für Flüssigkeit, die aufgeheizt werden soll, einem Auslaß 3 für aufge­ heizte Flüssigkeit und einer Einrichtung 4 in Form einer Mehrzahl von im wesentlichen parallelen Trennwän­ den 4, die einen Durchlaß 5 bilden, der den Einlaß 2 und den Auslaß 3 verbindet und die eine Flüssigkeits­ strömung hervorrufen, die mindestens einmal, in der ge­ zeigten Ausführungsform mehrmals, zwischen dem Einlaß 2 und dem Auslaß 3 ihre Richtung umkehrt. Diese Ausfüh­ rung verlängert die Zeit, während der die Flüssigkeit der Sonnenenergie ausgesetzt wird, welche auf die Vor­ richtung 1 während des Durchströmens der Flüssigkeit vom Einlaß 2 zum Auslaß 3 einfällt.

Die Vorrichtung 1 ist im wesentlichen rechtwinklig, wie gezeigt, und weist einen Hohlkörper auf, mit dem der Einlaß 2 und Auslaß 3 einstückig sind. Trennwände 4 gehen abwechselnd von einer der Wände aus und erstrecken sich zur gegenüber liegenden Wand und hören kurz davor auf, indem sie auf diese Weise Strömungswege 6 bilden, wo­ durch die Strömungsumkehr erreicht wird, wie durch die Pfeile "X" gezeigt.

Die Vorrichtung 1 ist aus zwei Lagen 7 und 8 aus Kunst­ stoff hergestellt, die in die gewünschte Form gebracht werden, indem man z. B. die Lagen an den Rändern ver­ schweißt und die Trennwand 4 bildet, indem man sie durch geeignete Walzen, wie Kalandrierwalzen hindurchführt.

Der Einlaß 2 ist versehen mit einem Drosselventil für Flüssigkeit, in der gezeigten Ausführungsform für Was­ ser, und der Auslaß 3 hat ein Rückschlagventil.

Die Vorrichtung 1 wird mit einem um den Umfang verlau­ fenden Befestigungsflansch 9 versehen, an dem es in einem Rahmen 10 einer Wärmekollektoreinheit 11 (Fig. 3) angebracht wird, wobei der Rahmen zweckmäßigerweise aus Holz ist. Der Rahmen 10 trägt auch eine Glasscheibe 12, die von der (bei Betrieb) vorderen Oberfläche der Vorrichtung 1 einen Abstand hat. Die Scheibe 12 weist eine wärmeabsorbierende Membran 13 auf der der Vorrich­ tung 1 zugewandten Seite auf, welche ihrerseits vor einem Isoliermaterial 14, wie Steinwolle, angeordnet ist, mit anderen Worten, das Isoliermaterial 14 ist auf derjenigen Seite der Vorrichtung 1 angeordnet, die der Glasscheibe 12 abgewandt ist.

Die Vorrichtung 1 kann auf der der Scheibe 12 abgewand­ ten Seite eine wärmereflektierende Schicht 15 aufweisen, so daß die einfallende Wärmeenergie in das Wasser zurück­ reflektiert wird, nachdem sie anfänglich hindurchgegan­ gen war, um so den Heizeffekt zu vergrößern. Der Kunst­ stoff kann auch ein wärmeabsorbierender Kunststoff sein, z. B. rückseitig mattiertes Polyethylen.

Die Einheit 11 trägt auch ein Gitter zum Schutz der Vor­ derseite.

Bei Betrieb ist die Einheit 11 an irgend einem gewünsch­ ten Ort angebracht, und die Vorrichtung 1 ist an ein System angeschlossen, welches Wasser enthält, das auf­ geheizt werden soll, z. B. ein Schwimmbad.

Die Einheiten können leicht miteinander verbunden wer­ den, um eine zusammengesetzte Anordnung zu bilden, und die Anordnung oder einzelne Einheiten können in jeder gezeigten Position oder Stellung angeordnet werden, z. B. in einem 45°-Winkel geneigt, um den Einfall von Sonnenenergie zu maximieren. Wenn man Einlaß und Auslaß komplementär und miteinander verbindbar macht, kann eine Mehrzahl von Einheiten leicht miteinander verbun­ den werden, um die zusammengesetzte Anordnung zu bilden. Jede Vorrichtung kann einen Wasserweg von 24,38 m Länge zwischen Einlaß und Auslaß bei einer Vorrich­ tung mit Abmessungen von 1,524 m×0,762 m bilden.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Aufheizen einer Flüssigkeit durch einfallende Sonnenenergie, gekennzeichnet durch einen Einlaß (2) für Flüssigkeit, die aufgeheizt werden soll, einen Auslaß (3) für eine aufgeheizte Flüssigkeitseinrichtung (4), die den Einlaß (2) und den Auslaß (3) verbindet, wobei eine Flüssigkeits­ strömung vorgesehen ist, die mindestens einmal zwi­ schen dem Einlaß (2) und dem Auslaß (3) ihre Rich­ tung umkehrt, wodurch die Zeit verlängert wird, wäh­ rend der die Flüssigkeit der Sonnenenergie ausge­ setzt wird, welche auf die Vorrichtung (1) während des Durchströmens der Flüssigkeit vom Einlaß (2) zum Auslaß (3) einfällt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (4) einen Hohlkörper (7, 8) mit einer Mehrzahl von inneren Trennwänden (4) aufweist, die so angeordnet sind, daß eine ihre Richtung umkehrende Flüssigkeitsströmung durch den Körper erreicht wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (4) einen Abstand voneinander auf­ weisen und im wesentlichen parallel sind, wobei jede Trennwand einen Flüssigkeitsströmungsweg (5) erzeugt, der am Ende oder angrenzend an ein Ende eines gegen­ überliegenden ähnlichen Flüssigkeitsströmungsweges einer unmittelbar angrenzenden Trennwand liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (7, 8) rechteckige Form hat und daß abwechselnde Trennwände (4) von einer Wand in Richtung auf die gegenüber liegende Wand vorstehen und kurz davor enden, um einen Flüssigkeitsströ­ mungsweg (5) zu erzeugen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (2), der Auslaß (3) und der Hohlkörper (7, 8) einstückig und aus Kunst­ stoff hergestellt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Randeinrichtung (9), mit deren Hilfe die Vor­ richtung (1) in einem Befestigungsrahmen (10) befe­ stigt wird, um sie in jeder gewünschten Lage oder Stellung anbringen zu können.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (10) eine Scheibe aus Glas oder ähnli­ chem Material (12) trägt, die einen Abstand von der Vorrichtung aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (14) auf der der Vorrichtung (1) zu­ gewandten Seite eine wärmeabsorbierende Membran (13) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen (10) eine Isoliereinrichtung (14) vor­ gesehen ist, angrenzend an die der Scheibe (12) abge­ wandten Seite der Vorrichtung (1).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine wärmereflektierende Einrichtung (15) an die der Scheibe (12) abgewandte Oberfläche der Vorrich­ tung (1) angrenzt.

11. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Aufheizen von Flüssigkeit durch einfallende Son­ nenenergie, bei welchem zwei Lagen (7, 8) verform­ baren Materials vorgesehen werden, die Lagen (7, 8) zu einer gewünschten gehöhlten Gestaltung (5) ge­ formt werden und die Lagen aneinander befestigt werden, um einen Einlaß (2) und einen Auslaß (3) für Flüssigkeit zu schaffen, sowie eine Einrichtung (4) vorgesehen wird, die den Einlaß (2) und den Auslaß (3) verbindet, um einen Strömungsweg zu er­ zeugen, der mindestens einmal seine Richtung umkehrt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare Material Kunststoff ist und daß bei dem Verfahren zwei im wesentlichen parallele Kunststofflagen durch beheizte Kalandrierwalzen ge­ führt werden, um das Material an seinen Rändern festzulegen und um Trennwände (4) zu bilden, die den Flüssigkeitsströmungsweg (5) erzeugen.