AT16777U1 - Wärmetauscher - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher zur Übertragung von Wärmeenergie von mindestens einem dem Wärmetauscher (2) zugeordneten Solarkollektor (4) auf ein Transportfluid, wobei der Wärmetauscher (2) mindestens zwei Durchlassöffnungen (6) aufweist, von denen mindestens eine Durchlassöffnung (6) als eine das Transportfluid in den Wärmetauscher (2) einlassende Einlassöffnung (6‘) und mindestens eine Durchlassöffnung (6) als eine das Transportfluid aus dem Wärmetauscher (2) auslassende Auslassöffnung (6‘‘) ausgestaltet ist. Zur Erweiterung der Einsatz- und Anbringungsmöglichkeiten umfasst der Wärmetauscher (2) zur Anbindung des Solarkollektors (4) mindestens eine Aufnahmevertiefung (12) mit einer Aufnahmemittellängsachse (14) und eine erste von der Aufnahmevertiefung (12) abgewandte Durchlassöffnung (6) mit einer ersten Durchlassmittellängsachse (16), wobei die Aufnahmemittellängsachse (14) und die erste Durchlassmittellängsachse (16) im Wesentlichen parallel oder koaxial angeordnet sind.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher zur Übertragung von Wärmeenergie. Die Wärmeenergie wird von mindestens einem, dem Wärmetauscher zugeordneten Solarkollektor auf ein Transportfluid übertragen. Der Wärmetauscher weist dabei mindestens zwei Durchlassöffnungen auf, von denen mindestens eine Durchlassöffnung eine Einlassöffnung ist, welche das Transportfluid in den Wärmetauscher einlässt. Außerdem ist mindestens eine Durchlassöffnung als eine Auslassöffnung ausgestaltet, die das Transportfluid aus dem Wärmetauscher auslässt.

[0002] Derartige Wärmetauscher finden beispielsweise Anwendung an Gebäudeaußenflächen, um von Solarkollektoren gesammelte Wärmeenergie anhand des Transportfluids abzuführen und nutzbar zu machen bzw. einem Wärmespeicher zuzuführen. Der Wärmetauscher ist dabei Teil eines Transportfluidkreislaufs, durch den Wärme kontinuierlich transportiert wird.

[0003] In der Praxis wird z. B. eine Mehrzahl von parallel an einer Gebäudeaußenfläche angebrachten Vakuumröhrensolarkollektoren mit einem Wärmetauscher verbunden, durch den das Transportfluid quer zur Haupterstreckungsrichtung der Vakuumröhrensolarkollektoren fließt. Das Transportfluid passiert im Wärmetauscher im Betrieb nacheinander durch die Solarkollektoren erhitzte Bereiche und fließt nach Verlassen des Wärmetauschers zu einem Wärmeabnehmer. Die erhitzten Bereiche grenzen beispielsweise an Kondensatorenden der Solarkollektoren. Die Solarkollektoren selbst haben dabei einen separaten Fluidkreislauf, welcher durch das geschlossene Kondensatorende vom Transportfluidkreislauf abgegrenzt ist.

[0004] Die Wärmetauscher gemäß dem Stand der Technik beanspruchen einen weiträumigen Bauraum, bei Anschluss an einen Vakuumröhrensolarkollektor insbesondere in eine zur Haupterstreckungsrichtung der Solarkollektoren rechtwinklige Richtung. Deshalb ist der Anwendungsbereich von Solarkollektoren weitgehend begrenzt auf ebene Oberflächen, auf welche sie aufgebracht werden.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Wärmetauschers, der die Einsatz- und Anbringungsmöglichkeiten von Solarkollektoren erweitert.

[0006] Die Aufgabe wird durch einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art gelöst, welcher zur Anbindung des Solarkollektors mindestens eine Aufnahmevertiefung mit einer Aufnahmemittellängsachse aufweist. Der Wärmetauscher umfasst eine erste von der Aufnahmevertiefung abgewandte Durchlassöffnung mit einer ersten Durchlassmittellängsachse.

[0007] Die Aufnahmemittellängsachse und die erste Durchlassmittellängsachse sind im Wesentlichen parallel oder koaxial angeordnet.

[0008] Mit der Aufnahmevertiefung bildet der Wärmetauscher einen nur einseitig offenen Aufnahmeraum aus, in den der Solarkollektor im Betrieb mit einem Ende eingeführt ist. Vorzugsweise handelt es sich dabei um einen Vakuumröhrensolarkollektor, wie z. B. eine Sidney-Röhre, welcher mit seinem geschlossenen Kondensatorende zumindest teilweise in der Aufnahmevertiefung angeordnet ist. In dem Kondensator kondensiert das erwärmte Arbeitsfluid des Solarkollektors und gibt dabei Wärme an seine Umgebung ab. Im Bereich der Aufnahmevertiefung bilden Solarkollektor und Wärmetauscher ein Rohr-in-Rohr-System aus. Die Aufnahmevertiefung ist dabei bevorzugt zylinderförmig, wobei ihre Symmetrieachse mit der Aufnahmemittellängsachse zusammenfällt. Diese Form der Aufnahmevertiefung ermöglicht das formschlüssige Einstecken von am Markt verfügbaren Vakuumröhrensolarkollektoren. Somit fällt im Betrieb die Aufnahmemittellängsachse außerdem mit der Mittellängsachse des Solarkollektors zusammen. Die Übertragung der Wärme vom Bereich der Aufnahmevertiefung des Wärmetauschers an das Transportfluid erfolgt mittels Konduktion. Der Wirkungsgrad ist aufgrund der nur einseitigen Öffnung des Kontaktbereiches dabei besonders hoch.

[0009] Der Wärmetauscher besteht aufgrund eines angestrebten hohen Wärmeleitkoeffizienten bevorzugt überwiegend, das heißt, zu mehr als 50 %, aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Das Transportfluid besteht vorzugsweise zu zumindest 90 % aus einem Wasser-Glykol-Gemisch oder ausschließlich Wasser oder Glykol.

[0010] Die Durchlassöffnungen liegen jeweils in einer Ebene, zu welcher die entsprechende Durchlassmittellängsachse rechtwinklig angeordnet ist. Die erste Durchlassmittellängsachse ist relativ zur Aufnahmemittellängsachse um höchstens 10° verkippt. Bevorzugt haben die Durchlassöffnungen dabei einen kreisrunden Querschnitt.

[0011] Durch die Anordnung der ersten Durchlassöffnung fließt das Transportfluid durch diese Öffnung in eine Richtung, die parallel bzw. koaxial zur Haupterstreckungsrichtung des Solarkollektors ist. Durch diesen Aufbau des Wärmetauschers wird eine im Wesentlichen längliche Erstreckung ermöglicht, welche mit der des Solarkollektors korrespondiert. Diese Form des Wärmetauschers erlaubt es, sowohl den Vakuumröhrensolarkollektor als auch den Wärmetauscher z.B. in einen Dachsparren bzw. ein dachsparrenförmiges Hohlprofil, welches als Tragelement zum Beispiel bei Wintergärten zum Einsatz kommt, zu integrieren. Gegenüber konventionellen Wärmetauschern wird durch den sparrenintegrierbaren erfindungsgemäßen Wärmetauscher das optische Erscheinungsbild der Fassade deutlich aufgewertet und etwa ein Schattenwurf durch auf der Fassade angeordnete Bauteile verhindert.

[0012] In einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind an den Durchlassöffnungen Winkelelemente angeordnet, die das erwärmte Arbeitsfluid jeweils um 80° bis 100° relativ zur Aufnahmemittellängsachse umleiten. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, in einem quer zur Aufnahmemittellängsachse verlaufenden Sparren dem Wärmetauscher das Arbeitsfluid platzsparend zu- und von ihm abzuleiten, da durch die Winkelelemente geringere Umleitradien verwirklicht werden können als mit elastischen Leitungen.

[0013] Vorzugsweise ist eine zweite Durchlassmittellängsachse einer zweiten Durchlassöffnung des Wärmetauschers im Wesentlichen parallel zur ersten Durchlassmittellängsachse angeordnet. Auch die zweite Durchlassöffnung ist dabei von der Aufnahmevertiefung abgewandt. Die zweite Durchlassmittellängsachse ist relativ zur ersten Durchlassmittellängsachse dabei um maximal 10° verkippt.

[0014] Dadurch, dass beide Durchlassöffnungen in gleicher Weise von der Aufnahmevertiefung abgewandt sind, hat der Wärmetauscher zusammen mit den im Betrieb daran notwendigerweise angeschlossenen Elementen eine besonders schlanke Bauform, wodurch der Querschnittsbedarf bezüglich eines den Wärmetauscher umgebenden Hohlprofils verringert ist und er besonders einfach darin integrierbar ist.

[0015] Bevorzugt ist der Aufnahmedurchmesser der Aufnahmevertiefung kleiner als die Tiefe der Aufnahmevertiefung in Richtung der Aufnahmemittellängsachse. Die Tiefe ist dabei die Länge des Solarkollektors, mit der dieser im Betrieb innerhalb der Aufnahme-vertiefung angeordnet ist. Der Aufnahmedurchmesser ist vorzugsweise über die Tiefe der Aufnahmevertiefung konstant. Diese längliche Form der Aufnahmevertiefung ermöglicht eine zuverlässige Steckverbindung von Aufnahmevertiefung und Solarkollektor. Außerdem ist durch diese Form der Aufnahmevertiefung die wärmeübertragende Mantelfläche sowohl des Solarkollektors als auch des Wärmetauschers besonders groß, ohne dass dadurch ihre Außendurchmesser vergrößert sind. Dadurch wird zum einen unmittelbar ein besonders geringer Querschnitt des Wärmetauschers im Wärmeübertragungsabschnitt ermöglicht. Zum anderen ist der vom Transportfluidstrom abhängige MindestQuerschnitt der Durchlassöffnungen durch den höheren Wirkungsgrad verringert.

[0016] Besonders bevorzugt wird zumindest die erste Durchlassöffnung mit einem minimalen Innendurchmesser von einem Anschlusselement ausgebildet. Das Anschlusselement kann dabei je nach Hohlprofil und anzuschließenden Verbindungselementen gewählt werden. Dadurch ist der Wärmetauscher weitreichender in bestehende Solarkollektorsysteme integrierbar.

[0017] Vorzugsweise ist die erste Durchlassmittellängsachse höchstens um einen dreifachen, insbesondere höchstens um einen zweieinhalbfachen Innendurchmesser der ersten DurchlassÖffnung von der zweiten Durchlassmittellängsachse beabstandet. Dadurch, dass der Abstand der beiden Durchlassöffnungen mit ihren parallelen Durchlassmittellängsachsen voneinander auf diese Distanz begrenzt ist, ist der Raumanspruch des Wärmetauschers in Querrichtung besonders gering. Dabei liegen besonders bevorzugt sowohl beide Durchlassmittellängsachsen als

auch die Aufnahmemittellängsachse in einer Ebene. Dadurch kann wiederum der Raumbedarf des Wärmetauschers reduziert werden. Der maximale Abstand der Durchlassmittellängsachsen zueinander ist dabei abhängig vom Innendurchmesser der ersten Durchlassöffnung, da mit wachsendem Innendurchmesser auch die Stärke der zwischen den Durchlassöffnungen anzuordnenden Elemente (z.B. Verbindungselement, Anschlusselement) zunimmt.

[0018] Bevorzugt weist das Anschlusselement einen Anschlag zur axialen Positionierung eines aufzusteckenden Verbindungselementes auf, welcher durch einen Positionierungsvorsprung ausgebildet wird. Dieser Positionierungsvorsprung befindet sich auf einer von der ersten Durchlassmittellängsachse abgewandten Außenseite des Anschlusselementes und erstreckt sich relativ zur Durchlassmittellängsachse in radialer Richtung. Dabei kann der Positionierungsvorsprung vollumfänglich oder nur teilweise auf dem Umfang ausgebildet sein. Durch diesen Positionierungsvorsprung ist der Anschluss von einem Verbindungselement an das Anschlusselement bevorzugt mittels einer Pressverbindung besonders zuverlässig möglich. Das Verbindungselement kann auf das Anschlusselement aufgeschoben und auf einfache Weise bei einer optimalen Überlappungslänge festgelegt werden. Diese Form der Festlegung erleichtert die Integration des Wärmetauschers in ein Hohlprofil bei Anwendung von konventionellen Verbindungselementen wie Schläuchen oder Leitungen aus hochhitzebeständigem Polytetrafluorethylen.

[0019] Besonders bevorzugt weist das Anschlusselement zwischen dem Positionierungsvorsprung und der Durchlassöffnung auf der Außenseite zumindest einen Dehnungsvorsprung auf. Dieser erstreckt sich in radialer Richtung nach außen. Dieser elastische Dehnungsvorsprung ist vorzugsweise kragenartig und tangential um das Anschlusselement umlaufend. Er unterstützt die Anschlusselement-Verbindungselement-Verbindung insofern, als dass eine Innenfläche des Verbindungselementes an einer Oberfläche des Dehnungsvorsprungs anliegt und diesen verformt. Durch diese Pressung wirkt eine radiale Kraft vom Anschlusselement auf das Verbindungselement, die die Verbindung zuverlässiger macht. Dadurch ist der Wärmetauscher an eine Vielzahl von Verbindungselementen unterschiedlicher Ausprägung zuverlässig anschließbar.

[0020] In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist das Anschlusselement an einem Winkelelement angeordnet. Die Mittellängsachse des Anschlusselementes ist dabei rechtwinklig zur entsprechenden Durchlassmittellängsachse angeordnet. Besonders bevorzugt hat der Wärmetauscher zwei Durchlassöffnungen, an die jeweils ein Winkelelement angeschlossen ist, an das wiederum ein Anschlusselement angeschlossen ist. Die beiden vom Wärmetauscher abgewandten Öffnungen der Anschlusselemente sind dabei voneinander abgewandt und deren Mittellängsachsen vorzugsweise koaxial. Dadurch ist aufgrund des geringen zu erreichenden Umleitradius ein besonders platzsparender Einbau des Wärmetauschers und durch den Einsatz der Anschlusselemente eine besonders zuverlässige Anbindung an den Arbeitsfluidkreislauf möglich.

[0021] In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Durchlassmittellängsachse höchstens um einen zweifachen, insbesondere höchstens um einen einfachen Aufnahmedurchmesser von der Aufnahmemittellängsachse beabstandet. Der Aufnahmedurchmesser ist der Durchmesser der bevorzugt kreiszylinderförmig ausgestalteten Aufnahmevertiefung. Dadurch, dass die erste Durchlassmittellängsachse maximal um diese Distanz von der Aufnahmemittellängsachse beabstandet ist, wird eine besonders längliche Bauform des Wärmetauschers ermöglicht. Eine seitliche und von der Aufnahmevertiefung abgewandte Mantelfläche des Anschlusselementes hat somit in einer Querrichtung, welche die erste Durchlassmittellängsachse und die Aufnahmemittellängsachse rechtwinklig schneidet, einen besonders geringen Abstand von der Aufnahmemittellängsachse. Dadurch ist der Wärmetauscher besonders gut zur Integration in ein Hohlprofil geeignet.

[0022] Vorzugsweise ist dem Wärmetauscher genau ein Solarkollektor zugeordnet. Dadurch, dass an dem Wärmetauscher nur ein Solarkollektor angeschlossen wird, ist auch nur eine Aufnahmevertiefung am Wärmetauscher nötig. Dadurch ist wiederum der Wärmetauscher flexibler hinsichtlich der Größe des Hohlprofils einsetzbar.

[0023] Bevorzugt ist ein an die zweite Durchlassöffnung anschließender Zuleitungsabschnitt in einen Wärmeübertragungsabschnitt des Wärmetauschers ausmündend angeordnet. Der

Wärmeübertragungsabschnitt umgibt die Aufnahmevertiefung in radialer Richtung relativ zur Aufnahmemittellängsachse. Durch die Form des Zuleitungsabschnitts wird eine Umspülung der Aufnahmevertiefung durch das Transportfluid erreicht. Besonders bevorzugt wird die Aufnahmevertiefung dabei vollumfänglich, tangential umspült. Der Zuleitungsabschnitt verbindet somit die zweite Durchlassöffnung mit dem Wärmeübertragungsabschnitt. Der Wärmeübertragungsabschnitt des Wärmetauschers umgibt im Betrieb das eingesteckte Kondensatorende des Solarkollektors. Der Zuleitungsabschnitt ist vorzugsweise nicht unmittelbar an einen zwischen dem Wärmeübertragungsabschnitt und der Auslassöffnung liegenden Ableitungsabschnitt des Wärmetauschers angrenzend.

[0024] Durch die beschriebene Form der Umspülung der Aufnahmevertiefung wird eine besonders effiziente Wärmeübertragung auf das Transportfluid im Wärmeübertragungsabschnitt erreicht. Eine hohe Effizienz wiederum erlaubt den Einsatz einer geringeren Menge Transportfluid, was einen geringeren Querschnitt der beiden Durchlassöffnungen ermöglicht. Je kleiner die fluidleitenden Querschnitte des Wärmetauschers ausgestaltet werden können, desto geringer ist der durch den Wärmetauscher in einem Hohlprofil beanspruchte Bauraum.

[0025] Besonders bevorzugt ist die erste Durchlassöffnung als Auslassöffnung zum Auslassen des Transportfluids aus dem Wärmetauscher ausgestaltet. Mit dieser Zuordnung wird erreicht, dass das Transportfluid nach der Wärmeübertragung im Wärmeübertragungsabschnitt auf kürzestmöglichem Wege zur Auslassöffnung geleitet wird. Das wiederum stellt geringstmögliche Wärmeverluste innerhalb des Wärmetauschers sicher, wodurch er auch in Solarkollektor-Systemen mit Komponenten höchster Wirkungsgradansprüche kombinierbar ist.

[0026] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Wärmetauscher eine Messeinrichtung, die die Temperatur des Transportfluids im Wärmetauscher ermittelt. Diese Messeinrichtung ist mit einer Steuerung einer Umwälzpumpe zur Regelung des Transportfluidstroms verbunden. Die Messeinrichtung umfasst dabei vorzugsweise einen Platinmesswiderstand (PT 100) zur Messung der Transportfluidtemperatur. Die Messeinrichtung vereinfacht die Integration des Wärmetauschers in konventionelle Solarkollektor-Systeme, da durch die Messeinrichtung eine Umwälzpumpe unmittelbar und ohne zusätzliche Systemkomponente gesteuert werden kann.

[0027] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind dem nachfolgend beschriebenen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen; es zeigen:

[0028] Fig. 1 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers, [0029] Fig. 2 einen Querschnitt in Richtung Il-Il durch den Gegenstand aus Fig. 1,

[0030] Fig. 3 eine perspektivische Übersichtsdarstellung des Gegenstandes aus Fig. 1, 2 in einer Einbausituation, und

[0031] Fig. 4 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wärmetauschers in einer alternativen Einbausituation.

[0032] Die nachfolgend erläuterten Merkmale des erfindungsgemäßen Wärmetauschers können auch einzeln oder in anderen Kombinationen als dargestellt oder beschrieben Gegenstand der Erfindung sein, stets aber zumindest in Kombination mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Sofern sinnvoll, sind funktional gleichwirkende Teile mit identischen Bezugsziffern versehen.

[0033] Fig. 1 und Fig. 2 zeigen einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher 2. Dessen Längsschnitt (Fig. 1) hat zwei Durchlassöffnungen 6 und eine Aufnahmevertiefung 12. Dabei wirkt eine Durchlassöffnung 6 als Einlassöffnung 6‘ und die andere Durchlassöffnung 6 als Auslassöffnung 6“ für das Transportfluid. Im Betrieb passiert das Transportfluid nacheinander die Einlassöffnung 6‘, einen Zuleitungsabschnitt 32 und einen Wärmeübertragungsabschnitt 34. Der Wärmeübertragungsabschnitt 34 umgibt dabei die Aufnahmevertiefung 12.

[0034] Die Aufnahmevertiefung 12 hat die Form eines Kreiszylinders und ist rotationssymmetrisch (vgl. Fig. 2) um eine Aufnahmemittellängsachse 14 ausgebildet. Ein Aufnahmendurchmesser 24 und eine Tiefe 36 der Aufnahmevertiefung 12 sind so gewählt, dass ein Solarkollektor 4

mit einem komplementär geformten Ende zur Wärmeabgabe einsteckbar ist.

[0035] Nach der Wärmeübertragung verlässt das Transportfluid im Betrieb den Wärmetauscher 2 durch die Auslassöffnung 6“. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist sowohl die Auslassöffnung 6“ als auch die Einlassöffnung 6° durch ein Anschlusselement 22 ausgebildet. An dieses kann jeweils ein Verbindungselement 28 für die Zu- bzw. Ableitung des Transportfluids angeschlossen werden (vgl. Fig. 3). Für die Verbindung mit dem Verbindungselement weist das Anschlusselement 22 einen Positionierungsvorsprung 26 auf, an dem das Verbindungselement 28 in axialer Richtung anliegt. Zwischen Einlass- bzw. Auslassöffnung 6‘ bzw. 6“ und dem jeweiligen Positionierungsvorsprung 26 befinden sich jeweils vier Dehnungsvorsprünge 30, welche die Pressverbindung des Verbindungselementes 28 sicherer machen.

[0036] Fig. 1 zeigt, dass die Aufnahmemittellängsachse 14 und eine erste Durchlassmittellängsachse 16 der ersten Durchlassöffnung 6 koaxial angeordnet sind. Eine zweite Durchlassmittellängsachse 18 der zweiten Durchlassöffnung 6 ist parallel zu einer ersten Durchlassmittellängsachse 16 angeordnet. Der Abstand der beiden Durchlassmittellängsachsen 16, 18 voneinander ist in etwa so groß wie zwei minimale Innendurchmesser 20 der Auslassöffnung 6“.

[0037] Zwischen Aufnahmevertiefung 12 und Auslassöffnung 6“ befindet sich eine Messeinrichtung 38. Diese Messeinrichtung 38 ist mit einer Steuerung einer Umwälzpumpe verbunden, welche den Transportfluidstrom regelt.

[0038] Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei unterschiedliche Einbausituationen erfindungsgemäßer Wärmetauscher 2, In Fig. 3 befindet sich der Wärmetauscher 2 zumindest zum Großteil innerhalb eines dargestellten Dachsparrenprofils. Einseitig ist ein in dieses Dachsparrenprofil integrierter Solarkollektor 4 dargestellt, dessen Ende in den Wärmetauscher 2 mündet. An die beiden Anschlusselemente 22 ist jeweils ein Verbindungselement 28 in Form eines Schlauchs angeschlossen. Die Verbindungselemente 28 haben in der dargestellten Einbausituation einen im Wesentlichen geradlinigen Verlauf, welcher parallel zu den Durchlassmittellängsachsen 16,18 ist.

[0039] Fig. 4 zeigt eine alternative Einbausituation eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers 2, Wiederum ist ein Solarkollektor 4 einenends mit einem erfindungsgemäßen Wärmetauscher 2 verbunden. An den beiden Durchlassöffnungen 6 sind unmittelbar zwei Verbindungselemente 28 angeordnet, welche das Transportfluid um 90° umleiten. Diese umlenkenden Verbindungselemente 28 sind wiederum an geradlinig verlaufende weitere Verbindungselemente 28 angeschlossen.

BEZUGSZIFFERNLISTE:

2 Wärmetauscher

4 Solarkollektor

6 Durchlassöffnung

6‘ Einlassöffnung

6“ Auslassöffnung

12 Aufnahmevertiefung

14 Aufnahmemittellängsachse

16 erste Durchlassmittellängsachse 18 zweite Durchlassmittellängsachse 20 Innendurchmesser

22 Anschlusselement

24 Aufnahmedurchmesser

26 Positionierungsvorsprung

28 Verbindungselement

30 Dehnungsvorsprung

32 Zuleitungsabschnitt

34 Wärmeübertragungsabschnitt 36 Tiefe der Aufnahmevertiefung 38 Messeinrichtung

Claims (12)

Ansprüche

1. Wärmetauscher zur Übertragung von Wärmeenergie von mindestens einem dem Wärmetauscher (2) zugeordneten Solarkollektor (4) auf ein Transportfluid, wobei der Wärmetauscher (2) mindestens zwei Durchlassöffnungen (6) aufweist, von denen mindestens eine Durchlassöffnung (6) als eine das Transportfluid in den Wärmetauscher (2) einlassende Einlassöffnung (6°) und mindestens eine Durchlassöffnung (6) als eine das Transportfluid aus dem Wärmetauscher (2) auslassende Auslassöffnung (6“) ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (2) zur Anbindung des Solarkollektors (4) mindestens eine Aufnahmevertiefung (12) mit einer Aufnahmemittellängsachse (14) und eine erste von der Aufnahmevertiefung (12) abgewandte Durchlassöffnung (6) mit einer ersten Durchlassmittellängsachse (16) umfasst, wobei die Aufnahmemittellängsachse (14) und die erste Durchlassmittellängsachse (16) im Wesentlichen parallel oder koaxial angeordnet sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Durchlassmittellängsachse (18) einer zweiten von der Aufnahmevertiefung (12) abgewandten Durchlassöffnung (6) im Wesentlichen parallel zur ersten Durchlassmittellängsachse (16) angeordnet ist.

3. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmedurchmesser (24) der Aufnahmevertiefung (12) kleiner ist als die Tiefe (36) der Aufnahmevertiefung (12) in Richtung der Aufnahmemittellängsachse (14).

4. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Durchlassöffnung (6) mit einem minimalen Innendurchmesser (20) von einem Anschlusselement (22) ausgebildet ist.

5. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Durchlassmittellängsachse (16) höchstens um einen dreifachen, insbesondere höchstens um den zweieinhalbfachen Innendurchmesser (20) der ersten Durchlassöffnung (6) von der zweiten Durchlassmittellängsachse (18) beabstandet ist.

6. Wärmetauscher nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (22) auf einer von der ersten Durchlassmittellängsachse (16) abgewandten Außenseite einen sich radial erstreckenden und einen Anschlag ausbildenden Positionierungsvorsprung (26) zur axialen Positionierung eines aufzusteckenden Verbindungselementes (28) aufweist.

7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (22) zwischen dem Positionierungsvorsprung (26) und der Durchlassöffnung (6) auf der AuBenseite zumindest einen sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden Dehnungsvorsprung (30) aufweist.

8. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Durchlassmittellängsachse (16) höchstens um einen zweifachen, insbesondere höchstens um einen einfachen Aufnahmedurchmesser (24) der Aufnahmevertiefung (12) von der Aufnahmemittellängsachse (14) beabstandet ist.

9. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wärmetauscher (2) genau ein Solarkollektor (4) zugeordnet ist.

10. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein an die zweite Durchlassöffnung (6) anschließender Zuleitungsabschnitt (32) des Wärmeübertragers (2) zur Erzeugung einer Umspülung der Aufnahmevertiefung (12) in einen Wärmeübertragungsabschnitt (34) ausmündend angeordnet ist, der die Aufnahmevertiefung (12) in radialer Richtung relativ zur Aufnahmemittellängsachse (14) umgibt.

11. Wärmetauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Durchlassöffnung (6) als Auslassöffnung (6*) zum Auslassen des Transportfluids ausgestaltet ist.

12. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (2) eine die Temperatur des Transportfluids im Wärmetauscher (2) ermittelnde Messeinrichtung (38) umfasst, die mit einer Steuerung einer Umwälzpumpe zur Regelung des Transportfluidstroms verbunden ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen