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Die Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor mit einem im wesentlichen rechteckigen Umriss und mit mindestens einer Zuleitung und mindestens einer Ableitung zur Zu- und Abführung eines flüssigen oder gasförmigen Wärmeträgers, wobei die Zuleitung zur gleichmässigen Durchströmung des Sonnenkollektors bevorzugt auf der der Ableitung gegenüberliegenden Seite des Sonnenkol- lektors angebracht ist und wobei der Sonnenkollektor Kanäle enthält, die über mindestens eine mit der Zuleitung verbundene Verteilerleitung den Wärmeträger über mindestens eine Sammelleitung zur Ableitung führen.
Ein Sonnenkollektor der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der älteren, nicht vor- veröffentlichten DE 195 36 851 bekannt. Diese Schrift zeigt einen Sonnenkollektor rechteckiger Bauart, der im unteren Teil zwei gegenüberliegende Anschlüsse für die Zuleitung und im oberen Teil zwei sich gegenüberliegende Anschlüsse für die Ableitung aufweist. Der flüssige oder gasför- mige Wärmeträger fliesst über die Zuleitung im Inneren des Kollektors durch eine Verteilerleitung in einzelne Kanäle. Der erhitzte Wärmeträger wird dann über eine Sammelleitung der Ableitung zugeführt. In der Regel werden, damit ein gleichmässiges Durchströmen des Kollektors erfolgt, für Zu- und Ableitung jeweils die diagonal gegenüberliegenden Anschlüsse verwendet. In der Praxis werden häufig mehrere Kollektoren, wie in Figur 1 dargestellt, parallelgeschaltet.
Um einen optima- len Wirkungsgrad der Kollektoren zu erzielen, empfiehlt sich eine Verrohrung nach "Tichelmann".
Mit dieser in Figur 1 dargestellten Verrohrung ergibt sich ein gleichmässiges Durchströmen aller Kollektoren.
Weiters beschreiben die DE 27 31 715 A1 sowie die DE 27 34 032 A1 Sonnenkollektoren der gegenständlichen Art.
Die US 4 227 512 A bezieht sich auf ein Rohr-in-Rohr-System als Frostsicherung bei Sonnen- kollektoren. Dabei ist in die obere und untere starre Sammelleitung jeweils ein elastisches Innen- rohr eingefügt, welches beim Ausdehnen der umgebenden Flüssigkeit in der Sammelleitung nach- gibt.
Als nachteilig wird bei den Sonnenkollektoren bekannter Bauart angesehen, dass immer eine längere gesonderte Zuleitung oder Ableitung verlegt werden muss. Dieses bedeutet zum einen einen erhöhten Montageaufwand und zum anderen einen zusätzlichen Wärmeverlust.
Es stellt sich daher die Aufgabe, einen Sonnenkollektor der eingangs genannten Art zu schaf- fen, der mit geringerem Montageaufwand installiert werden kann und der in den Zu- bzw. Ableitun- gen einen geringeren Wärmeverlust aufweist.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch einen Sonnenkollektor der oben genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, dass in dem Sonnenkollektor mindestens eine zusätzliche Leitung inte- griert ist, deren Enden aus den Sonnenkollektor herausgeführt sind und welche parallel zur Sam- melleitung oder zur Verteilerleitung angeordnet ist und welche als Teil der Zu- oder Ableitung dient.
Die in den Sonnenkollektor integrierte Zu- oder Ableitung hat zum einen den Vorteil, dass keine zusätzliche Leitung verlegt werden muss. Dieses bedeutet einen geringeren Montageaufwand und damit eine Kosteneinsparung des erfindungsgemässen Sonnenkollektors gegenüber der herkömm- lichen Lösung. Zum anderen wird durch die integrierte Zu- oder Ableitung der Wirkungsgrad der gesamten Anlage verbessert. Während die separate Zu- oder Ableitung selbst bei bester Isolierung noch einen zusätzlichen Wärmeverlust aufweist, nimmt die integrierte Leitung noch zusätzlich Wärme vom Kollektor auf. Dadurch, dass die zusätzliche Leitung parallel zur Sammelleitung oder zur Verteilerleitung angeordnet ist, kann eine besonders einfache Fertigung und später eine einfa- che Montage erreicht werden.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass man die Verteilerleitung, die Sammelleitung und die Zusatzleitung auf zwei gegenüberliegenden Seiten aus dem Sonnenkollektor herausführt und mit Anschlussenden ausstattet. Auf diese Weise lassen sich einfach mehrere Kollektoren parallel- schalten, ohne dass zusätzliche Leitungen montiert werden müssen. An dem von der Zu- und Ableitung entferntesten Kollektor muss lediglich ein Verschlussstopfen und ein U-förmiges Rohrbo- genstück angebracht werden.
Um auch diese Montage des Verschlussstopfens und des U-förmigen Rohrbogenstückes zu sparen, können bei Kollektoren, die nur als Einzel- oder Endkollektoren verwendet werden, diese Bauelemente in den Sonnenkollektor integriert werden.
In Fig. 1 wird die herkömmliche Bauart und Verrohrung von Sonnenkollektoren nach dem Stand der Technik dargestellt. Durch die Zuleitung 2 wird der Solaranlage, die in diesem Beispiel
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aus drei Kollektoren 1, 1', 1" besteht, der aufzuheizende Wärmeträger zugeführt. Etwa 1/3 des Mediums wird durch die Verteilerleitung 5 durch die Kanäle 4 durch den ersten Kollektor 1 und anschliessend durch die Sammelleitung 6 geführt. Das Medium wird dann weiter über die Verbin- dungsleitung 12 zur Sammelleitung 6 des zweiten Kollektors 1' geleitet. Etwa 2/3 des Wärmeträ- gers werden durch die Verbindungsleitung 11 dem zweiten Kollektor 1' zugeführt, wobei etwa die Hälfte des Wärmeträgers direkt wieder herausgeführt wird und durch die Verbindungsleitung 13 in den dritten Kollektor 1"gelangt.
Die andere Hälfte des Wärmeträgers gelangt über die Kanäle 4 zur Sammelleitung 6 des zweiten Kollektors 1'.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Sonnenkollektors in einer Paral- lelschaltung von drei Einheiten. Bei diesem Beispiel ist nicht die Zuleitung 2 als lange Leitung gewählt, sondern die Ableitung 3. Diese Ableitung ist erfindungsgemäss als zusätzliche Leitung 7 im Sonnenkollektor 1 integriert ausgebildet.
Der Wärmeträger fliesst durch die Zuleitung 2 in den ersten Sonnenkollektor 1. Ein Teil des Me- diums wird durch die Verteilerleitung 5 über die Kanäle 4 durch den Wirkbereich des Kollektors 1 zur Sammelleitung 6 geführt, wo er durch das Verbindungsstück 12 in den nächsten Kollektor gelangt. Der andere Teil des Wärmeträgers gelangt direkt durch die Verteilerleitung 5 über das Verbindungsstück 11 in den nächsten Kollektor 1'. Auch hier wird wieder der Volumenstrom aufge- teilt. Ein Teil fliesst direkt durch die Verteilerleitung 5 über das Verbindungsstück 13 in den nächsten Kollektor 1", der andere Teil fliesst wiederum über die Kanäle 4 in die Sammelleitung 6 und, ge- meinsam mit dem über das Verbindungsstück 12 hereingebrachten Medium, über das Verbin- dungsstück 14 in den nächsten Kollektor 1 ".
Durch diese Art der Verrohrung wird erreicht, dass sich die Volumenströme auf alle angeschlossenen Kollektoren 1, 1', 1" gleichmässig verteilen.
Am letzten Sonnenkollektor 1" ist an der dem Einlass diagonal gegenüberliegenden Seite am oberen Ende ein U-förmiges Rohrbogenstück 9 angebracht. Durch dieses Rohrbogenstück 9 fliesst die gesamte Menge des Wärmeträgers aus der Sammelleitung 6 des letzten Kollektors 1"in die zusätzliche integrierte Leitung 7. Es besteht also keine interne Verbindung zwischen der Sammel- leitung 6 und der zusätzlichen integrierten Leitung 7. Über die Verbindungsstücke 15 und 16 wird das Medium dann durch die integrierten Leitungen 7 der Sonnenkollektoren der Ableitung 3 zuge- führt.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Sonnenkollektor, mit einem im wesentlichen rechteckigen Umriss und mit mindestens einer
Zuleitung (2) und mindestens einer Ableitung (3) zur Zu- und Abführung eines flüssigen oder gasförmigen Wärmeträgers, wobei die Zuleitung (2) zur gleichmässigen Durchströ- mung des Sonnenkollektors (1) bevorzugt auf der der Ableitung (3) gegenüberliegenden
Seite des Sonnenkollektors (1) angebracht ist und wobei der Sonnenkollektor (1) Kanäle (4) enthält, die über mindestens eine mit der Zuleitung (2) verbundene Verteilerleitung (5) den Wärmeträger über mindestens eine Sammelleitung (6) zur Ableitung (3) führen, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Sonnenkollektor (1) mindestens eine zusätzliche
Leitung (7) integriert ist, deren Enden aus dem Sonnenkollektor (1) herausgeführt sind, und welche parallel zur Sammelleitung (6) oder zur Verteilerleitung (5)
angeordnet ist und welche als Teil der Zu- oder Ableitung (2,3) dient.