AT515972B1 - Modularer Luft-Sole-Wärmetauscher - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen modular aufgebauten Luft-Sole-Wärmetauscher mit natürlicher Luftkonvektion, vorzugsweise im Primärkreis einer reversiblen oder unidirektionalen Sole-Wasser-Wärmepumpe. Der Gesamtwärmetauscher besteht aus strangförmig aneinandergereihten Wärmetauschermodulen (1), wobei diese hydraulisch parallel geschaltet sind. Dies wird erreicht durch zwei Verbindungskanäle (5a, 5b) für Solezulauf und -rücklauf, die so ausgebildet sind, dass sie den Gesamtsolefluss führen können; sie tragen an gegenüberliegenden Seiten des Wärmetauschermoduls (1) Anschlüsse (9) zur Verschaltung der Module (1) zu einem Modulstrang (2). Die Verbindungskanäle (5a, 5b) sind gleichzeitig mechanisch tragend in den Aufbau des Wärmetauschermoduls (1) integriert. Bevorzugt enthalten sie auch Umlenkelemente (5d), über welche der Solefluss so umgelenkt wird, dass die hydraulische Zusammenschaltung der Module (1) beispielsweise hinter den Modulen (1) erfolgen kann, wodurch die Flächenausnutzung optimiert und das optische Erscheinungsbild verbessert wird.

Description

Beschreibung

MODULARER LUFT-SOLE-WÄRMETAUSCHERHINTERGRUND UND GEBIET DER ERFINDUNG

[0001] Die Erfindung betrifft einen großflächigen Luft-Sole-Wärmetauscher, vorzugsweise imPrimärkreis einer reversiblen oder unidirektionalen Sole-Wasser-Wärmepumpe. Anwendungensind Heiz- und Kühlfunktionen, insbesondere in Wohn- und Bürohäusern, gegebenenfalls aberauch für Gewerbe und Industrie. Die erfindungsgemäßen Luft-Sole-Wärmetauscher arbeiten mitnatürlicher Luftkonvektion, und stellen eine Alternative zu zwangsbelüfteten Luftwärmetau¬schern, wie sie insbesondere in den Außeneinheiten von konventionellen Luft-Wasser-Wärmepumpen Vorkommen, dar. Die Vorteile von Wärmetauschern mit natürlicher Konvektionsind durch die minimale Geräuschentwicklung und einer überschaubaren technischen Komple¬xität begründet; ihr Nachteil ist offensichtlich der große Flächenbedarf. Um diesen Nachteilgering zu halten, müssen sie aus standardisierten Einheiten aufgebaut werden, die einerseits ingroßer Stückzahl vorgefertigt und andererseits am Einsatzort mit minimalem Installationsauf¬wand zum Gesamtwärmetauscher zusammengefügt werden können.

BISHERIGER STAND DER TECHNIK

[0002] Bereits aus DE 30 39 062 A1 ist eine Absorber-Zaunanlage als großflächiger Wärme¬tauscher für Gebäudeheizung oder -kühlung mittels Wärmepumpen bekannt. Zur Erzielung derGesamtleistung werden einzelne Zaunmodule zu einem Gesamtwärmetauscher zusammenge¬schaltet. Der Wärmeaustausch erfolgt mittels einer Vielzahl von bevorzug stranggepresstenAluminiumprofilen mit einem trapez-, u-, v- oder z-förmigen Querschnitt, in deren MittelachseWärmeträgerleitungen angeordnet sind. Die Profile sind so ausgebildet, dass sie die mechani¬sche Festigkeit der Zaunmodule gewährleisten, und so angeordnet, dass horizontal verlaufendeBasisflächen der Profile so steil geneigt sind, dass Schmutzablagerungen automatisch vomRegen abgespült werden. Die Nachteile dieser Anordnung bestehen darin, dass zum einen dieVerbindung der Zaunmodule über eine Vielzahl von Verbindungsstellen erfolgt, zum anderensind die Absorber-Profile hydraulisch in Serie geschaltet, weswegen die Querschnitte der Wär¬meträgerleitungen nur für eine bestimmte Modulanzahl optimiert werden können.

[0003] Ein ähnlicher Vorschlag wird in DE 33 26 129 A1 unterbreitet. Dort sind an die horizontalverlaufenden Absorber-Profile am oberen Rand des Rohres, in der Mitte und am unteren RandRippen angeformt, wobei diese Rippen zueinander parallel verlaufen, und zwar im mittleren Teilwaagrecht und im äußeren Teil schräg nach unten. Damit sind wiederum Blickdichtheit undWiderstandsfähigkeit gegen Schmutzablagerungen gegeben. Die Rohrenden werden innerhalbeines Zaunpfostens miteinander verbunden. Der Vorschlag weist dieselben Nachteile auf, diebereits zu DE 30 39 062 A1 angeführt wurden.

[0004] In DE 31 46 659 A1 wird ein Wärmetauschermodul vorgeschlagen, welches die Nachtei¬le der vielen Verbindungstellen zwischen den Modulen sowie jenen der hydraulischen Serien¬schaltung nicht mehr aufweist. Dazu werden die Absorber-Profile an ihren Enden mit Sammel¬rohren verbunden, welche die gesamte Konstruktion auch mechanisch tragen. Die Durchleitungdes Wärmeträgermediums von einem Modul zum nächsten erfolgt über Verbindungsrohre,welche mit den Sammelrohren über Eckelemente hydraulisch zusammengeschaltet werden.Der entstehende Rahmen ist selbsttragend. Bei einer strangartigen Aneinanderreihung einzel¬ner Wärmetauschermodule zu einem Gesamtwärmetauscher werden die Rahmen im Bereichder Eckelemente hydraulisch verbunden. In die Eckelemente werden vor dem ZusammenbauDrosselelemente und Verschlussklappen zur Steuerung der Strömungsverhältnisse eingesetzt.Diese sind dann ideal, wenn die Summe der Durchflüsse in den Absorber-Profilen für alle Mo¬dule annähernd gleich groß ist. Ein Nachteil dieser Anordnung ist, dass den Sammelrohren einetragende Funktion zukommt und sie deswegen über einen größeren Querschnitt verfügen müs¬sen als dies strömungstechnisch notwendig wäre. In einer bevorzugten Ausführung der Erfin- dung weisen die Sammelrohre deswegen auch den gleichen Querschnitt wie die Verbindungs¬rohre auf, weil dies eine gleichbleibende Belastungsfähigkeit über den gesamten Rahmenbedeutet. Ein zweiter Nachteil besteht darin, dass bei der Montage die Drosselelemente undVerschlussklappen abhängig von der Modulposition richtig eingesetzt werden müssen.

[0005] Aus DE 20 2006 006 499 U1 ist eine thermische Energieübertragungseinrichtung be¬kannt, bei der die Absorber bevorzugt aus Polyethylenrohren bestehen, wobei die Neuheit darinbesteht, dass eine Mehrzahl von diesen übereinander angeordneten Rohren oder Schläuchenkorbflechtartig wechselseitig an einem Stützelement vorbeigeführt werden. Durch diese Anord¬nung wird eine höhere mechanische Festigkeit erzielt. „Energiezäune" aus PE-Rohren an sichzählen demgegenüber bereits seit Jahrzehnten zum Stand der Technik. Allgemein liegen ihreNachteile insbesondere darin, dass die Absorberoberflächen im Vergleich zu rippenbehaftetenRohren gering sind und durch die relativ großen Querschnitte der PE-Rohre große Mengen desWärmeträgermediums benötigt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0006] Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen undunter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

[0007] Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Luft-Sole-Wärmetau- schermoduls (1).

[0008] Fig. 2a zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Zusammenschaltung von zwei Wärmetau¬ schermodulen (1) zu einem Modulstrang (2), [0009] Fig. 2b zeigt den Flussplan hierfür.

[0010] Fig. 3a zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Wärmetauschermodul (1) zur Mon¬ tage an einer Gebäudewand, Fig. 3b zeigt die Rückansicht der Verschaltungbesagter Module (1) zu einem Modulstrang (2).

[0011] Fig. 4a zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Wärmetauschermodul (1), ebenfalls ausgebildet zur Montage an einer Wand, jedoch für einen vertikalen Mo¬dulstrang (2), Fig. 4b zeigt die Rückansicht desselben.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

[0012] Fig.1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmetauschermoduls (1).Es besteht aus horizontal verlaufenden Kernrohren (8) und senkrecht zu diesen verlaufendenLamellen (6), wobei diese Kragenlöcher zur Aufnahme der Kernrohre (8) besitzen. Mithilfe derKragen werden definierte Abstände zwischen den Lamellen (6), bevorzugt im Bereich von 5 bis10 mm, ausgebildet. Sie müssen senkrecht angeordnet sein, damit sich an ihnen bildendesKondenswasser gut abrinnen kann. Getragen werden die Kernrohre (8) und die Lamellen (6)von Verstärkungsprofilen (7), die ebenfalls mit Lochungen versehen sind und zur Erzielungeiner hohen mechanischen Festigkeit ein C-förmiges Profil aufweisen. Die Verstärkungsprofile(7) sind selbsttragend mit den Verbindungskanälen (5a, 5b) verschweißt. Die Verstärkungsprofi¬le (7) und die Verbindungskanäle (5a, 5b) bestehen aus Gründen der mechanischen Festigkeitund der Schweißfähigkeit aus AlMgSi- oder AlMn-Legierungen, die Verbindungskanäle (5a, 5b)sind bevorzugt als Rechteckrohr mit einer Wandstärke von etwa 1,5 bis 2,5 mm ausgebildet.Die Lamellen (6) sind bevorzugt aus Aluminium gefertigt und besitzen aus Gründen der Langle¬bigkeit und mechanischen Stabilität eine Dicke von wenigstens 0,3 mm; gegebenenfalls sind sieauch beschichtet, aus optischen Gründen auch pulverbeschichtet (freie Farbwahl).

[0013] Die Kernrohre (8) werden mithilfe von vorgefertigten Rohrbögen (8a) zu Solekreisen (10)serienverschaltet, wobei zwei hintereinanderliegende Rohrlagen existieren. Die Solekreisewerden ihrerseits mithilfe von Sammelrohren (4a, 4b) zu wenigstens einem Modulkreis (11)parallelverschaltet. Die Kernrohre (8) und Sammelohre (4a, 4b) bestehen bevorzugt aus einerAluminium-Legierung, etwa nach EN AW 1070A, und sind demnach mechanisch nur geringbelastbar, was aber auch nicht erforderlich ist, weil ihnen ohnehin keine Tragfunktion zugeord- net wird.

[0014] In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung liegt die Lamellenbreite bei etwa 5 cm.Bei den kleinen zu erwartenden Luftgeschwindigkeiten (Annahme: 0,1 m/s) ist durch eine Ver¬größerung der Lamellenbreite gegenüber dem besagten Wert keine entscheidende Leistungs¬steigerung mehr zu erzielen. Der Lamellenabstand beträgt bevorzugt 5 mm. Kleinere Abständeführen erstens zu einer schnelleren durchgehenden Vereisung der Lamellenzwischenräumeund zweitens, aus demselben Grund wie oben, zu keinen nennenswerten Leistungssteigerun¬gen. Aus mechanischen Gründen muss die Verbindungskanalbreite (24a) etwas größer als dieLamellenbreite gewählt werden; in der Praxis hat sich ein Wert von etwa 7 cm bewährt. ImGegenzug kann die Verbindungskanalhöhe (24b) entsprechend geringer ausfallen, wodurch dieWärmetauschermodule (1) in ihrer Gesamtheit auch zarter und optisch ansprechender wirken.

[0015] Es stellt sich nun die Frage, welche Wärmeleistung durch einen solchen Verbindungs¬kanal (5a, 5b) transportiert werden kann. Um dies abzuschätzen, wird von der besagten Ver¬bindungskanalbreite (24a) von 7 cm und einer Verbindungskanalhöhe (24b) von 3,5 cm ausge¬gangen; die Wandstärke wird mit 2 mm und die Soleflussgeschwindigkeit mit 0,5 m/s ange¬nommen. Dies führt zunächst zu einem Soledurchfluss von etwa 1 l/s. Bei der besagten Sole¬flussgeschwindigkeit ist der Druckverlust noch akzeptabel und beträgt etwa 0,8 mbar pro MeterVerbindungskanal (5a, 5b). Nimmt man des weiteren eine bei modernen Sole-Wasser-Wärme-pumpen übliche Temperaturspreizung von 3 K sowie eine spezifische Wärme der Sole (3) von 3,6 kJ/(K*l) an, ergibt sich ein Leistungspotential von 11 kW.

[0016] Die zweite Frage betrifft nun die erforderliche Absorberfläche, um dieses Potential über¬haupt auszuschöpfen. Geht man im ungünstigsten Fall von einer Luftgeschwindigkeit von 0,1m/s aus (die praktisch auch bei einer „Windstille" gegeben ist), beträgt der Wärmeübergangs¬koeffizient zwischen den Aluminiumlamellen (6) und der Luft etwa 6,3 W/(m2*K). Mit der besag¬ten Lamellenbreite von 5 cm und dem besagten Lamellenabstand von 5 mm ergibt sich eineAbsorberfläche von 20 m2 pro Quadratmeter Modulfläche beziehungsweise eine Leistung von126 W/(m2*K). Um die besagte Leistung von 11 kW mit der Umgebungsluft auszutauschen, istbei einem angenommenen mittleren Temperaturunterschied zur Sole (3) von 6 K (zum Beispiel:Soleeintrittstemperatur: -2,5 °C, Soleaustrittstemperatur: +0,5 °C, Lufttemperatur: 5 °C) damiteine Modulfläche von 14,6 m2 notwendig. Bei einer angenommenen Modulhöhe von 1,0 m undeiner Modulbreite von 1,60 m ergibt sich daraus eine Modulanzahl von 9. Die summierte Weg¬länge der Sole (3) durch die Hauptrohre (5c) der Verbindungskanäle (5a, 5b) beträgt etwa 30 m,und der Druckverlust entlang dieses Weges ist sicher kleiner als 30 m x 0,8 mbar/m = 24 mbar,weil nur ein einziger Verbindungskanal (5a, 5b) den Gesamtsolefluss führen muss. Es gilt aberzu bedenken, dass bei dieser Abschätzung des Druckverlusts nur die Hauptrohre (5c) der Ver¬bindungskanäle (5a, 5b) und nicht deren Umlenkelemente (5d) berücksichtigt wurden.

[0017] Steigt die Luftgeschwindigkeit durch Wind auf 0,2 m/s an (was formal noch immer einerWindstille entspricht), und belässt man Soledurchfluss und Soleeintrittstemperatur unverändert,steigt die Leistung der besagten Konfiguration auf 17,5 kW (Soleaustrittstemperatur: 1,8 °C) an,und bei einer Luftgeschwindigkeit 0,5 m/s sind es bereits 23,2 kW (Soleaustrittstemperatur: 3.2°C). Bei einer Nichtverwertbarkeit des Leistungspotentials durch die Wärmepumpe wird in einerbevorzugten Ausführung der Erfindung der Überschuss in einen unterirdischen Kies-Wasser-Speicher eingetragen, wobei der letztere als Eisspeicher ausgebildet ist.

[0018] Das schlanke Profil der Verbindungskanäle (5a, 5b) hat Nachteile im Hinblick auf dieVerbindung der Module (1) zu einem Modulstrang (2). Hier wünscht man sich Verbindungsele¬mente mit kreisförmigen Querschnitten und deswegen auch kreisrunde Soleanschlüsse (9),wobei deren Querschnitte in etwa den Querschnitten der Verbindungskanäle (5a, 5b) entspre¬chen sollten. Aufgrund der geringen Verbindungskanalhöhe (24b) können die Soleanschlüsse (9) aber nicht direkt in Hauptströmungsrichtung an den Verbindungskanälen (5a, 5b) ange¬bracht werden. Das Problem wird gelöst, indem der Solefluss durch ein Umlenkelement (5d) mitbevorzugt demselben Profil wie das Hauptrohr (5c) umgelenkt, und der Soleanschluss (9) ander breiteren Seite des Umlenkelements (5d) angebracht wird. Das Umlenkelement (5d) ist schweißtechnisch mit dem Hauptrohr (5c) verbunden. Aus der Umlenkung der Sole (3) entstehtein Druckverlust, der für obiges Beispiel im ungünstigsten Fall (erstes oder letztes Modul imStrang) etwa 2 Millibar beträgt und toleriert werden muss.

[0019] Fig. 2a zeigt exemplarisch eine strangförmige Verschaltung von zwei Wärmetauscher¬modulen (1) zu einem Modulstrang (2) und Fig. 2b zeigt den Flussplan hierfür. Die Module (1)sind strangförmig hintereinandergeschaltet, die Modulkreise (11) befinden sich jedoch hydrau¬lisch in Parallelschaltung. Dies wird erreicht, indem die Sole (3) dem Modulstrang (2) über denoberen Solenaschschluss (9) des ersten Moduls (1) zugeführt, dann über die Verbindungskanä¬le (5a, 5b) und die Verbindungselemente (13) weitergeleitet und schließlich über den unterenSoleanschluss (9) des letzten Moduls (1) und ein Ausgleichsrohr (17) wieder zurückgeführt wird.Die Verbindungskanäle (5a, 5b) sind so ausgebildet, dass sie den gesamten Solefluss einesModulstrangs (2) führen können, wobei sich der Gesamtfluss aus dem Produkt von Modulan¬zahl und dem Solefluss eines Modulkreises (11) errechnet. Die Notwendigkeit zur Führung desGesamtflusses erscheint auf den ersten Blick als großer Nachteil, jedoch ist den Verbindungs¬kanälen (5a, 5b) auch eine mechanische Tragfunktion zugeordnet, weswegen die Rohrdimensi¬onen schon allein aus diesem Grund so gewählt werden müssen, dass der genannten Anforde¬rung Genüge getan wird.

[0020] Die Verbindungskanäle (5a, 5b) übernehmen für die Modulkreise die gleiche Funktionwie die Sammelrohre (4a, 4b) für die Solekreise (10), nämlich jene der hydraulischen Parallel¬schaltung. An den Verbindungspunkten (20a) strömt der eine Teil der Sole (3) über den Sam¬melrohr-Zulauf (4a) in den Modulkreis (11), der andere verbleibt im Verbindungskanal-Zulauf(5a). An den Verbindungspunkten (20b) vereint sich demgegenüber die Sole (3) aus einemModulkreis (11) wieder mit dem Rücklauf anderer Module (1). Um den gleichen Strömungswi¬derstand für alle Modulkreise (11) und damit den gleichen Soledurchfluss zu gewährleisten,wird der Solerücklauf durch eine Verschlusskappe (12) im Verbindungskanal-Rücklauf (5b) indieselbe Richtung wie der Zulauf gezwungen, am Ende des letzten Moduls (1) umgelenkt undschließlich über ein Ausgleichsrohr (17) zurückgeführt. Dieses unter dem Namen Tichelmannbekannte Prinzip wird in analoger Weise auch zur Flussverteilung innerhalb eines Wärmetau¬schermoduls (1) angewendet, wodurch schlussendlich alle Solekreise (10) des gesamten Mo¬dulstrangs (2) den gleichen Soledurchfluss ausweisen.

[0021] Angedeutet ist in Fig. 2a auch noch ein Schutzgitter (21), welches die Lamellen (6)mechanisch schützt und gegebenenfalls auch optische Funktionen übernimmt. Für seine Befes¬tigung sind an den Verstärkungsprofilen (7) Befestigungslaschen (23a) angebracht.

[0022] Fig. 3a zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Wärmetauschermodul (1) zur Monta¬ge an einer Gebäudewand, Fig. 3b zeigt die Rückansicht der Verschaltung besagter Module (1)zu einem Modulstrang (2). In dieser Ausführung sind die Soleanschlüsse (9) nicht seitlich, son¬dern hinter dem Modul (1) ausgeführt. Die Umlenkelemente (5d) und die Hauptrohre (5c) derVerbindungskanäle (5a, 5b) sind dazu in der dargestellten Weise schweißtechnisch verbunden,ihre hydraulische Verbindung erfolgt durch jeweils ein Langloch (19), dessen Querschnitt we¬nigstens jenem des Soleanschlusses (9) entspricht. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin,dass die Wärmetauschermodule (1) innerhalb des Modulstrangs (2) unmittelbar nebeneinandermontiert werden können, und dadurch ein homogeneres und optisch ansprechenderes Erschei¬nungsbild gegeben ist. Die größere Montagetiefe ist kein wirklicher Nachteil, weil die Wärme¬tauschermodule (1) zur Erzielung akzeptabler Luftströmungsverhältnisse ohnehin einen Ab¬stand von wenigstens 10 Zentimeter zur Wand aufweisen müssen. Des Weiteren werden dieVerbindungselemente (13) als flexible Schläuche mit bevorzugt vorgeformten Krümmungen undleichter Überlänge ausgeführt, wodurch die Wärmetauschermodule (1) bis zu einem gewissenGrad einzeln aus dem Modulstrang (2) herausgenommen werden können. Der Soleanschluss(9) ist in diesem Fall bevorzugt als Schlauchtülle (9a) ausgebildet.

[0023] E in weiterer Unterschied zur Ausführung in Fig. 1 besteht darin, dass die Verbindungs¬kanäle (5a, 5b) und die Sammelrohre (4a, 4b) denselben Querschnitt aufweisen und zu einemHohlrahmen verschweißt sind. Dieser zerfällt durch zwei Trennelemente (14) in zwei hydrauli- sehe Bereiche, wobei der eine dem Solezulauf (16a) und der andere dem Solerücklauf (16b)zugeordnet ist. Diese Maßnahme rundet das optische Erscheinungsbild des Wärmetauscher¬moduls (1) weiter ab. Die Trennelemente sind bevorzugt als beidseitig verschlossene Rohrstü¬cke ausgebildet, die in die Sammelrohre (4a, 4b) eingeschweißt werden; die Hohlräume in denTrennelementen (14) dienen der thermischen Isolation zwischen dem Solezulauf (16a) und demSolerücklauf (16b).

[0024] Fig. 4a zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Wärmetauschermodul (1), bei dem dieVerbindungskanäle (5a, 5b) in vertikaler Richtung verlaufen. Sie übernehmen gleichzeitig dieFunktion der Sammelrohre (4a, 4b). Die obere und untere Begrenzung eines Wärmetauscher¬moduls (1) sowie seine mechanische Stabilisierung sind nun durch zwei horizontal verlaufendeVerstärkungsprofile (7a) gegeben, welche bevorzugt als C-Profile ausgebildet sind. Das Sole¬füllvolumen ist bedingt durch den Zusammenfall von Verbindungskanälen (5a, 5b) und Sammel¬rohren (4a, 4b) geringer als bei den Ausführungen nach Fig. 1 oder Fig. 3a.

[0025] An den Verstärkungsprofilen (7) sind Befestigungslaschen (23a) angebracht, an den dieVerbindungselemente (13) beispielsweise mit einem Kabelbinder oder einer anderen Halterung(23b) fixiert werden können. Des Weiteren kann auch eine Abtropftasse (15) mit einem definier¬ten Gefälle und einen Kondenswasserabfluss (15a) in das untere horizontal verlaufende Ver¬stärkungsprofil (7a) integriert werden.

[0026] Die in Fig. 4a gezeigte Ausführung eines Wärmetauschermoduls (1) eignet sich zumAufbau eines vertikalen Modulstrangs (2) nach Fig. 4b (Rückansicht). Ein Vorteil besteht darin,dass die natürliche Luftkonvektion durch Wind mit zunehmender Höhe zunimmt und diesesPotential mit dieser Ausführung erschlossen werden kann. Ein anderer Vorteil ist dadurch ge¬geben, dass bei einem Aufbau von mehreren vertikalen Modulsträngen (2) die Soleverteilungvom Boden aus durchgeführt werden kann, und Montage und Wartung dadurch erleichtertwerden.

BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Wärmetauschermodul 2 Modulstrang (Gesamtwärmetauscher) 3 Sole (Wärmeträgermedium) 4a Sammelrohr-Zulauf 4b Sammelrohr-Rücklauf 5a Verbindungskanal-Zulauf 5b Verbindungskanal-Rücklauf 5c Hauptrohr 5d Umlenkelement 6 Lamelle 7 Verstärkungsprofil 7a Horizontales Verstärkungsprofil 8 Kernrohr 8a Rohrbogen 9 Soleanschluss 9a Schlauchtülle 10 Solekreis 11 Modulkreis 12 Verschlusskappe 13 Verbindungselement 14 Trennelement 15 Abtropftasse 15a Kondenswasserabfluss 16a Solezulauf 16b Solerücklauf 17 Ausgleichsrohr 18 Schweißverbindung 19 Langloch 20a Hydraulischer Verbindungspunkt - Zulauf 20b Hydraulischer Verbindungspunkt - Rücklauf 21 Schutzgitter 23a Befestigungslasche 23b Halterung 24a Verbindungskanalbreite 24b Verbindungskanalhöhe

Claims (10)

1. Patentansprüche 1. Wärmetauschermodul (1) zur Übertragung von Wärmeenergie zwischen einer diesesdurchströmende Sole (3) und der Umgebungsluft bestehend aus: a. einer Vielzahl von Kernrohren (8), parallel und/oder seriell verschaltet zu wenigstens ei¬nem Solekreis (10) und wärmeleitend verbunden mit einer Vielzahl von Lamellen (6),bevorzugt angeordnet in einer Normalebene der Kernrohrachsen, b. einer Mehrzahl von Verstärkungsprofilen (7), bevorzugt ausgebildet als C-Profile, c. zwei Verbindungskanälen (5a, 5b) mit jeweils zwei Soleanschlüssen (9) an gegenüber¬liegenden Seiten des Wärmetauchermoduls (1), ausgebildet zur Führung des Zulaufsbeziehungsweise Rücklaufs der Sole für besagtes und wenigstens ein weiteres Wärme¬tauschermodul (1), gekennzeichnet dadurch, dass die Verbindungskanäle (5a, 5b) selbsttragend mit denVerstärkungsprofilen (7) verbunden sind und/oder die Sole (3) im Bereich eines Solean¬schlusses (9) wenigstens einmal um 90 Grad umgelenkt wird.
2. 2. Wärmetauschermodul (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass eine Mehr¬zahl von Solekreisen (10) mithilfe von Sammelrohren (4a, 4b) parallel geschaltet ist, wobeider Sammelrohr-Zulauf (4a) mit dem Verbindungskanal-Zulauf (5a) und der Sammelrohr-Rücklauf (4b) mit dem Verbindungskanal-Rücklauf (5b) hydraulisch verbunden ist.
3. 3. Wärmetauschermodul (1) nach Ansprüchen 1 bis 2, gekennzeichnet dadurch, dass dieVerbindungskanäle (5a, 5b) und/oder die Sammelrohre (4a, 4b) ein rechteckiges Profilaufweisen.
4. 4. Wärmetauschermodul (1) nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dassdie Verbindungskanäle (5a, 5b) und die Sammelrohre (4a, 4b) zu einem Hohlrahmen ver¬schweißt sind, der durch zwei Trennelemente (14) hydraulisch in zwei Teile zerfällt, wobeider eine dem Solezulauf (16a) und der andere dem Solerücklauf (16b) zugehörig ist.
5. 5. Wärmetauschermodul (1) nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, dassdie Soleanschlüsse (9) in Bezug auf die Luftrichtung vor oder hinter den Lamellen (6) anden Verbindungskanälen (5a, 5b) angebracht sind.
6. 6. Wärmetauschermodul (1) nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, dasseine Abtropftasse (15) mit einem definierten Gefälle und einem Kondenswasserabfluss(15a) in ein horizontal verlaufendes Verstärkungsprofil (7a) oder einen Verbindungskanal(5a, 5b) integriert ist.
7. 7. Wärmetauschermodul (1) nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dasses mithilfe standardisierter Montagekomponenten für Photovoltaikmodule montiert wird.
8. 8. Wärmetauschermodul (1) nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, dassan einem Verbindungskanal (5a, 5b) und/oder einem Verstärkungsprofil (7) und/oder einemSammelrohr (4a, 4b) wenigstens eine Befestigungslasche (23a) für die Halterung (23b) ei¬nes Ausgleichrohres (17) und/oder eines Schutzgitters (21) und/oder eines Dränrohresund/oder eines Verbindungselements (13) angebracht ist.
9. 9. Wärmetauschermodul (1) nach den Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, dasses innerhalb eines vertikalen Modulstrangs (2) an einer Gebäudekante verschaltet ist.
10. 10. Wärmetauschermodul (1) nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, dassdas Verbindungselement (13) als flexibler Schlauch mit bevorzugt vorgeformten Krümmun¬gen ausgebildet ist. Hierzu 7 Blatt Zeichnungen