DD225766A1 - Flexibles waermeuebertragungselement - Google Patents

Abstract

Das erfindungsgemaesse Waermeuebertragungselement kann fuer die Flaechenbeheizung bei niedrigen Vorlauftemperaturen, aber auch als Umweltenergieabsorber oder als Grundelement fuer Sonnenkollektoren eingesetzt werden. Ziel der Erfindung ist es, den Anwendungsumfang von Waermeuebertragern zur Nutzung von Niedertemperaturwaerme mit einem kostenguenstig herstellbaren Waermeuebertragungselement wesentlich zu erweitern. Die technische Aufgabe besteht in der spezifischen Strukturgestaltung eines flaechigen flexiblen Waermeuebertragungselementes zur Herabsetzung von Zug-, Druck- und Reibungseinfluessen auf als Energietraeger eingesetzte Schlaeuche bei gleichzeitiger Erhoehung der Flexibilitaet. Erfindungsgemaess werden die Schlaeuche fuer den Transport des Waermetraegers als Parallelschuesse in ein Kettengewirke, das eine Quadratmaschenstruktur aufweisen kann, eingebunden. Zur Stabilisierung gegen Druckkraefte koennen zwischen den Schlaeuchen Seile oder Staebe eingearbeitet sein. Die Schlaeuche koennen auch mustergemaess in das Kettengewirke eingebunden sein.

Description

a) Titel der Erfindung Flexibles Wärmeübert ragungselement

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein flexibles Wärmeübertragungselement, das vielseitig auf den verschiedensten Gebieten, wie z. B. für Flächenheizungen bei niedrigen Vprlajjftemperaturen, Heizungen in Gewächshäusern, Umweltenergieabsorber oder als Grundelement für Sonnenkollektoren, eingesetzt werden kann.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für die verschiedensten Einsatzgebiete sind zahlreiche flexible Wärmetauscher aus Kunststoffen bekannt, die z. 8. für Gewächshausheizungen unter Verwendung von Sekundärenergie eingesetzt werden.

In der DE-OS 2 406 S74 wird ein Wärmeübertrager insbesondere zur direkten Luftkondensation beschrieben, der Austauschrohre besitzt, die aus dünnwandigen reißfesten Kunststoff schläuchen bestehen, wobei die Kunststoffschläuche eine Dicke von weniger als 100 Ajm aufweisen. Die verhältnismäßig dünnen Schläuche werden auf Gitter oder Netze aufgelegt, die die mechanische Beanspruchung übernehmen sollen.

In einer weiteren Ausführung können die dünnen Schläuche auch jeweils mit einer netzartigen Armierung umgeben sein.

Der Nachteil des beschriebenen Wärmeübertragers besteht darin, daß er von außen keine Druckbelastungen aufnehmen kann und aufwendig in der Herstellung ist·

Gegossene und gespritzte Wärmeübertragungselemente, wie sie z. B. die DE-OS ι 926 187 beschreibt, haben den Nachteil, daß sie nicht rollbar sind.

Die bekannten Wärmeübertrager haben den gemeinsamen Nachteil, daß sie aus Einzelelementen durch Kleben oder Schweißen verbunden sind, wodurch die Flexibilität beeinträchtigt wird.

Die aus dünnwandigen Folieschläuchen bestehenden flexiblen Wärmeübertrager sind empfindlich gegenüber mechanischer Beanspruchung, wie z. B, Scheuerung und Druckbelastung.

d) Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein flexibles Wärmeübertragungselement zu schaffen, das kostengünstig herstellbar ist und den Anwendungsumfang von Wärmeübertragern zur Nutzung von insbesondere Niedertemperaturwärme wesentlich erweitern kann.

e) Wesen der Erfindung

Technische Aufgabe der Erfindung ist die spezifische Strukturgestaltung eines flexiblen Wärmeübertragungselementes so, daß Zug-, Druck- und Reibungseinflüsse auf als Energieträger eingesetzte Schläuche herabgesetzt werden und gleichzeitig die Flexibilität erhöht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Schlau· ehe für den Transport des Wärmeträgers als Parallelschüsse in ein Kettengewirke eingebunden sind. Das Kettengewirke kann eine Quadratmaschenstruktur aufweisen.

Zweckmäßig sind zur Stabilisierung gegen Druckkräfte zwischen den Schläuchen Seile oder Stäbe eingearbeitet. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, daß in der Gewirkestruktur zusätzlich Flächengebilde wie Absorberfolien und Konvektionsschutzfolien eingebunden sind. Erfindungsgemäß können die Schläuche auch mustergemäß eingebunden sein.

Durch die feste formschlüssige Einbindung der Schläuche in das Kettengewirke wird deren geometrische Anordnung dauerhaft gesichert. Die Kettengewirkestruktur nimmt Zugkräfte auf und bewirkt durch die Überdeckung der Schläuche mit den Maschenschenkeln einen mechanischen Schutz vor Reibung. Zusätzliche Flächenstabilität wird durch das Einarbeiten von Seilen oder Stäben erreicht, denen besondere Bedeutung für die Lastaufnahme bei stärkerer Druckbelastung zukommt.

Durch mustergemäßes Einbinden der Schläuche wird es möglich, im Wärmeübertragungselement lokal differenzierte Wärmestromdichten zu realisieren. Damit kann eine gezielte Wärmeübertragung an das jeweilige Objekt erfolgen, wodurch die Energie des Wärmeträgers besser ausgenutzt wird.

f) Ausführunqsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert werden.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen Fig. 1 und 2 flexible Wärmeübertragungselemente mit unterschiedlich mustergemäß eingearbeiteten Schläuchen.

Beispiel 1:

In ein aus UV-stabilisierten PA-Drähten von ca. 0,4 mm 0 hergestelltes Grundkettengewirke 1 mit Maschenstäbchen und Schußfadenabschnitten sind in Querrichtung parallel

liegende Schläuche 2, ζ· B. aus PVC mit Nennweite 10 mm und einem Außendurchmesser von ca» 12 iüib, eingebunden·

Dabei sind die Schläuche 2 straff von den Maschen umschlossen, so daß eine Verschiebung in Querrichtung verhindert wird. In Längsrichtung ist durch die Bindungspunkte der Maschen eine formschlüssige Abriegelung gegeben*

Die Schlauchenden sind im Abstand der erforderlichen Mattenbreite mit Plastformstücken zur Ein- bzw. Ausleitung des Energieträgers versehen.

In diese Netzstruktur sind im Abstand von ca. 20 cm kompakte» vorzyg_:s>vaise aus st reif snf örmigen Textilabf allen hergestellte Seile von ca. 25 mm Durchmesser eingearbeitet.

Durch die eingearbeiteten kompakten Seile können wirksam äußere Druckbelastungen aufgenommen werden. Diese entstehen z. B. durch das Aufsetzen von Pflanzcontainern 3, wenn die Matte zur Aufbodenheizung in Gewächshäusern genutzt wird.

3eispiel 2:

In ein Verbundgewirke sind analog Beispiel 1 Schläuche 2 eingearbeitet. In die Gewirkestruktur sind weiterhin Absorberfolie sowie Konvektionsschutzfolie eingebunden. Ein gemäß diesem Ausführungsbeispiel aufgebautes Wärmeübertragungselement kann z. B. als Grundelement für Sonnenkollektoren eingesetzt werden.

Beispiel 3:

In ein aus UV-stabilisierten PA-Drähten von ca. 0,4 mm 0 hergestelltes Grundkettengewirke 1 mit Maschenstäbchen und Schußfadenabschnitten sind Schläuche 2 mit Nennweite 10 mm so eingebunden, daß Muster entstehen. Die Mustergestaltung wird dabei dem Anwendungsfall angepaßt.

Die in Fig. 1 dargestellte Variante ist als Heizmatte unter Pflanzcontainern 3 anwendbar, die mit Abstand in Reihe aufgestellt sind. Damit wird erreicht, daß die Wärmeabgabe fast ausschließlich im Bereich der Pflanzenwurzeln erfolgt und sich der Energieaufwand auf das notwendige Minimum reduziert. Die Anwendung kann in analoger Weise auch für eine gezielte Arbeitsplatzbeheizung erfolgen.

Beispiel 4;

Für eine Reihe von bodenständigen Kulturen in Gewächshäusern (z. B. Chrysanthemen) werden in geringer Höhe aufgespannte Netze als Stützgerüst verwendet. Durch Einsatz eines erfindungsgemäßen "Wärmeü&ertragungselementes, wobei das Grundkettengewirke 1 als Quadratmaschennetz ausgebildet ist, lassen sich diese Netze so gestalten, daß sie zugleich als Heizfläche wirken. Das Einbinden der Schläuche 2 kann dabei z. B. in der Art erfolgen, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Pflanzstellen 4 bleiben hier jeweils frei» während die Zwischenräume durch die wärmeabgebenden Schläuche 2 belegt sind. Damit wird in Pflanzennähe ein Bereich höherer Temperatur geschaffen, was sich günstig auf das Wachstum bei insgesamt abgesenkter mittlerer Raumtemperatur auswirkt.

Claims (5)

1. ξ: rf indunqsanspruch

   1. Flexibles Wärmeübertragungselement, in welchem Schläuche für den Transport des Wärmeträgers angeordnet und an deren Enden Versorgungsleitungen bzw. Speicherbehälter angeschlossen sind, gekennzeichnet dadurch, daß die Schläuche (2) als Parallelschüsse in ein Kettengewirke (1) eingebunden sind.
2. 2. Flexibles Wärmeübertragungselement nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Kettengewirke (I)-eine Quadratmaschenstruktur aufweist.
3. 3. Flexibles Wärmeübertragungselement nach Punkt l, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen den Schläuchen (2) Seile oder Stäbe eingearbeitet sind,
4. 4. Flexibles Wärmeübertragungselement nach Punkt 1., gekennzeichnet dadurch, daß in die Gewirkestruktur zusätzlich Flächengebilde wie Absorberfolien und Konvektionsschutzfolisn eingebunden sind,
5. 5. Flexibles Wärmeübertragungselement nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Schläuche (2) mustergemäß eingebunden sind.

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