DE19510490A1

DE19510490A1 - Isolation für Wärmespeicher und Rohrleitungen

Info

Publication number: DE19510490A1
Application number: DE19510490A
Authority: DE
Inventors: Andreas Siegemund; Ulrich Leibfried
Original assignee: CONSOLAR ENERGIESPEICHER und R
Current assignee: CONSOLAR ENERGIESPEICHER und R
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1995-03-27
Publication date: 1996-10-02
Also published as: DE4438970A1

Description

Die Erfindung betrifft Wärmespeicher sowie Rohrleitungen insbesondere für Warmwasser und Heizwärme.

Bei herkömmlich isolierten Wärmespeichern erfolgt die Dämmung gegen Wärmeverluste durch einen Kunststoffschaum (z. B. Weich- oder Hart-Polyurethan) oder durch Mineralwolle, die um den z. B. warmes Wasser enthaltenden Behälter angeordnet sind. Ähnliches gilt für Rohrleitungen.

Ein Nachteil dieser Isolationstechniken besteht in der mangelhaften Umweltverträglichkeit. Bei der Herstellung von PU-Schäumen werden neben Polyolen auch Isocyanate verwendet, die gesundheitlich als sehr bedenklich gelten. Bei der Verbrennung entstehen hochgiftige Stoffe wie z. B. Blausäure. Recycling ist nur mit erheblichem chemischem Aufwand möglich. Mineralfaser-Isolationen stehen im Verdacht, krebserregend zu sein.

In jüngster Zeit wurde daher die Anwendung eines neuen Isolationswerkstoffes in den Deutschen Patentanmeldungen P 44 34 442.2-16 und P 44 38 970.1-16 beschrieben. Es handelt sich dabei um Partikelschäume, vorzugsweise auf der Basis von Polypropylen (EPP). EPP ist ein reiner Kohlenwasserstoff, der gut recyclierbar ist. Die Verbrennung von expandiertem Polypropylen ist sehr schadstoffarm.

Die Schaumteile weisen eine hohe Formstabilität und ein gutes Rückstellvermögen auf. Somit kann, begünstigt durch die optisch ansprechende Oberfläche, auf eine äußere Hülle für damit isolierte Speicher verzichtet werden, gegebenenfalls sogar auf eine Transportverpackung.

Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung ist die Darstellung einer Isolation für Wärmespeicher und Rohrleitungen aus umweltverträglichem Material bei gleichzeitig hoher Hexibilität bezüglich der Montage und Demontage. Die Speicherisolation soll von dem eigentlichen Behälter abnehmbar sein, um die Installation von Wärmespeichern auch bei beengten Zugangsmöglichkeiten zu erlauben, und um eine Wiederverwendung der Dämmung oder das Rückführen in den Stoffkreislauf nach Ende der Nutzung des Speichers zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird dies durch Einsatz eines elastischen Schaumes wie der oben erwähnte Polypropylen-Partikelschaum in Verbindung mit einem Nut-Federsystem erreicht. Die Nuten und Federn sind dabei, wie in der Deutschen Patentanmeldung P 44 38 970.1-16 beschrieben, mit Hinterschnitt geformt und ermöglichen so das Ineinanderrasten der Dämmkomponenten ohne weitere Verbindungselemente. Aufgrund der Elastizität des Schaums ist eine hohe Fugendichtheit gewährleistet. Derartige Hinterschnittsysteme können geschäumt werden, ohne daß hierfür besondere bewegliche Vorrichtungen an dem Werkzeug nötig sind.

Fig. 1a, b und c zeigt beispielhaft mögliche Formen des Nut-Federsystems. Bei längeren Verbindungslinien kann es sinnvoll sein, zwischen Bereichen zu trennen, die nur die Dichtfunktion durch elastische Pressung erfüllen, jedoch ohne Hinterschnitt (Fig. 2b), und Abschnitten oder Punkten, die neben der Dichtfunktion auch die Haltefunktion durch Hinterschnitt übernehmen (Fig. 2a). Auf diese Weise kann die Montage und Demontage erleichtert werden. Gut geeignete Abmessungen für derartige Verbindungsstellen aus EPP mit einer Dichte von 30 g/l sind im folgenden angegeben: Länge von Nut 1 und Feder 2 mit Hinterschnitt: ca. 50-200 mm, Federbreite und Federhöhe: 15-40 mm, Differenz zwischen den Breiten von Federfuß und Nutansatz: B - b = 0,5- 2 mm, der gleiche Wert gilt für die Differenz (h - H) zwischen den Höhen von Federfuß und Nutansatz.

Nut-Feder-Systeme in Verbindung mit elastischen Schäumen erlauben in vielfältiger Weise vorteilhaft ausgestaltete Wärmedämmungen. Neben der in der P 44 38 970.1-16 beschriebenen Ausgestaltung können Isolationen mit diesem Verbindungssystem auch in anderer Weise ausgeführt werden:

1. Der Speicherbehälter wird durch Isolationssegmente, die in der Vertikalachse getrennt sind, gedämmt. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in Fig. 3a, b und c dargestellt. Hier ist die Isolation ist in Form zweier-leicht (de-)montierbarer Halbschalen 3, 4 sowie eines Deckels 5 ausgebildet. Die Halbschalen sind identisch, so daß ein einziges Werkzeug verwendet werden kann. Aussparungen 13, 14 für Leitungsdurchgänge liegen vorteilhaft in der Trennebene zwischen Seitenschalen und Deckel. Falls nicht auf beiden Seiten des Speichers Anschlüsse benötigt werden, können bei einer der beiden identischen Seitenschalen 3, 4 die Aussparungen 14 durch entsprechende Gegenstücke 15 des Deckels 5 verschlossen werden.
Die Seitenschalen 3, 4 können jeweils nochmals horizontal unterteilt sein, z. B. wenn für derartig große Schaumteile keine genügend große Schäummaschine zur Verfügung steht oder zur Erleichterung des Transportes. Fig. 3a zeigt eine mögliche Ausführung einer solchen Verbindungsnut 6, die so geformt ist, daß die Teile ohne bewegliche Vorrichtung am Werkzeug geschäumt werden können. Der Hinterschnitt kann in diesem Fall so groß sein, daß ein späteres Lösen der Teile nicht mehr möglich ist.
2. Die Speicherisolation wird aus ringförmigen Segmenten 7, 8, 9 aufgebaut, wie in Fig. 4 dargestellt. Derart gestaltete Segmente können modular für Speicher unterschiedlicher Höhe eingesetzt werden. Sie können in gewissen Grenzen den Innentank abstützen. Dies ist insbesondere bei dünnwandigen Kunststoffbehältern von Interesse, die sich unter Druck- und Temperatureinfluß dehnen.
3. In die Dämmteile können Aussparungen 11 für Rohrleitungen bereits eingeformt sein, z. B. innerhalb der Dämmung für Anschlußrohre des Speichers oder an der Außenfläche, z. B. zur Aufnahme eines U-Rohr-förmigen Schlauches 12 als Wasserstandsanzeige (siehe Fig. 5). Ausformungen zur Aufnahme von Armaturen sind ebenfalls möglich.
4. Das gleiche Dämm- und Verbindungsprinzip kann auch auf Rohrleitungen angewandt werden. Isolationsmanschetten für Rohrleitungen werden in einer Ausgestaltung der Erfindung durch ineinanderastende Halbschalen realisiert, analog zu der unter Punkt 1 beschriebenen Speicherisolation. Die einzelnen Manschettenabschnitte können untereinander durch Nut und Feder 6 entsprechend Fig. 3a verbunden werden. Spezialteile z. B. gekrümmte Manschetten für Rohrbögen oder Zwischenstücke zur Aufnahme von Armaturen können ebenfalls in diesem System realisiert werden.

Claims

1. Wärmedämmung für Wärmespeicher oder Rohre, gekennzeichnet dadurch, daß die Isolation aus einem elastischen Schaum, z. B. auf der Basis von Polypropylen oder Polyethylen in Teilen aufgebaut ist, die punktförmig, bereichsweise oder längs der gesamten Stoßflächen durch ein Feder-Nut-System (Fig. 1 und 2) miteinander verbunden werden können, das mit Hinterschnitt geformt ist, so daß die Teile elastisch ohne weitere Verbindungselemente dicht ineinanderrasten.

2. Wärmedämmung für Wärmespeicher nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Isolation des Speichers in der Vertikalachse in mindestens zwei Segmente (3, 4) getrennt ist, die jeweils auf der einen Seite eine Nut (1) und auf der anderen eine Feder (2) aufweisen.

3. Wärmedämmung für Wärmespeicher nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Isolationssegmente als zwei identische Halbschalen (3, 4) ausgebildet sind, an die jeweils eine Hälfte des Bodens geformt ist und die durch einen Deckel (5), mit einem Feder- Nut-System nach Anspruch 1 abgeschlossen werden.

4. Wärmedämmung für Wärmespeicher nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß Aussparungen (13, 14) für Leitungsdurchgänge in der Trennebene zwischen Seitenteilen (3, 4) und Deckel (5) liegen und der Deckel (5) in die Aussparungen der Seitenteile greifende Gegenstücke (15) an den Stellen aufweist, an denen eine Seitenschale Aussparungen (14) hat, die nicht benötigt werden.

5. Wärmedämmung für Wärmespeicher nach Anspruch 1, und einem der Ansprüche 2-4, gekennzeichnet dadurch, daß die vertikalen Segmentschalen (3, 4) auch horizontal unterteilt sind und durch ein Nut- Federsystem 6, das in radialer Richtung ineinandergreift, verbunden werden.

6. Wärmedämmung für Wärmespeicher nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Speicherisolation aus Boden (10), Deckel (5) sowie ringförmigen Segmenten (7, 8, 9) aufgebaut ist, die modular für Speicher unterschiedlicher Höhe eingesetzt werden können.

7. Wärmedämmung für Wärmespeicher nach Anspruch 1 sowie einem der Ansprüche 2-6, gekennzeichnet dadurch, daß in die Isolationsteile innen oder außen Aussparungen (11) zur Aufnahme von Rohren (12), Armaturen oder ähnlichem eingeformt sind.

8. Wärmedämmung für Rohre nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß Isolationsmanschetten durch ineinanderrastende Halbschalen (3, 4, Fig. 3b) realisiert werden, die jeweils auf der einen Seite eine Nut (1) und auf der anderen eine Feder (2) aufweisen.

9. Wärmedämmung für Rohre nach Anspruch 1 und 8, gekennzeichnet dadurch, daß die einzelnen Isolationsmanschetten in Längsrichtung durch ein Nut-Federsystem (6) das in radialer Richtung ineinandergreift, verbunden werden.

10. Wärmedämmung für Rohre nach Anspruch 1 und 8 oder 9, gekennzeichnet dadurch, daß Spezialteile zur Isolation von Rohrbögen oder zur Aufnahme von Armaturen und ähnlichem mit den Isolationsmanschetten durch ein Nut-Federsystem entsprechend Anspruch 9 verbunden werden.