DE19931069C2

DE19931069C2 - Sonnenkollektor-Vorrichtung

Info

Publication number: DE19931069C2
Application number: DE19931069A
Authority: DE
Inventors: Franz Dittberner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-12-08
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2019-07-01
Also published as: DE19856530A1; DE19931069A1

Abstract

Es ist die Aufgabe des Erfindungsgegenstandes, eine Sonnenkollektoranlage zum Erwärmen von Brauchwasser und zum Beheizen von Wohnräumen und Schwimmbädern zu schaffen, die nicht mit Frostschutzmitteln aufgefüllt ist und dennoch auch im Winter nicht entleert werden muß. Sie weist mindestens zwei Kollektorplatten auf, die untereinander nicht fest eingespannt, sondern mit Federn gespannt sind, wobei die Rohrverbindung von Kollektor und Speicher so ausgeführt ist, daß im Innern der Rohrleitung ein Kunststoffschlauch liegt, der durch das Volumen von in Frostperioden auftretendem Eis eingedrückt wird und das Platzen des Rohres dadurch verhindert, daß warme Luft im Restquerschnitt des Schlauches aufsteigt und somit das Eis durch die Kollektorwärme auftaut.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sonnenkollektor-Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser, mit zwei im Abstand angeordneten Platten.

Die im Stand der Technik allgemein bekannten wassergefüllten Sonnenkollektorvorrichtungen werden, um ein Einfrieren und somit ein Zerstören der Anlage im Winter zu verhindern, mit Frostschutzmittel versehen. Eine andere Methode ist die Entleerung der gesamten Anlage vor Eintritt von Minustemperaturen. Beide Methoden sind entweder wenig umweltfreundlich (im Falle eines Lecks in der Anlage läuft das Frostschutzmittel direkt über das Dach des Gebäudes in den Abwasserkanal oder in den Boden) oder umständlich für den jeweiligen Benutzer.

Darüber hinaus sind im Stand der Technik Sonnenkollektor- Vorrichtungen bekannt (beispielsweise DE 33 15 280 A1, DE 195 14 778 A1, oder DE 31 44 450 A1), bei denen ein elastischer oder formveränderlicher Teil vorgesehen ist, um temperatur bedingte Dichteänderungen des Wassers auszugleichen. Diese bekannten Vorrichtungen weisen jedoch entweder den Nachteil auf, dass eine Reversibilität des Verformungsvorgangs entweder nicht vorgesehen ist (DE 33 15 280 A1) oder in der Praxis nicht gewährleistet ist (DE 195 14 778 A1, oder DE 31 44 450 A1).

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Sonnenkollektor-Vorrichtung zu schaffen, die mit Wasser ohne Zusatz von Frostschutzmittel betreibbar ist und dabei auch bei Minustemperaturen nicht entleert werden muss.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Sonnenkollektor- Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Sonnenkollektor-Vorrichtung wird durch die zusätzlichen Merkmale des Patentanspruchs 2 erreicht.

Bei der erfindungsgemäßen Sonnenkollektor-Vorrichtung wird durch die Merkmalskombination, dass eine obere Platte der beiden im Abstand angeordneten Platten mit Hilfe von Stabilisatoreinrichtungen im wesentlichen formfest ausgebildet ist und eine untere Platte der beiden im Abstand angeordneten Platten zum Kompensieren von Dichteänderungen von gefrierendem Wasser reversibel verformbar ausgebildet ist, wobei die untere Platte in ihrem Zentralbereich in unverformtem Zustand oberhalb eines Mittelträgers angeordnet ist und in ihrem Randbereich mittels Rückstellfedern verschiebbar auf Außenträgern gelagert ist derart, dass sich die untere Platte bei Konvexer Verformung gegen den Mittelträger abstützt und den Sonnenkollektor gegen die Kraft der Rückstellfedern anhebt und die untere Platte bei Rückverformung durch die Kraft der Rückstellfedern in den unverformten Zustand übergeht, erreicht, dass eine Reversibilität eines zum Kompensieren einer temperaturbedingten Volumenänderung des Wassers notwendigen Verformungsvorganges des Sonnenkollektors sicher gewährleistet ist.

Die Erfindung macht es somit möglich, eine Sonnenkollektor- Vorrichtung ohne umweltschädliche Frostschutzmittel zu betreiben. Außerdem kann damit Wasser gespart werden, weil die Entleerung und somit auch die anschließend notwendige Wiederbefüllung entfällt. Die Standzeiten der Anlage werden daher verkürzt, denn selbst bei Minustemperaturen kann mit einer Leistung aus dem Kollektor gerechnet werden, wenn gleichzeitig die Sonne scheint.

Die erfindungsgemäße Sonnenkollektor-Vorrichtung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in der Figur der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigt:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sonnenkollektor-Vorrichtung in einer Querschnittsansicht.

Die in Fig. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sonnenkollektor-Vorrichtung 100 weist zwei im Abstand angeordneten Platten 110, 120 auf, von denen eine obere Platte 110 mit Hilfe von Stabilisatoreinrichtungen 111, 112, 113, 114, 115, 116 im wesentlichen formfest ausgebildet ist und eine untere Platte 120 zum Kompensieren von Dichteänderungen von gefrierendem Wasser reversibel verformbar ausgebildet ist, wobei die untere Platte in ihrem Zentralbereich in unverformtem Zustand oberhalb eines Mittelträgers 14 angeordnet ist und in ihrem Randbereich mittels Rückstellfedern 9 verschiebbar auf Außenträgern 11 gelagert ist derart, dass sich die untere Platte 120 bei konvexer Verformung gegen den Mittelträger 14 abstützt und den Sonnenkollektor gegen die Kraft der Rückstellfedern 9 anhebt und die untere Platte 120 bei Rückverformung durch die Kraft der Rückstellfedern 9 in den unverformten Zustand übergeht.

Die in Fig. 1 dargestellte Sonnenkollektor-Vorrichtung ist als Plattenkollektor 15 mit zusammengeschraubten und an den Außenkanten verschweißten Blechplatten ausgebildet, in denen das Wasser zirkuliert. Der Plattenkollektor 15 weist eine Ausdehnungsmöglichkeit für sich bei Minustemperaturen gebildetes Eis auf, das sich beim Gefrieren des Wassers auch hier von außen nach innen bildet. Durch das Eis wird ein Druck auf das Innere des Kollektors ausgeübt (Ausbuchtung 16) und über eine Isolierung 12, die dafür sorgt, dass die Wärme vom Kollektor nicht an seiner Rückseite wieder abgegeben wird, auf den Mittelträger 14 weitergegeben.

Der Plattenkollektor 15 wird dabei angehoben, er ist mit Hilfe von Federn 9 auf den Außenträgern 11 befestigt. Wenn das Eis schmilzt, wird die Ausbuchtung 16 durch das Eigengewicht des Kollektors 1, bestehend aus Glasabdeckung 10, Plattenkollektor 15 und Isolierung 12, zurückgedrückt.

Claims

1. Sonnenkollektor-Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser, mit zwei im Abstand angeordneten Platten, von denen eine obere Platte mit Hilfe von Stabilisatoreinrichtungen im wesentlichen formfest ausgebildet ist und eine untere Platte zum Kompensieren von Dichteänderungen von gefrierendem Wasser reversibel verformbar ausgebildet ist, wobei die untere Platte in ihrem Zentralbereich in unverformtem Zustand oberhalb eines Mittelträgers (14) angeordnet ist und in ihrem Randbereich mittels Rückstellfedern (9) verschiebbar auf Außenträgern (11) gelagert ist derart, dass sich die untere Platte bei konvexer Verformung gegen den Mittelträger (14) abstützt und den Sonnenkollektor gegen die Kraft der Rückstellfedern (9) anhebt und die untere Platte bei Rückverformung durch die Kraft der Rückstellfedern (9) in den unverformten Zustand übergeht.

2. Sonnenkollektor-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektorplatten von zusammengeschraubten und an den Außenkanten verschweißten Blechplatten ausgebildet sind.