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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine wärmedämmende
Umhüllung für Speicherbehälter, aufweisend
eine Deckschicht aus einem zugfestem Material und eine mit dieser
verbundenen Isolationsschicht, insbesondere für Warmwasserbehälter,
wie sie bei solarthermischen Anlagen Verwendung finden.
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Bei
derartigen solarthermischen Anlagen muß die eingefangene
Wärme gespeichert werden, um sie jederzeit nutzen zu können.
Hierzu wird ein Speichermedium verwendet, dass durch die von der Sonne
eingestrahlte Wärmeenergie erwärmt wird. Aufgrund
seiner hohen spezifischen Wärmekapazität, seiner
ständigen Verfügbarkeit und des günstigen Preises
wird regelmäßig Wasser als Speichermedium verwendet.
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Bei
Speicherbehältern im Bereich der Solarthermie ist eine
aufwändige Isolierung erforderlich, um Wärmeverluste
zu vermeiden. Als Isolierungsmaterial werden PU- oder PP-Schäume
oder fasrige Wärmedämmmaterialien verwendet, wobei
Schichtdicken von 10 cm und mehr auftreten. Demgegenüber
werden bei herkömmlichen Warmwasserspeichern in Zentralheizungsanlagen
nur etwa 5 cm Mineralwolle eingesetzt. Die Speicherbehälter
selber können aufgrund ihrer Bauform ebenfalls zur Vermeidung
von Wärmeverlusten beitragen, beispielsweise durch eine
hohe und schlanke Bauform, die die Entwicklung unterschiedlicher
Temperaturschichten erlaubt, so dass die tief angebrachten, großflächigen Wärmeübertrager
auf Wasser mit einer möglichst großen Temperaturdifferenz
stoßen.
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Aus
dem Stand der Technik sind eine ganze Reihe von derartigen Isolierungen
bekannt, vor allem als lose oder als Meterware.
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Bekannt
ist zunächst, am Einbauort des Speicherbehälters
eine Montage der Wärmeisolierung aus losem Material von
Hand vorzunehmen, wobei der Speicherbehälter mit Glas-
oder Steinwolle umhüllt wird. Dies ist eine sehr aufwändige
und für den Anwender unangenehme Tätigkeit, die
zu starken Juckreiz und Hautreizungen führen kann.
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Es
ist ebenfalls bekannt, Einzelteile mit einer Al-Haut zu verwenden,
die vor Ort am zu isolierenden Behälter zusammengenietet
werden müssen.
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Die
DE 10 2006 050 939
A1 offenbart eine mattenartige, wärmedämmende
Umkleidung für Warmwasserspeicher, die auf ihrer Außenseite
eine Deckschicht aus einem Material mit hoher Zugfestigkeit wie
Aluminium, Hart-Polyvinylchlorid oder Polystyrol aufweist, an dass
sich eine erste äußere wärmeisolierende,
keilförmig eingeschnittene Melaminharzschaumschicht anschließt,
gefolgt durch eine zweite innere wärmeisolierende Schicht
aus einem temperaturfesteren Vlies. Dieses Vlies soll sich aufgrund
seiner Eigenschaften und insbesondere seiner Rückstellkräfte
sehr passgenau an den Speicherbehälter anlegen, um Wärmeverluste
zu minimieren.
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Aus
der
DE 20 2007
013 688 U1 sind Wärmedämmstoffverbundsysteme
bekannt, die einen mikroporösen, über Organosilane
hydrophobierten Wärmedämmstoffkern aufweisen.
Diese Verbundsysteme sollen mit einem Vliesmaterial, einer Metallfolie
oder Karton, etc umhüllt sein.
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Nachteilig
an diesem Stand der Technik ist, dass die organischen Isolierungsmaterialien
brennbar sind oder im Brandfall schädliche Gase freisetzen.
Nachteilig ist weiterhin, dass die bekannten Umhüllungen
vor Ort von Hand an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden
müssen und dass sie einen relativ großen Ausdehnungskoeffizienten
aufweisen, so dass sie zur Montage bei niedrigen Temperaturen erwärmt
werden müssen. Bei Betrieb des Speicherbehälters
verliert diese Dämmung dann durch die hohe Temperatur an
Spannung, so dass es zur Faltenbildung und damit zu einer schlechteren Wärmeisolierung
des Speicherbehälters kommen kann. Darüber hinaus
sind ebenfalls die Schulter- und Deckelbereiche der Speicherbehälter
mit den bekannten Isolierungen problematisch zu dämmen.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine einfach zu montierende, Umhüllung
anzugeben, die die Brandgefahr möglichst vermindert.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Deckschicht vorkonfektioniert
ist und aus einem mineralischen Vlies besteht, insbesondere aus
einem Glasvlies, vorzugsweise einem beschichtetem Glasvlies, so
dass die Brandklassen A2 oder B1 oder B2 erreicht werden, wie sie
in der DIN 4102 festgelegt sind und dass die Isolationsschicht
vorkonfektioniert ist. Ein mineralisches Vlies ist bei hervorragenden Verarbeitungseigenschaften
als solches nicht brennbar und verringert somit die Brandgefahr.
Dies gilt insbesondere dann, wenn es mit einer Isolationsschicht
aus einem ebenfalls nicht brennbaren, faserigen und komprimierbaren
Material zusammen eingesetzt wird. Das Vlies aus mineralischen Fasern
kann erfindungsgemäß isotrop oder anisotrop sein,
aus unterschiedlich feinen Fasern oder in unterschiedlicher Faserorientierung
ausgebildet sein. Erfindungsgemäß bevorzugt ist
ein Glasvlies, jedoch kann auch ein Basaltfaservlies oder ein Mischvlies
aus unterschiedlichen Mineralsfasern wie Glas, Basalt oder Asbest
verwendet werden. Dieses erfindungsgemäße Vlies
führt im Brandfall dazu, dass keine giftigen Dämpfe
oder Gase entstehen, die Löschversuche behindern würden.
Besonders vorteilhaft ist die Vorkonfektionierung, so dass am Montageort
nur noch die verpackte Isolationseinheit ausgepackt und unmittelbar
um den zu isolierenden Körper gelegt werden muß.
Die erfindungsgemäße Vorkonfektionierung bedeutet
dabei eine Anpassung der Größe und Form der Isolierung
an die jeweiligen Wärmespeicher der unterschiedlichen Hersteller
bereits vor dem Auslieferungszustand an den verarbeitenden Handwerksbetrieb.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die vorkonfektionierte
Isolationsschicht aus einem faserigen, komprimierbaren Material
besteht, wobei die Isolationsschicht im vormontierten Zustand eine
Dicke aufweist, die größer ist als diejenige Dicke
im montierten Zustand. Durch diese besonders vorteilhafte Lösung
wird zum eine einfache Montage auch bei tiefen Temperaturen ermöglicht, als
auch ein dichtes Anliegen am Speicherbehälter während
des Betriebs erreicht werden. Da komprimierbares Material in Überdimension
verwendet wird, kann mit Vorteil die Erwärmung zur Montage
bei niedrigen Temperaturen entfallen. Vorteilhaft ist auch, dass
die fertig montierte Isolationsschicht komprimiert ist und somit
von sich aus aufgrund gewisser Rückstellkräfte
eine Anpassung an geänderte Temperaturen und damit Volumina
des Speicherbehälters vornimmt. Aufgrund der Komprimierung
des Isolationsmaterials liegt die erfindungsgemäße
Umhüllung auch an den kritischen Schulter- und Kopfbereichen der
Speicherbehälter dicht an, so dass ein wärmeabführender
Kamineffekt nicht auftreten kann.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Isolationsschicht
aus Mineralwolle, Schafwolle, Flachswolle oder einem Gemisch aus zwei
oder mehreren dieser Materialien besteht. Besonders bevorzugt ist
dabei die Verwendung von Mineralwolle, insbesondere Steinwolle.
Dieses Material ist praktisch unbrennbar, zeigt keine Wärmeausdehnung
bei den Montage- und Betriebstemperaturen und lässt sich
manuell leicht komprimieren.
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Besonders
vorteilhaft ist, wenn die Dicke der Isolationsschicht im vormontierten
Zustand das 1,2 bis 2,5 fache derjenigen Dicke im montierten Zustand beträgt.
Bei dieser Kompression ist das erzielte Raumgewicht und die Anschmiegung
an den Speicherbehälter optimal.
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Beträgt
die Dicke der Isolationsschicht im vormontierten Zustand zwischen
80 mm und 150 mm, insbesondere zwischen 100 mm und 120 mm, so wird
eine ausreichende Dimensionierung im komprimierten Zustand für
alle Anwendungsbereiche erreicht.
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Die
Verarbeitung wird erleichtert und das Anliegen am Speicherbehälter
verbessert, wenn die Deckschicht wenigstens ein Verbindungsmittel,
insbesondere einen Klettstreifen oder einen Reißverschluß,
zur Verbindung zweier Kanten der Deckschicht miteinander aufweist.
Hierdurch kann mit Vorteil die Umhüllung einfach um den
zylindrischen Teil des Speicherbehälters gelegt und geschlossen
werden.
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Hinsichtlich
des oberen Abschlusses der Wärmeisolierung schlägt
die Erfindung vorteilhaft vor, Verbindungsmittel zu einem Deckel,
insbesondere einen Klettstreifen oder einen Reißverschluß,
zur Verbindung der Deckschicht mit dem Deckel vorzusehen. Diese
Verbindungsmittel können gleichartig zu den Verbindungsmitteln
der Mantelfläche sein.
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Ist
die Isolationsschicht an ihren Randbereichen angeschrägt
ausgebildet, so wird der Kontakt der Randbereiche verbessert und
damit die Wirksamkeit der Wärmeisolierung.
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Die
Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter
Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere
vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen
sind.
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Funktionsmäßig
gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die
Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
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1a + 1b:
eine erfindungsgemäße Umhüllung im vormontierten
Zustand in perspektivischer Ansicht und
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2:
eine teilweise geschnittene Ansicht im montierten Zustand
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1a, 1b zeigt
eine mattenartig zugeschnittene erfindungsgemäße
Umhüllung 1 sowie den dazugehörigen Deckel 6 im
vormontierten Zustand. Die Umhüllung 1 ist in
etwa als Zylindermantel 8 ausgebildet. Schematisch sind
Verbindungsmittel 5, hier Reissverschlüsse 5 an
den Randbereichen 7 des Zylindermantels 8 zu erkennen,
wobei zwei der Reißverschlüsse 5 zur
Schließung des Zylindermantels und zwei zur jeweiligen
Verbindung mit Deckel 6 und nicht dargestelltem Bodenteil
vorgesehen sind. Weiterhin sind vier Durchgangsöffnungen 9 dargestellt,
durch die im montierten Zustand Verrohrungen des Speicherbehälters
dringen. Die Isolationsschicht 3 ist auf der Deckschicht 2 aufgeklebt,
insbesondere mittels maschinell aufgetragenem Sprühkleber.
Die Deckschicht 2 besteht aus einer Gewebeschicht oder einer
PE-Folie, die Isolationsschicht 3 besteht aus Mineralwolle
mit einer Dicke von 120 mm. Die Isolationsschicht 3 ist
aufgenommen zwischen der Deckschicht 2 und der Vliesschicht 4,
die den direkten Kontakt der Mineralwolle zu einem Verwender verhindert.
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Derartige
Matten sind auf die Maße der bekannten Speicherbehälter
unterschiedlicher Hersteller angepasst, so dass der Speicherbehälterhersteller
die jeweils passende, vorkonfektionierte Umhüllung seinen
Kunden, nämlich Handwerksbetrieben, zusammen mit dem entsprechenden
Speicherbehälter anbieten kann. Die erfindungsgemäße
Umhüllung 1 wird vor Ort vom Handwerker um den
Speicherbehälter herum gelegt, und zunächst als
Zylindermantel mittels der Reißverschlüsse 5 geschlossen.
Sodann wird der Deckel 6 aufgelegt und ebenfalls mit Reißverschlüssen 5 am
Zylindermantel 6 befestigt.
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Bei
der Montage wird die Isolationsschicht 3 komprimiert, hier
von 120 mm auf etwa 80 mm, wodurch sie sich in jedem Bereich des
Speicherbehälters dicht an diesen anschmiegt.
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Dies
ist in 2 dargestellt. Gut zu erkennen ist, wie sich die
Isolationsschicht 3 bei der Montage komprimiert hat, wobei
die Kompression im Schulterbereich des Speicherbehälters
naturgemäß geringer ausgefallen ist.
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- 1
- Umhüllung
- 2
- Deckschicht
- 3
- Isolationsschicht
- 4
- Schutzschicht
- 5
- Verbindungsmittel,
Reißverschlüsse
- 6
- Deckel
- 7
- Randbereich
- 8
- Zylindermantel
- 9
- Durchgangsöffnung
- 10
- Speicherbehälter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006050939
A1 [0007]
- - DE 202007013688 U1 [0008]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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