DE20209222U1 - Solar absorber with a housing and header pipe protruding from the housing - Google Patents
Solar absorber with a housing and header pipe protruding from the housingInfo
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Description
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Solarabsorber mit einem Gehäuse und aus dem Gehäuse herausragenden SammelrohrSolar absorber with a housing and a collecting pipe protruding from the housing
Die Erfindung betrifft einen Solarabsorber mit einem Gehäuse, insbesondere wannenartigen Gehäuse, einer darin angeordneten Absorberplatte, und mit der Absorberplatte wärmeleitend verbundenen Absorberrohren, die zu aus dem Gehäuse herausragenden Sammelrohren führen, um Flüssigkeit durch den Solarabsorber zu zirkulieren, wobei das Sammelrohr mit einem Ende knapp aus dem Gehäuse herausragt und an diesem Ende ein wellrohrartiger Kompensator anschließbar ist.The invention relates to a solar absorber with a housing, in particular a trough-like housing, an absorber plate arranged therein, and absorber tubes connected to the absorber plate in a heat-conducting manner, which lead to collecting tubes protruding from the housing in order to circulate liquid through the solar absorber, wherein the collecting tube protrudes just out of the housing with one end and a corrugated tube-like compensator can be connected to this end.
Ein derartiger Solarabsorber ist aus der DE 196 46 001 Al bekannt. Dort ist auch das Problem der Verbindung der Sammelrohre von nebeneinander angeordneten Solarabsorbern beschrieben, denn diese Verbindung muß dem Umstand Rechnung tragen, dass es je nach der Sonneneinstrahlung zu unterschiedlichen Wärmedehnungen kommen kann. Auch Unebenheiten am Dach bedingen technische Probleme bei der Montage mehrerer Solarabsorber unter Verbindung ihrer Sammelrohre sowie dem Anschluß der Sammelrohre von End-Absorbern zu einem Wärmetauscher. Die Verbindung zwischen Sammelrohren von nebeneinander angeordneten Solarabsorbern muß also relativ flexibel sein, um temperaturbedingte Längenausdehnungen und Unebenheiten ausgleichen zu können. Üblicherweise bestehen die hier fraglichen Sammelrohre, die im Gehäuse desSuch a solar absorber is known from DE 196 46 001 Al. This also describes the problem of connecting the collector pipes of solar absorbers arranged next to each other, because this connection must take into account the fact that different thermal expansions can occur depending on the solar radiation. Unevenness on the roof also causes technical problems when installing several solar absorbers and connecting their collector pipes, as well as connecting the collector pipes of end absorbers to a heat exchanger. The connection between collector pipes of solar absorbers arranged next to each other must therefore be relatively flexible in order to be able to compensate for temperature-related length expansions and unevenness. The collector pipes in question here, which are located in the housing of the
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Absorbers unten bzw. oben verlaufen, aus einem durchgehenden Metallrohr, das mit beiden Enden aus dem Gehäuse des Solarabsorbers herausgeführt ist. In der DE 196 46 001 Al ist vorgeschlagen, dass wenigstens ein aus dem Gehäuse herausragendes Ende zumindest eines der Sammelrohre als flexibles Wellrohr ausgebildet und fest mit dem Sammelrohr verbunden ist. Konkret soll der als flexibles Wellrohr ausgebildete Endabschnitt des Sammelrohres bereits innerhalb des Gehäuses des Solarabsorbers beginnen. Dadurch soll es möglich sein, die Absorberplatte samt Absorberrohren und Sammelrohr ohne Demontage des Gehäuses im Gehäuse zu platzieren bzw. aus dem Gehäuse wieder herauszunehmen. Es braucht lediglich der wellrohrförmig ausgestaltete Endabschnitt der Sammelrohre zu diesem Zweck komprimiert und ggf. gebogen zu werden. Nach dem Einfügen der Absorberplatte in das Gehäuse und nach dem Durchführen der Sammelrohrenden durch entsprechende Gehäuseaussparungen lässt man die wellrohrförmig ausgebildeten Endabschnitte wieder expandieren. Darüber hinaus gleichen die wellrohrartigen Sammelrohr-Endabschnitte Unebenheiten der Dachfläche und temperaturbedingte Längenausdehnungen aus.Absorber run at the top and bottom, respectively, from a continuous metal tube, both ends of which lead out of the housing of the solar absorber. DE 196 46 001 A1 proposes that at least one end of at least one of the collecting pipes protruding from the housing is designed as a flexible corrugated pipe and is firmly connected to the collecting pipe. Specifically, the end section of the collecting pipe designed as a flexible corrugated pipe should already begin inside the housing of the solar absorber. This should make it possible to place the absorber plate together with the absorber pipes and collecting pipe in the housing or to take them out again without dismantling the housing. All that is needed for this purpose is to compress and, if necessary, bend the end section of the collecting pipes designed in the shape of a corrugated tube. After inserting the absorber plate into the housing and after leading the collecting pipe ends through corresponding housing recesses, the end sections designed in the shape of a corrugated tube are allowed to expand again. In addition, the corrugated pipe-like manifold end sections compensate for unevenness in the roof surface and temperature-related linear expansion.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Solarabsorber zu schaffen, der ebenso montagefreundlich ist, wie der Solarabsorber gemäß dem Stand der Technik, der darüber hinaus jedoch mehr Freiheitsgrade bzgl. der Verbindung mehrerer Solarabsorber bietet.The present invention is based on the object of creating a solar absorber which is just as easy to install as the solar absorber according to the prior art, but which also offers more degrees of freedom with regard to the connection of several solar absorbers.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Zum einen soll also das aus 0 dem Gehäuse herausragende Ende des Sammelrohres nur knapp aus diesem herausragen, so dass sich die Absorberplatte samt Absorberrohren und Sammelrohr ohne Demontage des Gehäuses in dieses einsetzen oder bei Bedarf aus diesem wieder entfernen lässt. Zum anderen erlaubt die Erfindung den Anschluß beliebiger Kompensatoren, d.h. insbesondere unterschiedlich langer Kompensa-This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1. On the one hand, the end of the collector pipe protruding from the housing should only just protrude from it, so that the absorber plate together with absorber pipes and collector pipe can be inserted into the housing without dismantling it or removed from it again if necessary. On the other hand, the invention allows the connection of any compensators, i.e. in particular compensators of different lengths.
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toren abhängig vom gewünschten Abstand zwischen benachbarten Solarabsorbern oder Unebenheiten der Dachfläche, die es auszugleichen gilt. Auch wird die Länge des Kompensators nicht unwesentlich beeinflusst von den Temperaturschwankungen am Aufstellungsort der Solarabsorber. All diese äußeren Gegebenheiten können erfindungsgemäß problemlos beherrscht werden. Im übrigen zeichnet sich die Erfindung durch eine besonders einfache und dennoch funktionssichere Konstruktion aus, wonach der Kompensator an dem aus dem Gehäuse herausragenden Ende eines Sammelrohrs mittels einer Schraubverbindung angeschlossen wird. Dabei gilt es, diese Schraubverbindung konstruktiv einfach zu gestalten, ohne dass die Gefahr von Leckagen entstehen. Die erfindungsgemäß vorgesehenen auf- und umgebördelten Umfangsränder von Sammelrohr und Kompensator bzw. Kompensatorrohr sind mechanisch äußerst fest und dementsprechend funktionssicher. Sie erlauben die Aufbringung hoher Schraub- und damit Dichtkräfte. Vorzugsweise ist zwischen den einander zugewandten umgebördelten Rändern von Sammelrohr und Kompensator noch eine Ringdichtung, zum Beispiel O-Dichtung eingefügt.tors depending on the desired distance between neighboring solar absorbers or unevenness of the roof surface that needs to be compensated. The length of the compensator is also significantly influenced by temperature fluctuations at the location where the solar absorbers are installed. All of these external conditions can be easily controlled with the invention. In addition, the invention is characterized by a particularly simple and yet functionally reliable construction, according to which the compensator is connected to the end of a collecting pipe protruding from the housing by means of a screw connection. The aim is to make this screw connection structurally simple without creating the risk of leaks. The flanged and beaded peripheral edges of the collecting pipe and compensator or compensator pipe provided according to the invention are mechanically extremely strong and therefore functionally reliable. They allow the application of high screw and thus sealing forces. Preferably, a ring seal, for example an O-seal, is inserted between the facing flanged edges of the collecting pipe and compensator.
Aufgrund der Anordnung des Kompensators außerhalb des Gehäuses und des Anschlusses am Absorber-Sammelrohr mittels Verschraubung, lässt sich der Kompensator bei Bedarf jederzeit zerstörungsfrei austauschen. Der Kompensator ist nicht Bestandteil des Kollektors bzw. Absorbers. Der Kompensator erfüllt sämtliche Bedingungen für einen mechanischen Ausgleich. Insbesondere behindert der Kompensator nicht die Montage oder Demontage von Absorberplatte samt Absorberrohren und SammeIrohr als Ganzes, d.h. als Baueinheit. Um diese einheitliche Montage oder Demontage zusätzlich zu fördern, kann vorgesehen sein, dass das Anschlußende des Sammelrohrs sich durch eine Gehäuseöffnung hindurcherstreckt, die so groß bemessen ist, dass die Absorberplatte samt Absorberrohren und Sammelrohr ohne Demontage der die Gehäuseöffnung umfassenden oder gegenüberliegenden Gehäusewand in das Gehäuse einsetzbar ist. Bei einer vorteilhaftenDue to the arrangement of the compensator outside the housing and the connection to the absorber manifold by means of a screw connection, the compensator can be replaced at any time without causing any damage. The compensator is not part of the collector or absorber. The compensator meets all the conditions for mechanical compensation. In particular, the compensator does not hinder the assembly or disassembly of the absorber plate, absorber tubes and manifold as a whole, i.e. as a structural unit. In order to further promote this uniform assembly or disassembly, it can be provided that the connection end of the manifold extends through a housing opening that is dimensioned so large that the absorber plate, absorber tubes and manifold can be inserted into the housing without dismantling the housing wall surrounding the housing opening or opposite it. In an advantageous
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Ausführungsform kann die Gehäuseöffnung in vertikaler Richtung langlochartig ausgebildet sein, wobei die Länge der Gehäuseöffnung etwa dem doppelten maximalen Durchmesser der Kompensatoranschlussmittel an dem aus dem Gehäuse herausragenden Ende des Sammelrohrs entspricht.In one embodiment, the housing opening can be designed as an elongated hole in the vertical direction, the length of the housing opening corresponding approximately to twice the maximum diameter of the compensator connection means at the end of the collecting pipe protruding from the housing.
Der Kompensator besteht in der Regel aus Edelstahl und ist in axialer Richtung um etwa 20 bis 30 % seiner ursprünglichen Länge komprimierbar.
10The compensator is usually made of stainless steel and can be compressed axially by about 20 to 30% of its original length.
10
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Solarabsorbers mit Kompensator anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:A preferred embodiment of a solar absorber with compensator designed according to the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing. They show:
Figur 1 die Zuordnung eines Kompensators zu einem ausFigure 1 shows the assignment of a compensator to a
dem Gehäuse eines Solarabsorbers nur knapp vorstehenden Ende eines Absorber-Sammelrohrs in perspektivischer Darstellung; undthe end of an absorber manifold just protruding from the housing of a solar absorber in perspective view; and
Figur 2 einen Längsschnitt durch das aus dem GehäuseFigure 2 shows a longitudinal section through the housing
eines Solarabsorbers herausragende Ende eines Absorber-Sammelrohrs mit Mitteln zum Anschluß eines Kompensators sowie einen Längsschnitt des zugeordneten Endes eines Kompensators bzw. Kompensatorrohres. a solar absorber, a protruding end of an absorber manifold with means for connecting a compensator, and a longitudinal section of the associated end of a compensator or compensator pipe.
In Figur 1 ist lediglich ein Eckbereich eines Solarabsorbers mit einem wannenartigen Gehäuse 10 und einer darin angeordneten Absorberplatte dargestellt, an deren Unterseite wärmeleitend Absorberrohre angeordnet, insbesondere angelötet oder angeschweißt sind, die zu aus dem Gehäuse herausragenden Sammelrohren führen, von denen lediglich ein aus dem Gehäuse 10 herausragendes Ende 12 in Figur 1 dargestellt ist. An dieses Ende 12 ist ein wellrohrartiger Kompensator 13 anschließbar. Wie sowohl in Figur 1 als auch in Figur 2 erkennbar, ragt das entsprechen-In Figure 1, only a corner area of a solar absorber is shown with a trough-like housing 10 and an absorber plate arranged therein, on the underside of which heat-conducting absorber tubes are arranged, in particular soldered or welded, which lead to collecting tubes protruding from the housing, of which only one end 12 protruding from the housing 10 is shown in Figure 1. A corrugated tube-like compensator 13 can be connected to this end 12. As can be seen in both Figure 1 and Figure 2, the corresponding
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de Sammelrohr nur knapp aus dem Gehäuse 10 heraus. Entsprechend Figur 2 ist das aus dem Gehäuse herausragende Ende 12 des Sammelrohrs auf- und umgebördelt unter Ausbildung eines sehr festen sich radial nach außen erstreckenden Umfangsrandes 14, der eine Überwurfmutter 15 hält, wobei das Gewindegegenstück 16 an einem entsprechend auf- und umgebördelten Ende 17 des Kompensators 13 gehalten ist. Zwischen den einander zugekehrten auf- und umgebördelten Umfangsrändern von Sammelrohr und Kompensator ist eine Ringdichtung 18 eingepaßt. Diese kann als Scheibenringdichtung oder O-Ringdichtung ausgebildet sein. An dem dem Gewindestück 16 entgegengesetzten Ende des Kompensators 13 ist bei der dargestellten Ausführungsform gemäß Figur 1 eine Überwurfmutter 19 entsprechend der Überwurfmutter 15 durch einen in der vorbeschriebenen Weise auf- und umgebördelten Umfangsrand gehalten. Statt der Überwurfmutter 19 kann auch ein Gewindegegenstück entsprechend dem Gewindegegenstück 16 vorgesehen sein. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Kompensator mit dem Ende eines Absorber-Sammelrohres eines benachbarten Solarabsorbers verbunden werden soll. Wie bereits eingangs erwähnt, besteht der Kompensator 13 vorzugsweise aus Edelstahl und ist in axialer Richtung um 20 bis 30 % seiner ursprünglichen Länge komprimierbar. Das Anschlußende 12 des Sammelrohres erstreckt sich durch eine Gehäuseöffnung 20 hindurch, die so bemessen ist, dass die Absorberplatte samt Absorberrohren und Sammelrohr ohne Demontage der die Gehäuseöffnung 20 umfassenden oder gegenüberliegenden Gehäusewand in das Gehäuse einsetzbar ist. In gleicher Weise kann die Absorberplatte samt Absorberrohren und Sammelrohr aus dem Gehäuse auch entfernt werden. Die Gehäuseöffnung 20 kann - wie ebenfalls bereits oben ausgeführt - in vertikaler Richtung langlochartig ausgebildet sein, wobei die Länge etwa den doppelten maximalen Durchmesser der Kompensatoranschlußmittel (Überwurfmutter 15) an dem aus dem Gehäuse 10 herausragenden Ende 12 des Sammelrohres entspricht. Dadurch wird die Montage bzw. Demontage von Absorberplatte samt Absorberrohren und Sammelrohr zusätzlich erleichtert.de collecting pipe only just protrudes from the housing 10. According to Figure 2, the end 12 of the collecting pipe protruding from the housing is flanged and rolled over to form a very strong circumferential edge 14 extending radially outwards, which holds a union nut 15, the threaded counterpart 16 being held at a correspondingly flanged and rolled over end 17 of the compensator 13. A ring seal 18 is fitted between the facing flanged and rolled over circumferential edges of the collecting pipe and compensator. This can be designed as a disk ring seal or O-ring seal. At the end of the compensator 13 opposite the threaded piece 16, in the embodiment shown in Figure 1, a union nut 19 corresponding to the union nut 15 is held by a circumferential edge flanged and rolled over in the manner described above. Instead of the union nut 19, a threaded counterpart corresponding to the threaded counterpart 16 can also be provided. This applies in particular if the compensator is to be connected to the end of an absorber manifold of an adjacent solar absorber. As already mentioned at the beginning, the compensator 13 is preferably made of stainless steel and can be compressed in the axial direction by 20 to 30% of its original length. The connection end 12 of the manifold extends through a housing opening 20, which is dimensioned such that the absorber plate together with absorber tubes and manifold can be inserted into the housing without dismantling the housing wall surrounding the housing opening 20 or opposite it. The absorber plate together with absorber tubes and manifold can also be removed from the housing in the same way. The housing opening 20 can - as already explained above - be designed in the form of a slot in the vertical direction, with the length corresponding to approximately twice the maximum diameter of the compensator connection means (union nut 15) at the end 12 of the collecting pipe protruding from the housing 10. This makes the assembly and disassembly of the absorber plate together with the absorber pipes and collecting pipe even easier.
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Wie Figur 1 sehr gut erkennen lässt, umfasst das Gewindegegenstück: 16 einen Abschnitt zum Angriff eines Gabelschlüssels. Dieser Abschnitt ist entsprechend der Überwurfmutter 15 ausgebildet. As can be clearly seen in Figure 1, the threaded counterpart 16 comprises a section for the engagement of an open-end wrench. This section is designed in the same way as the union nut 15.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. 10All features disclosed in the application documents are claimed as essential to the invention insofar as they are new compared to the prior art, either individually or in combination. 10
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10 Gehäuse10 Housing
11 Absorberplatte11 Absorber plate
12 aus dem Gehäuse herausragendes Ende eines12 end of a
SammelrohresCollecting pipe
13 Kompensator (Kompensator-Wellrohr)13 Compensator (compensator corrugated pipe)
14 Umfangsrand14 Perimeter edge
15 Überwurfmutter15 Union nut
16 Gewindegegenstück;16 threaded counterpart;
17 Anschlußende des Kompensators17 Connection end of the compensator
18 Ringdichtung18 Ring seal
19 Überwurfmutter 20 Gehäuseöffnung19 Union nut 20 Housing opening
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20021212 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20050909 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20080908 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20100914 |
|
| R071 | Expiry of right | ||
| R071 | Expiry of right |