DE212011100202U1 - Aufbau eines plastischen Flachkollektors für Sonnenenergie - Google Patents

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Abstract

Aufbau eines plastischen Flachkollektors für Sonnenenergie, wobei der Flachkollektor (10) durch Blasformen aus Kunststoff einstückig hergestellt ist und aus mehreren Röhrenabsorbern (11), einem Wassereinlaufrohr (12) und einem Wasserablaufrohr (13) besteht, wobei je zwei Röhrenabsorber (11) mittels einer Rippe (14) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang des Röhrenabsorbers (11) gerade Flächen ringförmig angeordnet sind, wobei jede gerade Fläche zu einem Kraftangriffsteil (111) gebildet werden kann, wobei bei den beiden Seiten jedes Röhrenabsorbers (11) eine Einbuchtung (141) an einer der lateralen Seiten der Rippe (14) ausgebildet ist, sodass die entsprechende Stelle an der anderen lateralen Seite konvex ausgebildet ist und ein elastisches Teil (142) bildet.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft einen Aufbau eines plastischen Flachkollektors für Sonnenenergie, welcher an einem Solarwarmwasserbereiter montiert ist und das durchfließende Wasser mit thermischer Solarenergie erwärmt, insbesondere einen Flachkollektor, bei dem eine flexible Toleranz zwischen den jeweiligen Röhrenabsorbern vorgesehen ist.
  • Stand der Technik
  • 7 zeigt einen herkömmlichen handelsüblichen Flachkollektor für Sonnenenergie, wobei der Flachkollektor 30 durch Blasformen aus Kunststoff einstückig hergestellt ist und aus mehreren Röhrenabsorbern 31, einem Wassereinlaufrohr 32 und einem Wasserablaufrohr 33 besteht, wobei die Röhrenabsorber 31 zwischen dem Wassereinlaufrohr 32 und dem Wasserablaufrohr 33 vertikal angeordnet und mit diesen beiden verbunden sind; da der Flachkollektor 30 einstückig blasgeformt ist, können je zwei Röhrenabsorber 31 mittels einer Rippe 34 miteinander verbunden werden.
  • Beim Einsatz wird der Flachkollektor 30 an einem Solarwarmwasserbereiter montiert, wobei das zu erwärmende Kaltwasser vom Wassereinlaufrohr 32 in die Röhrenabsorber 31 eingeleitet und verteilt wird; wenn der Füllstand des Kaltwassers in den Röhrenabsorbern langsam steigt, wird das Kaltwasser die Wärme der Sonne absorbieren und dadurch erwärmt werden; das erwärmte Warmwasser wird durch das Wasserablaufrohr 33 heraus fließen und in einem Wasserspeicher gespeichert werden.
  • Jedoch weist der herkömmliche Aufbau eines Flachkollektors für Sonnenenergie immer noch einige Mängel auf: zwar sind die Röhrenabsorber 31 des Flachkollektors 30 aus Kunststoff blasgeformt und besitzen dadurch eine gewisse Elastizität, doch sind die herkömmlichen Röhrenabsorber 31 im Schnitt gleichmäßig rund profiliert, sodass kein Kraftangriff wirksam auf die Innenwand der Röhrenabsorber 31 ausgeübt werden kann; es ist noch unwahrscheinlicher, mit einer klaren Kraftangriffsfläche zu rechnen. Zudem stören die die Röhrenabsorber 31 verbindenden Rippen 34 das Ausdehnen der Röhrenabsorber 31; wenn das Wasser in den Röhrenabsorbern 31 bis auf eine gewissen Temperatur erwärmt worden ist, werden sich die Röhrenabsorber 31 aufgrund der Wärme ausdehnen, wobei die Rohrwand der Röhrenabsorber 31 aufgrund der Schwierigkeit mit der Ausdehnung leicht zu Bruch oder Explosion kommen kann, wie in 8 gezeigt wird. Dies führt zu einer kürzeren Lebensdauer des herkömmlichen Flachkollektors 30.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufbau eines plastischen Flachkollektors für Sonnenenergie zu schaffen, mit dem die beim Stand der Technik genannten Mängel behoben werden.
  • Technische Lösung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Aufbau eines plastischen Flachkollektors für Sonnenenergie mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Beim erfindungsgemäßen Aufbau eines plastischen Flachkollektors für Sonnenenergie ist der Flachkollektor durch Blasformen aus Kunststoff einstückig hergestellt und besteht aus mehreren Röhrenabsorbern, einem Wassereinlaufrohr und einem Wasserablaufrohr, wobei die Röhrenabsorber zwischen dem Wassereinlaufrohr und dem Wasserablaufrohr vertikal angeordnet und mit diesen beiden verbunden sind; da der Flachkollektor einstückig blasgeformt ist, können je zwei Röhrenabsorber mittels einer Rippe miteinander verbunden werden; beim Blasformen der Röhrenabsorber des Flachkollektors wird der Außenumfang des Röhrenabsorbers direkt als Sechs- oder Achtkant mit ringförmig angeordneten geraden Flächen ausgebildet, wobei jede gerade Fläche zu einem Kraftangriffsteil gebildet werden kann; die Seitenenden des Wasserablaufrohrs des Flachkollektors sind verschlossen, wobei das Wasserablaufrohr durch die Biegung eines Verbindungsrohrs über das Oberende der beiden äußerst seitlichen Röhrenabsorber mit der Außenwelt verbunden ist; des Weiteren ist bei den beiden Seiten jedes Röhrenabsorbers eine Einbuchtung an einer der lateralen Seiten der Rippe ausgebildet, sodass die entsprechende Stelle an der anderen lateralen Seite konvex ausgebildet ist und ein elastisches Teil bildet, wobei die Einbuchtung und das elastische Teil beide V-förmig ausgebildet sind.
  • Beim erfindungsgemäßen Aufbau eines plastischen Flachkollektors für Sonnenenergie ist der Flachkollektor durch Blasformen aus Kunststoff einstückig hergestellt und besteht aus mehreren Röhrenabsorbern, einem Wassereinlaufrohr und einem Wasserablaufrohr, wobei je zwei Röhrenabsorber mittels einer Rippe miteinander verbunden sind.
  • Dabei sind am Außenumfang des Röhrenabsorbers gerade Flächen ringförmig angeordnet, wobei jede gerade Fläche zu einem Kraftangriffsteil gebildet werden kann; bei den beiden Seiten jedes Röhrenabsorbers ist eine Einbuchtung an einer der lateralen Seiten der Rippe ausgebildet, sodass die entsprechende Stelle an der anderen lateralen Seite konvex ausgebildet ist und ein elastisches Teil bildet.
  • Erfindungsgemäß sind die Einbuchtung und das elastische Teil beide V-förmig ausgebildet.
  • Erfindungsgemäß sind am Außenumfang des Röhrenabsorbers geradflächige Kraftangriffsteile ringförmig angeordnet, die einen Sechs- oder Achtkant bilden.
  • Erfindungsgemäß sind die Seitenenden des Wasserablaufrohrs des Flachkollektors verschlossen, wobei das Wasserablaufrohr durch die Biegung des Verbindungsrohrs seitlich mit der Außenwelt verbunden ist.
  • Erfindungsgemäß sind Muffen auf verschiedene Stelle des Flachkollektors aufgesteckt.
  • Erfindungsgemäß ist am Außenumfang der Muffe ein Sperrzahnteil angeordnet.
  • Erfindungsgemäß ist der Flachkollektor in ein Gerüst eines Solarwarmwasserbereiter eingebettet und an einen Wasserspeicher angeschlossen; des Weiteren sind an einer Seite des Bodens des Gerüsts Stützfüße angeordnet, wobei das wasserspeicher- und wasserablaufrohrseitige Ende des Flachkollektors höher als das wassereinlaufrohrseitige Ende desselben angeordnet ist, sodass der Flachkollektor schräg abgestellt ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Flachkollektors.
  • 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des von einem Kreis abgegrenzten Teils aus 1.
  • 3 zeigt eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Flachkollektors.
  • 4 zeigt eine Teilvergrößerung der 3.
  • 5 zeigt einen Einsatzzustand des erfindungsgemäßen Flachkollektors.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung der durch thermische Ausdehnung hervorgerufenen Verformung der erfindungsgemäßen Röhrenabsorber.
  • 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Aufbaus eines Flachkollektors.
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung des Aufreißens der herkömmlichen Röhrenabsorber.
  • 9 zeigt eine vergrößerte Darstellung des von einem Kreis abgegrenzten Teils aus 8.
  • Ausführungsbeispiel
  • Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Jedoch soll die Erfindung nicht auf die Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschränkt werden.
  • Wie in 1 bis 4 gezeigt, ist der erfindungsgemäße Flachkollektor 10 durch Blasformen aus Kunststoff einstückig hergestellt und besteht aus mehreren Röhrenabsorbern 11, einem Wassereinlaufrohr 12 und einem Wasserablaufrohr 13, wobei die Röhrenabsorber 11 zwischen dem Wassereinlaufrohr 12 und dem Wasserablaufrohr 13 vertikal angeordnet und mit diesen beiden verbunden sind; da der Flachkollektor 10 einstückig blasgeformt ist, können je zwei Röhrenabsorber 11 mittels einer Rippe 14 miteinander verbunden werden; beim Blasformen der Röhrenabsorber 11 des Flachkollektors 10 wird der Außenumfang des Röhrenabsorbers 11 direkt als Sechs- oder Achtkant mit ringförmig angeordneten geraden Flächen ausgebildet, wobei jede gerade Fläche zu einem Kraftangriffsteil 111 gebildet werden kann; die Seitenenden des Wasserablaufrohrs 13 des Flachkollektors 10 sind verschlossen, wobei das Wasserablaufrohr 13 durch die Biegung eines Verbindungsrohrs 15 über das Oberende der beiden äußerst seitlichen Röhrenabsorber 11 mit der Außenwelt verbunden ist; des Weiteren ist bei den beiden Seiten jedes Röhrenabsorbers 11 eine Einbuchtung 141 an einer der lateralen Seiten der Rippe 14 ausgebildet, sodass die entsprechende Stelle an der anderen lateralen Seite konvex ausgebildet ist und ein elastisches Teil 142 bildet, wobei die Einbuchtung 141 und das elastische Teil 142 beide V-förmig ausgebildet sind.
  • Weiter wird auf 5 verwiesen. Der erfindungsgemäße plastische Flachkollektor für Sonnenenergie ist in ein Gerüst 20 eines Solarwarmwasserbereiters eingebettet und an einen Wasserspeicher 21 angeschlossen. Des Weiteren sind an einer Seite des Bodens des Gerüsts 20 Stützfüße 22 angeordnet, wobei das wasserspeicher- und wasserablaufrohrseitige Ende des Flachkollektors 10 höher als das wassereinlaufrohrseitige Ende desselben angeordnet ist, sodass der Flachkollektor 10 schräg abgestellt ist. Gemäß dem Prinzip des Verbindungsrohrs für Wasser wird das zu erwärmende Kaltwasser vom Wassereinlaufrohr 12 in die Röhrenabsorber 11 eingeleitet und verteilt; wenn der Füllstand des Kaltwassers in den Röhrenabsorbern 11 langsam steigt, wird das Kaltwasser die Wärme der Sonne absorbieren und dadurch erwärmt werden; das erwärmte Warmwasser wird durch das Wasserablaufrohr 13 und das Verbindungsrohr 15 aus den beiden äußerst seitlichen Röhrenabsorbern 11 heraus fließen und im Wasserspeicher 21 gespeichert werden.
  • Des Weiteren sind auf die Wasserein- und Wasserauslauföffnungen des Wassereinlaufrohrs 12 und der beiden äußerst seitlichen Röhrenabsorber 11 jeweils eine Muffe 16 aufgesteckt, an deren Umfang ein Sperrzahnteil 161 angeordnet ist; dadurch, dass die Sperrzahnteile 161 in einen extern angeschlossenen Wasserschlauch eingreifen, wird ein unerwünschtes Lösen des Wasserschlauches vermieden.
  • Der erfindungsgemäße Aufbau eines plastischen Flachkollektors für Sonnenenergie weist folgende Vorteile auf: der Außenumfang des Röhrenabsorbers 11 ist als Sechs- oder Achtkant mit ringförmig angeordneten geraden Flächen ausgebildet, wobei jede gerade Fläche zu einem Kraftangriffsteil 111 gebildet werden kann; durch Erwärmen findet beiden Röhrenabsorbern 11 eine thermische Ausdehnung statt, wobei die Kraftangriffsteile 111 nun zum Widerstand gegen den internen Druck dienen; aufgrund ihrer Elastizität verformen sich die elastischen Teile 142 des Flachkollektors 10 unter Krafteinwirkung, sodass sich jede Wand des Röhrenabsorbers 11 nach außen ausdehnen und verformen kann, wie in 6 gezeigt wird; somit können Risse und Explosionen der Röhrenabsorber 11, die durch nicht mehr aufnehmbare bzw. ablassbare Energie und Druck in den Röhrenabsorbern 11 hervorgerufen werden, vermieden werden, um die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Flachkollektors 10 zu verlängern.
  • Die Erfindung betrifft somit einen Aufbau eines plastischen Flachkollektors für Sonnenenergie, wobei der Flachkollektor 10 durch Blasformen aus Kunststoff einstückig hergestellt ist und aus mehreren Röhrenabsorbern 11, einem Wassereinlaufrohr 12 und einem Wasserablaufrohr 13 besteht, wobei die Röhrenabsorber 11 zwischen dem Wassereinlaufrohr 12 und dem Wasserablaufrohr 13 vertikal angeordnet und mit diesen beiden verbunden sind; da der Flachkollektor 10 einstückig blasgeformt ist, können je zwei Röhrenabsorber 11 mittels einer Rippe 14 miteinander verbunden werden; beim Blasformen der Röhrenabsorber 11 des Flachkollektors 10 wird der Außenumfang des Röhrenabsorbers 11 direkt als Sechs- oder Achtkant mit ringförmig angeordneten geraden Flächen ausgebildet, wobei jede gerade Fläche zu einem Kraftangriffsteil 111 gebildet werden kann; bei den beiden Seiten jedes Röhrenabsorbers 11 ist eine Einbuchtung 141 an einer der lateralen Seiten der Rippe 14 ausgebildet, sodass die entsprechende Stelle an der anderen lateralen Seite konvex ausgebildet ist und ein elastisches Teil 142 bildet.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die Offenbarung der vorliegenden Erfindung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Flachkollektor
    11
    Röhrenabsorber
    111
    Kraftangriffsteil
    12
    Wassereinlaufrohr
    13
    Wasserablaufrohr
    14
    Rippe
    141
    Einbuchtung
    142
    elastisches Teil
    15
    Verbindungsrohr
    16
    Muffe
    161
    Sperrzahnteil
    20
    Gerüst
    21
    Wasserspeicher
    22
    Stützfuß

Claims (7)

  1. Aufbau eines plastischen Flachkollektors für Sonnenenergie, wobei der Flachkollektor (10) durch Blasformen aus Kunststoff einstückig hergestellt ist und aus mehreren Röhrenabsorbern (11), einem Wassereinlaufrohr (12) und einem Wasserablaufrohr (13) besteht, wobei je zwei Röhrenabsorber (11) mittels einer Rippe (14) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang des Röhrenabsorbers (11) gerade Flächen ringförmig angeordnet sind, wobei jede gerade Fläche zu einem Kraftangriffsteil (111) gebildet werden kann, wobei bei den beiden Seiten jedes Röhrenabsorbers (11) eine Einbuchtung (141) an einer der lateralen Seiten der Rippe (14) ausgebildet ist, sodass die entsprechende Stelle an der anderen lateralen Seite konvex ausgebildet ist und ein elastisches Teil (142) bildet.
  2. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtung (141) und das elastische Teil (142) beide V-förmig ausgebildet sind.
  3. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die am Außenumfang des Röhrenabsorbers (11) ringförmig angeordneten Kraftangriffsteile (111) einen Sechs- oder Achtkant bilden.
  4. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenenden des Wasserablaufrohrs (13) des Flachkollektors (10) verschlossen sind, wobei das Wasserablaufrohr (13) durch die Biegung eines Verbindungsrohrs (15) seitlich mit der Außenwelt verbunden ist.
  5. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Muffen (16) auf verschiedene Stelle des Flachkollektors (10) aufgesteckt sind.
  6. Aufbau nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang der Muffe (16) ein Sperrzahnteil (161) angeordnet ist.
  7. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachkollektor (10) in ein Gerüst (20) eines Solarwarmwasserbereiter eingebettet und an einen Wasserspeicher (21) angeschlossen ist, wobei an einer Seite des Bodens des Gerüsts (20) Stützfüße (22) angeordnet sind, wobei das wasserspeicher- und wasserablaufrohrseitige Ende des Flachkollektors (10) höher als das wassereinlaufrohrseitige Ende desselben angeordnet ist, sodass der Flachkollektor (10) schräg abgestellt ist.
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