DE2544915A1

DE2544915A1 - Sonnenkollektor

Info

Publication number: DE2544915A1
Application number: DE19752544915
Authority: DE
Inventors: Helmut Amann; Ernst Dipl Ing Ulli
Original assignee: Arbonia AG
Current assignee: Arbonia AG
Priority date: 1975-10-07
Filing date: 1975-10-07
Publication date: 1977-04-21

Description

Sonnenkollektor
Die Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor mit einer Kollektorplatte, wenigstens einer dazu parallelen, auf der Lichteinfallseite angeordneten lichtdurchlässigen Platte, einer Wärmeisolation am Kollektorrand sowie am Kollektorboden und einem lichtdurchlässige Platte, Eollektorplatte und Wärmeisolation haltenden und umgebenden Rahmen.
Ein derartiger Sonnenkollektor ist aus der US-PS 3 863 621 vorbekannt. Hierbei werden eine gollektorplatte und an der Lichteinfallseite angeordnete Thermopanescheiben zusammen mit einer Rand- und Bodenisolation durch einen verwindungssteifen Rahmen gehalten. Nachteilig ist, daß ein solcher flacher Sonnenkollektor durch den verwindungssteifen Rahmen unnötig aufwendig und schwer ausgebildet ist. Die Herstellungskosten sind zudem unnötig hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen bekannten Sonnenkollektor so zu verbessern, daß die Kollektoreinheit leichter und konstruktiv weniger aufwendig, daher billiger aufgebaut werden kann.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die lichtdurchlässige Platte mit einer weiteren lichtdurchlässigen Platte und/oder mit der Kollektorplatte zu einer verwindungssteifen Baueinheit verbunden ist und daß der umgebende Rahmen nicht verwindungssteif ausgebildet ist. Da durch die Erfindung die schon vorhandene Festigkeit der lichtdurchlässigen Platten und/oder der Kollektorplatte zur Bildung einer verwindungssteifen Baueinheit benutzt wird, kann der umgebende Rahmen aus leichtem Material und nicht verwindungssteifer Konstruktion gebildet werden. Damit kann dieser Rahmen sehr leicht gehalten werden, so daß die Herstellungskosten erheblich verbilligt werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unt eransprüch en.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Sonnenkollektors; Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1; Fig. 3 und 4 schematische Schnitte der Randprofile für die Schalung des Sonnenkollektors; Fig. 5 einen Teilschnitt des Anschlusses für die Eollektorplatte; Fig. 6 und 7 Teilschnitte der Verbindungen für benachbarte Kollektoren und Fig. 8 eine schematische Draufsicht einer Kollektor platte.
Der in Fig. 1 perspektivische dargestellte Sonnenkollektor 1 ist von flacher Bauart. Aus solchen Einheiten kann ein Gesamtkollektor durch Verbinden der einzelnen Kollektoren aufgebaut werden, der die gewünschte Flächenausdehnung besitzt.
Der Sonnenkollektor 1 weist an seiner Lichteinfallseite mindestens eine, vorzugsweise zwei parallele Glasplatten 2, 2' auf. Der Sonnenkollektor 1 wird am Rand und am Boden von einer rahmenartigen Schalung 3 umgeben, welche aus leichtem, nicht verwindungssteifem Material gebildet ist. An der Stirnseite 4 befinden sich Anschlüsse 5 für den Zu- und Ablauf des zu erhitzenden, flüssigen Mediums.
Wie aus Fig. 2 näher ersichtlich, bilden die Glasplatten 2, 2', welche parallel zueinander und zur Kollektorplatte 6 verlaufen, dicht abgeschlossene wärmeisolierende Räume a, b überhalb der Kollektorplatte 6 auf deren Lichteinfallseite.
Die Ränder der Glasplatten 2, 2' und der Kollektorplatte 6 sind durch dampffest eingeklebte Zwischenprofile 7, verwindungssteif miteinander verbunden. Die Glasplatten 2, 2' und die Kollektorplatte 6 bilden somit eine Baueinheit, welche dem Sonnenkollektor 1 Verwindungssteifheit verleiht.
Anstatt Glasplatten 2, 2' könnten auch Plexiglasplatten, Thermopaneplatten oder dergleichen verwendet werden.
Es wäre auch möglich, anstatt zwei Glasplatten 2, 2' lediglich eine mit der Kollektorplatte 6 verwindungssteif zu verbinden. Schließlich ist es auch möglich, zwei Glasplatten 2, 2' verwindungssteif zu verbinden und die Kollektorplatte 6 selbst nicht verwindungssteif auszubilden und mit der verwindungssteifen Platteneinheit 2, 2' zu verbinden.
Die die Platteneinheit 2, 2' und 6 umgebenden Rand- und Bodenbereiche sind mit einer üblichen Randisolation 8 bzw. Bodenisolation 9 versehen. Diese Isolation 8, 9 wird von der Schalung 3 umgeben. Diese besteht an der Längsseite aus im Schnitt in Fig. 3 dargestellten BlechprofilelO. An der Oberseite bildet dieses Profil 10 einen nach einwärts abgewinkelten Rand 11, der die äußere Glasplatte 2 übergreift. Im unteren Bereich 12 ist dieses Profil etwas nach einwärts gezogen, um dann mit einem unteren Rand 13 wieder rechtwinklig nach außen zu springen. Der Rand 13 steht nicht über den senkrecht verlaufenden Teil 14 des Profils 10 vor. Mehrere Sonnenkollektoren 1 können damit längsseits dicht aneinander angeordnet werden.
An den Schmalseiten wird das in Fig. 4 dargestellte Profil 15 verwendet. Auch hier ist ein nach einwärts abgewinkelter Rand 16 vorhanden, der über die äußere Platte 2 greift. Der untere Rand 17 steht gegenüber dem senkrechten Teil 18 vor.
In Längsrichtung müssen die Kollektoren einen gewissen Abstand voneinander haben, damit die Anschlüsse 5 miteinander verbunden werden können. Mit den Rändern 13 bzw. 17 der Profile 10 bzw. 15 ist eine Bodenschalung 19 durch Umbördeln verbunden.
An den Schmalseiten 4 wird, wie aus Fig. 5 ersichtlich, die Kollektorplatte 6 innerhalb der Schalung 3 mit Anschlußstutzen 20 ausgebildet, die zu Anschlußöffnungen 5 in den Schmalseiten 4 führen. Die Enden der Stutzen 20 werden dort durch Gummitüllen 21 gehalten, welche in die Öffnungen 5 eingekittet sind.
Die Anschlußstutzen besitzen in nach außen ausgebuchteten Rinnen 22 Dichtungsringe 23.
Die Verbindung von mehreren Kollektoren 1 miteinander kann, wie aus Fig. 6 zu ersehen, durch in die Anschlußstutzen 20 passend hineingesteckte Verbindungsrohre 24 gebildet werden.
Diese Verbindung bietet den Vorteil, daß das Verbindungsrohr 24 in Verbindung mit den elastischen Dichtungsringen 23 sowohl Winkel- wie Achsfehler, die auf Fabrikations- und Montagetoleranzen zurückzuführen sind, ausgleichen. Außerdem kann das Verbindungsrohr aus Metall ausgebildet werden. Hierdurch wird die Verbindung der einzelnen Sonnenkollektoren 1 absolut witterungsbeständig.
Bei der Verbindung der Sonnenkollektoren 1 nach Fig. 7 sind die nicht dargestellten Kollektorplatten mit ihren Anschlußstutzen 30, vorzugsweise eingekittet in die Schmalseite 4 der Schalung des Kollektors, nach außen geführt. Die zueinander gehörenden Stutzen 30 sind dann durch eine Verbindungshülse 31 miteinander verbunden, welche an ihren Enden jeweils nach außen ausgebuchtete Rinnen 32 besitzt, in denen wiederum elastische Dichtungsringe 23 sitzen.
Die Kollektorplatte 6 nach Fig. 8 besitzt parallel zueinander verlaufende, durchgehende Leitungen 35 und 36, nahe ihren Längsrändern 37 und 38. Diese Leitungen 35, 36 sind mit Änschlußstutzen 30, z.B. für die Zulaufanschlüsse und mit An~ schlußstutzen 30', z.B. für die Abläufe, versehen. Diese Anschlüsse 30 bzw. 30' könnenrach Fig. 6 bzw. 7 ausgebildet sein.
Die Leitungen 35 und 36 sind durch eine oder durch mehrere parallel angeschlossene Verbindungsleitungen 39 und 40 miteinander verbunden. Diese Ausbildung der Kollektorplatte ermöglicht den Einbezug der Sammelleitungen in die Kollektor platte und vermeidet getrennte Vorlauf- und Rücklaufleitungen.
Die Querschnitte der parallelen Verbindungsleitungen können entsprechend der Anzahl dieser Leitungen optimal angepaßt werden.
Zudem wird der Vorteil erreicht, daß die Hauptleitungen nicht nur weniger Wärme verlieren, sondern daß sie dank ihrer aktiven Fläche noch zusätzliche Strahlungswärme aufnehmen. Durch eine Montage mit leichtem Quergefälle kann eine vollstandige Entlüftung und Entleerung der Kollektorplatte auf einfachste Weise erreicht werden.

Claims

Patentansprücbe 1. Sonnenkollektor mit einer gollektorplatte, wenigstens einer dazu parallelen, auf der Lichteinfallseite angeordneten, lichtdurchlässigen Platte, einer Wärmeisolation am Kollektorrand sowie am Kollektorboden, und einem lichtdurchlässige Platte, Eollektorplatte und Wärmeisolation haltenden und umgebenden Rahmen, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässige Platte (2) mit einer weiteren lichtdurchlässigen Platte (2') und/oder mit der Kollektorplatte (6) zu einer verwindungssteifen Baueinheit verbunden ist und daß der umgebende Rahmen (3) nicht verwindungssteif ausgebildet ist.
2. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässigs Platten (2, 2') und/oder die Kollektorplatte (6) an ihren Rändern durch dampfdicbt eingeklebte Distanzprofile (7) miteinander fest verbunden sind.
3. Kollektor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der lichtdurchlässigen Platte (2') eine zweite äußere lichtdurchlässige Platte (2) über Distanzprofile (7) verklebt ist.
4. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rand- (8) und Bodenisolation (9) durch eine die äußere lichtdurchlässige Platte (2) übergreifende Schalung (3) aus Blech gehalten ist, deren Randteile(lO, 15) mit einem Bodenteil (19) verbunden sind.
5. Kollektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Randteile (10, 15) der Schalung (3) bodenseitig einen nach auswärts gerichteten Rand (13, 17) besitzen, mit dem der Rand des Bodenteils (19) durch Bördeln verbunden ist.
6. Kollektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (13) der Längsrandteile (10) der Schalung (3) gegenüber dem senkrecht zuder lichtdurchlässigen Platte verlaufenden Teile (14) zurückgesetzt ist und bündig mit diesem abschließt.
7. Kollektorplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorplatte (6) innerhalb der Schalung 19nschlußstutzen(20) besitzt, die mit Anschlußöffnungen der Schalung verbunden sind und die innere Dichtungsringe für einzusetzende Verbindungsstutzen besitzen.
8. Kollektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstutzen (20) der Kollektorplatte (6) benachbarter Kollektoren (1) durch eingesteckte Verbindungsrohre (24) miteinander verbindbar sind.
9. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstutzen (30) der Kollektorplatte (6) über die Längsseitenwand (4) nach außen geführt sind und daß die Stutzen benachbarter Kollektoren durch Verbindungshülsen (31) mit in innere Rinnen (32) eingelegten Dichtungsringen (23) verbindbar sind.
10. Kollektor, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorplatte (6) an ihren gegenüberliegenden Rändern (37, 38) kparallel verlaufende durchgehende Leitungen (35, 36) mit Anschlußstutzen (30, 30') besitzt und daß diese Leitungen über eine oder mehrere, parallel angeschlossene, schlangenförmige Leitungen (39, 40) miteinander verbunden sind.