DE2602320A1

DE2602320A1 - Solar energy powered water heater - has black flexible pipe enclosed in absorptive protective tube with evacuated intermediate space

Info

Publication number: DE2602320A1
Application number: DE19762602320
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Pruefling
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-01-22
Filing date: 1976-01-22
Publication date: 1977-07-28

Abstract

The solar water heater for heating purposes consists of a black flexible water-carrying line enclosed in a protective tube permeable to the sun's rays. The space between the line and tube is evacuated, and the line and tube form a coil in a single plane. Pref. the tube is corrugated, and the underside of the coil is coated in reflecting material. The coil has a covering which absorbs the sun's rays. The top of the coil can have a coating which retains reflected radiation, the coil is placed in a frame or box.

Description

Vorrichtung zum Erwärmen vonDevice for heating

Wasser durch Sonnenstrahlung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser oder einem Heizmedium durch Sonnenstrahlung, die zum Ausnutzen der Sonnenenergie für Heizungszwecke ähnlich den bekannten Plattenkollektoren, die von dem zu erwärmenden Wasser durchströmt werden, auf Dächern angeordnet werden kann. Water by solar radiation The invention relates to a device for heating water or a heating medium by solar radiation, which can be used solar energy for heating purposes similar to the known plate collectors, the are traversed by the water to be heated, are placed on roofs can.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Kollektor so auszubilden, daß er bei guter Leistungsfähigkeit in der Herstellung kostengünstig ist.The invention is based on the object of such a collector to be trained so that it is inexpensive to manufacture with good performance is.

Nach der Erfindung wird eine wasserführende schwarze Leitung aus flexiblem Material, insbesondere Kunststoff, vorgesehen, die von einem gegenüber der Sonnenstrahlung durchlässigen !Schutzrohr in einem Abstand umgeben ist, wobei der Rqum zwischen der wasserführenden Leitung und dem Schutzrohr evakuiert ist und diese Rohranordnung in einer Ebene eine Wicklung bildet.According to the invention, a water-bearing black pipe is made of flexible Material, in particular plastic, is provided that is exposed to solar radiation permeable ! Protective tube is surrounded at a distance, whereby the Rqum is evacuated between the water-carrying line and the protective pipe and this Tube arrangement forms a winding in one plane.

;Durch die Anordnung einer schwarzen Leitung in einem evakuierten Schutzrohr wird die Wärmeabgabe des von der Sonnenstrahlung erwärmten schwarzen Rohres durch Konvektion und Leitung gering gehalten, so daß ein günstiger Wirkungsgrad erzielt werden kann. Die Anordnung der Rohrleitung in Fprm einer Wicklung zur Ausbildung einer Fläche bringt den Vorteil mit sich, daß nur an zwei Stellen, d. h.; By placing a black line in an evacuated Protective tube is the heat emission of the black warmed by solar radiation Pipe kept low by convection and conduction, so that a favorable efficiency can be achieved. The arrangement of the pipeline in Fprm a winding for training an area has the advantage that only in two places, i. H.

am Anfang und äm Ende des Schutzrohres, eine Abdichtung gegenüber dem Vakuum im Schutzrohr vorgesehen werden muß.at the beginning and at the end of the protective tube, a seal opposite the vacuum in the protective tube must be provided.

Schließlich können die schwarze Leitung und das Schutzrohr kostengünstig aus Kunststoff gefertigt und in einfacher Weise zur Ausbildung eines Kollektors angeordnet werden.Finally, the black wire and the protective tube can be inexpensive made of plastic and in a simple way to form a collector to be ordered.

Damit die Berührungsfläche zwischen der schwarzen Leitung und dem Schutzrohr möglichst gering gehalten wird, kann das |Schutzrohr auf der Innenseite mit Noppen, Rippen oder dergleichen versehen sein. Vorteilhafterweise wird jedoch ein gewelltes Schutzrohr vorgesehen, da sich hierdurch auch bei einer geringen Wandstärke eine ausreichende Stabilität ergibt und keine örtlichen Wandverdickungen, wie z. B. für Rippen, vorgesehen zu werden brauchen und sich dennoch nur einzelne Berührungspunkte zwischen dem Schutzrohr und der schwarzen Leitung ergeben. Zweckmäßigerweise wird der kleinste Innendurchmesser des Schutzrohres etwas größer gewählt als der Außendurchmesser der Leitung.So that the contact area between the black line and the Protection tube is kept as small as possible, the | protection tube on the inside be provided with knobs, ribs or the like. However, it is advantageous a corrugated protective tube is provided, as this means that even with a small wall thickness gives sufficient stability and no local wall thickenings, such as. B. for ribs need to be provided and yet only individual points of contact between the protective tube and the black cable. Appropriately is the smallest inner diameter of the protective tube is chosen to be somewhat larger than the outer diameter the line.

Zur Verbesserung des Wirkungsgrades kann die Unterseite der fertiggestellten Wicklung mit einem reflektierendem Material beschichtet werden, so daß das Schutzrohr auf der Unterseite als Reflektor wirkt.To improve efficiency, the bottom of the finished Winding can be coated with a reflective material, so that the protective tube acts as a reflector on the underside.

Um eine Verschmutzung der Wicklung zu vermeiden, wird diese vorteilhafterweise mit einer glatten Abdeckung versehen, die gegenüber Sonnenstrahlung durchlässig ist.In order to avoid contamination of the winding, it is advantageous provided with a smooth cover that is transparent to solar radiation is.

'Eine beispielsweise Ausführungsform nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, in der Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung einen Abschnitt eines Schutzrohres mit darin angeordneter Leitung zeigt.'An example embodiment according to the invention is shown below explained in more detail with reference to the drawing, in FIG. 1 in a perspective illustration shows a section of a protective tube with a line arranged therein.

,Fig. 2 erläutert schematisch die Anordnung der Wicklung aus der Rohranordnung nach Fig. 1., Fig. 2 schematically explains the arrangement of the winding from the pipe arrangement according to Fig. 1.

Fig. 3 ist ein Querschnitt der Wicklung längs der Linie I-I.Figure 3 is a cross-section of the winding along line I-I.

Die Fig. 1 zeigt eine schwarze Leitung 1, die beispiels-,weise aus Polybuten oder einem anderen geeigneten Kunststoff besteht, der ausreichend flexibel und temperaturbeständig ist sowie gute Wärmeleiteigenschaften aufweist. Diese schwarze Leitung 1 ist von einem Schutzrohr 2 umgeben, das aus einem transparenten Kunststoff besteht. Dieses Schutzrohr 2 ist gewellt ausgebildet, wobei der kleinste Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der Leitung 1, so daß diese mit einer minimalen Kontaktfläche an den nach innen vorstehenden Wülsten des gewellten Schutzrohres 2 anliegt. Um die Wärmeabgabe der. schwarzen Leitung 1 nach außen möglichst gering zu halten, wird in dem Ringraum zwischen dieser und dem Schutzrohr 2 ein Vakuum aufrechterhalten.Fig. 1 shows a black line 1, the example, from Polybutene or another suitable plastic that is sufficiently flexible and is temperature-resistant and has good thermal conductivity properties. This black one Line 1 is surrounded by a protective tube 2 made of a transparent plastic consists. This protective tube 2 is designed to be corrugated, with the smallest inner diameter is larger than the outer diameter of the line 1, so that this with a minimum Contact surface on the inwardly protruding beads of the corrugated protective tube 2 is present. To the heat dissipation of the. black line 1 to the outside as small as possible to hold, is in the annular space between this and the protective tube 2, a vacuum maintain.

Diese durch die schwarze Leitung 1 und das Schutzrohr 2 gebildete Rohrleitungsanordnung 3 bildet, wie die Fig. 2 zeigt, eine Wicklung 4, wobei die Rohrleitung 3 spiralenförmig in einer Ebene angeordnet ist. Das in der Mitte liegende Ende der Wicklung wird unterhalb von dieser nach außen geführt.This formed by the black line 1 and the protective tube 2 As shown in FIG. 2, the pipe arrangement 3 forms a winding 4, the Pipeline 3 is arranged in a spiral in one plane. The one in the middle The end of the winding is led out below this.

Die Wicklung 4 bildet einen Kollektor, wobei die schwarze Leitung 1 von Wasser, einer nicht einfrierenden Wasser-Glykol- Lösung, einer niedrig siedenden Flüssigkeit oder einem anderen Heizmedium durchströmt wird.The winding 4 forms a collector, with the black wire 1 of water, a non-freezing water-glycol Solution, one low-boiling liquid or another heating medium is flowed through.

Zur besseren Ausnutzung der einfallenden Sonnenstrahlung kann die Unterseite der Wicklung durch Besprühen oder Bestreichen mit einer reflektierenden Beschichtung 5 (Fig. 3) versehen werden. Gegebenenfalls kann auch die Oberseite der Wicklung 4 mit einer Beschichtung versehen werden, welche die Sonnenstrahl1mg ungehindert einfallen läßt, jedoch die reflektierte Strahlung möglichst zurückhält.For better utilization of the incident solar radiation, the Underside of the winding by spraying or brushing with a reflective Coating 5 (Fig. 3) are provided. If necessary, the top can also be used the winding 4 can be provided with a coating, which the Sonnenstrahl1mg allows it to fall in unhindered, but holds back the reflected radiation as much as possible.

Wie die Querschnittsansicht in Fig. 3 zeigt, wird die Wicklung 4 zweckmäßigerweise in einem Rahmen oder Kasten 6 angeordnet, dessen Oberseite eine gegenüber der Sonnenstrahlung durchlästige Abdeckung 7 aufweist, welche die Wicklung 4 vor Verschmutzung schützt. Der Kasten 6 kann aus Kunststoff bestehen der der Umfangsform der Wicklung angepaßt sein. Die des Kastens 6 kann beispielsweise hierfür mit geeigneten Rillen oder auch Rippen 8 versehen sein, zwischen denen die Rohrleitung 3 verläuft.As the cross-sectional view in Fig. 3 shows, the winding 4 is expediently arranged in a frame or box 6, the top of which is opposite to the solar radiation has permeable cover 7, which protects the winding 4 from contamination. The box 6 can be made of plastic which is adapted to the circumferential shape of the winding be. That of the box 6 can, for example, have suitable grooves or also for this purpose Ribs 8 may be provided, between which the pipeline 3 runs.

Es sind verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Bauweise möglich, so kann beispielsweise anstelle eines gewellten Schutzrohres 2 ein Rohr mit Vorsprüngen in Form von Rippen oder Noppen vorgesehen werden. Um den Abstand zwischen den einzelnen Abschnitten der Leitung 1 möglichst gering zu halten,-kann der minimale Innendurchmesser des Schutzrohres 2 wenig größer als der Außendurchmesser der Leitung 1 gewählt werden. Anstelle der Rückseite der Wicklung kann auch die Bodenfläche des Kastens 6 mit einer reflektierenden Schicht überzogen sein.Various modifications of the construction described are possible, for example, instead of a corrugated protective tube 2, a tube with projections can be used be provided in the form of ribs or knobs. To the distance between each To keep sections of the line 1 as small as possible, the minimum inner diameter of the protective tube 2 can be chosen to be slightly larger than the outer diameter of the line 1. Instead of the rear of the winding, the bottom surface of the box 6 can also be used be coated with a reflective layer.

Gegebenenfalls kann auch die schwarze Leitung gewellt ausgebildet oder mit Vorsprüngen auf dem Umfang versehen sein und dafür glattes Schutzrohr vorgesehen werden.If necessary, the black line can also be designed to be corrugated or provided with projections on the circumference and provided a smooth protective tube will.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

| Claims 1. Device for heating a heating medium, such as z. B.

U water, characterized by solar radiation, is one water-bearing black pipe (1) made of flexible material from a solar radiation permeable protective tube (2) is surrounded at a distance that the space between the black line and the protective tube is evacuated and this pipeline arrangement (3) forms a winding (4) in one plane.

: 2. Device according to claim 1, characterized in that the protective tube (2) is designed to be corrugated.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the underside of the winding (4) coated with a reflective material (5) is.

i4. Device according to Claims 1 to 3, characterized in that that the winding is covered with a cover (7)! see is the opposite of solar radiation is permeable.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that that the winding is provided on the top with a coating that the Retains reflected radiation.

6. Device according to the preceding claims, characterized in that that the winding (4) is arranged in a frame or a box (6).