DE2615132A1

DE2615132A1 - Sonnenkollektor

Info

Publication number: DE2615132A1
Application number: DE19762615132
Authority: DE
Inventors: Diethelm Dipl Ing Mettler
Original assignee: Alusuisse Holdings AG
Current assignee: Alcan Holdings Switzerland AG
Priority date: 1976-03-23
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1977-10-06
Also published as: CH606942A5

Description

Sonnenkollektor
Die Erfindung betrifft einen Soihnenkollektor mit wenigstens einem, in einem teilweise isolierenden Gehäuse untergebrachten und der Sonneneinstrahlung ausgesetzten metallischen Einsatz, beispielsweise einem Metallblech, und an jenem angelegten Leitungen für ein wärmeleitendes Strömungsmedium.
Solche Einsätze oder Kollektorplatten als Bestandteile eines Sonnenkollektors für die Warmwassererzeugung haben die Aufgabe, die diffus auf den Kollektor auftreffende Sonnenenergie dem Wärmeträger oder Strömungsmedium (z.B.
Wasser) zuzuführen. In vielen Fällen werden hierfür Elemente und Materialien eingesetzt, welche die Wärmeenergie dank optimaler Wärmeleitung der Kollektorpiatte von ihrer gesamten Oberfläche zu den Orten, in welchen das Wärmeträgermedium zirkuliert, transportieren.
So finden beispielsweise Kupferbleche als Einsätze Verwendung, über denen in größeren Abständen zueinander Rohrleitungen für das Strömungsmedium liegen; trotz eines günstigen Wirkungsgrades fand dieses System angesichts der hohen Werkstoffkosten keinen Eingang in die Praxis. Ebenfalls führte die Verwendung gesickter Aluminiumbleche bisher zu keinem praktischen Erfolg.
So hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, einen Sonnenkollektor der eingangs erwähnten Art unter Meidung der erkannten Mängel in neuartiger Form zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt ein Sonnenkollektor mit wenigstens einem aus mehreren Aluminiumprofilen zusammengefügten einheitlichen Kollektoreinsatz, dessen Aluminiumprofile jeweils beidseitig eines etwa in Profilmitte verlaufenden ausgekleideten Hohlraumes oder Rohres für das Strömungsmedium flügelartige Flansche oder Anformungen aufweist. Dabei sollen diese Anformungen bevorzugtermaßen durch Verbindungsglieder miteinander fest - aber lösbar - verbunden sein, beispielsweise durch auf die Profilkanten aufsteckbare H-förmige Verbindungsstreifen.
Erfindungsgemäß können einfache Strangpressprofile in Form eines Rohrquerschnittes mit flankierenden Flanschen herangezogen werden.
Um nun dieses Aluminiumprofil vor aggressiven Strömungsmedien zu schützen - und damit das Verwendungsgebiet zu erweitern -, wird vorgeschlagen, den durchströmten Hohlraum auszukleiden. Hierzu führt man in letzteren vorteilbafterweise ein Kupfer rohr mit möglichst enger Passung ein, die einen optimalen Wärmeübergang zwischen Auskleidunz und Aluminiumprofil gewährleistet.
Mach einem weiteren merkmal der Erfindung soll das Kupferrohr aus einer sehr dünnen Folie bestehen, welche sich durch den Betriebsdruck des Strömungsmediums permanent an die Innenwandung des Hohlprofils anlegt. Diese Ausführung erlaubt in bestechend einfacher Weise einen schnellen - kostensparenden -Zusammenbau sowie eine günstige Wartung.
Im Rahmen der Erfindung liegen auch Kollelttoreinsätze, deren Kupferrohre mit dem Aluminiumprofil fest verbunden werden, beispielsweise durch Aufweitung des Kupferrohres mittels eines hindurchgezogenen Dornes oder durch eine kurzzeitige Erhöhung des Rohrinnendruckes.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbesipiele sowie anhand der Zeichnung: diese zeiXt in Fig. 1: einen Einsatz für einen Sonnenkollektor in geschnittener Schrägsicht; Fig. 2: eine entsprechende, vergrößerte Darstellung von Details weiterer Ausführungsformen.
Pin in der Zeichnung nicht weiter dargestellter Sonnenkollektor A besteht i.w. aus einem den Einsatz R umgebenden flachen Gehäuse, dessen Boden und Wandungen eine niedrige Wärmedurchgangszahl aufweisen, während die durchsichtige Deckelplatte einen ungehinderten Lichteinfall gewährleistet.
Der Kollektoreinsatz R ist aus mehreren Aluminiumprofilen 1, 2, 3 mittels - in Fig 1 - querschnittlich H-förmiger Kupplungsstreifen 4 zu einer festen inheit zusammengefügt. Die Aluminiumprofile 1, 2, 3 können in Pfeilrichtun Z zegeneinander verschoben werden.
Etwa in der Mittelachse M es Aluriiniumprofiis 1, 2, 3 ist aus diesem-unter Bildung zweier flügelartiger flächiger Anformungen 7 - ein Rohr 5 zur Aufnahme eines flüssigen oder gasförmigen Strömungsmediums herausgeformt; dieses erwärmt sich in Abhängigkeit von der Intensität der auf die Aluminiumprofile 1, 2, 3 auftreffenden Strahlen und leitet die aufgenommene Wärme zu einem - in der Zeichnung vermachl@ssigten - Verbraucher weiter.
Das Rohr bzw. der Hohlraum 5 des bevorzugt stranggepreßten Aluminiumprofils 1, 2, 3 wird mit einer korrosionshemmenden Kupferschicht 6 ausgekleidet.
So kann z.B. ein Kupferrohr 6 enger Passung eingeführt werden und etwa mittels eines Dornes oder durch eine schlagartige Bruckerhöhung aufgeweitet und an den Hohlraum bzw. das Rohr 5 des Aluminiumprofils 1, 2, 3 angepreßt werden.
Verwendet man eine sehr dühne Kupferfolie, kann diese vom herrschenden Betriebsdruck des Strömungsmediums permanent an die Innenwandung des Aluminiumprofils 1, ?, 3 gedrückt werden.
Fig. 2 verdeutlicht weitere Ausführungen von Kupplungselementen, die auf der linken Figurenseite als querschnittl.ich U-förmiges Steckglied 4u an das eine Aluminiumprofil 1 angeformt sind und den flachen Rand 8 des angrenzenden Aluminiumprofils 2 aufnehmen. Die querschnittlich teilringartige Kupplungsrinne 4 der rechten Figurenhälfte 4r nimmt einen Keder q des benachbarten Aluminiumprofils 2 auf, das im gewählten Ausführungsbeispiel randwärts mit einem Kederkern 10 versehen ist.
L e e r s e i t e

Claims

P A T P N T A ibj 5 P R ú C H H @ 1. Sonnenkollektor mit wenigstens einem in einem teilweise isolierenden Gehäuse untergebrachten und der Sonneneinstrahlung ausgesetzten metallischen Einsatz, beispielsweise einem Me tallblech, und an jenen angelegten Leitungen für ein wärmeleitendes Strönungsmedium, gekennzeichnet durch einen aus mehreren Aluminiumprofilen (1, 2, 3) zusammengefügten einheitlichen l'ollektoreinsatz (R), dessen Aluminiumprofile jeweils beidseits eines etwa in Profilmitte (M) verlaufenden ausgekleideten Hohiraumes oder Rohres (5) für das Strömungsmedium flügelartige Flansche oder Anformungen (7) aufweisen.
2. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Rohr (5) eine dessen Innenwandung abdeckende korrosionshemmende Einlageschicht (6) untergebracht ist.

3. Sonnenkollektor nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine die Innenwandunoi des Rohres (5) überziehende Kunststoffschicht (6).

4. Sonnenkollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das im Pohr (5) eine dessen Innenwandung abdeckende Kupferschicht (6) untergebracht ist.

Sonnenkollektor nach Anspruch 1 oder 4, gekennzeichnet,durch ein im Rohr (5) des Aluminiumprofils (1, 2, 3) angeordnetes Kupferrohr (6) enger Passung.

5. Sonnenkollektor nach wenistens einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein Rohr (6) aus Folie, welches durch den Betriebsdruck permanent an die Profilwandung (5) preßbar ist.

7. Sonnenkollektor nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumprofile (1, 2, 3) durch Verbindun.sleder (4) in Betriebszustand miteinander fest verbunden sina.

R. Sonnenkollektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der flügelartigen Anformungen (7) durch Verbindungsstreifen (4) miteinander lösbar verbunden sind.

9. Sonnenkollektor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumprofile (1, 2, 3) in/an den Verbindungsstreifen (4) gegeneinander verschieblich sind.

10. Sonnenkollektor nach einem der Ansprüche 7 bis Q, gekennzeichnet durch Verbinduns streifen mit wenigstens einem querschnittlich U-förmigen Steckglied (4, 4u, 4r).

11. Sonnenkollektor nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein an einer Cante eines Aluminiumprofils (1) angeformtes etwa U-förmiges Steckglied (4u 4r), in das die freie Kante (.8) eines benachbarten Alurniniumprofils (2) eingesetzt ist.

12, Sonnenkollektor nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch ein Aluminiumprofil (2) mit einem Keder (9), welcher von einem querschnittlich teilringartigen Steckglied (4r) ) teilweise umfangen ist.

13. Sonnenkollektor nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch ein aus Aluminium strangbepreßtes Hohlprofil (1/5).

14. Verfahren zur Herstellung eines Sonnenkollektors nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aluminiumhohlprofil (1, 2, 3) hergestellt und anschließend die Innenwandung des Profilhohlraumes mit einem korrosionehemmenden überzug versehen wird.

1v, Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (1, 2, 3) aus Aluminium stranggepreßt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß in den Hohlraum (5) des Aluminiumprofils (1, 2, 3) ein Kupferrohr (6) eingeführt und durch Überdruck an die Hohlraumwandung gepreßt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferrohr (o) durch einen Aufweitdorn an die Wandung des Hohlraums (5) getrieben wird.

18. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferrohr (6) durch den Betriebsdruck des Strömungsmediums an die Wandung des Hohlraumes (5) gepreßt wird.