DE2639727A1

DE2639727A1 - Solarheizplatte

Info

Publication number: DE2639727A1
Application number: DE19762639727
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: THERMAL ENERGY COMPONENTS Ltd
Current assignee: THERMAL ENERGY COMPONENTS Ltd
Priority date: 1975-09-06
Filing date: 1976-09-03
Publication date: 1977-03-31
Also published as: ZA765205B; FR2356096A1; ES451257A1; AU1744176A

Description

1.September 1976 D 5377 - real

Thermal Energy Components Limited, Eastwood, Nottingham

Solarheizplatte

Die Erfindung betrifft eine Solarheizplatte. Sie bezieht sich allgemein auf Solarheizer.

Um wirksam arbeiten zu können, ist es bei Solarheizern erforderlich, ein wirksames Mittel zur Absorption der Sonnenwärme und ein wirksames Mittel zur Weiterleitung der absorbierten Wärme an Wasser oder eine andere durch den Heizer hindurchfließende Flüssigkeit einzubauen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich in erster Linie auf die zweite der oben genannten Forderungen.

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Solarheizer, die gemäß der Erfindung aufgebaut sind, enthalten eine Anzahl von neuen Merkmalen, von denen jedes entweder für sich oder, vorzugsweise, in Kombination verwendet werden kann.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist eine Solarheizplatte vorgesehen, die ein Paar von in Abstand zueinander verlaufenden Sammlerrohren enthält, die durch eine Vielzahl von parallelen Umlaufrohren verbunden sind, wobei die Umlaufrohre durch eine sich über die Platte und um einen Teil der Oberfläche eines jeden Umlaufrohres herum erstreckende Metallfolie miteinander verbunden sind und die Folie in innigen Kontakt mit jedem der Umlaufrohre durch einen Druck gepreßt wird, der durch eng und fest eingepaßte Abschnitte aus Isoliermaterial zwischen den benachbarten Rohren ausgeübt wird.

Das Isoliermaterial kann aus separaten Streifen bestehen, die zwischen den benachbarten Umlaufrohren unter Druckkontakt fest eingepaßt sind, oder es kann Vorsprünge enthalten, die auf einer oder mehreren Bahnen oder Folien aus Isoliermaterial ausgebildet sind und von denen sich jede über mehrere benachbarte Umlaufrohre erstreckt und mit Auskehlungen oder Ausnehmungen versehen ist, die über den zugeordneten Umlaufrohren und der um diese gelegten Metallfolie unter Druckkontakt fest anliegen.

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In einigen Fällen können Klammern, z.B. aus extrudiertem Kunststoff, verwendet werden, um die Metallfolie in Kontakt mit den Umlaufrohren in Abstand zueinander vor dem Einsetzen des Isoliermaterials zu halten. Danach können die Klammern Je nach Wunsch an Ort und Stelle verbleiben oder entfernt werden.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform können Klammern verwendet werden, um die Metallfolie an den Umlaufrohren über die ganze Länge der letzteren zu befestigen. Es ist früher vorgeschlagen worden, eine Anordnung dieser Art zu verwenden, bei welcher die Klammern mehr als 180 des Umfangs.der Rohre umfassen, so daß die Metallfolie ungefähr 75 % des Oberflächenbereichs jedes Rohres berührt. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die Breite der Tolienabschnitte, die sich zwischen den Klammern auf benachbarten Rohren erstrecken, größer ist als die Entfernung zwischen den Rohren selbst, und da sich das ITolienmaterial nicht ausdehnen kann, werden die Rohre zusammengezogen und verbogen, wenn die Klammern eingesetzt werden.

So ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung eine Solarheizplatte vorgesehen, die ein Paar von in Abstand zueinander verlaufenden Sammlerrohren enthält, die durch parallele Umlaufrohre miteinander verbunden sind, und die eine Metallfolie enthält, die sich zwischen den

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Umlaufrohren und um einen Teil der Oberfläche eines jeden Rohres herum erstreckt, wobei die Folie mit jedem Rohr durch eine Klammer in Eontakt gehalten wird, die über das Rohr und die dieses umgebende Folie gelegt werden kann und die parallel zueinander verlaufende Innenflächen hat, wobei die Metallfolie nicht mehr als 50 % des Oberflächenbereichs eines jeden ümlaufrohres umfaßt und die Abschnitte der Folie zwischen den benachbarten Rohren in der Breite der Entfernung zwischen den Rohren entsprechen.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht

darin, die Sammlerrohre und die Umlaufrohre in einer bevorzugten Art und Weise miteinander zu verbinden. Dies geschieht vorzugsweise durch in den Sammlerrohren angesenkte Löcher, in die die Enden d-er Umlauf rohre eingesetzt sind, wobei durch das Ansenken ein Absatz oder eine Vertiefung für das Material geschaffen wird, das beim Hartlöten der Rohre verwendet wird, und wobei durch die Herstellung der Löcher Vorsprünge auf der Innenfläche der Sammlerrohre erzeugt werden, die im Betrieb dazu dienen, im Wasser oder einer anderen durch die Rohre fließenden Flüssigkeit Turbulenzen zu erzeugen. Dieses Merkmal der Erfindung kann auch in anderen Situationen von Vorteil sein, wo Umlaufrohre für Flüssigkeiten unter einem rechten

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Winkel oder möglicherweise unter anderen Winkeln miteinander verbunden werden müssen. So ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ein Flüssigkeitsumlaufsystem vorgesehen, das aus einem Sammlerrohr und einer Vielzahl von Ablauf-■oder Abflußrohren besteht, wobei die Abflußrohre in 'angesenkten Vertiefungen, die in dem Sammlerrohr ausgebildet sind, durch Hartlöten oder auf andere Weise befestigt sind, und wobei weiterhin die Vertiefungen im Sammlerrohr Vorsprünge bilden, die zu einer turbulenten Strömung der durchlaufenden Flüssigkeit beitragen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Ig, 1 eine beim Bau einer Solarheizplatte verwendete "Rohrbatterie" in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizplatte in einem Schnitt,

3 eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizplatte in einem Schnitt,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizplatte in einem Schnitt und

Pig. 5 und Fig. 6

Teilansichten, die die Art der Verbindung zwischen dem Sammler und den Umlaufrohren, die bei der 709813/06 8 2

Heizplatte Verwendung findet, zeigen.

Mit Bezug auf die Zeichnungen ist die Heizplatte aus einem Paar von in Abstand zueinander parallel verlaufenden Sammlerrohren 5 hergestellt, die durch eine Vielzahl von in Querrichtung parallel verlaufenden Umlaufrohren 6 verbunden sind. Eine Bahn aus dünner Kupferfolie ist rundum angeordnet und erstreckt sich zwischen jedem der umlaufrohre 6 und bildet eine Fläche, die Sonnenwärme absorbieren kann. In der Praxis wird die Anordnung in einem geeigneten isolierten Bahmen gehalten, wobei ihre Oberfläche durch die Umlaufrohre und die Folie gebildet wird, die sich zwischen diesen in dichtung nach oben erstreckt, derart, daß sie Sonnenwärme durch die obere ßahmenflache empfängt, die verglast ausgebildet ist. Die nach oben gerichtete Fläche der Platte selbst ist im allgemeinen matt-schwarz angestrichen, um die Wärmeabsorption zu erhöhen.

Fm eine zufriedenstellende Wärmeleitung von der Kupferfolie zu den umlaufrohren zu gewährleisten, ist es erforderlich, daß die Folie in innigem Kontakt mit den Umlaufrohren gehalten wird. Fig. 2 zeigt eine Ausführungsfora einer Solarplatte, mit der dieser Kontakt erzielt werden kann. In Fig. 2 sind die Umlaufrohre mit 6 und die Kupferfolie mit 7 bezeichnet. Die Folie ist nacheinander um ^jedes cL_er Umlaufrohre herumgelegt, und die eioh zwischen benachbarten

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Eonren erstreckenden Folienabschnitte liegen alle annähernd in derselben horizontalen Ebene. In den Zwischenräumen zwischen den benachbarten Umlaufrohren sind Streifen 8 aus Isoliermaterial angeordnet, und sie haben solche Abmessungen, daß sie in diesen Zwischenräumen unter festem Druckkontakt eingepaßt sind, wobei der an den Seiten der Isolierstreifen 8 ausgeübte Druck die Kupferfolie in einen innigen Kontakt mit den zugeordneten Umlaufrohren zwingt.

Eine weitere Folie 9 aus Isoliermaterial ist unter der Folie 7 angeordnet, so daß die Streifen 8 zwischen der Folie 9 und der Kupferfolie an ihrem Platz gehalten werden. Die gesamte Anordnung wird dann in einen ^Malt erung srahm en eingesetzt, der am Boden und an den Seiten isoliert ist und am oberen Ende eine Glaskonstruktion hat, um es zu ermöglichen, daß Solarstrahlen die durch die Kupferfolie und die frei oder offen liegenden Teile der Umlaufrohre 6 gebildete wärmeabsorbierende Oberfläche erreichen können.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Solarplatte, bei der die Isolierstreifen 8 und die Bahn 9 der Ausführungsform nach ^ig. 2 zu einer einzigen integrierten (einstückigen) Bahn 1o zusammengefaßt sind, die eine ßeihe von in ihrer oberen Fläche ausgebildeten Ausnehmungen oder Auskehlungen 1oB aufweist, die über den

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Umlaufrohren 6 und der um diese gelegten Kupferfolie 7 unter Druckkontakt fest anliegen. Auf diese Weise üben die zwischen den Umlaufrohren vorstehenden Abschnitte 1oA der Bahn oder Folie 1o auf die um die Umlaufrohre herumgelegten Folienteile einen Druck aus und zwingen hierdurch die Folie in einen innigen Kontakt mit den Umlaufrohren. Die dargestellte Konstruktion ist in einem geeigneten isolierten Rahmen untergebracht, der z.B. dem mit Bezug auf die in ^M ig. 2 gezeigte Ausführungsform beschriebenen Rahmen entsprechen kann.

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Anordnung, bei der die Kupferfolie 7 durch Klammern 12 aus extrudiertem Kunststoff in Kontakt mit den Umlaufrohren 6 gehalten wird. Die Klammern 12 haben im allgemeinen einen U-förmigen Querschnitt, wobei die inneren Flächen der Seitenwände der Klammern parallel verlaufen. Auf diese Weise ziehen die Klammern, wenn sie eingesetzt oder -gedrückt werden, die Folie rund um die Umlaufrohre und erzeugen somit den erforderlichen Kontakt zwischen Folie und Rohren.

Durch die Ausbildung der Klammern mit parallel verlaufen den Seiten entspricht der Abstand "x" zwischen den benachbarten Seitenwänden von benachbarten Klammern dem Abstand zwischen den zugeordneten Umlaufrohren 6, so daß keine Gefahr besteht - wenn die Klammern eingesetzt werden - daß die Rohre selbst verschoben oder verdrängt

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werden. Die Zwischenräume zwischen den einander gegenüberliegenden äußeren Wänden benachbarter Klammern können mit Isolierstreifen belegt sein, die durch eine getrennte Folie aus Isoliermaterial, wie in -⁰Ig. 4 gezeigt, hinterlegt sind, oder durch Vorsprünge auf einer einzigen Folie aus Isoliermaterial, wie in ^'ig. 3 gezeigt ist, woraufhin die gesamte Anordnung in einem geeigneten Gehäuse der vorbeschriebenen Art untergebracht bzw. eingesetzt wird.

Die Fig. 5 "und 6 zeigen die Art und Weise, in der die Sammlerrohre 5 mit den Enden der Umlaufrohre 6 verbunden werden. Diese Verbindung erfolgt durch Hartlöten und die Sammlerrohre 5 sind mit Ausnehmungen (Löchern) 15 versehen, die von angesenkten Teilen 16 umgeben sind. Bei der Herstellung der köcher 15 werden rund um die Löcher nach innen gerichtete Kanten 17 erzeugt, die zusammen mit den angesenkten Teilen in den Sammlerrohren 5 Vorsprünge bilden, die die Bildung einer Wirbelströmung oder turbulenten Strömung des durch die Sammlerrohre strömenden Wassers unterstützen. Die angesenkten Teile 16 passen sich auch dem Material 18 an, das verwendet wird, um die Lötverbindungen zwischen den Sammlerrohren 5 und den Umlaufrohren 6 herzustellen. Diese Konstruktion schafft deshalb eine saubere Verbindung und verbessert gleichzeitig durch die erzeugte Turbulenz die Wärmeübertragung an das durch das System fließende Wasser.

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Es ist noch zu erwähnen, daß die oben beschriebene Anord nung auch bei der Herstellung von ganz anderen Produkten Verwendung finden kann, bei denen Sammlerrohre und Abfluß- oder ümlaufrohre miteinander verbunden werden müssen und ein turbulenter Strom durch die Sammlerrohre von Vorteil sein würde.

Die oben beschriebenen Anordnungen sind lediglich Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung und vielerlei Abwandlungen und Abänderungen sind möglich, ohne daß hierbei der Eahmen der Erfindung überschritten würde.

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Claims

Ansprüche

1.j Solarheizplatte, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Paar von in Abstand zueinander verlaufenden oammlerrohren

(5) enthält, die durch eine Vielzahl von parallelen Umlaufrohren (6) verbunden sind, wobei die Umlaufrohre

(6) durch eine sich über die Platte und um einen Teil der Oberfläche eines ^jeden Umlauf rohr es (6) herum erstreckende Metallfolie (7) miteinander verbunden sind und die Folie

(7) in. innigen kontakt mit jedem der Umlaufrohre (6) durch einen Druck gepreßt wird, der durch eng und fest eingepaßte Abschnitte (8) aus Isoliermaterial zwischen den benachbarten Hohrea (6) ausgeübt wird.

2. Solarheizplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial aus separaten Streifen (8) besteht, die zwischen den benachbarten Umlaufrohren (6) unter Druckkontakt fest eingepaßt sind.

J. Solarheizplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial Vorsprünge (1oA) enthält, die auf einer oder mehreren Bahnen oder Folien (1o) aus Isoliermaterial ausgebildet sind und von denen sieh Jede über

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mehrere benachbarte Umlaufrohre (6) erstreckt und mit Auskehlungen oder Ausnehmungen (1oB) versehen ist, die über den zugeordneten Umlaufrohren (6) und der um diese gelegten Metallfolie (7) unter Druckkontakt fest anliegen.

4-. Solarheizplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Klammern (12) dazu verwendet werden, die Metallfolie (7) in Kontakt mit den Umlaufrohren (6) vor dem Einsetzen des Isoliermaterials (8,1o) in Abstand zueinander zu halten.

5. Solarheizplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern (12) aus extrudiertem Kunststoff bestehen.

6. Solarheizplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß Klammern (12) vorgesehen sind, um die ketallfolie (?) mit den Umlaufrohren (6) in Abständen in Kontakt zu halten.

7· Solarheizplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern. (12) vorgesehen sind, um die Metallfolie (7) in Kontakt mit den Umlaufrohren (6) über ihre ganze Länge zu halten.

8. Solarheizplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

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dadurch gekennzeichnet, daß in den Sammlerrohren (5) angesenkte Löcher (15) ausgebildet sind und die -^nden der ".umlauf rohre in diese Löcher (15) eingesetzt sind, wobei durch das Ansenken ein Absatz (16) oder eine Vertiefung (16) fair das Material (18) geschaffen wird, das beim Hartlöten der Rohre verwendet wird, und daß durch die Herstellung der Löcher Yorsprünge auf der Innenfläche der Sammlerrohre (5) erzeugt werden, die in Betrieb dazu dienen, im Wasser oder einer anderen durch die Rohre (5) fließenden Flüssigkeit Turbulenzen zu erzeugen.

9. Solarheizplatte, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Paar von in Abstand zueinander verlaufenden Sammlerrohren (5) enthält, die durch parallele Umlaufrohre (6) miteinander verbunden sind, daß sie weiter eine Metallfolie (7) enthält, die sich zwischen den Umlaufrohren (6) und um einen Teil der Oberfläche eines jeden Rohres (6) herum erstreckt, wobei die Folie (?) mit federn Rohr (6) durch eine Klammer (12) in Kontakt gehalten wird, die über das Rohr und die dieses umgebende Folie gelegt werden kann und die parallel zueinander verlaufende Innenflächen hat, wobei die Metallfolie nicht mehr als 50 % des Oberflächenbereichs eines jeden Umlaufrohres umfaßt und die Abschnitte der Folie (7) zwischen den benachbarten Rohren in der Breite der JSntfernung zwischen den Rohren entsprechen.

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1ο. Flüssigkeitsumlaufsystem, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Sammlerrohr (5) und einer Vielzahl von Ablaufrohren (6) besteht, wobei die Abflußrohre (6) in angesenkten Vertiefungen (16), die in dem oammlerrohr (5) ausgebildet sind, durch .hartlöten befestigt sind · und wobei weiterhin die Vertiefungen (16) im Sammlerrohr nach innen gerichtete VorSprünge bilden, die zu einer turbulenten Strömung der durchlaufenden Flüssigkeit beitragen .

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