DE2648114C2

DE2648114C2 - Mattenartige Vorrichtung zur Erzeugung nutzbarer Wärme aus Sonnenstrahlung

Info

Publication number: DE2648114C2
Application number: DE2648114A
Authority: DE
Inventors: Edgard 3180 Wolfsburg Grundmann; Herbert Prof. Dr. Heitland; Rudolf Kroll
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: HEITLAND, HERBERT, PROF. DR.-ING. KROLL, RUDOLF GR
Priority date: 1976-10-23
Filing date: 1976-10-23
Publication date: 1986-06-26
Also published as: FR2368673A1; AT369522B; US4190038A; BR7707061A; DE2648114A1; FR2368673B3; IT1087140B; ATA741877A

Description

stutzen (3,5) auf einer quer zu den Strömungskanälen (12) verlaufenden Geraden (2) liegen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gerade (2) durch den Rand (9) gebildet ist

5. Mattenartige Vorrichtung zur Erzeugung nutzbarer Wärme aus Sonnenstrahlung mit mehreren parallel angeordneten Strömungskanälen für einen zu erwärmenden Wärmeträger, die gebildet sind durch linienförmige dichte Verbindungen von zwei übereinander gefalteten Lagen aus Folienmaterial, von denen zumindest einige linienförmige Verbindungen vor einem Rand aer Vorrichtung enden, und mit Stutzen für den Ein- und AuSvritt des· Wärmeträgers, insbesondere nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Faltkante diesen Rand (9) bildet und die Stutzen (3,4,5) im Bereich dieses Randes (9) vorgesehen sind.

Mattenartige Vorrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, wie sie die Erfindung betrifft, sind aus der US 30 22 781 in der Weise bekannt, daß die Strömungskanäle eine mäanderartige Konfiguration bilden, also die linienartigen Verbindungen von einander gegenüberliegenden Rändern der Vorrichtung ausgehend kammartig ineinandergreifen, und daß in die äußeren Kanäle ein Ein- und ein Austrittsstutzen, jeweils gebildet durch ein plastisches Rohr, einmünden. Grundsätzlich wäre es verständlicherweise auch möglich, die Strömungskanäle auch strömungsmäßig parallel zu schalten, indem die linienförmigen Verbindungen jeweifs mit Abstand von beiden ihren Enden benachbarten Rändern der mattenartigen Vorrichtung enden, so daß dort querverlaufende Kanäle entstehen, die zum Zuführen des Wärmeträgers, in der Regel Wasser, zu allen und zum Abführen des Wärmeträgers aus allen Strömungskanälen dienen.

Derartige mattenartige Vorrichtungen besitzen gegenüber ebenfalls bekannten, aus starren Bestandteilen, wie Metallplatten, aufgebauten Vorrichtungen dieser Gattung den Vorteil, daß sie eingerollt und daher leicht transportiert werden können. Ein bevorzugter Anwendungsfall derartiger mattenartiger Vorrichtungen besteht demgemäß in der Aufheizung von Wasser für ein Schwimmbad. Sobald eine Erwärmung nicht erforderlich ist oder das Schwimmbad außer Betrieb genommen werden soll, kann die mattenartige Vorrichtung leicht abgebaut und mit geringem Raumbedarf abgestellt werden.

Wie sich in der Praxis gezeigt hat, macht es aber

gerade bei einer mattenartigen Vorrichtung mit sich bei Unterdruck örtlich leicht aneinanderlegenden Folien Schwierigkeiten, den Wärmeträger vollständig aus der Vorrichtung zu entfernen.

Dieselben Schwierigkeiten ergeben sich bei der aus der DE-OS 24 42 529 bekannten formanpassungsfähigen Absorberzelle mit Wärmespeicher, die einen oberen Einlaß, einen nahe der oberen Kante seitüch ange-

!5 ordneten Entnahmestutzen für Heißwasser und einen an einer unteren Ecke vorgesehenen Ablaßstutzen aufweist In der Praxis hat es sich nicht nur als schwierig, sondern praktisch unmöglich erwiesen, durch Zusammendrücken der die Absorberzelle bildenden Folien das Wasser praktisch vollständig aus dieser zu entfernen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Art so auszubilden, daß sich der Wärmeträger mit nur geringer Mühe und schnell vollständig aus der Vorrichtung entfernen läßt Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besitzt die im Hauptanspruch angegebenen Merkmak-

Zwar ist aus der US 35 13 828 eine Solar-Wasserheizvorrichtung bekannt, die auf Dächern befestigt werden soll und Kammern enthält die über längs Geraden quer zur Strömungsrichtung angeordnete Ein- und Austrittsöffnungen miteinander in Verbindung stehen. Diese öffnungen sind aber weder zusätzlich zu ohnehin vorhandenen Ein- und Austritten für den Wärmeträger vorhanden noch bilden sie Stutzen, die während des Betriebs der Vorrichtung leicht und sicher zugeklemmt werden können.

Insbesondere dann, wenn die Strömungskanäle einen mäanderartigen Weg für die Ströknng bilden, ist es zweckmäßig, die Entleerungsstutzen jeweils in Fortsetzung einer der vor dem Rand endenden linienförmigen Verbindungen anzuordnen. Diese Maßnahme ist jedoch auch in dem anderen bereits beschriebenen Fall zweckmäßig, in dem alle linienförmigen Verbindungen der beiden Folien mit Abstand vor dem Rand enden, da dann jeweils ein Entleerungsstutzen zwei benachbarten Strömungskanälen zugeordnet sind.

Die Anordnung von Stützen schlechthin im Bereich des Randes der mattenartigen Vorrichtung macht dann Schwierigkeiten, wenn die beiden Lagen aus Folienmaterial dort durch Schweißen oder dergleichen verbunden sind. In allen diesen Fällen ist die Ausbildung der mattenartigen Vorrichtung gemäß Anspruch 5 zweckmäßig, weil dann die Ausbildung des Randes keine zusätzliche Schweißzone oder dergleichen erfordert, die das Vorsehen der Stutzen natürlich zumindest erheblich erschwert. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß grundsätzlich das Übereinanderklappen von zwei Bereichen einer einzigen Folienbahn zur Ausbildung der mattenartigen Vorrichtung aus der bereits genannten US 30 22 781 bekannt ist.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der F i g. 1 bis 5 bzw. 6 und 7 erläutert. Dabei zeigen die F i g. 2 und 6 Draufsichten auf die jeweilige mattenartige Vorrichtung im ungefüllten Zustand, während die F i g. 3 bis 5 sowie 7 die in den F i g. 2 bzw. 6 angedeuteten Ansichten, teilweise Schnittansichten, wiedergeben. Den F i g. 5 und 7 liegt der Betriebszu-

stand, d. h. die gefüllte Vorrichtung, zugrunde, wodurch die Querabmessung kleiner ist als in den Fi g. 1,2 und 6. Fig. 1 dient zur Erläuterung des Herstellungsverfahrens des ersten Ausführungsbeispiels.

Betrachtet man zunächst die F i g. 1 bis 5, so dient zur Herstellung dieses Ausführangsbeispiels eine einzige Folienbahn 1 aus einem geeigneten Kunststoff, beispielsweise PVC. Die Folienbahn kann zumindest zur Hälfte zur Erhöhung der Strahlungsabsorpticn dunkel eingefärbt sein. In ihrem mittleren Bereich liegen auf der quer verlaufenden Geraden 2 der Eintrittsstutzen 3 und der Austrittsstutzen 4 für einen Wärmeträger, in der Regel Wasser, sowie in diesem Ausführungsbeispiel vier Entleerungsstutzen 5 in gleichen Abständen voneinander.

Die Herstellung der mattenartigen Vorrichtung geht nun so vor sich, daß die Folienbahn 1 längs der Geraden 2 als Faltlinie übereinandergefaltet und mit linienförmigen geschweißten Verbindungen 6; 7 (F i g. 2) versehen sind, je nachdem, ob sie mit Abstand vor dem oberen Rand S oder dem unteren Rand 3 der Vorrichtung enden. Der obere Rand 8 und die seitlichen RänJer 10 und 11 sind dabei durch Verschweißung der übe>-einandergeklappten Bereiche der Folienbahn 1 gewonnen, während der untere Rand 9 durch die Faltkante, also ohne zusätzliche Verschweißung, gebildet ist Dadurch ist es möglich, im Bereich des unteren Randes 9 die verschiedenen Stutzen 3, 4 und 5 anzuordnen, die ihrerseits natürlich dicht mit dem Material der Folienbahn 1 verbunden sein müssen.

Wie F i g. 2 deutlich erkennen läßt, liegen die zusätzlichen Entleerungsstutzen 5 jeweils in der Fortsetzung einer der linienförmigen Verbindungen 7, so daß sie gleichsam jeweils zwei nebeneinanderliegenden, im normalen Betrieb der Vorrichtung gegenläufig durchströmten Strömungskanälen 12 zugeordnet sind (F i g. 2).

Wie schon die Anschauung zeigt, ist ein Entfernen des Wärmeträgers aus der Vorrichtung gemäß F i g. 2 bei Fehlen der zusätzlichen Entleerungsstutzen 5 sehr mühevoll und zeitraubend. Insbesondere ist es schwierig, den Wärmeträger aus den mittleren Kanälen, die nicht direkt in die dann allein vorhandenen Stutren 3 und 4 einmünden, zu entfernen. Bei der Vorrichtung gemäß F i g. 2 münden dagegen alle Strömungskanäle in Stutzen, sei es in die ohnehin vorhandenen Stutzen 3 und 4. sei es in die zusätzlich vorgesehenen tntleerungsstutzen 5, so daß bestmögliche Voraussetzungen für eine schnelle und vollständige Entleerung der Vorrichtung gegeben sind.

Das gilt auch für das andere Ausführungsspiel der Vorrichtung (Fig. 6 und 7). Hier verlaufen die Strömungskanale 20 zwar auch strömungsmäßig parallel, da ihre beiden Enden in jeweils einen querverlaufenden Sammelkanal 21 bzw. 22 einmünden, aber das vollständige Entfernen des Wärmeträgers allein durch Öffnen der Ein- und Auslaßstutzen 23 bzw. 24 würde doch zumindest einen erheblichen Zeitaufwand bedingen. Daher sind auch hier zusätzliche Entleerungsstutzen 25 vorgesehen, die wieder auf einer quer zu den Strömungskanälen 20 verlaufenden Geraden 26 liegen. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Gerade 26 nicht identisch mit dem unteren Rand 27 der Vorrichtung (Fig. 6), sondern sie liegt etwas höher, aber auf jeden Fall im Bereich des unteren Sammelkanals 21 und damit auch im Bereich des unteren Randes 27. Bei dieser nach oben weisenden Anordnung der verschiedenen Stutzen wird die dichte Festlcgurg derselben durch Ausbildung des Randes 27 als Schweißverbindung zwischen zwei getrennten Folienbahnen nicht behindert Insofern eignet sich die Anordnung nach F i g. 6 zar Massenfertigung von mattenartigen Vorrichtungen, da diese Ausbildung es gestattet, zwei Folienbahnen von Rollen abzuziehen, eine davon mit den verschiedenen Stutzen zu versehen und dann die beiden Folienbahnen mit den erforderlichen linienförmigen Verbindungen, beispielsweise durch Verschweißen, zu versehen.

Die Entleerungsstutzen haben sich auch beim Füllen der Vorrichtung als vorteilhaft erwiesen, da durch sie die Luft aus der Vorrichtung entfernt werden kann. Luftblasen in der Vorrichtung haben eine spürbare Verringerung des Wirkungsgrads zur Folge.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mattenartige Vorrichtung zur Erzeugung nutzbarer Wärme aus Sonnenstrahlung mit mehreren parallel angeordneten Strömungskanälen für einen zu erwärmenden Wärmeträger, die gebildet sind durch linienförmige dichte Verbindungen von zwei übereinander angeordneten Lagen aus Folienmaterial, von denen zumindest einige linienförmige Verbindungen vor einem Rand der Vorrichtung enden, und mit Stutzen für den Ein- und Austritt des Wärmeträgers, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Entleerungsstutzen (5) längs dieses Randes (9) verteilt vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entleerungsstutzen (5) jeweils in Fortsetzung einer der vor dem Rand (9) endenden linienförmigen Verbindungen (7) angeordnet sind.

3. Vorriofi üing nach Anspruch 1 oder 2, dadurch