DE2657468A1

DE2657468A1 - Waermeabsorber fuer einen solarkollektor sowie verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2657468A1
Application number: DE19762657468
Authority: DE
Inventors: Uwe Heidtmann
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1976-12-18
Filing date: 1976-12-18
Publication date: 1978-06-22

Description

Wärmeabsorber für einen Solarkollektor sowie Verfahren zu seiner Hersteliun.
Die Erfindung betrifft einen Wärmeabsorber für einen Solarkollektor mit Kunststoff-Sammelkanälen für einen Wärmeträger sowie mit die Sammelkanäle verbindenden, in einem plattenförmigen Kunststoff-Absorberteil vorgesehenen Durchflußkanälen sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Bei einem bekannten Wärmeabsorber dieser Art weisen die die Sammelkanäle bildenden Sammelrohre jeweils einen langgestreckten Schlitz auf, der von vorspringenden Flanschen umgeben ist. In diese Flansche sind die Enden des Absorberteils eingesteckt und mit Klebstoff an den Flanschen befestigt. Durch diese Ausbildung der Verbindungsstelle ist das Sammelrohr erheblich geschwächt und in Folge der großflächigen Verbindwngsstellen die Gefahr von Undichtheiten gegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbludungsstelle zwischen Durchfluß- und Sammelkanälen bei einem Wärmeabsorber der eingangs genannten Art so auszubilden, daß trotz einfacher Ausgestaltung eine hohe Festigkeit sowie Dichtigkeit gegeben ist. Darüber hinaus soll die einfache Herstellung der Verbindung ermöglicht sein.
Gemäß der Erfindung wird didadurch erreicht, daß der Absorberteil mit seinen Enden in rinnenartige Aussparungen der dickwandig ausgebildeten Sammelrohre eingreit und die Durchflußkanäle mittels eingesetzter vorzugsweise metallischer Verbindungsrohre an die Sammelrohre angeschlossen sind. Durch diese Ausführung der Verbindungsstelle wird ein guter mechanischer Zusammenhalt ersielt. Darüber hinaus erlaubt diese Ausführung den Einsatz der verschiedensten Verbindungsarten. So kann die Verbindung zwischen Absorberteil und Sammelrohren vorteilhaft mit Hilfe eines einfachen iinienschweißgerätes durchgeführt werden, ohne daß hierbei die Durchflußkanäle im Bereich der Anschlußstelle während des Schweißvorganges in ihrer Form verändert werden. Auch ist es vorteilhaft, die Teile durch Vergießen mit Kunststoff aneinander zu befestigen.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist jede Anschlußstelle ein separates Verbindungsrohr auf. Soll der Absorberteil zusätzlich verstärkt und versteift sein, so ist es empfehlenswert, wenn jeder Durchflußkanal ein durchgehendes Verbindungsrohr aufweist, dessen Enden an die Snmmelkanäle angeschlossen sind.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung, die hohe mechanische Festigkeit der Sammelkanäle mit guter Befestigungsmöglichkeit des Absorberteils verbindet, besteht darin, daß die Sammelrohre ein tropfenartiges Profil aufweisen, in dessen dickem Teil jeweils die Sammelkanäle und in dessen sich serjungenden Teil die Aussparungen angeordnet sind.
Um die Sammelrohre weiter zu verstärken und gleichzeitig einfache Anschlußmöglichkeiten für den Wärmeträger zu schaffen, besteht eine andere empfehlenswerte Weiterbildung der Erfindung darin, daß. die Sammelrohrejeweils mit einem vorzugsweise metallischen Rohr ausgekleidet sind, in welches die Verbindungsrohre münden und welches die Anschlüsse des Wärmeabsorbers mitbildet.
Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung des vorbeschriebenen Wärmeabsorbers besteht darin, daß die Verbindungsrohre im Absorberteil befestigt und ihre herausragenden Enden mit den peripheren Öffnungen der Einsatzrohre etwa fluchtend ausgerichtet werden, und daß die Einsatzrohre die Verbindungsrohre sowie die zugeordneten Endbereiche des Wärmeabsorbers zu ihrer Verbindung und zur Bildung der Sammelrohre mit Kunststoff umspritzt werden.
Es werden also die einzelnen Teile in die richtige gegenseitige Lage gebracht, z.B. durch Einlegen in eine entsprechend ausgebildete Spritzform, und mit Kunststoff derart umspritzt, daß durch einen Arbeitsvorgang jeweils ein Sammelrohr gebildet wird sowie Einsatzrohr und Verbindungsrohre miteinander und das Sammelrohr mit dem Absorberteil unlösbar verbunden werden.
Weitere Vorteile und Vorzüge der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausfüiirungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor. Hierbei zeigen: Fig. 1 eine Frontansicht des erfindungsgemäßen Wärmeabsorbers, Fig. 2 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Figur 1, Fig. 3 die Einzelheit III der Figur 1 in größerem Maßstab und im Schnitt und Fig. 4 die Einzelheit IV der Figur 2 in größerem Maßstab und im Querschnitt.
Gemäß den Figuren 1 und 2 besteht der Wärmeabsorber aus dem plattenförmigen Kunststoff-Absorberteil 10, an dessen oberen und unterem Ende jeweils ein Kunststoff-Sammelrohr 12 befestigt ist, welches den Absorberteil 10 beidseits etwas überragt.
An den Enden der Sammelrohre 12 sind Anschlüsse 14 für die Zu- und Abfuhr eines Wärmeträgers vorgesehen.
Aus den Figuren 3 und 4 ist deutlich zu ersehen, daß der Absorberteil 10 mit gleichmäßig verteilten Durchflußkanälen 16 versehen ist, die parallel zu einer Vertikalkante des etwa rechteckig ausgebildeten Absorberteils 10 verlaufen. Das untere Ende des Absorberteils 10 ist in eine rinnenartige Aussparung 18 des Sammelrohres 20 eingesetzt und befestigt. Zur Verbindung der Durchflußkanäle 16 mit dem Innenraum des quer verlaufenden Sammelrohres 12 sind Verbindungsrohre 22 vorgesehen, deren Außendurchmesser au»tie Lichtweite der Durchflußkanäle 16 abgestimmt ist. Diese Verbindungsrohre 22 sind mit ihrem einen Ende in die Durchflußkanäle 16 eingesteckt und dicht befestigt, das andere Ende durchdringt den Boden 24 der Aussparung 18 bis zum Innenraum 26 des Sammelrohres 12 Die Verbindungsrohre bestehen vorzugsweise aus Metall.
Der Innenraum 26 des Kunststoff-Sammelrohres 12 ist mit einem metallischen Einsatzrohr 28 versehen, welches die Enden der Sammelrohre 12 überragt und die Anschlüsse 14 mitbildet. Die aus dem Absorberteil ragenden Enden der Verbindungsrohre 22 sind hierbei an die peripheren Öffnungen 30 des Einsatzrohres 28 angeschlossen. Im vorliegenden Beispiel sind die Verbindungsrohre 22 stumpf auf die Öffnungen 30 gesetzt, günstiger ist es jedoch, die Verbindungsrohre 22 in die Öffnungen 30 zu stecken.
Zur einfachen Herstellung des Wärmeabsorbers mit Einsatzrohren 28 werden zunächst die Verbindungsrohre 22 in den Durchflußkanälen 16 z.B. durch Klebung befestigt und die auf einer Seite des Absorberteils 10 herausragenden Enden sowie der Endbereich des Absorberteils in eine Spritzform eingesteckt.
In diese Spritzform wird nun das Einsatzrohr 28 derart eingebracht und festgehalten, daß die Verbindungsrohre 22 mit den Öffnungen 30 fluchten und in der für die Verbindung der Rohre erforderlichen Stellung sind. Außerdem weist die Spritzform eine Aussparung auf,die der Form des Sammelrohres 12 entspricht.
Wird jetzt die Spritzform mit Kunststoff ausgefüllt, was durch Spritzen oder ähnliche Verfahren erfolgen kann, so entstehen in einem Arbeitsgang das Sammelrohr 12, seine Verbindung mit dem Absorberteil 10 und die Verbindung der Verbindungsrohre 22 mit dem Einsatzrohr 28. Hierbei können obere und untere Snmmelrohre getrennt oder gleichzeitig hergestellt werden.
tie aus Figur 4 ersichtlidh, hat das Sammelrohr 12 nahermngsweise ein etwa tropfenförmiges Profil mit ebenen Begrensungsflächen. Im unteren dicken Teil des Sammelrohres ist der Sammelkanal 26 angeordnet, im oberen sich verjüngenden Teildes Sammelrohres ist die rinnenartige Aussparung 18 eingearbeitet, in welche der Absorberteil 10 eingesteckt und befestigt ist.
Die oberen und unteren Sammelrohre 12 sind identisch ausgebildet und auf die gleiche Weise mit dem Absorberteil 10 verbunden. Die Querschnitte der Sammelkanäle 26 und der Durch-! flußkanäle 16 sind vorzugsweise rund.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansrüche (1. Wärmeabsorber für einen Solarkollektor mit Kunststoff-Sammelrohren für den Wärme-träger sowie mit die Sammelrohre verbindenden, in einem plattenförmigen Kunststoff Absorberteil vorgesehenen DurchfluSkanälen, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorberteil (10) mit seinen Enden in rinnenartige Aussparungen (18) der dickwandig ausgebildeten Sammelrohre (12) eingreift und die Durchflußkanäle (16) mittels eingesetzter vorzugsweise metallischer Verbindungsrohre (22) an die Sammelrohre (14 angeschlossen sind.
2. Wärmeabsorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Anschlußstelle ein separates Verbindungsrohr (22) aufweist.
3. Wärmeabsorber nach Anspruch 1 mit geraden Durchflußkanälen, dadurch gekemlzeichnet, daß jeder Durchflußkelal (16) ein durchgehendes Verbindungsrohr aufweist, dessen Enden an die Sammelrohre (12) angeschlossen sind.
4. Wärmeabsorber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelrohre (12) ein tropfenartiges Profil aufweisen, in dessen dicken Teil jeweils die Ssmmel kanäle und in dessen sich verjüngendem Teil die Aussparungen (18) angeordnet sind.
5. Wärmeabsorber nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelrohre (12) jeweils mit einem vorzugsweise metallischen Einsatzrohr (28) versehen sind, in welches die Verbindungsrohre (22) münden und welches die Anschlüsse (14) des Wärmeabsorbers mitbildet.
6. Verfahren zur Herstellung des Wärmeabsorbers nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsrohre (22) im Absorberteil (10) befestigt und ihre herausragenden Enden mit den peripheren Öffnungen (30) der Einsatzrohre (28) etwa fluchtend ausgerichtet werden und daß die Einsatzrohre (28), die Verbindungsrohre (22) sowie die zugeordneten Endbereiche des Wärmeabsorbers (10) zu ihrer Verbindung und zur Bildung der Sammelrohre (12) mit Kunststoff umspritzt werden. (Fig. 3 und 4)