DE3045662A1

DE3045662A1 - Environmental or solar heat absorber - has pipe forming permeable hollow casing for one or more components

Info

Publication number: DE3045662A1
Application number: DE19803045662
Authority: DE
Inventors: August 7000 Stuttgart Ridder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-12-04
Filing date: 1980-12-04
Publication date: 1982-07-22

Abstract

The absorber recovers heat from the environment and/or solar radiation for the operation of a heating system, having a pipe connected to the evaporator of a heat pump and in which a heat-transfer fluid circulates. The tapered absorber components (10), and the pipe (14) form part of a system constituting a permeable and hollow casing for the components. The latter can be of cone or truncated-cone section, cylindrical or spherical, and the pipe can form a coil, whose turns are at regular intervals, mounted on a series of supporting brackets (16) at right angles to the pipe axis.

Description

Beschreibung description

Wärmeabsorber zum Entziehen von Wärmeenergie aus der Umgebung und/oder aus der Sonnenstrahlung für den Betrieb von Heizungsanlagen Die Erfindung betrifft einen Wärmeabsorber zum Entziehen von Wärmeenergie aus der Umgebung und/oder aus der Sonnenstrahlung für den Betrieb von Heizungsanlagen, mit wenigstens einem an einem Verdampfer einer Wärmepumpe angeschlossenen Rohr, in welchem enne Wärmeträgerflüssigkeit zum Transport der Wärmeenergie zur Wärmepumpe zirkuliert. Heat absorber for extracting thermal energy from the environment and / or from solar radiation for the operation of heating systems The invention relates to a heat absorber for extracting heat energy from the environment and / or from the solar radiation for the operation of heating systems, with at least one on an evaporator of a heat pump connected pipe, in which enne heat transfer fluid circulates to transport the thermal energy to the heat pump.

Wärmeabsorber der eingangs erläuterten Art sind bereits bekannt. Sie bieten gegenüber Sonnenkollektoren den Vorteil einer größeren und vor allem von direkter Sonnenstrahlung unabhängigen Wärmeausbeute, indem der Umgebung Tag und Nacht Wärme entzogen werden kann. Diese wird mit Hilfe der Wärmepumpe aufgewertet.Heat absorbers of the type explained at the beginning are already known. she offer the advantage over solar collectors of a larger and, above all, of direct solar radiation independent heat yield by the environment day and Night heat can be withdrawn. This is upgraded with the help of the heat pump.

Solche Wärmeabsorber sind beispielsweise unter der Bezeichnung "Energiezäune" bekannt. Diese sind mit einer Vielzahl von horizontalen, im Parallelabstand übereinander angeordneten Rohren ausgestattet, die mit ihren Enden an gemeinsamen Anschlußkanälen angeschlossen sind.Such heat absorbers are, for example, under the designation "energy fences" known. These are with a large number of horizontal, parallel spaced one above the other arranged pipes equipped with their ends on common connection channels are connected.

Derartige Wärmeabsorber sind technisch aufwendig, im Aussehen unvorteilhaft und leicht zu beschädigen. Davon abgesehen läßt sich bei verhältnismäßig geringer Baubreite eine einigermassen zufriedenstellende Ausbeute an Wärmeenergie nur bei relativ grosser Länge solcher Zäune erzielen.Such heat absorbers are technically complex and disadvantageous in appearance and easy to damage. That being said, it can be relatively less Overall width a reasonably satisfactory yield of thermal energy only with achieve a relatively large length of such fences.

Ein weiterer Wärmeabsorber der eingangs beschriebenen Art ist unter der Bezeichnung "Energiedach" bekannt.Another heat absorber of the type described above is below known as the "energy roof".

Bei dieser Konstruktion sind auf einem Dach verlegbare Metallplatten vorgesehen, an deren einen Flachseite ein die Wärmeträgerflü-sigkeit führendes Rohr vorgesehen ist. Zur Vergrößerung der Oberfläche dieses Rohres ist an dessen Außenseite eine Metallwendel aufgebracht, die zugleich als Verbindungselement zur festen Verbindung des Rohres mit der Metallplatte dient. Die gegenseitige feste Verbindung dieser Teile ist dadurch bewerkstelligt, daß das Rohr mit seiner Metallwendel in die Platte hineingepreßt ist.In this construction there are metal plates that can be laid on a roof provided, on one flat side of which a tube carrying the heat transfer fluid is provided. To enlarge the surface of this tube is on the outside A metal helix is applied, which also acts as a connecting element for a fixed connection of the pipe with the metal plate is used. The mutual solid connection of these Parts is achieved in that the tube with its metal helix in the plate is pressed into it.

Die Herstellung solcher Wärmeabsorber gestaltet sich ebenfalls aufwendig und entsprechend kostenintensiv.The production of such heat absorbers is also complex and correspondingly costly.

Außerdem ist deren Installation umständlich und entsprechend zeitraubend durchzuführen.In addition, their installation is cumbersome and correspondingly time-consuming perform.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Absorber besteht darin, daß in verlegtem Zustand das Rohr durch den plattenförmigen Teil abgedeckt ist, wobei die sich aneinander anschließenden plattenförmigen Teile eine weitgehend geschlossene Dachschale bilden, unter der sich dann die Rohre befinden. Die Rohre werden deshalb zum Zwecke des Wärmeentzuges aus der Luft von dieser nur ungenügend bestrichen.A major disadvantage of this absorber is that it is laid State the tube is covered by the plate-shaped part, which are attached to each other subsequent plate-shaped parts form a largely closed roof shell, under the then the pipes are located. The pipes are therefore used for the purpose of extracting heat from the air of this only inadequately smeared.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeabsorber zu schaffen, der in konstruktiver Hinsicht so konzipiert ist, daß die Nachteile der bekannten Wärmeabsorber ausgeschaltet, auf kleinstem Raum eine optimale Ausbeute von Wärmeenergie aus der Luft und/oder aus der Sonnenstrahlung garantiert und eine problemlose und dementsprechend kostengünstige Fertigung gewährleistet sind. Die Erfindung soll es außerdem ermöglichen, einen sich nachträglich nach Inbetriebnahme des Wärmeabsorbers steigenden Wärmebedarf mit diesem decken zu können, ohne daß hierzu der bereits installierte Teil des Wärmeabsorbers unbrauchbar wird oder umgebaut werden muß. Schließlich soll es die Erfindung ermöglichen, die aus Abzugsschächten, Aminen und dergleichen Dachöffnungen ausströmende Wärmeenergie ebenso intensiv wie diejenige der Luft zu nutzen.The present invention is based on the object of a heat absorber to create, which is designed from a structural point of view so that the disadvantages the well-known heat absorber switched off, an optimal yield in the smallest space guaranteed by thermal energy from the air and / or from solar radiation and a problem-free and accordingly inexpensive production are guaranteed. the Invention should also make it possible to retrospectively after commissioning of the heat absorber to be able to cover increasing heat demand with this without for this purpose, the already installed part of the heat absorber becomes unusable or rebuilt must become. Finally, the invention should make it possible to produce the Thermal energy escaping from amines and similar roof openings is just as intense as to use the one of the air.

Zur Lösung dieser Aufgabe basiert die Erfindung auf einem Wärmeabsorber mit den Merkmalen der eingangs beschriebenen Art, der sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß dieser mindestens einen Absorberkörper umfaßt und daß das Rohr Teil eines Rohrsystems ist, das einen durchlässigen und innen hohlen Mantel des Absorberkörpers bildet.To solve this problem, the invention is based on a heat absorber with the features of the type described above, which according to the invention thereby is characterized by the fact that this has at least one absorber body includes and that the pipe is part of a pipe system which is permeable and internally hollow Forms jacket of the absorber body.

Ein solcher Absorberkörper kann durch das Rohrsystem mit einer großen Fläche zum Entzug von Wärmeenergie aus der Luft bzw. der Sonnenstrahlung ausgestattet werden, wobei die Konstruktionselemente zur Fixierung des den hohlen Mantel bildenden Rohrsystems denkbar einfach gestaltet sein können. Das das Rohrsystem bildende Rohr kann hierbei am Umfang noch mit oberflächenvergrößernden Flächenbereichen ausgestattet sein, was beispielsweise durch radiale Rippen bewerkstelligt sein kann.Such an absorber body can pass through the pipe system with a large Area equipped for the extraction of heat energy from the air or solar radiation are, the structural elements for fixing the hollow shell forming Pipe system can be designed very simply. The pipe that forms the pipe system can also be equipped with surface areas on the circumference be, which can be done for example by radial ribs.

Das Rohrsystem kann durch einzelne Rohrringe gebildet sein, die an einer gemeinsamen Zufluß- und Abf lußleitung für die Wärmeträgerflüssigkeit angeschlossen sein können. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Rohr zur Bildung des Absorberkörpermantels als Wendel ausgebildet, deren Windungen, insbesondere in gleichem Abstand voneinander, vorgesehen sind. In diesem Falle sind lediglich zwei Anschlüsse für Zu- und Abfluß erforderlich, wobei das gewendelte Rohr zugleich einen Kompensator bildet, der durch Wärmeeinwirkung bewirkte Materialdehnungen kompensiert, so daß über Jahre hinaus einwandfreie Dichtheit des Rohrsystems gewährleistet ist.The pipe system can be formed by individual pipe rings attached to connected to a common inflow and outflow line for the heat transfer fluid could be. In a preferred embodiment, the tube to form the Absorber body jacket designed as a helix, the turns of which, in particular in the same Distance from each other, are provided. In this case there are only two connections required for inflow and outflow, whereby the coiled pipe also acts as a compensator forms, which compensates for material expansions caused by the action of heat, so that Perfect tightness of the pipe system is guaranteed for years.

Bei den bekannten Konstruktionen von Wärmeabsorbern schafft gerade das Dichthalten von Rohranschlüssen erhebliche Probleme im Hinblick auf die wirksame Wärmedehnung.With the known constructions of heat absorbers just creates the tightness of pipe connections significant problems with regard to the effective Thermal expansion.

Das durch eine Wendel gebildete Rohrsystem erlaubt auch eine denkbar einfache Montage des Wärmeabsorbers, indem die einzelnen Rohrwindungen am Absorberkörper nicht mit Hilfe spezieller Befestigungselemente festgelegt werden müssen; vielmehr genügt es, das Rohr der Rohrwendel bereichsweise in Vertiefungen entsprechender Gestellteile des Absorberkörpers einzulegen.The pipe system formed by a helix also allows one conceivable easy assembly of the heat absorber by placing the individual pipe windings on the absorber body do not need to be fixed with the help of special fasteners; much more it is sufficient to place the tube of the coiled tubing in corresponding recesses in some areas Insert the frame parts of the absorber body.

Dadurch, daß das Rohrsystem einen radial durchlässigen, innen hohlen Mantel bildet, bietet die erfindungsgemäße Konstruktion den gravierenden Vorteil, den Wärmeabsorber zumindest in radialer Richtung beliebig auszudehnen und damit den Entzug von Wärmeenergie aus der Luft und/oder aus der Sonnenstrahlung entsprechend eines sich erhöhenden Wärmebedarfs praktisch beliebig steigern zu können.Because the pipe system has a radially permeable, hollow interior Sheath forms, the construction according to the invention offers the serious advantage expand the heat absorber at least in the radial direction as desired and thus the withdrawal of heat energy from the air and / or from solar radiation accordingly an increasing heat demand to be able to increase practically at will.

Der Hohlmantel des Absorberkörpers gestattet es nämlich, im Baukastensystem eine beliebige Anzahl von Absorberkörpern in .einanderzuschachteln, indem die in ihren Radialabmessungen entsprechend vergrößerten Absorberkörper übereinander angeordnet werden können. In diesem Falle sind die Rohrsysteme der einzelnen Absorberkörper untereinander so zu verbinden, daß sie in Reihe liegen.The hollow jacket of the absorber body allows it to be used in a modular system nested any number of absorber bodies into one another by inserting the in their radial dimensions corresponding to enlarged absorber body arranged one above the other can be. In this case, the pipe systems are the individual absorber bodies to be connected to each other in such a way that they are in a row.

Demgemäß durchfließt die Wärmeträgerflüssigkeit die einzelnen Rohrsysteme in einem Zug und für die Vielzahl der Absorberkörper ist lediglich eine Zufluß-und eine Abflußleitung erforderlich, die an der Wärmepumpe anzuschließen sind.Accordingly, the heat transfer fluid flows through the individual pipe systems in one train and for the multitude of absorber bodies there is only one inflow and a drain pipe to be connected to the heat pump is required.

Eine weitere Möglichkeit der Erweiterung des Rohrsystems bietet sich außerdem durch die Möglichkeit, gleichartig ausgebildete Absorberkörper übereinander anordnen und fest miteinander verbinden zu können, wobei dann die Rohrsysteme der jeweils übereinander angeordneten Absorberkörper miteinander zu verbinden sind.There is another possibility of expanding the pipe system also through the possibility of similarly designed absorber bodies on top of one another arrange and firmly connect to each other, then the pipe systems of the absorber bodies arranged one above the other are to be connected to one another.

Der Wärmeabsorber läßt sich gleich vorteilhaft sowohl auf Flach-, Schräg- und Giebeldächern als auch auf dem Boden installieren. Darüber hinaus eignet er sich mit besonderem Vorteil zum Entziehen von Wärmeenergie aus Gewässern.The heat absorber can be used equally advantageously on flat, Install pitched and gable roofs as well as on the floor. It is also suitable it is particularly advantageous for extracting thermal energy from water.

Bei ineinandergeschachtelten Wärmeabsorberkörpern kann die Steigung der Rohrwendel der einzelnen Rohrsysteme sich vom äußeren zum inneren Absorberkörper sukzessiv derart verringern, daß die Luft bei Eindringen in den Wärmeabsorber bereichsweise gestaut und damit aus der anstehenden Luft ein besonders konzentrierter Wärmeentzug stattfinden kann. Des weiteren können im Sinne eines intensivierten Wärmeentzuges die Rohrwendeln von einander benachbarten Absorberkörpern einander entgegengesetzte Steigungen aufweisen.In the case of nested heat absorber bodies, the slope the coiled tubing of the individual pipe systems extends from the outer to the inner absorber body Reduce successively in such a way that the air penetrates the heat absorber in some areas accumulated and thus a particularly concentrated heat extraction from the air can take place. Furthermore, in the sense one intensified Heat extraction, the coils of adjacent absorber bodies each other have opposite slopes.

Eine intensive Luftverwirbelung kann des weiteren noch durch die Anordnung eines windgetriebenen Radialgebläses innerhalb des innersten Absorberkörpers von ineinandergeschachtelten Absorberkörpern vorgesehen sein. Ein solches Radialgebläse kann vorteilhaft auch als Sauggebläse ausgebildet sein, mit dessen Hilfe sich aus einem Raum, beispielsweise aus dem Dachboden von Gebäuden, erwärmte Luft absaugen und in das Innere des Wärmeabsorbers fördern läßt, so daß sowohl von außen als auch von innen an die Rohrsysteme der einzelnen Absorberkörper Wärme herangeführt wird.Intensive air turbulence can also be caused by the arrangement a wind-driven radial fan inside the innermost absorber body of nested absorber bodies can be provided. Such a radial fan can advantageously also be designed as a suction fan, with the help of which extract heated air from a room, for example from the attic of a building and can promote into the interior of the heat absorber, so that both from the outside and Heat is supplied from the inside to the pipe systems of the individual absorber bodies.

Die Raumform des bzw. der Absorberkörper kann beliebig sein, sie muß lediglich ein Ineinanderschachteln von Absorberkörpern ermöglichen. Eine bevorzugte Raumform ist die eines Kegels oder Kegelstumpfes, die in mehrfacher Hinsicht Vorteile bietet. So kann ein solcher Absorberkörper über Kleinkamine bzw. Abzugshauben und andere abgedeckte öffnungen in Dächern positioniert werden, wobei dann vorteilhaft im oberen Bereich des Absorberkörpers eine Abdeckung vorzusehen ist, um zu vermeiden, daß die aus der entsprechenden Dachöffnung entweichende Luft ungehindert nach oben aus dem Absorberkörper entweichen kann.The three-dimensional shape of the absorber body or bodies can be any, it must only allow a nesting of absorber bodies. A preferred one The spatial shape is that of a cone or truncated cone, which has advantages in several ways offers. Such an absorber body can be installed over small chimneys or hoods and other covered openings can be positioned in roofs, which is then advantageous A cover is to be provided in the upper area of the absorber body in order to avoid that the air escaping from the corresponding roof opening freely upwards can escape from the absorber body.

Die Kegelform von Absorberkörpern bietet insbesondere auch dann wesentliche Vorteile, sofern solche Absorberkörper über Kopf angeordnet sind. In diesem Fall öffnet sich demgemäß der obere Absorberkörper nach oben und ermöglicht den Einfall des Sonnenlichts ins Innere seines Mantels, so daß auch in der oberen Zone des Wärmeabsorbers eine intensive Wärmeaufnahme durch die Wärmeträgerflüssigkeit möglich ist.The conical shape of absorber bodies is particularly important Advantages if such absorber bodies are arranged overhead. In this case Accordingly, the upper absorber body opens upwards and enables the incidence of sunlight into the interior of his jacket, so that also in the upper zone of the heat absorber intensive heat absorption by the heat transfer fluid is possible.

Der bzw. die Absorberkörper können auch die Form eines Zylinders mit insbesondere kreisförmigem Querschnitt haben. Die Zylinderform kann auch dem Querschnitt von Kaminen angepaßt sein, so daß die Absorberkörper auch konzentrisch zu einem Kamin angeordnet werden können und diese somit im Radialabstand umgeben.The absorber body or bodies can also have the shape of a cylinder in particular have a circular cross-section. The cylinder shape can also be the cross section Be adapted from chimneys, so that the absorber body is also concentric to one Chimney can be arranged and thus surround them at a radial distance.

Eine weitere mögliche Raumform von Absorberkörpern ist die Kugel. Die Kugelform verleiht dem Wärmeabsorber ein besonders ästhetisches Aussehen, wobei diese Raumform sich insbesondere für Wärmeabsorber eignet, die in Gewässern zu versenken oder auf dem Boden stationär aufzustellen bzw. aufzuhängen sind.Another possible three-dimensional shape of absorber bodies is the sphere. The spherical shape gives the heat absorber a particularly aesthetic appearance, whereby this spatial shape is particularly suitable for heat absorbers that are to be submerged in bodies of water or are to be set up or hung on the floor in a stationary manner.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind in der sich anschließenden Beschreibung von in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Wärmeabsorber und/oder in den Ansprüchen erläutert.Further features and details of the invention are set out in the ensuing Description of exemplary embodiments according to the invention shown in the drawing Heat absorber and / or explained in the claims.

In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt eines Wärmeabsorbers, der lediglich einen kegelstumpfförmig ausgebildeten Absorberkörper aufweist, der auf einem Flachdach installiert ist; Fig. 2 eine Draufsicht des Wärmeabsorbers gemäß Fig. 1; Fig. 3 einen in Fig. 1 durch einen strichpunktierten Kreis angedeuteten Ausschnitt in größerem Maßstab als Fig. 1 und in schaubildlicher Darstellung; Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Wärmeabsorbers, der mehrere ineinandergeschachtelte und über Kopf angeordnete,kegelstumpfförmige Absorberkörper besitzt; Fig. 5 einen Längsschnitt eines dritten Ausführungsbeispieles eines Wärmeabsorbers, der lediglich einen im Querschnitt kreiszylindrischen Wärmeabsorberkörper umfaßt, der auf einem Flachdach installiert ist; Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel eines Wärmeabsorbers, der kugelförmig und auf dem Boden installiert ist.The drawings show: FIG. 1 a longitudinal section of a heat absorber, which only has a frustoconical absorber body which installed on a flat roof; Fig. 2 is a plan view of the heat absorber according to Fig. 1; Fig. 3 is indicated in Fig. 1 by a dash-dotted circle Detail on a larger scale than FIG. 1 and in a diagrammatic representation; Fig. 4 shows a longitudinal section through a second exemplary embodiment of a heat absorber, the several nested and upside down, frustoconical Possesses absorber body; 5 shows a longitudinal section of a third embodiment a heat absorber, which only has a heat absorber body with a circular cylindrical cross-section includes installed on a flat roof; 6 shows a longitudinal section by a fourth embodiment of a heat absorber, which is spherical and installed on the floor.

Der Wärmeabsorber der Fig.1 besitzt lediglich einen als Ganzes mit 10 bezeichneten Absorberkörper in der Ausbildung eines Kegelstumpfes,der sich nach oben verjüngt.The heat absorber of Figure 1 has only one as a whole 10 designated absorber body in the formation of a truncated cone, which is after tapered at the top.

Die Kegelneigung ist so gewählt, dass der Absorberkörper beispielsweise noch als Spitzkegel anzusprechen ist. Die Neigung kann selbstverständlich auch stärker sein, wodurch insbesondere die Bauhöhe verringert werden kann.The cone inclination is chosen so that the absorber body, for example can still be addressed as a pointed cone. The inclination can of course also be stronger be, whereby in particular the overall height can be reduced.

12 bezeichnet einen innen hohlen Mantel des Absorberkörpers.12 denotes an internally hollow jacket of the absorber body.

Dieser ist durch ein gewendeltes Rohr 14 gebildet, dessen Windungen voneinander vorzugsweise gleiche Abstände haben, so dass in radialer Richtung durch den Mantel die Luft hindurchströmen kann. Das einstückig gewendelte Rohr besteht vorzugsweise aus gut wärmeleitendem Material. Bevorzugt findet Kupfer oder Aluminiumrohr Verwendung, das sich zur Herstellung der Rohrwendel leicht biegen lässt. Es ist aber auch ein Rohr aus Kunststoff denkbar. Das Rohr 14 kann an seinem Umfang in geeigneter Weise oberflächenvergrössert sein.This is formed by a coiled tube 14, the turns of which each other preferably have the same distances, so that through in the radial direction the jacket allows air to flow through it. The one-piece coiled tube is made preferably made of a material that conducts heat well. Copper or aluminum pipe is preferred Use that can be easily bent to make the coiled tubing. It is but a tube made of plastic is also conceivable. The tube 14 can on its circumference in be appropriately enlarged surface.

Die Rohrwendel ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel von insgesamt vier in sich starren Tragleisten 16 gehalten, die im Winkelabstand von 900 zueinander in der Neigung des Kegelstumpfes angeordnet sind. Diese Tragleisten erstrecken sich über die gesamte Höhe des Absorberkörpers 10 und demgemäß auch senkrecht zur Achse des Rohres 14. An ihrem unteren und oberen Ende sind sie an jeweils einem gemeinsamen Haltering 18 bzw. 20 befestigt.In the present exemplary embodiment, the coiled tubing is total four rigid support strips 16 held at an angular distance of 900 to each other in the Inclination of the truncated cone are arranged. These support strips extend over the entire height of the absorber body 10 and accordingly also vertically to the axis of the tube 14. At their lower and upper ends they are each on one common retaining ring 18 or 20 attached.

Das aus Tragleisten und Halteringen gebildete Traggestell kann selbstverständlich auch nur drei Tragleisten oder mehr als vier Tragleisten besitzen.The support frame formed from support strips and retaining rings can of course also have only three support strips or more than four support strips.

Die Tragleisten weisen beim vorliegenden Ausführungsbeispiel längs ihrer äusseren Längskante in gleichen Abständen voneinander Ausnehmungen 22 auf, deren Anordnung an den einzelnen Tragleisten so getroffen ist, dass das in diese Ausnehmungen eingelegte Rohr 14 zur Bildung der Rohrwendel eine vorbestimmte Steigung erhält. Selbstverständlich könnten die Ausnehmungen 22 auch entlang der inneren Längskante der Tragleisten vorgesehen sein. Deren aussen liegende Anordnung bietet den Vorteil einer selbsthaltenden Rohranordnung. Die Rohrwendel bildet ausserdem einen Kompensator zum Ausgleich von Wärmedehnungen, wobei lediglich bei 24 und 26 jeweils ein Anschluss zum Anschliessen eines Zuflussrohres 28 und eines Abflussrohres 30 vorzusehen sind, die am Verdampfer einer Wärmepumpe anzuschliessen sind.In the present exemplary embodiment, the support strips point longitudinally their outer longitudinal edge at equal distances from each other recesses 22, whose arrangement on the individual support strips is made so that this Recesses inserted pipe 14 to form the coiled tubing a predetermined pitch receives. Of course, the recesses 22 could also be along the inner Longitudinal edge of the support strips can be provided. Their external arrangement offers the advantage of a self-retaining pipe arrangement. The coiled tubing also forms a compensator to compensate for thermal expansion, with only 24 and 26 one connection each for connecting an inflow pipe 28 and an outflow pipe 30 are to be provided, which are to be connected to the evaporator of a heat pump.

Obgleich der beschriebene Wärmetauscher eine Vielzahl von übereinanderliegenden Rohrabschnitten aufweist, besitzt er damit lediglich zwei Rohranschlüsse, die praktisch keine Abdichtungsprobleme schaffen.Although the heat exchanger described has a large number of one above the other Has pipe sections, it has only two pipe connections that are practical do not create sealing problems.

Wie aus Fig.3 zu ersehen ist, sind die Tragleisten vorzugsweise durch Profilleisten aus gut wärmeleitendem Metall mit L-förmigem Querschnitt gebildet. Die Ausnehmungen 22 zur Aufnahme des Rohres 14 bzw. der Rohrwendel befinden sich am längeren Profilschenkel 32, während die Profilleisten mit ihrem kürzeren Profilschenkel 34 am Aussenumfang der Halteringe 18, 20 beispielsweise angenietet sind.As can be seen from Figure 3, the support strips are preferably through Profile strips made of highly thermally conductive metal with an L-shaped cross-section. The recesses 22 for receiving the tube 14 or the coiled tubing are located on the longer profile leg 32, while the profile strips with their shorter profile legs 34 are riveted to the outer circumference of the retaining rings 18, 20, for example.

Die Ausnehmungen 22 zur Aufnahme des Rohres sind durch aus dem langen Profilschenkel 32 ausgestanzte, rechteckförmige Materiallappen 36 gebildet, die in eine gemeinsame Richtung rechtwinklig umgebogen sind. Diese Materiallappen bilden zugleich Abstützelemente, an welchen das wendelförmig verlegte Rohr 14 anliegt.Die Berührungsstellen schaffen zugleich Wärmebrücken zum Übergang von Wärme von den Tragleisten in die Rohrwindungen.The recesses 22 for receiving the tube are through from the long Profile legs 32 punched, rectangular material flaps 36 formed, the are bent at right angles in a common direction. These flaps of material form at the same time support elements on which the helically laid pipe 14 rests Contact points also create thermal bridges for the transfer of heat from the Support rails in the pipe windings.

Zwischen den einzelnen Rohrwindungen bzw. Ausnehmungen 22 befindet sich jeweils eine weitere Ausnehmung 38, die ebenfalls durch einen ausgestanzten rechteckförmigen Material lappen 40 gebildet ist, die analog zu den Materiallappen 36 rechtwinklig umgebogen sind. Sie erstrecken sich jedoch in entgegengesetzter Richtung zu den Materiallappen 36. Sie bilden zwischen den Rohrwindungen vorhandene Flügel, die dafür sorgen, dass die durch die Rohrwindungen hindurchstreichende Luft im Bereich der Tragleisten intensiv verwirbelt wird. Dazu trägt auch der kürzere Profilschenkel 34 bei, der ebenfalls mit solchen Ausstanzungen versehen sein könnte.Located between the individual pipe windings or recesses 22 each has a further recess 38, which is also punched out by a Rectangular material flap 40 is formed, which is analogous to the material flap 36 are bent at right angles. However, they extend in opposite directions Direction to the material flaps 36. They form existing between the pipe windings Wings that allow the air to pass through the coils of the pipe is intensely swirled in the area of the support strips. The shorter one also contributes to this Profile leg 34, which could also be provided with such punchings.

42 bezeichnet einen Ringflansch, der am unteren Ende des längeren Profilschenkels 32 der Tragleisten in eine entsprechende Randausnehmung eingesetzt und mit diesem Profilschenkel verschweisst ist. Dieser Ringflansch, der sich in einer zur Längsachse des Wärmeabsorbers senkrechten Ebene befindet und mit Befestigungslöchern 44 ausgestattet ist, dient als Befestigungselement zur Montage des Wärmeabsorbers beispielsweise auf der Oberseite eines Flachdaches 46. Ebensogut kann der Wärmeabsorber mit Hilfe dieses Ringflansches auf einem Tragpodest montiert werden, das auf dem First eines Giebeldaches oder auf ein Schrägdach aufgebaut worden ist. Es ist damit eine absolut sturmsichere Montage des Wärmeabsorbers gewährleistet.42 denotes an annular flange, which is at the lower end of the longer Profile leg 32 of the support strips inserted into a corresponding edge recess and with this profile leg is welded. This ring flange, which is located in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the heat absorber and is equipped with mounting holes 44, serves as a fastening element for assembly of the heat absorber, for example, on the top of a flat roof 46. Just as well the heat absorber can be mounted on a support platform with the help of this ring flange be built on the ridge of a gable roof or on a pitched roof is. This guarantees an absolutely storm-proof installation of the heat absorber.

Fig.1 veranschaulicht, dass die erfindungsgemässe Bauart eines Wärmeabsorbers die Möglichkeit bietet, auf Dächern vorhandene Wärmequellen vorteilhaft zum Entzug von Wärmeenergie nutzen zu können. So ist beispielsweise gezeigt, dass eine solche Wärmequelle in Form eines Abluftschachtes 48 vorliegen kann, der von einer Abdeckhaube 50 überfangen ist.Fig.1 illustrates that the inventive design of a heat absorber offers the possibility of advantageously extracting heat sources that are present on roofs to be able to use thermal energy. It is shown, for example, that such a Heat source in the form of an exhaust duct 48 can be present, which is supported by a cover hood 50 is overstretched.

Um ein Abströmen von aus diesem Abluftschacht austretender erwärmter Luft nach oben zu unterbinden, ist der Wärmeabsorberkörper vorzugsweise an seinem oberen Ende mit einer durch eine Blechhaube 52 gebildeten Abdeckung versehen, so dass die ins Innere des Absorberkörpers einströmende Warmluft in radialer Richtung aus diesem entweichen kann und \hierbei die Rohrwendel passieren muss.In order to allow for the outflow of the warmed up emerging from this exhaust air shaft To prevent air upwards, the heat absorber body is preferably on his the upper end is provided with a cover formed by a sheet metal hood 52, see above that the warm air flowing into the interior of the absorber body in the radial direction can escape from this and \ here the coiled tubing has to pass.

Die beiden Rohre 28, 30 sind der einfacheren Darstellung wegen von aussen an die Rohrwendel herangeführt gezeichnet. Selbstverständlich wird man im Interesse einer geschlossenen Konstruktion diese Rohre im Mantel innern verlegen.The two tubes 28, 30 are for the sake of simplicity of illustration drawn on the outside of the coiled tubing. Of course you will be in the In the interest of a closed construction, lay these pipes inside the jacket.

In Fig. 4 sind zwei Konstruktionsvarianten eines Wärmeabsorbers integriert, der sich aus einer Vielzahl von ineinandergeschachtelten Wärmeabsorberkörpern in einer Ausbildung gemäss Fig.1 zusammensetzt.In Fig. 4 two construction variants of a heat absorber are integrated, which is made up of a large number of nested heat absorber bodies in composed of a training according to Figure 1.

Eine erste Konstruktionsvariante ergibt sich, wenn auf den Absorberkörper 10 gemäss Fig.1 weitere gleichartig ausgebildete Absorberkörper 10 mit radialem Abstand aufgebracht werden. Einen solchen Wärmeabsorber veranschaulicht der untere Teil der Darstellung gemäss Fig.4, der deingemäss in der Ebene a-a endet. Durch solche ineinandergeschachtelte Wärmeabsorberkörper lässt sich damit aus der Umgebung oder aus Wasser eine gewünschte Wärmemenge entziehen. Desweiteren ist es möglich, den Wärmeabsorber nachträglich einem gestiegenen Wärmebedarf entsprechend anzupassen, indem hierzu lediglich eine entsprechende Anzahl von Absorberkörpern zusätzlich dem bereits vorhandenen Wärmeabsorber zuzuordnen ist. Die Rohrwendeln der einzelnen ineinander angeordneten Absorberkörper sind hierbei in Reihe zu schalten, wie dies in Fig.4 durch strichpunktierte Linien angedeutet ist. Die Wärmeträgerflüssigkeit wird hierbei über das Zuflussrohr 28 der Rohrwendel des inneren Absorberköroerspugeführt und fliesst aus der Rohrwendel des äusseren Absorberkörpers über das Abflussrohr 30 wieder ab, wobei sie auf dem Weg durch die tinzelnen Rohrwendel Wärme aufnimmt.A first design variant results when on the absorber body 10 according to Figure 1 further similarly designed absorber body 10 with radial Distance to be applied. The lower one illustrates such a heat absorber Part of the illustration according to FIG. 4, which accordingly ends in plane a-a. By Such nested heat absorber bodies can thus be removed from the environment or extract a desired amount of heat from water. It is also possible subsequently adapting the heat absorber to an increased heat demand, by merely adding a corresponding number of absorber bodies for this purpose is to be assigned to the already existing heat absorber. The coils of each absorber bodies arranged one inside the other are to be connected in series, like this is indicated in Figure 4 by dash-dotted lines. The heat transfer fluid The coiled tubing of the inner absorber body is guided through the inlet pipe 28 and flows out of the coiled tubing of the outer absorber body via the drainage pipe 30 again, absorbing heat on the way through the individual coiled tubing.

Ein weiterer Vorteil dieses sich aus einer Vielzahl von kegelstumpfförmigen Absorberkörpern zusammensetzenden Wärmeabsorbers besteht darin, dass von den Rohrwindungen und von Tragleisten abtropfendes Regenwasser zu einem beträchtlichen Teil auf die gleichen Teile der sich innerhalb des betreffenden Absorberkörpers befindenden Absorberkörper auftreffen kann und so kaskadenartig über einen Teil der Absorberkörper abläuft und dabei aus ihm konzentriert Wärme entzogen wird.Another advantage of this is made up of a variety of frustoconical Heat absorber composing absorber bodies consists in that of the pipe windings and rainwater dripping from the support strips to a considerable extent on the equal parts of the absorber body located within the relevant absorber body can impinge and so cascade over part of the absorber body expires and concentrated heat is extracted from it.

Die Bauart gemäss Fig.4 zeigt einen Wärmeabsorber, der eine beträchtliche Erhöhung der aus der Umgebung oder aus Wasser zu entziehenden Wärmemenge durch Anordnung gleichartiger Absorberk(5rper über Kopf ermöglicht. Dabei ist klar, dass die oberen Wärmeabsorberkörper 10 auch eine kleinere Höhe und einen gegebenenfalls grösseren Neigungswinkel besitzen können, um in der kälteren Jahreszeit einen optimalen Einfall von Sonnenstrahlen ins Innere des oberen Teils des Wärmeabsorbers sicherzustellen.The design according to Figure 4 shows a heat absorber that has a considerable Increase in the amount of heat to be extracted from the environment or from water by arrangement similar absorberk (5rper overhead enables. It is clear that the upper Heat absorber body 10 also has a smaller height and possibly a larger one Can have angles of inclination in order to have an optimal incidence in the colder months of the year of sun rays into the interior of the upper part of the heat absorber.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen die Tragleisten der über Kopf angeordneten Absorberkörper aus einem Stück.In the embodiment shown, the support strips consist of over Head arranged absorber body made of one piece.

Es ist aber einleuchtend, dass auch einzelne Absorberkörper in der gezeigten Weise übereinander angeordnet und miteinender verbunden werden können. Im Falle einer Ausbildung eines Wärmeabsorbers gemäss Fig.4 ist es klar, dass die Rohrwendel der jeweils koaxial übereinander angeordneten Absorberkörper miteinander verbunden sind, so dass die über das Zuführrohr 28 in den innersten unteren Absorberkörper eingeleitete Wärmeträgerflüssigkeit zunächst in die Rohrwendel des sich darüber befindenden Absorberkörpers gelangt und von dort über ein Verbindungsrohr 54 in die Rohrwendel des benachbarten Absorberkörpers geleitet wird, wobei sie nach Durchfliessen beider Rohrwendel der ebenfalls koaxial zueinander angeordneten weiteren Absorberkörper über ein weiteres Verbindungsrohr 56 in die Rohrwendel des in radialer Richtung gesehen folgenden Absorberkörpers eingeleitet und in der beschriebenen Weise auch in Rohrwendeln von noch folgenden Absorberkorpern eingeleitet wird,bis sie schliesslich durch das Abflussrohr 30 aus dem Wärmeabsorber wieder abfliesst.But it is evident that individual absorber bodies in the can be arranged one above the other and connected to one another. In the case of a design of a heat absorber according to Figure 4, it is clear that the Coiled tubing of the absorber bodies arranged coaxially one above the other with one another are connected, so that via the feed pipe 28 in the innermost lower absorber body introduced heat transfer fluid first into the coiled tubing of the above located absorber body arrives and from there via a connecting pipe 54 in the coiled tubing of the adjacent absorber body is passed, whereby it flows through both coiled tubing of the further absorber bodies, which are also arranged coaxially to one another Via a further connecting pipe 56 in the coiled tubing of the in the radial direction seen following absorber body initiated and in the manner described also initiated in coils of the following absorber bodies will happen until it finally flows off again through the drain pipe 30 from the heat absorber.

Wie aus Fig.4 ersichtlich ist, kann innerhalb des hohlen Mantels des innersten Absorberkörpers 10 und demgemäß auch innerhalb des Absorberkörpers gemäss Fig.1 ein vorzuqsweise windgetriebenes Radialgebläse 58 installiert sein.As can be seen from Figure 4, within the hollow shell of the innermost absorber body 10 and accordingly also within the absorber body according to FIG 1, a radial fan 58 driven by wind may be installed.

Dieses kann sich im wesentlichen über die Höhe des-gcssamten Innenraumes erstrecken zu dem Zweck, die den Wärmeabsorber durchströmende Luft in dessen Innern zu verwirbelen und dadurch eine intensivere Wärmeausbeute sicherzustellen.This can essentially extend over the height of the entire interior for the purpose of extending the air flowing through the heat absorber inside it to swirl and thereby ensure a more intensive heat yield.

Ein solches Radialgebläse kann aber auch noch dazu vorgesehen sein, beispielsweise aus einem Dachraum über einen Ansaugstutzen 60 erwärmte Luft anzusaugen und ins Innere des Wärmeabsorbers zum Entziehen ihrer Wärmeenergie zu transportieren.Such a radial fan can also be provided to for example, to suck in heated air from an attic space via an intake port 60 and to transport it into the interior of the heat absorber to extract its heat energy.

In diesem Falle kann das Radiaq-ebläse unmittrlhai auf (1(m Ansaugstutzen 60 montiert sein.In this case the Radiaq blower can be placed directly on (1 (m intake 60 be mounted.

Der in Fig.5 gezeigte Absorberkörper 62 einer weiteren möglichen Bauart eines Wärmeabsorbers unterscheidet sich von der in Fig.1 gezeigten Konstruktion lediglich darin, dass er einen Hohlzylinder mit kreisförmigem Querschnitt bildet.The absorber body 62 shown in Figure 5 of a further possible design of a heat absorber differs from the construction shown in Fig.1 only in that it forms a hollow cylinder with a circular cross-section.

Die Ausbildung der Tragleisten 64 zur Aufnahme der Rohrwendel 66 entspricht derjenigen der Fig.1.The design of the support strips 64 for receiving the coiled tubing 66 corresponds that of Fig.1.

Auch diese Bauart lässt eine beliebige Erweiterung des Wärmeabsorbers in radialer und/oder axialer Richtung zu.This design also allows any expansion of the heat absorber in the radial and / or axial direction.

68 /(Fig. 6) Der Absorberkörper ist kugelförmig. Er besitzt ein zentrales, z.B. vertikal montiertes Tragrohr 70, an welchem eine Vielzahl von in gleichem Winkelabstand voneinander angeordnete Tragleisten 72 befestigt sind, die im wesentlichen halbkreisförmig sind. Längs ihrer Aussenkante weisen sie in gleichen Abständen voneinander Ausnehmungen 74 zum Einlegen der eine Rohrwendel 76 bildenden Windungen eines Rohres 78 auf. Die Tragleisten sind vorzugsweise noch durch am Tragrohr befestigte Radialleisten 80 stabilisiert. Die Rohrwendel 76 definiert somit einen kugelförmigen Mantel.68 / (Fig. 6) The absorber body is spherical. He has a central e.g. vertically mounted support tube 70 on which a large number of equiangularly spaced from each other arranged support strips 72 are attached, the substantially are semicircular. They are equidistant from one another along their outer edge Recesses 74 for inserting the turns of a pipe which form a coiled tubing 76 78 on. The support strips are preferably also by means of radial strips attached to the support tube 80 stabilized. The coiled tubing 76 thus defines a spherical jacket.

Auch diese Konstruktion ermöglicht eine Erweiterung in radialer Richtung, indem das Tragrohr 70 an beiden Enden entsprechend zu verlängern und an dieses in bestimmten Radialabstanden weitere Tragleisten 72 anzubringen sind, wie dies beispielsweise strichpunktiert angedeutet ist. Dieser Wärmeabsorber kann auf dem Boden oder auf einem Dach auEgestellt, aufgehängt oder in einem Gewässer versenkt werden.This construction also enables expansion in the radial direction, by lengthening the support tube 70 at both ends accordingly and attaching it to it in certain radial spacings further support strips 72 are to be attached, such as this, for example is indicated by dash-dotted lines. This heat absorber can be placed on or on the floor placed on a roof, hung or sunk in a body of water.

Bei allen beschriebenen Konstruktionen können die zur radialen Erweiterung des Wärmeabsorbers ineinander zu verschachtelnden Absorberkörper Rohrwendelnmit in einander entgegengesetzter Richtung verlaufender Steigung besitzen, wodurch ein Strömungswiderstand geschaffen wird, der die Luft beim Hindurchstreichen durch den Wärmeabsorber entsprechend ablenkt und dadurch den Wärmeentzug optimiert.In all of the constructions described, the radial expansion of the heat absorber into one another to be nested absorber body with coiled tubing have a slope running in opposite directions, whereby a Flow resistance is created, which the air as it passes through the Deflects heat absorber accordingly and thereby optimizes heat extraction.

Unter gewissen Umständen kann es vorteilhaft sein, einen kugelförmigen Wärmeabsorber mit einem kegel- oder zylinderiiIrmigcn Wärmeabsorber zu kombinieren, indem der kugelförmige Wärmeabsorber in den Mantel des kegelförmigen oder zylindrischen Wärmeabsorbers eingesetzt wird. Ebenso ist es denkbar, einen kegelförmigen Wärmeabsorber in einen zylindrischen Wärmeabsorber einzubringen.In certain circumstances it can be advantageous to use a spherical shape Combine heat absorber with a conical or cylindrical heat absorber, by placing the spherical heat absorber in the jacket of the conical or cylindrical Heat absorber is used. It is also conceivable to use a conical heat absorber to be introduced into a cylindrical heat absorber.

Es ist klar, dass jedes geeignete Material für die Rohre und die Tragleisten verwendet werden kann, wobei man bevorzugt Rohre aus biegsamem Material oder biegsam ausgebildete Rohre verwenden wird.It is clear that any suitable material for the pipes and the support strips can be used, preferably pipes made of flexible material or flexible will use trained pipes.

Claims

Claims: 019 Heat absorber for extracting thermal energy from the environment and / or from solar radiation for the operation of heating systems, with at least one pipe connected to an evaporator of a heat pump, in which a heat transfer fluid to transport the thermal energy to the heat pump circulates, characterized in that the heat absorber has at least one absorber body (10; 62; 68) and that the pipe (14; 78) is part of a pipe system which forms a permeable and internally hollow jacket of the absorber body.

2. Heat absorber according to claim 1, characterized in that the Absorber body (10) has the shape of a ReeTel s or KL <Jc '] truncated.

3. Heat absorber according to claim 1, characterized in that the Absorber body (62) has the shape of a cylinder, in particular with a circular cross-section Has.

4. Heat absorber according to claim 1, characterized in that the Absorber body (68) has the shape of a sphere.

5. Heat absorber according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the tube (14; 78) to form the jacket (12) of the absorber body (10; 62; 68 forms a helix, the turns of which, in particular, are equally spaced are provided from each other.

6. Heat absorber according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the pipe system forming the jacket (12) of the absorber body (10; 62) provided on a plurality of laterally spaced and longitudinally one dimension of the absorber body and support members extending perpendicular to the pipe axis (16; 64; 72) is held.

7. Heat absorber according to claim 6, characterized in that the Support member B t are attached at their ends to a common carrier (70).

8. Heat absorber according to claim 7, characterized in that the Ends of the support members (16; 64) are each held on a retaining ring (18, 20).

9. Heat absorber according to claim 6 or 7, characterized in that that the support members form strips (16; 64; 72) which run along one of their longitudinal edges recesses (22; 22; 74), in each of which the tube (14; 78) or

the pipe system is inserted.

10. Heat absorber according to claim 9, characterized in that the on the one longitudinal edge of the strips (16; 64; 72) provided tube recesses (22; 74) formed by punched out and bent at right angles material flaps (36) against which the tube (14; 78) inserted into the recess (22; 7) rests.

11. Heat absorber according to one of the preceding claims 8 to 10, characterized in that between the pipe recesses (22) in each case at least another recess (38) by punching out a flap of material (40) is provided, which is preferably in the opposite direction to the material flap (36) of the adjacent pipe recesses (22) is bent.

12. Heat absorber according to one of the preceding claims 8 to 11, characterized in that the strips (16; 64) have an L-shaped cross-shell bes: i tzende profile strips are in particular made of good heat-conducting metal, their longer profile leg (32) has the recesses (22) on its longitudinal edge and the shorter profile legs (34) attached to the retaining rings (18, 20) are.

13. Heat absorber according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the support members are formed by wire springs bent in a meander shape are formed, in whose corrugation the pipe system is held by clamping.

14. Heat absorber according to one of the preceding claims 7 to 12, whose absorber body has the shape of a cone, truncated cone or cylinder, characterized in that on a retaining ring (18 or 20) or at least on one The end of a part of the support members (16) is, in particular, an annular one and fastening element (42) having fastening holes (44) is attached.

15. Heat absorber according to one of the preceding claims 7 and 9 to 11, the absorber body of which has the shape of a sphere, characterized in that that the in particular, strip-shaped support members (72) are semicircular curved and with their ends on a common, in particular tubular support (70) are attached.

16. Heat absorber according to one of the preceding claims, characterized by a large number of identically designed and radially spaced one inside the other arranged absorber body (10; 62; 68).

17. Heat absorber according to claim 16, the absorber body of which is frustoconical are formed, characterized in that within the innermost absorber body (10) a particularly wind-driven radial fan (58) is arranged.

18. Heat absorber according to claim 17, characterized in that the the absorber body (10) having the radial fan (58) above the radial fan, in particular has a cover (52) at its upper end.

19. Heat absorber according to one of the preceding claims 15 to 18, characterized in that the pipe systems of the absorber bodies arranged one inside the other (10; 62; 68) are in series.

20. Heat absorber according to one of the preceding claims 16 to 19, in which the pipe systems of its absorber body form pipe coils, characterized in that that the coils of adjacent absorber bodies are opposite to one another Have slopes.

21. Heat absorber according to one of the preceding claims, characterized characterized in that similarly designed absorber bodies (10; 62) one above the other are arranged and firmly connected to one another, and their pipe systems to one another are connected.

22. Heat absorber according to claim 21, the absorber body of which is frustoconical are formed, characterized in that absorber body (10) of the same dimensions attached to one another with their head ends or absorber bodies provided overhead (10) are provided in one-piece design.