DE3105040C2

DE3105040C2 - Gerät zur Wärmeumsetzung von Sonnenenergie und Wärme aus der Umgebungsluft

Info

Publication number: DE3105040C2
Application number: DE3105040A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.h.c. 3559 Battenberg Vießmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-12
Filing date: 1981-02-12
Publication date: 1985-08-14
Also published as: DE3105040A1

Abstract

Ein Gerät zur Wärmeumsetzung, insbesondere in Verbindung mit einer Wärmepumpe, bestehend aus in freier Atmosphäre an einem Träger angeordneten Absorberelementen, ist nach der Erfindung so ausgebildet, daß am senkrechten Träger (4) radial und mit Abstand zueinander streifenförmige, mindestens jeweils einen Wärmeträgerdurchlaufkanal (2) enthaltende Lamellen (3) angeordnet und die Durchlaufkanäle (2) der Einzellamellen (3) an gemeinsamen Vor- und Rücklaufleitungen (4, 5) angeschlossen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Wärmeumsetzung von Sonnenenergie und Wärme aus der Umgebungsluft gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

Derartige Geräte sind nach der DE-OS 29 00 758 bekannt und im weiteren Sinne in Form von bspw. Sonnenkollektoren, sogenannten Energiedächern, Energiezäunen od. dgl., die unabhängig von Gebäuden bspw. im Gartenbereich in Gebäudenähe aufgestellt werden können. Diese Energietürme tragen einen oder, mehrere Absorber; die bspw. in Form einerkegelstumpfförrnigen Haube angeordnet sein können, wobei sich innerhalb der Haube ein Sammler oder Boiler befindet, von dem aus Leitungen in das Gebäude geführt sind. Dieser weitere Stand der Technik wird durch die DE-OS 19 57 211, 30 524 und den Aufsatz in der DE-Zeitschrift »01- und Gasfeuerung« (1980) Heft 10, Seite 618 repräsentiert.

Abgesehen von der aufwendigen Fertigung, die zumindest von der wirtschaftlichen Seite her den Einsatz solcher Geräte zumindest in Frage stellt, verlangen bspw. die sogenannten Energiedächer einen beträchtlichen Montage- und Installationsaufwand, der zudem Sondermaßnahmen an bestehenden oder zu erstellenden Dachhäuten verlangt

Auch die Energietürme mit ihren trotz relativ kle-ner Tauscherfläche großvolumigen pilzkopfartigen Hauben

ίο sind nur bedingt einsatzfähig, da sie einen beträchtlichen Eingriff in das Landschaftsbild von Wohngebieten darstellen. Auch hierbei ergeben sich beträchtliche Montage- und Installationsaufweneungen, da in Rücksicht auf die erforderliche Größe der Hauben — wenn man ausreichend große Wärmetauschflächen unterbringen will — einerseits beachtliche Volumen zu transportieren und für die Montage zu bewegen sind. Andererseits sind derartige, den Gesamtabsorber bildenden Hauben praktisch nicht oder nur mit beträchtlichem Aufwand baukastenartig aufgliederbar, was an sich die Installation und den Transport erleichtern würde.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zur Wärmeumsetzung von Sonnenenergie und Wärme aus der Umgebungsluft zu schaffen, das trotz Unterbringbarkeit relativ großer Tauscherflächen räumlich wenig Volumen beansprucht, und das schließlich so gestaltet sein soll, daß es in einfachen Bauteilen gefertigt werden und diese ebenso einfach zusammengebaut und installiert werden können.

Diese Aufgabe ist mit einem Gerät der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch das im Kennzeichen des Hauptanspruches Erfaßte gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.

Durch diese erfindungsgemäDe Lösung ergibt sich grundsätzlich ein in seiner Grundform an sich bekanntes, insgesamt säulenartiges Gebilde, das kaum das Landschaftsbild bspw. in Wohngebieten beeinträchtigt. Das Gerät stellt insgesamt eine von der Luft gewissermaßen durchblasbare, aber auch in sich in bezug auf die Außenluft zirkulationsfähige Einheit dar, so daß bei Aufstellung in der Nähe einer wärmeabstrahlenden Wand oder bei unmittelbarer Anordnung an einer solchen Wand gut Strahlungswärme aufgenommen und umgesetzt werden kann, bei gleichzeitiger Funktionsaktivität auch bezüglich der Sonneneinstrahlung, ohne daß das Gerät gedreht werden muß. Wesentlich ist dabei im Gegensatz zu den vorbekannten Geräten, daß die bereits mit den Durchlaufkanälen versehenen Lamellen einfache und durch Halteelemente dm Träger einfach anbringbare Strangprofile sind, wodurch sich denkbar einfacne Transport- und Montage- bzw. Demontageverhältnisse ergeben.

Das erfindungsgemäße Gerät und weitere Vorteile werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt schematisch

Fi g. 1 teilweise im Querschnitt und in Draufsicht das Gerät;

F i g. 2 in Seilenansicht das untere Ende des Gerätes; ^r^ Fig. 3 in Seitenansicht das obere Ende des Gerätes;

F i g. 4 das Gerät in Seitenansicht und zwar in Form eines frei aufgestellten Mastes;
F i g. 5 in Ansicht das Gerät in Anordnung an einer

.65 Wand;

F i g. 6 in Draufsicht das Gerät in Wandanordnung;
Fig.7 in Draufsicht eine besondere Ausführungseinzeiheirund

F i g. 8 in Draufsicht eine weitere besondere Ausführungsform.

Wie insbesondere aus F i g. 1 erkennbar, besteht das Gerät aus einem zylindrischen Träger 1, an dem radial strahlenförmig nach außen gerichtete, in bezug auf ihre Längserstreckung streifenförmige Lamellen 3 angeordnet sind, in denen, wie dargestellt, die für einen Wärmeträger geeigneten Durchlaufkanäle 2 verlaufen. Diese Durchlaufkanäle 2 sind entweder in das Lamellenmaterial unmittelbar eingeformt, (wie dargestellt) oder als besondere Rohre (nicht dargestellt) in das Material der Lamellen eingebunden. Nach außen, hinter den_ Durchlaufkanälen 2 können die Lamellen 3 zwecks Übertragungsflächenvergrößerung gabelartig in Form von Fortsätzen 3' aufgefächert sein. Andere Profiiierungen, aber auch unterschiedliche Längenabmessungen in radialer Richtung wären durchaus möglich. Aus fertigungstechnischen Gründen wird man jedoch für alle Lamellen die gleiche Querschnittsform bevorzugen.

Zur Befestigung der Lamellen 3 sind am Träger 1 Halteelemente 10 mit Aufnahmeprofilierungen 12 angeordnet, die in ihrer Form Verrastungshalteprofilierungen 11 an den trägerseitigen Enden der Lamellen 3 entsprechen und die so ausgebildet und angeordnet sind, daß die Lamellen 3 einfach eingehängt und verrastet werden können. Je nach Höhe (die Lamellen 3 können durchaus Längen von 7—8 m haben), werden zwei oder mehr solcher Halteelemente vorgesehen. Die Anordnung von längs des ganzen Lamellenrandes verlaufenden Verrastungshalleprofilierungen 11 ist nicht zwingend. sondern es können selbstverständlich auch besondere Haltestücke separat an den Lamellen angebracht werden.

Die Anordnung von Fixierungselementen, um die Lamellen 3 in radialer Stellung zueinander zu halten, ist nicht erforderlich, da sich eine solche Fixierung gewissermaßen automatisch durch die Anschlußverbindung der Durchlaufkanäle 2 ergibt.

Der Träger 1, sei es in Form eines Mastes 1' (Fig.4) oder in Forrr eines Wandhalters 1" (Fig. 6), muß sich auch nicht über die ganze Länge der Lamellen 3 erstrekken, da diese in sich stabil genug sind, um den jeweiligen Träger 1 bspw. um die Hälfte frei zu überragen.

Bei Ausbildung des Trägers 1 in Form eines Mastes 1 (F i g. 4) wird dieser vorteilhaft am bodenseitigen Ende mit einer fF.ierbare-.i Gelenkverbindung 9 einfachster Art versehen, so daß der Mast fahnenstangenartig in seinem Bodenhalter 13 in waagerechte Stellung gebracht werden kann, in welcher Stellung es auf der Hand liegend besonders einfach ist, das ganze Gebilde zu montieren, was letztlich eine einfache Zusammenstellungsarbeit darstellt, nach der auch praktisch mühelos in der gleichen Stellung die Vor- und Rücklaufleitungen 4, 5 angeschlossen werden können. Nach Montage wird der Mast einfach aufgerichtet und in senkrechter Stel- !ung fixiert.

Die unmittelbare Anordnung an einer Hauswand ist gemäß F i g. 5.6 ebenfalls ohne Schwierigkeiten möglich und bedarf im einzelnen keiner näheren Beschreibung. Die in F i g. 6 dargestellte halbkreisförmige Ausbildung ist nicht zwingend, denn bei entsprechender Ausbildung des Wandhalters ist auch ein Gerät mit kreisförmigem Querschnitt im Sinne der F i g. 1 an einer Wand installierbar. Ferner könnte auch die untere Verbindung zur betreffenden Wand im Sinne eines gelenkigen Mastfu-Öes gemäß F i g. 4 ausgebildet werden, so daß auch hierbei das ganze Gerät hochgeklappt werden kann.

Für die Durchlaufkanile 2 bestehen natürlich verschiedene Schaltungs-, Verbindungs- und auch Anordnungsmöglichkeiten. Gemäß F i g. 3 ist bspw. eine obere, dachartige Umlenkkammer 7 mit Durchlaufkanalanschlüssen 8 vorgesehen, an welche die Durchlaufkanäle 2 angeschlossen werden, so daß sich eine Durchströmung im Sinne der Pfeile ergibt (F i g. 2 und 3). Anstelle der Umlenkkammer 7 können die Durchlaufkanäle 2 im Sinne der F i g. 7 paarweise auch unmittelbar mit Verbindungsleitungen 14 verbunden werden. Vor- und rücklaufseitig bedarf dies natürlcih einer etwas anderen Anschlußgestaltung als dies in F i g. 2 dargestellt ist

Gemäß F i g. 8 können in einer Lamelle 3 auch zwei Durchlaufkanäle 2', 2" angeordnet und am oberen Ende miteinander verbunden werden, wobei zweckmäßig der radial innenliegende Kanal 2" an die Vorlaufleitung 4 und der andere an die Rücklaufleitung 5 angeschlossen wird.

In F i g. 1 ist gestrichelt angedeutet, daß das ganze Gebilde mit einer lichtdurchlässigen Hülse 15 umgeben werden kanu, wodurch das Gerät zum Sonnenkollektor wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gerät zur Wärmeumsetzung von Sonnenenergie und Wärme aus der Umgebungsluft, bestehend aus in freier Atmosphäre an einem säulenförmigen Träger angeordneten und mit Vor- und Rücklaufanschlüssen für einen Wärmeträger verbundenen Absorberelementen, dadurch gekennzeichnet, daß am senkrechten, als Mast- oder Wandhalter ausgebildeten Träger (1, Γ, 1") radial ausgerichtete, streifenförmige, mindestens jeweils in an sich bekannter Weise einen für einen Wärmeträger geeigneten Durchlaufkanal (2) enthaltende, in Richtung der Längsachse des Trägers (I) verlaufende, wärmeleitende Lamellen (3) angeordnet und diese durch Halteelemente (10) am säulenartigen Träger (1) gehalten sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den oberen Enden der Lamellen (3) eine flache, dachartige Umlenkkammer (7) mit Durchlaufkanalanschlüssen (8) angeordnet ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (3) an ihren freien Rändern mit zueinander gabelförmig angeordneten, streifenförmigen Fortsätzen (3') versehen sind.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) an seinem unteren Ende mit einer fixierbaren Gelenkverbindung (9) versehen ist,

5. Gerät nach einem der Ansprüche ί bis 4, dadurch gekennzeicnnet, daß die streifenförmigen Lamellen (3) befestigungsseiü3 zu de ■ Halteelementen (10) des Trägers (1) mit ainer Verrastungshalteprofilierung(ll)unddie Halteelemente ('}) mit einer der Verrastungshalteprofilierung (11) entsprechenden Aufnahmeprofilierung (12) versehen sind.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor- und Rücklaufleitungen (4, 5) unterhalb des unteren Endes der Lamellen (3) angeordnet und die halbe Anzahl der Durchlaufkanäle (2) an die Vorlauf- (4) und die andere Hälfte an die Rücklaufleitung (5) angeschlossen ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Durchlaufkanäle (2) an ihrem oberen Ende mit einer Überströmleitung (14) verbunden sind.