DE3818955C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Absorberplatte zur Wärmegewinnung aus Sonnenenergie und/oder der Umgebung, die zwei Tafeln in Form von Glasscheiben und einen zwischen diesen beiden Tafeln im umlaufenden Randbereich abgedichtet angeordneten Rahmen aufweist, welcher zwischen den Tafeln einen Hohlraum mit Zu- und Ablauf für einen diesen Hohlraum durchströmenden, flüssigen Wärmeträger bildet.

Eine derartig aufgebaute Absorberplatte ist aus den DE-OS 28 15 056 und 30 44 371 bekannt geworden, wobei jedoch der umlaufende, zwischen den Tafeln liegende Rahmen aus Rohren gebildet ist, die eine aufwendige und teure Verbindung mit den Tafeln erfordern und der gesamten Absorberplatte ein verhältnismäßig hohes Gewicht geben, was vielfach noch durch die metallischen Tafeln erhöht wird, so daß die bekannten Absorberplatten verhältnismäßig schwer und in ihrem Einsatzgebiet begrenzt sind.

Weiterhin ist aus der CH 6 06 941 ein Sonnenkollektor bekannt, der zwischen zwei Tafeln einen großvolumigen und somit gewichtsmäßig schweren Kasten mit Ein-, Durch- und Ausströmkanälen hat, die eine aufwendige Hohraumgestaltung durch die vielen Wandungen und somit verhältnismäßig teure Fertigung des Kastens ergeben.

Die DE-OS 31 14 653 offenbart einen Sonnenkollektor, der in einem wannenförmigen, einseitig durch eine sonnenlichtdurchlässige Wand verschlossenen Gehäuse ein Kollektorelement aufweist. Für die Verteilung des Wärmeträgerflusses ist hierbei ein zusätzliches Rohr erforderlich, welches durch das Gehäuse und das Kollektorelement in diesen Hohlraum abgedichtet hinein- und herausgeführt werden muß, was neben dem komplizierten Aufbau des Sonnenkollektors einen zusätzlichen Aufwand ergibt und den gesamten Kollektor verteuert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine nach der eingangs genannten Art aufgebaute Absorberplatte mit einfach aufgebauten, kostengünstig herstellbaren und einfach mit den Glasscheiben-Tafeln zu verbindenden Rahmenteilen auszustatten, die ein geringes Gewicht haben und der gesamten Absorberplatte eine leichte Ausführung geben, durch die die Absorberplatte ein vielseitiges Einsatzgebiet hat, wobei ein günstiger Durchfluß für einen Wärmeträger mit großem Durchflußvolumen erfolgen soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei noch die in den Unteransprüchen aufgeführten Gestaltungsmerkmale vorteilhafte Weiterbildungen der Aufgabenlösung darstellen.

Die erfindungsgemäße Absorberplatte weist zwischen ihren beiden Glasscheibentafeln zwei ineinanderliegende Rahmen auf, die einerseits eine äußere Zuflußkammer für den Zufluß des Wärmeträgers und andererseits einen inneren Hohlraum zum Durchströmen des Wärmeträgers zur Wärmeübernahme bilden. Dabei sind diese beiden Rahmen aus im Querschnitt einfachen, kostengünstig herstellbaren und gewichtsmäßig leichten Stabprofilen aus einem Kunststoffglas gebildet, wodurch die gesamte Absorberplatte eine gewichtsmäßig leichte Ausführung erhält.

Diese beiden Rahmen ergeben mit den Glasscheibentafeln eine flache Absorberplattenausführung und trotzdem ein hohes Durchströmvolumen für eine optimale Wärmeübertragung.

Weiterhin ist ein Stabprofil des Außenrahmens mit Anschlußstücken für den Zu- und Ablauf des flüssigen Wärmeträgers ausgestattet, die von einfach aufgebauten und über Bohrungen mit der Zuflußkammer bzw. dem Hohlraum verbundenen T-Rohrstücken gebildet sind, welche innerhalb der einen im Bereich dieses Stabprofiles in der Grundform vergrößerten Glasscheibentafel liegen, so daß sich diese Anschlüsse innerhalb der Absorberplattengröße erstrecken; diese Ausbildung und Anordnung der Anschlußstücke stellt einen weiteren Teil der Aufgabenlösung bezüglich eines vereinfachten und kompakten Wärmeträger-Zu- und Ablaufes dar.

Außerdem ist dieser vergrößerten Glasscheibentafel eine dritte Glasscheibe mit Abstand zugeordnet, so daß die Absorberplatte eine Dreischichtenplatte in Form einer Isolierglasscheibe darstellt.

Durch die einfache, kostengünstige und gewichtsmäßig leichte Ausführung eignen sich diese Absorberplatten insbesondere zum Einsatz als Sonnenschutzdächer und ergeben dabei sowohl einen Sonnenschutz als auch einen Sonnenkollektor.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches nachfolgend näher erläutert wird. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht einer Absorberplatte,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die mehrschichtige Absorberplatte mit Zu- und Ablaufanschlüssen,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Teil der Absorberplatte mit an einem Stabprofil vorgesehenem Zulaufanschluß,

Fig. 4 einen Querschnitt durch dasselbe Stabprofil mit Ablaufanschluß,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Eckbereich der Absorber­ platte mit Stabprofil und Zu- und Ablaufanschluß.

Die Absorberplatte zur Wärmegewinnung aus Sonnenenergie und/oder der Umgebung, insbesondere als Sonnenschutzdach, weist zwischen zwei Tafeln (1, 2), vorzugsweise Glas­ scheiben, im umlaufenden Randbereich einen umlaufenden, gegenüber den beiden Tafeln (1, 2) abgedichtet angeordneten Außenrahmen (3) auf, der einen Hohlraum (4) zwischen den Tafeln (1, 2) für den Durchfluß eines flüssigen Wärmeträgers begrenzt.

Dieser Außenrahmen (3) ist mit einem Zulauf (5) und einem gegen­ über diesem abgetrennten Ablauf (6) versehen.

In dem Hohlraum (4) ist ein zweiter, eine Zuflußkammer (7) mit Eintrittsöffnungen (8) in den Hohlraum (4) bildender Innenrahmen (9) mit Abstand zum Außenrahmen (3) abgedichtet angeordnet, und beide Rahmen (3, 9) sind von Stabprofilen (10, 15; 9a, 9b) aus Kunststoffglas gebildet.

In bevorzugter Weise sind dabei die Stabprofile (10, 15; 9a, 9b) der beiden Rahmen (3; 9) aus einem Kunststoff auf der Basis von Polymethacrylsäureestern gebildet.

Das Stabprofil (10) einer Seite des Außenrahmens (3) ist von einem im Querschnitt winkelförmigen Profil gebildet, welches mit einem Winkelschenkel (10a) zwischen die beiden Tafeln (1, 2) greift und an dem außenseitig mindestens ein Anschlußstück (11) für den in die Zuflußkammer (7) einmün­ denden Zulauf (5) und mindestens ein Anschlußstück (12) für den aus dem Hohlraum (4) austretenden Ablauf (6) festgelegt ist.

Dieses Stabprofil (10) liegt mit seinem einen Winkelschenkel (10a) an der Tafel (2) an und übergreift mit seinem anderen Winkelschenkel (10b) die Tafel (1), wobei an diesem Winkelschenkel (10b) die Anschlußstücke (11, 12) winklig, vorzugsweise rechtwinklig, zueinander stehend befestigt sind.

Die Anschlußstücke (11, 12) sind von T-Rohrstücken gebildet und jeweils über eine Bohrung (13 bzw. 14) im winkelförmigen Stabprofil (10) mit der Zuflußkammer (7) bzw. dem Hohlraum (4) verbunden.

Die Absorberplatte hat eine eckige wie quadratische oder rechteckige Grundform.

Die drei anderen Stabprofile (15) des Außenrahmens (3) sind von im Querschnitt quadratischen oder rechteckigen Stäben gebildet und in den Stoßpunkten miteinander bzw. am Stabprofil (10) durch Schweißen, Schrauben (16) od. dgl. zu dem Außenrahmen (3) zusammengehalten.

Der Innenrahmen (9) ist als U-Rahmen ausgeführt und seine beiden seitlichen Stabprofile (9a) stoßen gegen das winkelförmige Stabprofil (10) und in seinem unteren Stabprofil (9b) sind mehrere Bohrungen als Eintrittsöffnungen (8) vorgesehen.

Die Stabprofile (9a, 9b) dieses Innenrahmens (9) besitzen ebenfalls einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt und sind an ihren Stoßpunkten ebenfalls durch Verschweißen, Kleben oder Schrauben verbunden.

Auch besteht die Möglichkeit, die beiden Rahmen (3, 9) bis auf das winkelförmige Stabprofil (10) aufgrund des Kunststoffglases einteilig U-förmig zu formen.

An dem Stabprofil (10) sind in bevorzugter Weise zwei Anschlußstücke (11) für den Zulauf (5) und zwei Anschlußstücke (12) für den Ablauf (6) durch Schraubgewinde od. dgl. befestigt, wobei die beiden Anschlußstücke (11) jeweils zwischen den seitlichen Stabprofilen (9a) und einem Stabprofil (15) des Außenrahmens (3) liegen und mit ihrer Bohrung (13) dann in die Zuflußkammer (7) einmünden. Die Anschlußstücke (12) liegen an dem Stabprofil (10) im Abstand zueinander und zwischen den seitlichen Stabprofilen (9a) des Innenrahmens (9).

Die Anschlußstücke (11, 12) für den Zu- und Ablauf (5, 6) liegen also an einem gemeinsamen Stabprofil (10) und somit einer gemeinsamen Absorberplattenseite, und die Eintrittsöffnungen (8) im Innenrahmen (9) erstrecken sich dem Zu- und Ablauf (5, 6) gegenüberliegend.

Die beiden Anschlußstücke (11) für den Zulauf (5) und die beiden Anschlußstücke (12) für den Ablauf (6) können jeweils durch eine Verbindungsleitung (17) mit eingesetztem Dehnungsausgleich (18) verbunden werden und an diese Anschlußstücke (11) lassen sich Anschlußleitungen (19) zur Verbindung mit benach­ barten Absorberplatten anschließen.

Die Tafel (2) ist in der Grundform größer als die Tafel (1) ausgebildet, und zwar im Bereich des Stabprofiles (10) ver­ längert, so daß das Stabprofil (10) mit den Anschlußstücken (11) innerhalb der Grundformausdehnung der Tafel (2) liegt (Fig. 1 bis 3).

An die Tafel (2) ist unter Zwischenschaltung eines rand­ seitig umlaufenden Abstandshalterrahmens (20) eine dritte Tafel (21) angebracht, die mit der Tafel (2) einen Hohlraum (22) bildet und eine Isolierglasscheibe darstellt, die beim Einsatz der Absorberplatte als Sonnenschutzdach nach außen zur Sonneneinwirkung gerichtet ist und ebenfalls von einer Glasscheibe gebildet ist.

Der über die Anschlußstücke (11) einfließende flüssige Wärmeträger strömt durch die Bohrungen (13) in die Zuflußkammer (7) ein und fließt dann darin an beiden Seiten der Absorberplatte zwischen Außen- und Innenrahmen (3, 9) zum unteren Stabprofil (9b) und dort durch die Eintrittsöffnungen (8) in den Hohlraum (4), durchströmt diesen Hohlraum (4) und tritt dann über die Bohrungen (14) im Stabprofil (10) aus den Anschlußstücken (12) wieder aus, wobei der Wärmeträger die vorhandene Wärme aufgenommen hat.

Die von Glasscheiben gebildeten Tafeln (1, 2, 21) sind in bevorzugter Weise durch doppelseitige Klebebänder mit den Rahmen (3, 9, 20) abge­ dichtet verbunden. An den Innenseiten der Tafeln (1, 2) und des Außen- und Innenrahmens (3, 9) lassen sich Reflek­ tionsschichten (23) in Form von Beschichtungen, Folien od. dgl. anordnen.

Claims (10)

1. Absorberplatte zur Wärmegewinnung aus Sonnenenergie und/oder der Umgebung, die zwei Tafeln in Form von Glasscheiben und einen zwischen diesen beiden Tafeln im umlaufenden Randbereich abgedichtet angeordneten Rahmen aufweist, welcher zwischen den Tafeln einen Hohlraum mit Zu- und Ablauf für einen diesen Hohlraum durchströmenden, flüssigen Wärmeträger bildet, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum (4) ein zweiter, eine Zuflußkammer (7) mit Eintrittsöffnungen (8) für den Wärmeträger in den Hohlraum (4) bildender Innenrahmen (9) aus Stabprofilen (9a, 9b) mit Abstand zu dem aus Stabprofilen (10, 15) gebildeten Außenrahmen (3) abgedichtet angeordnet ist, wobei der Innenrahmen (9) als U-Rahmen ausgeführt ist, mit seinen beiden seitlichen Stabprofilen (9a) gegen ein Stabprofil (10) des Außenrahmens (3) stößt und in seinem unteren Stabprofil (9b) mehrere Bohrungen als Eintrittsöffnungen (8) hat, und daß das an den seitlichen Stabprofilen (9a) des Innenrahmens (9) anliegende Stabprofil (10) des Außenrahmens (3) von einem im Querschnitt winkelförmigen Profil gebildet ist, welches mit einem Winkelschenkel (10a) zwischen den beiden Tafeln (1, 2) greift und außenseitig an dem anderen Winkelschenkel (10b) mindestens ein Anschlußstück (11) für den in die Zuflußkammer (7) einmündenden Zulauf (5) und mindestens ein Anschlußstück (12) für den aus dem Hohlraum (4) austretenden Ablauf (6) festgelegt ist.

2. Absorberplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke (11, 12) von T-Rohrstücken gebildet und durch Schraubgewinde an dem Stabprofil (10) befestigt sowie jeweils über eine Bohrung (13, 14) im Stabprofil (10) mit der Zuflußkammer (7) und dem Hohlraum (4) verbunden sind.

3. Absorberplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke (11, 12) rechtwinklig zueinander stehend an dem Stabprofil (10) angeordnet sind.

4. Absorberplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Stabprofil (10) des Außenrahmens (3) jeweils zwei Anschlußstücke (11) für den Zulauf und zwei Anschlußstücke (12) für den Ablauf angeordnet sind, wobei die beiden Anschlußstücke (11) mit ihrer Bohrung (13) zwischen den seitlichen Stabprofilen (9a) und dem Außenrahmen (3) in die Zuflußkammer (7) einmünden und die beiden Anschlußstücke (12) mit ihrer Bohrung (14) im Abstand zueinander zwischen den seitlichen Stabprofilen (9a) des Innenrahmens (9) angeordnet sind.

5. Absorberplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabprofile (10, 15, 9a, 9b) in den Rahmen-Eckbereichen durch Schweißen, Kleben oder Schrauben (16) zu dem Rahmen (3, 9) verbunden sind.

6. Absorberplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrahmen (3) bis auf das Stabprofil (10) und der Innenrahmen (9) einstückig geformt ist.

7. Absorberplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabprofile (10, 15, 9a, 9b) und/oder Tafeln (1, 2) innenseitig mit einer Reflektionsschicht ausgestattet sind.

8. Absorberplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke (11, 12) jeweils durch eine Verbindungsleitung (17) verbunden sind und dabei in die Verbindungsleitung (17) der Anschlußstücke (11) für den Zulauf ein Dehnungsausgleich (18) eingesetzt und an diese Anschlußstücke (11) eine Anschlußleitung (19) für benachbarte Absorberplatten anschließbar ist.

9. Absorberplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tafel (2) im Bereich des Stabprofiles (10) über die Tafel (1) hinaus verlängert ist und das Stabprofil (10) mit Anschlußstücken (11) innerhalb der verlängerten Grundformausdehnung der Tafel (2) sich erstreckt.

10. Absorberplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tafel (2) unter Zwischenschaltung eines randseitigen, umlaufenden Abstandshalterrahmens (20) eine dritte, von einer Glasscheibe gebildete Tafel (21) zugeordnet ist und mit dieser Tafel (21) durch den gebildeten Hohl­ raum (22) eine Isolierglasscheibe bildet.