DE4424176A1 - Anordnung zum Druckausgleich und zur Schadstoffabsorption - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Druckausgleich und zur Schadstoffabsorption zwischen mindestens einem gasgefüll­ ten Gehäuse, insbesondere eines Sonnenkollektors und der At­ mosphäre gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 4.

Aus der DE 28 15 213 A1 ist ein Kollektor für Sonnenenergie vorbekannt, welcher ein Gehäuse in Form eines hermetisch ab­ gedichteten flachen Kastens aufweist. Aufgrund der Tatsache, daß sich das im Gehäuse befindliche Gas bei Wärmeeinwirkung ausdehnt, ist es erforderlich, einen Druckausgleich zur äuße­ ren Umgebung, d. h. zur Atmosphäre, herzustellen.

Damit in dem Falle, wenn durch Abkühlung des kastenförmigen Gehäuses einströmende Umgebungsluft nicht zu einer Ver­ schmutzung des Gehäuseinneren führt, wird eine entsprechende Reinigungspatrone in der Gasaustritts- bzw. Gaseintritts­ öffnung angeordnet. Die dortige Reinigungspatrone weist ein Absorptionsmittel auf, welches in der Lage ist, Wasserdampf aus der Umgebungsluft aufzunehmen, so daß verhindert wird, daß Luftfeuchtigkeit sich an den Innenseiten des Gehäuses, ins­ besondere an der Glasabdeckplatte niederschlägt. Darüber hinaus kann die Patrone einen Staubfilter aufweisen.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine derartige Reinigungs­ patrone oder Absorber in Abhängigkeit von der Zahl der Tempe­ raturwechselprozesse des Kollektors und der hindurchströmenden Luftmenge, die ein erhebliches Volumen besitzt, sehr schnell verschleißt, so daß entweder ein häufiger Patronenwechsel er­ forderlich ist oder bei nicht rechtzeitigem Wechsel eine Ver­ schmutzung des Inneren des Solarkollektors mit der nachteili­ gen Folge eines verringerten Wirkungsgrades auftritt.

Aus der DE 40 03 400 C2 ist ein Solarkollektor mit einem Ge­ häuse vorbekannt, an dem eine schadstoffabsorbierende Einrich­ tung angeschlossen ist, die mit der Atmosphäre außerhalb des Gehäuses verbunden ist. Mit der dort gezeigten Lösung soll sichergestellt werden, daß die schadstoffabsorbierende Sub­ stanz nicht ständig mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung steht. Hierfür wird nur dann, wenn thermisch bedingt eine Volumenänderung des Gases im Gehäuse auftritt, die schadstoff­ absorbierende Einrichtung über ein zur Atmosphäre hin betätig­ bares Ventil mit der Umgebungsluft verbunden. In denjenigen Zeitspannen, in denen der Druck zwischen dem Gehäuseinneren und der Atmosphäre ausgeglichen ist, kann keine Feuchtigkeit aus der äußeren Atmosphäre zur absorbierenden Einrichtung ge­ langen.

Das Problem bei derartigen Solarkollektoren besteht jedoch darin, daß insbesondere dann, wenn die Solarkollektorfläche übliche Abmaße erreicht, bereits geringe Temperaturschwankun­ gen zu einem Gasaustausch führen, so daß die Zeiträume des tatsächlichen Druckausgleiches äußerst gering und damit die absorbierende Einrichtung mehr oder weniger ständig mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

Die in der DE 41 41 195 C2 gezeigte Solarkollektoreinrichtung kombiniert die schadstoffabsorbierende Einrichtung mit einem Druckausgleichsbehälter derart, daß das Kollektorgehäuse über eine Verbindungsleitung mit dem Druckausgleichsbehälter ver­ bunden ist und wobei zwischen dem Solarkollektorgehäuse und dem Druckausgleichsbehälter die schadstoffabsorbierende Ein­ richtung angeordnet ist. Der Druckausgleichsbehälter ist der­ art ausgebildet, daß er bei Wärmeexpansion des Gases im Ge­ häuse sein Volumen ändert.

Alternativ ist in der DE 41 41 195 C2 aufgezeigt, einen Kreis­ lauf derart auszubilden, daß das Gehäuse bzw. die Gehäuse der Solarkollektoren über eine gasleitende Verbindung mit dem Aus­ gleichsbehälter und der schadstoffabsorbierenden Einrichtung verbunden sind. Hierfür muß das bzw. müssen die Gehäuse der Solarkollektoren über Ein- und Ausströmöffnungen verfügen, so daß zur Ausbildung des Kreislaufes zwei Rohrleitungen von dem in der Regel auf dem Dach befindlichen Solarkollektor hin zum Ausgleichsbehälter zu führen sind.

Bei dem geschlossenen thermischen Solarkollektor nach DE 42 32 003 A1 wird ebenfalls zur Verhinderung von Druckdifferenzen zwischen dem geschlossenen Kollektorinnenraum und der Außenat­ mosphäre, der Innenraum von einem oder mehreren Kollektoren über ein Rohr oder einen Schlauch mit einem Gasausgleichsbe­ hälter verbunden. Der Gasausgleichsbehälter dient demnach auch dort zur Gewährleistung eines Druckausgleiches zwischen dem Kollektorinnenraum und der äußeren Atmosphäre. Die in dem vor­ stehend beschriebenen System verbleibende Luft wird durch ein Trocknungsmittel entfeuchtet, wobei das Trocknungsmittel in einer von Gas durchströmbaren Patrone angeordnet ist. Die Gas­ trocknungspatrone wird in der Verbindungsleitung zwischen dem Kollektorinnenraum und dem Gasausgleichsbehälter angeordnet, so daß jedesmal beim Hindurchströmen ein Absorptionseffekt auftritt.

Mittel zum Ausgleichen eines Überdruckes, der das Fassungsver­ mögen des Gasausgleichsbehälters überschreitet, sowie zum Aus­ gleichen eines Unterdruckes, sind dort nicht vorgesehen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Anordnung zum Druck­ ausgleich und zur Schadstoffabsorption zwischen mindestens ei­ nem gasgefüllten Gehäuse, insbesondere eines Sonnenkollektors und der Atmosphäre vorzuschlagen, welche es gestattet, die Austauschintervalle eines Schadstoffilters zu vergrößern und damit die Lebensdauer des Sonnenkollektors zu erhöhen und die es weiterhin ermöglicht, den Gesamtaufwand bei der Realisie­ rung zu senken, indem die Anzahl von Verbindungsleitungen zwischen dem mindestens einen gasgefüllten Gehäuse und einem an einem anderen Ort befindlichen Ausgleichsbehälter gesenkt wird.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit den Merkmalen der Patentansprüche 1, 4 und 12, wobei die Unteransprüche min­ destens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Gegenstandes der Hauptansprüche umfassen.

Ein erster Grundgedanke der Erfindung besteht darin, einen Schadstoffilter, insbesondere eine Einrichtung zur Absorption von Luftfeuchtigkeit ausgangsseitig eines Ausgleichsbehälters derart anzuordnen, daß die zwischen dem gasgefüllten Gehäuse des Sonnenkollektors und dem Ausgleichsbehälter hin- und her­ strömende bzw. oszillierende Gasmenge nicht ständig mit dem Schadstoffilter in Berührung kommt. Es hat sich gezeigt, daß allein durch Diffusion bzw. durch Strömungseffekte zwischen dem Ausgleichsbehälter und einem an diesem angeflanschten Schadstoffilter eine ausreichende Entfeuchtung des in der An­ ordnung enthaltenen Gases erreichbar ist. Vorzugsweise ist der Schadstoffilter über eine relativ große Kontaktfläche mit dem Ausgleichsbehälter bzw. dem im Ausgleichsbehälter befindlichen Gas kontaktiert. Ergänzend kann gemäß der Erfindung eine defi­ nierte Abkühlung des Schadstoffilters am Ort der Kontaktierung mit dem Ausgleichsbehälter erfolgen, so daß eine Taupunktein­ stellung zur Verbesserung des Wirkungsgrades beim Entfeuch­ tungsprozeß möglich ist. Ebenso kann das Schadstoffilter im Inneren des Ausgleichsbehälters, ohne daß es vom Gas durch­ strömt wird, angeordnet sein.

Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung sind zwei Ausgleichsbehälter vorgesehen, die eine Reihenschaltung mit dem Schadstoffilter derart bilden, daß die Gasverbindungslei­ tung am ersten Ausgleichsbehälter angeschlossen ist, welcher wiederum mit dem Schadstoffilter in Verbindung steht. Das Schadstoffilter ist dann am zweiten Ausgleichsbehälter ange­ schlossen. Vorzugsweise besitzen die beiden Ausgleichsbehälter unterschiedliche Volumina. Die vorerwähnte Reihenschaltung ist dann über die Verbindungsleitung mit dem oder den Sonnenkol­ lektoren verbunden.

Im Falle der Ausdehnung des in den Gehäusen der Sonnenkollek­ toren befindlichen Gases strömt dieses zunächst in den ersten Ausgleichsbehälter, dessen Volumen sich vergrößert. Eine Teil­ menge des Gases durchströmt das Schadstoffilter und gelangt beim Durchströmen desselben in den zweiten, vorzugsweise mit einem kleineren Volumen versehenen zweiten Ausgleichsbehälter. Bei einer Abkühlung des Gases im Gehäuse der Sonnenkollektoren erfolgt ein Rückströmen des in dem Behälter befindlichen Gases, wobei lediglich die Teilgasmenge aus dem zweiten Aus­ gleichsbehälter das Schadstoffilter durchströmt.

Es hat sich gezeigt, daß aufgrund der häufigen Temperaturwech­ selprozesse das quasi Hindurchpumpen einer Teilgasmenge durch Schadstoffilter mittels der zwei Ausgleichsbehälter einerseits in effektiver Weise eine Entfeuchtung des Gases ermöglicht und andererseits eine lange Lebensdauer des Schadstoffilters selbst gewährleistet ist.

Den zweiten Grundgedanken der Erfindung ausgestaltend, kann der zweite Ausgleichsbehälter mit einer Kombination aus einem Überdruck- und Unterdruckventil verbunden sein. Ebenso kann jedoch das Überdruckventil zwischen dem ersten Ausgleichsbe­ hälter und dem Schadstoffilter angeordnet werden, so daß ver­ mieden wird, daß die aufgrund des Überdruckes entweichende Gasmenge unnötigerweise entfeuchtet wird und in diesem Falle das Schadstoffilter belastet. Durch die Anordnung des Unter­ druckventiles in Strömungsrichtung vor dem Schadstoffilter ist sichergestellt, daß einströmende Luft aus der Atmosphäre immer über das Schadstoffilter vorentfeuchtet in das Innere des ersten Ausgleichsbehälters bzw. des Gehäuses des Sonnenkollek­ tors gelangt.

Nach einem dritten Grundgedanken der Erfindung ist an die ein­ zige Verbindungsleitung zwischen dem oder den Gehäusen der Sonnenkollektoren eine Ringleitung angeschlossen. Die Ringlei­ tung umfaßt eine Reihenschaltung aus einem ersten Rückschlag­ ventil, dem Schadstoffilter und einem zweiten Rückschlagven­ til. Zwischen dem ersten Rückschlagventil und dem Schad­ stoffilter ist entweder ebenfalls in einer Reihenschaltung der Ausgleichsbehälter eingeschleift oder über eine Stichleitung mit der Ringleitung verbunden. Die Rückschlagventile sind so eingestellt, daß eine vorgegebene Strömungsrichtung des Gases in der Ringleitung eingehalten wird.

An die Ringleitung ist eine Kombination aus einem Überdruck/ Unterdruckventil angeschlossen, so daß über das erste Rück­ schlagventil vom Gehäuse des Sonnenkollektors in die Ring­ leitung einströmendes Gas bei Überdruck abgeblasen werden kann, ohne daß das Schadstoffilter belastet wird. Einströmende Luft wird jedoch, bedingt durch die Stellung des ersten und des zweiten Rückschlagventils, nur über das Schadstoffilter in die Ringleitung und in das Gehäuse eingeleitet.

Insbesondere dann, wenn mehrere Gehäuse einer Vielzahl von Sonnenkollektoren auf eine einzige Verbindungsleitung führen und in diesem Falle extreme Volumenschwankungen des Gases bei thermischen Einwirkungen auftreten, ist es zweckmäßig, die Ringleitung mit zwei Ausgleichsbehältern zu versehen. Diese zwei Ausgleichsbehälter bilden eine Reihenschaltung derart, daß dem ersten Rückschlagventil ein erster Ausgleichsbehälter nachgeordnet ist, wobei der erste Ausgleichsbehälter mit dem Schadstoffilter in Verbindung steht und das Schadstoffilter auf einen zweiten Ausgleichsbehälter führt, der wiederum mit dem zweiten Rückschlagventil verbunden ist.

Der Anschlußpunkt der Verbindungsleitung an die Ringleitung wird zwischen den Rückschlagventilen gewählt, so daß sicherge­ stellt ist, daß bei thermisch bedingter Ausdehnung des Gases im Gehäuse das erste Rückschlagventil öffnet, das zweite Rück­ schlagventil schließt; in diesem Falle das Gas in den Aus­ gleichsbehälter einströmt, der sein Volumen verändert bzw. beim Überschreiten eines vorgegebenen Druckes im Überdruckven­ til das Gas zur Atmosphäre hin entlassen wird.

Im Falle der Druckverringerung im Gehäuse des Sonnenkollektors öffnet das zweite Rückschlagventil, wobei das erste Rück­ schlagventil geschlossen bleibt. In diesem Falle durchströmt das in der Ringleitung und im Ausgleichsbehälter befindliche Gas das Schadstoffilter und gelangt über die Verbindungs­ leitung zum Gehäuse zurück. Liegt ein Unterdruck im System an, öffnet das Unterdruckventil, welches, wie vorerwähnt, so ange­ ordnet ist, daß dann von außen einströmendes Gas nur über das Schadstoffilter und das zweite Rückschlagventil hinein in das bzw. die Gehäuse des Sonnenkollektors gelangen kann.

Gemäß einem vierten Grundgedanken der Erfindung ist der erste und zweite Ausgleichsbehälter als ein einziger Doppelkammer­ ausgleichsbehälter ausgebildet, dessen Anordnung prinzipiell ähnlich in der nach der dritten Ausführungsform der Erfindung erläuterten Art und Weise erfolgt.

Die Erfindung soll nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren näher erläutert werden.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 die Anordnung eines Schadstoffilters ausgangsseitig eines Ausgleichsbehälters;

Fig. 2 die Anordnung eines Schadstoffilters zwischen zwei Ausgleichsbehältern in einer Reihenschaltung, die wiederum an mehrere Gehäuse von Sonnenkollektoren angeschlossen ist;

Fig. 3 eine ähnliche Anordnung wie in Fig. 2 gezeigt, je­ doch mit einer Kombination aus einem Überdruck/ Unterdruckventil, die ausgangsseitig des zweiten Ausgleichsbehälters befindlich ist;

Fig. 4 die prinzipielle Ausbildung einer Ringleitung mit einer Reihenschaltung aus Rückschlagventilen und Schadstoffilter mit über Stichleitung verbundenem Ausgleichsbehälter und einer Kombination aus Unter­ druck- und Überdruckventilen;

Fig. 5 eine ähnliche Anordnung wie in Fig. 4 gezeigt, je­ doch mit mehreren, an die Verbindungsleitung ange­ schlossenen Gehäusen bzw. Sonnenkollektoren;

Fig. 6 die prinzipielle Anordnung einer Ringleitung, die in ihrer Reihenschaltung weiterhin den Ausgleichsbehäl­ ter umfaßt;

Fig. 7 die Variante einer Ringleitung, die in ihrer Reihen­ schaltung zwei Ausgleichsbehälter umfaßt, die je­ weils in Strömungsrichtung vor und nach dem Schad­ stoffilter angeordnet sind;

Fig. 8 eine prinzipielle Darstellung der Anordnung ähnlich Fig. 7, jedoch mit einem Doppelkammerausgleichsbe­ hälter; und

Fig. 9 eine prinzipielle Darstellung des Ausgleichsbe­ hälters mit im Inneren angeordnetem Feuchtigkeitsab­ sorber.

Bei den nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispielen wird von sogenannten geschlossenen Sonnenkollektoren ausgegangen, die zur Verhinderung von Druckdifferenzen zwischen dem geschlosse­ nen Kollektorinnenraum und der Außenatmosphäre mit zuminde­ stens einem Ausgleichsbehälter gasleitend verbunden sind, wo­ bei der Ausgleichsbehälter bei Expansion des Gases im Sonnen­ kollektor bzw. im Gehäuse des Sonnenkollektors, z. B. bei Er­ wärmung, sein Volumen entsprechend ändert. Durch die Trennung zwischen äußerer und innerer Atmosphäre werden Schadstoffe von der wärmeabsorbierenden Oberfläche des Sonnenkollektors fern­ gehalten und damit die Lebensdauer des Sonnenkollektors ent­ scheidend erhöht, wobei der Wirkungsgrad durch nichtvorhandene Schadstoffablagerungen oder chemische Zerstörungsprozesse auf­ grund der Feuchtigkeit im Inneren des Kollektors über einen langen Zeitraum erhalten bleibt.

Des weiteren wird das Problem der Dimensionierung flexibler Ausgleichsbehälter gelöst. Es wurde nämlich festgestellt, daß bei extremen Temperaturschwankungen in Verbindung mit ungün­ stig auftretendem Luftdruckwechsel Über- oder Unterdruck im Sonnenkollektorsystem bzw. in der Sonnenkollektoranlage auf­ tritt, der zur Folge hat, daß unkontrolliert Gas aus dem Kol­ lektor austritt oder schadstoffbelastetes Gas auf unerwünsch­ ten Wegen in den Kollektor gelangt.

Mit den nachstehenden Ausführungsbeispielen wird erreicht, daß ein unerwünschtes, undefiniertes Eindringen von Schadstoff da­ durch verhindert wird, indem bei Unterdruck das Gas durch ein Unterdruck(Einlaß)ventil über eine schadstoffabsorbierende Vorrichtung geleitet wird, um erst dann in die Gehäuse der Sonnenkollektoren zu gelangen. Die schadstoffabsorbierende Einrichtung bzw. das Schadstoffilter kann nicht nur feuchtig­ keitsabsorbierende Mittel, sondern auch Filterschichten zur Ruß- und Staubabsorption oder dergleichen enthalten.

Im Falle eines extremen Überdruckes wird das dann entweichende Gas nicht über den Schadstoffilter, sondern unmittelbar ins Freie geleitet, so daß das Filter in diesem Falle nicht unnö­ tig belastet wird. Durch diese Maßnahme ergibt sich eine wei­ tere Erhöhung der Lebensdauer des Schadstoffilters, so daß die Wartungsintervalle einer derartigen Sonnenkollektoranlage er­ höht werden können.

Bei größeren Sonnenkollektoranlagen werde zweckmäßigerweise mehrere Ausgleichsbehälter in einer Ringleitung angeordnet. Diese Ringleitung ist über eine einzige Verbindungsleitung mit dem bzw. den Gehäusen der Sonnenkollektoren verbunden. Eine doppelte Leitungsführung zur Gewährleistung eines Kreislaufes durch die Gehäuse der Kollektoren, die mit erheblichem Monta­ ge- und Materialaufwand verbunden ist, wird vermieden.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird von einem gasge­ füllten Gehäuse 1, insbesondere eines Sonnenkollektors, ausge­ gangen, das über eine Gasverbindungsleitung 2 mit einem Aus­ gleichsbehälter 3 in Verbindung steht. Der Ausgleichsbehälter 3 weist darüber hinaus einen Anschluß zur Aufnahme eines Schadstoffilters 4 auf.

Das Schadstoffilter 4 kann auch ohne die in der Fig. 1 ge­ zeigte Verbindungsleitung 2.1 unmittelbar mit dem Ausgleichs­ behälter 3 kontaktiert werden. Hierfür wird das z. B. hohlzy­ lindrische Schadstoffilter 4 mit einem relativ großen Durch­ messer ausgebildet, so daß sich eine große Kontaktfläche zwischen dem Zylinderboden und dem im Ausgleichsbehälter 3 be­ findlichen Gas ergibt.

Ergänzend kann mindestens der Kontaktierungsbereich des Schadstoffilters 4 oder das gesamte Schadstoffilter mit einem Peltierelement auf eine definierte Temperatur zur Einstellung des Taupunktes gebracht werden, so daß sich der Wirkungsgrad der Gesamtanordnung erhöht.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind zwei Gehäuse 1 bzw. zwei Sonnenkollektoren über eine Leitung 1.1 verbunden. Diese Leitung 1.1, welche einen Teil der Verbindungsleitung 2 darstellen kann, führt auf einen ersten Ausgleichsbehälter 3.1. Der erste Ausgleichsbehälter 3.1 besitzt einen weiteren Anschluß, welcher zum Schadstoffilter 4 geführt ist. Das Schadstoffilter 4 steht dann ausgangsseitig mit einem zweiten Ausgleichsbehälter 3.2 in Verbindung.

Der Schadstoffilter 4 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel als hohl­ zylindrischer Körper ausgebildet, wobei hier die Grund- und Deckflächen verschlossen und mit einem Rohrflansch zum An­ schluß der Verbindungsleitungen bzw. zum gasdichten Befestigen am ersten und zweiten Ausgleichsbehälter 3.1, 3.2 versehen ist.

In dem Falle, wenn sich die aufgrund der verbundenen Gehäuse größere Gasmenge im Gehäuse bzw. in den Kollektoren ausdehnt, strömt diese zunächst in den ersten Ausgleichsbehälter 3.1 und zumindestens teilweise durch das Schadstoffilter 4 in den zweiten Ausgleichsbehälter 3.2. Beim Abkühlen bzw. bei Volu­ menverringerung des Gases in den Gehäusen 1 erfolgt ein Zu­ rückströmen der in den Ausgleichsbehältern 3.1 und 3.2 befind­ lichen Gasmenge. Die Gasmenge, die sich im Behälter 3.2 befin­ det, durchströmt dann das Schadstoffilter 4.

Bei der Anordnung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist zum einen sichergestellt, daß sehr große Gasvolumina bei einer Vielzahl von verbundenen Gehäusen bzw. Sonnenkollektoren in den Ausgleichsbehältern 3.1, 3.2 gespeichert werden können, wobei gleichzeitig sichergestellt ist, daß eine relevante Teilmenge des strömenden Gases über das Schadstoffilter 4 ge­ leitet wird, um das Gas selbst von Schmutzpartikeln und/oder Feuchtigkeit zu reinigen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 handelt es sich um eine ähnliche Anordnung, wie in der Fig. 2 gezeigt, wobei je­ doch zusätzlich beispielsweise ausgangsseitig des zweiten Aus­ gleichsbehälters 3.2 eine Kombination aus einem Über­ druck/Unterdruckventil angeordnet ist. Bei dem Beispiel gemäß der Fig. 3 erfolgt dann ein Einströmen von Gas aus der Umge­ bungsatmosphäre bei Vorliegen eines Unterdruckes über den zweiten Ausgleichsbehälter 3.2 und das Schadstoffilter 4 hin­ ein in die Gehäuse 1.

Gemäß Fig. 3 ist das Überdruckventil 5 der Kombination aus Überdruck/Unterdruckventil 5, 6 über eine gemeinsame Leitung am zweiten Ausgleichsbehälter 3.2 angeschlossen.

In einer Abwandlung dieses Ausführungsbeispieles ist es jedoch möglich, das Überdruckventil 5 zwischen den Gehäusen 1 und dem Schadstoffilter 4 derart anzuordnen, daß im Falle des Über­ schreitens eines vorgegebenen Druckwertes die über das Über­ druckventil austretende Luft ohne unnötiges Durchdringen des Schadstoffilters 4 ins Freie, d. h. hin zur Atmosphäre, ge­ langt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 4 ist an der Ver­ bindungsleitung 2, die beispielsweise eine Verbindung zwischen dem Gehäuse 1, welches auf dem Dach eines Hauses angebracht ist, und der Anordnung zum Druckausgleich, die im Keller be­ findlich ist, herstellt am kellerseitigen Ende eine Ring­ leitung 70 angeordnet. Diese Ringleitung 70 umfaßt eine Rei­ henschaltung eines ersten Rückschlagventils 71, eines Absor­ bers 74 und eines zweiten Rückschlagventils 72.

Die Verbindungsleitung 2 ist mit der Ringleitung 70 derart verbunden, daß sichergestellt ist, daß eine vorgegebene Strö­ mungsrichtung des in der Ringleitung 70 befindlichen Gases eingehalten wird. Über eine Stichleitung ist die Ringleitung 70 mit einem Ausgleichsbehälter 73 verbunden. Weiterhin ist an der Ringleitung 70 in der Verbindungsstrecke zwischen dem er­ sten Rückschlagventil 71 und dem Schadstoffilter 74 eine Kom­ bination aus einem Überdruck- und Unterdruckventil 75, 76 an­ geschlossen.

In dem Falle, wenn sich das im Gehäuse 1 befindliche Gas aus­ dehnt, gelangt dieses über die Verbindungsleitung 2 hin zur Ringleitung 70. Das erste Rückschlagventil 71 ist bei auftre­ tendem Überdruck geöffnet, das zweite Rückschlagventil 72 ge­ schlossen. Dadurch gelangt das sich ausdehnende Gas über das erste Rückschlagventil 71 in die Ringleitung hinein und hin zum Ausgleichsbehälter 73, welcher sich in Folge des einströ­ menden Gases ausdehnt. Tritt ein unzulässig hoher Druck im System auf, dann öffnet sich das Überdruckdruckventil 75, ohne daß das jetzt ausströmende Gas über das Schadstoffilter 74 bzw. den Absorber geleitet wird. Im Falle eines sich ausbil­ denden Unterdruckes strömt atmosphärische Luft über das Unter­ druckventil 76 hinein in die Ringleitung 70, über das Schad­ stoffilter 74, das geöffnete zweite Rückschlagventil 72, die Verbindungsleitung 2 in das oder die Gehäuse 1. Durch die ge­ wählte Anordnung der Ringleitung 70 inklusive der vorerwähnten Reihenschaltung und der speziellen Ausbildung des ersten und des zweiten Rückschlagventiles 71, 72 wird ein Kreislauf von Gas aus dem Gehäuse 1 sichergestellt und eine Entfeuchtung bzw. Reinigung des Gases erreicht. Gleichzeitig können mittels des Ausgleichsbehälters 73 und der Überdruck/Unterdruckventil­ kombination 75, 76 unzulässige Druckverhältnisse vermieden werden.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 handelt es sich um eine ähnliche Anordnung, wie in Erläuterung der Fig. 4 beschrieben wurde, jedoch sind hier mehrere Kollektoren bzw. Gehäuse 1 an die Verbindungsleitung 2 angeschlossen.

Die Fig. 6 geht ebenfalls auf den Grundgedanken zurück, eine Ringleitung 70 an die Verbindungsleitung 2 anzuschließen. Bei der Fig. 6 wird jedoch der Ausgleichsbehälter 73 nicht über eine Stichleitung an die Ringleitung angeschlossen, sondern es bildet der Ausgleichsbehälter 73 selbst ein Element der Rei­ henschaltung aus erstem Rückschlagventil 71, Schadstoffilter 74 und zweitem Rückschlagventil 72.

Bei einer größeren Anzahl von Gehäusen 1 bzw. der Sonnenkol­ lektoren ergibt sich das Erfordernis der Erhöhung des Volumens des Ausgleichsbehälters. Eine besonders vorteilhafte Lösung dieses Problems ist in der Fig. 7 gezeigt.

Bei der dort gezeigten Anordnung weist die Ringleitung 70 eine Reihenschaltung eines ersten Rückschlagventiles 71 eines er­ sten Ausgleichsbehälters 73.1 eines Schadstoffilters 74, eines zweiten Ausgleichsbehälters 73.2 und eines zweiten Rückschlag­ ventils 72 auf.

Da das erste Rückschlagventil 71 bei Überdruck als Öffner wirkt, ist in Strömungsrichtung (symbolisiert durch den Pfeil) ausgangsseitig des ersten Druckausgleichsbehälters 73.1 die bereits mehrfach erwähnte Kombination aus Überdruck/Unter­ druckventil 75, 76 angeordnet, so daß sichergestellt ist, daß im Falle eines übermäßig ansteigenden Druckes im System vor­ handenes Gas ins Freie entweichen kann. Über das Unterdruck­ ventil 76 einströmendes Gas wird ebenfalls, bedingt durch die Stellung der ersten und zweiten Rückschlagventile 71 und 72, zwangsläufig über das Schadstoffilter 74 geleitet und gelangt, derart vorgereinigt bzw. entfeuchtet, in das System bzw. in das Innere der Gehäuse 1 bis 1n.

Anstelle zweier getrennter Ausgleichsgefäße ist es gemäß der prinzipiellen Darstellung nach Fig. 8 möglich, ein Doppelkam­ mer-Ausgleichsgefäß 73.3 zu verwenden, welches über eine Trennwand 80 verfügt. Ein derartiges Gefäß läßt sich bei­ spielsweise aus einem Kunststoffmaterial durch Verkleben bil­ den und kann in ein flaches, ansonsten großflächiges Gehäuse eingebracht werden. Die Funktion der Rückschlagventile 71 und 72 sowie der Kombination aus Überdruck/Unterdruckventil 75, 76 sind ähnlich wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen geschildert.

Die Fig. 9 zeigt einen Ausgleichsbehälter 30, welcher als im wesentlichen rechteckiger, flexibler Kunststoffsack ausgebildet ist. Der luftdichte Kunststoffsack besitzt einen Anschluß­ stutzen zum Befestigen der Verbindungsleitung 20. Im Inneren, beispielsweise im Bodenbereich 31 des Ausgleichsbehälters 30 ist eine vorgegebene Menge eines Feuchtigkeitsabsorbers 41 eingebracht. Durch das flexible Material des Kunststoffsackes ergibt sich bei Druckänderungen eine mechanische Bewegung des z. B. granulatförmigen Absorbers 41, so daß der Absorber in optimalem Kontakt mit dem zu entfeuchtenden Gas gelangt. Alternativ kann der Absorber beispielsweise in einem luft­ durchlässigen Behältnis auswechselbar in dem Kunststoffsack, z. B. über eine Schrauböffnung eingebracht und angeordnet wer­ den.

Alles in allem gelingt es, mit den beispielhaft gezeigten An­ ordnungen zum einen eine Vielzahl von Sonnenkollektoren ge­ schlossener Bauart derart mit einem Druckausgleich zu verse­ hen, daß ein minimaler Montage- und Verbindungsaufwand zwi­ schen Ausgleichsgefäß und Gehäuse der Kollektoren gegeben ist und daß andererseits ein in der Anordnung vorhandenes Schad­ stoffilter über einen langen Zeitraum seine erforderliche Wir­ kung entfalten kann.

Für die Ausbildung des bzw. der Ausgleichsbehälter wird bei­ spielsweise eine Kunststoffolie verwendet, welche sackartig verklebt und mit einer Einlaß- und/oder Auslaßöffnung versehen ist. Eine derartige Kunststoffolie wird in einem relativ flachen quaderförmigen Gehäuse aufgespannt, in dem sich auch die weiteren Bestandteile, insbesondere der Reihenschaltung der Ringleitung, befinden. Über eine einzige Einrohr- Verbindungsleitung erfolgt dann der Anschluß hin zu den Gehäu­ sen der Kollektoren, die sich in der Regel örtlich entfernt, z. B. auf einem Hausdach, befinden. Dadurch, daß sich minde­ stens die Ausgleichsbehälter in einem weitgehend normal tempe­ rierten Raum befinden, sind zusätzlich Druckschwankungen oder unerwünschte Druckerhöhungen im System nahezu ausgeschlossen.

Wenn im Falle der Ausführungsbeispiele nach Fig. 7 und 8 eine Vielzahl von Kollektoren vorgesehen ist, kann durch die mehre­ ren, in der Ringleitung angeordneten Ausgleichsbehälter eine schnellere Bereitstellung von durch das Schadstoffilter aufbe­ reiteten Gas erfolgen. Es kann in einer weiteren Ausfüh­ rungsform beispielsweise auch in Strömungsrichtung ausgangs­ seitig des zweiten Ausgleichsbehälters 73.2 gemäß Fig. 7 ein weiterer Schadstoffilter 74 angeordnet sein, wodurch die Gas­ reinigung bzw. Gasentfeuchtung effektiviert wird.

Claims (12)

1. Anordnung zum Druckausgleich und zur Schadstoffabsorption zwischen mindestens einem gasgefüllten Gehäuse, insbesondere eines Sonnenkollektors und der Atmosphäre, umfassend Schadstoffilter, eine Gasverbindungsleitung sowie einen Aus­ gleichsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) über die Gasverbindungsleitung (2) unmit­ telbar mit dem Ausgleichsbehälter (3) steht, wobei am Aus­ gleichsbehälter (3) das Schadstoffilter (4) derart angeschlos­ sen ist, daß im Ausgleichsbehälter (3) befindliche Schad­ stoffe, nämlich Feuchtigkeit vom Schadstoffilter (4) durch das oszillierende Gas aufgenommen werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schadstoffilter (4) einerseits mit dem Ausgleichsbe­ hälter (3.1) und andererseits mit einem weiteren, zweiten Aus­ gleichsbehälter (3.2) derart verbunden ist, daß das zwischen den Ausgleichsbehälter (3.1, 3.2) strömende und oszillierende Gas gereinigt wird, wobei die Ausgleichsbehälter (3.1, 3.2) unterschiedliche Volumina aufweisen.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ausgleichsbehälter (3.2) mit einem Über­ druck/Unterdruckventil (5, 6) derart verbunden ist, daß von außen einströmendes Gas über das Schadstoffilter (4) in das Gehäuse (1) gelangt.

4. Anordnung zum Druckausgleich und zur Schadstoffabsorption zwischen mindestens einem gasgefüllten Gehäuse, insbesondere eines Sonnenkollektors und der Atmosphäre, umfassend einen Schadstoffilter, eine Gasverbindungsleitung, einen Aus­ gleichsbehälter sowie Rückschlagventile, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasverbindungsleitung (2) an eine Ringleitung (70) an­ geschlossen ist, wobei die Ringleitung (70) eine Reihenschal­ tung eines ersten Rückschlagventils (71), des Schadstoffilters (74) und eines zweiten Rückschlagventils (72) aufweist und wo­ bei zwischen dem ersten Rückschlagventil (71) und dem Schad­ stoffilter (74) eine Überdruck/Unterdruckventilkombination (75, 76) und der Ausgleichsbehälter (73) derart angeschlossen sind, daß bei Überdruck ein direktes Entweichen des Gases unter Umgehung des Schadstoffilter (74) und bei Unterdruck, d. h. Volumenverringerung des Gases aus der Atmosphäre eindrin­ gendes nachströmendes Gas über das Schadstoffilter (74) und das zweite Rückschlagventil (72) in das Gehäuse (1) gelangt.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des ersten und des zweiten Rückschlagventils (71, 72) ein gerichtetes Strömen des Gases in der Ringleitung (70) gewährleistet ist, wobei bei Ausdehnung des Gasvolumens im Ge­ häuse (1) das erste Rückschlagventil (71) öffnet und das Gas in den Ausgleichsbehälter (74) und/oder das Überdruckventil ein- bzw. diese durchströmt und daß das zweite Rückschlagven­ til (72) in diesem Falle geschlossen ist sowie bei Verringe­ rung des Gasvolumens das erste Rückschlagventil (71) schließt und das zweite Rückschlagventil (72) öffnet, so daß Gas aus dem Ausgleichsbehälter (73) bzw. aus der Umgebung nur über das Schadstoffilter (74) in das Gehäuse (1) gelangt.

6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin die Reihenschaltung das Ausgleichsgefäß (73) um­ faßt, welches zu diesem Zweck einen Gaseingang und einen Gas­ ausgang aufweist.

7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung ein zweites Ausgleichsgefäß (73.2) um­ faßt, die Ausgleichsgefäße (73.1, 73.2) jeweils zwischen dem ersten Rückschlagventil (71) und dem Schadstoffilter (74) so­ wie zwischen dem zweiten Rückschlagventil (72) und dem Schadstoffilter (74) angeordnet sind.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle zwei getrennter Ausgleichsgefäße (73.1, 73.2) ein Doppelkammer-Ausgleichsgefäß (73.3) mit Trennwand eingesetzt ist.

9. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schadstoffilter (4, 74) mindestens feuchtigkeitsab­ sorbierende Mittel enthält.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Gas in der Gasverbindungsleitung (2) hin und her­ bewegt bzw. oszilliert und in der Ringleitung (70) in einer durch die Rückschlagventile (71, 72) vorgegebenen, einzigen kreisförmigen Richtung bewegt mit der Ausnahme, daß im Falle eines Überdruckes oder Unterdruckes im System Gas direkt in die Atmosphäre geleitet wird oder aus der Atmosphäre in das System gelangt.

11. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbehälter (4, 74) aus einem flexiblen, gas­ dichten Behälter besteht, welcher sein Volumen mit Ein- bzw. Ausströmen des Gases verhindert.

12. Anordnung zum Druckausgleich und zur Schadstoffabsorption zwischen mindestens einem gasgefüllten Gehäuse, insbesondere eines Sonnenkollektors und der Atmosphäre, umfassend Schadstoffilter, eine Gasverbindungsleitung sowie einen Aus­ gleichsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des flexiblen Ausgleichsbehälters (30) ein Schadstoffilter in Form eines Absorbergranulats (41) oder dergleichen außerhalb des unmittelbaren Strömungsweges des Gases angeordnet ist.