DE4435208A1 - Connector for solar panels, esp. for connecting to risers - Google Patents
Connector for solar panels, esp. for connecting to risersInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verbindungsteil für Sonnen kollektoren, das die Strömungsrichtung eines durch einen Sonnenkollektor strömenden Wärmeträgers umlenkt und das insbesondere zur Verbindung eines Sonnenkollektoranschluß stutzens mit einer zum Sonnenkollektor bzw. von ihm wegfüh renden Steigleitung dient.The invention relates to a connecting part for suns collectors, the direction of flow one through one Deflected solar collector flowing heat carrier and that especially for connecting a solar collector connection with one to the solar panel or lead away from it Rising riser serves.
Sonnenkollektoren, die in ziegelgedeckten Dachflächen ange ordnet werden sollen, werden häufig mittels eines Blechrahmens in die Dachziegelfläche integriert. Der Blechrahmen deckt dabei einerseits die zwischen dem Sonnenkollektor und dem ihn umgeben den Dachziegeln bestehende Lücke ab und sorgt andererseits dafür, daß zum bzw. vom Sonnenkollektor wegführende Anschlußleitungen soweit wie möglich verdeckt sind. Bei heutigen Sonnenkollekto ren sind die Leitungen, in denen der Wärmeträger durch den Sonnenkollektor zirkuliert, in der Regel vollständig innerhalb eines Sonnenkollektorgehäuses angeordnet. Aus Seitenrändern des Sonnenkollektorgehäuses ragen somit zumindest zwei Anschluß stutzen hervor, von denen einer den Sonnenkollektoreinlaß und der andere den Sonnenkollektorauslaß für den Wärmeträger bildet. Um den Sonnenkollektor an den erforderlichen Wärmeträgerkreis lauf anzuschließen, ist es notwendig, die beiden genannten Anschlußstutzen über einen Winkelanschluß mit der entspre chenden zum bzw. vom Sonnenkollektor wegführenden Steigleitung zu verbinden. Üblicherweise wird hierzu je ein viertelkreis förmiger Rohrbogen verwendet, dessen Biegeradius zur Vermeidung eines erhöhten Druckverlusts nicht zu eng gewählt werden darf. Da die wärmeträgerführenden Leitungen außerhalb des Sonnen kollektors darüber hinaus zur Verhinderung von Wärmeverlusten rundum isoliert sind, muß zur Abdeckung ein relativ breiter und damit optisch unschöner Blechrahmen eingesetzt werden. Auch bei Sonnenkollektoren, die direkt auf die Dachziegelfläche montiert werden und daher keinen Blechrahmen benötigen, macht eine solche relativ weit abstehende Leitungsführung einen plumpen Eindruck.Solar panels installed in tile roofed areas are often arranged using a sheet metal frame integrated into the roof tile surface. The sheet metal frame covers on the one hand, that between the solar collector and the one surrounding it existing gap from the roof tiles and on the other hand ensures that to or from the solar panel leading connection lines are covered as much as possible. With today's solar collector Ren are the lines in which the heat transfer medium through the Solar panel circulates, usually entirely within a solar panel housing arranged. From the margins of the Sun collector housing protrude at least two connection lop, one of which is the solar panel inlet and the other forms the solar collector outlet for the heat transfer medium. To the solar panel to the required heat transfer circuit to connect the run, it is necessary to use the two mentioned Connection piece via an angle connection with the corresponding Appropriate riser leading to or away from the solar collector connect to. This is usually a quarter circle shaped pipe bend used, the bending radius to avoid an increased pressure drop must not be chosen too narrow. Because the heat transfer pipes outside the sun collector also to prevent heat loss are insulated all around, a relatively wide and must cover so that optically unsightly sheet metal frames are used. Also at Solar panels mounted directly on the roof tile surface and therefore do not need a sheet metal frame, make one relatively far protruding cable routing a clumsy impression.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Lösung für den Anschluß von Sonnenkollektoren an den Wärmeträ gerkreislauf bereitzustellen, die ohne technische Kompromisse, insbesondere also ohne einen gegenüber der herkömmlichen Lösung erhöhten Druckverlust eine optisch ansprechendere Gestaltung ermöglicht.The invention has for its object an improved Solution for connecting solar panels to the heat transfer to provide a circuit that does not compromise on technology, especially without one compared to the conventional solution increased pressure loss a more visually appealing design enables.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem Verbindungsteil für Sonnenkollektoren gelöst, das die im Anspruch 1 genannten Merk male aufweist. Das erfindungsgemäße Verbindungsteil mit seiner speziellen Gestaltung ermöglicht es, ohne erhöhten Druckverlust die einem Sonnenkollektor zugehörigen Steigleitungen sehr eng am Gehäuse des Sonnenkollektors zu führen und mit den entspre chenden aus dem Sonnenkollektorgehäuse herausragenden Anschluß stutzen zu verbinden. Hierzu ist gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungsteils eine der Anschlußöff nungen desselben auf einer Stirnseite eines Grundkörpers des Verbindungsteils angeordnet, so daß sich im Verbindungsteil eine Strömungsumlenkung um 90° ergibt.This object is according to the invention with a connecting part for Solved solar panels, the Merk mentioned in claim 1 male has. The connecting part according to the invention with its special design enables it without increased pressure loss the risers associated with a solar collector are very narrow on the housing of the solar collector and with the corresponding corresponding connection protruding from the solar collector housing connect to connect. This is according to one embodiment of the connecting part according to the invention one of the connection opening the same on an end face of a base body of the Connection part arranged so that in the connecting part Flow deflection by 90 ° results.
Erfindungsgemäß ist die dem Anschlußstutzen des Sonnenkollek tors zugeordnete Dichtfläche des Verbindungsteils innerhalb des Verbindungsteils bzw. seines Grundkörpers angeordnet. Im Zusammen spiel mit der geringeren Bauhöhe des Abschnitts des Grundkörpers, in dem diese Anschlußöffnung angeordnet ist, resultiert eine besonders kompakte Bauform des erfindungsgemäßen Verbindungs teils. According to the connection piece of the solar panel tors associated sealing surface of the connecting part within the Connection part or its base body arranged. Together play with the lower overall height of the section of the base body, in which this connection opening is arranged, one results particularly compact design of the connection according to the invention part.
Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verbin dungsteils ist das Innenmaß des Grundkörpers in Richtung der Nebenabmessung zur Minimierung des Druckverlusts größer als der Durchmesser jeder Anschlußöffnung des Verbindungsteils. Besonders bevorzugt ist das genannte Innenmaß in Richtung der Nebenabmessung zumindest annähernd doppelt so groß wie der Durch messer der dem Anschlußstutzen des Sonnenkollektors zugeordneten Anschlußöffnung des Verbindungsteils. In der Regel werden die beiden Anschlußöffnungen des Verbindungsteils denselben oder zumindest nahezu denselben Durchmesser aufweisen, so daß das Gehäuseinnenmaß demnach auch zumindest annähernd doppelt so groß wie der Durchmesser der Anschlußöffnung des Verbindungs teils ist, die einer Steigleitung zugeordnet ist.In preferred embodiments of the verbin invention is the internal dimension of the base body in the direction of Secondary dimension to minimize the pressure loss larger than that Diameter of each connection opening of the connecting part. The internal dimension mentioned in the direction of is particularly preferred Secondary dimension at least approximately twice as large as the diameter knife assigned to the connecting piece of the solar collector Connection opening of the connecting part. As a rule, the two connection openings of the connecting part the same or have at least almost the same diameter, so that Accordingly, the internal dimensions of the housing are at least approximately twice as high as large as the diameter of the connection opening of the connection is partly that is assigned to a riser.
Vorteilhaft weist das erfindungsgemäße Verbindungsteil einen sich von der im Abschnitt geringerer Bauhöhe angeordneten An schlußöffnung aus nach innen in den Grundkörper des Verbindungs teils erstreckenden rohrförmigen Fortsatz auf. Besonders vorteil haft wird dabei die vom Verbindungsteil bereitzustellende Dicht fläche der Anschlußöffnung durch einen am freien Ende des rohr förmigen Fortsatz es in den freien Querschnitt der Anschlußöffnung ragenden, umlaufenden Flansch gebildet, der mit einem am freien Ende des Sonnenkollektoranschlußstutzens ausgebildeten, umlaufen den Dichtflansch zusammenwirkt.The connecting part according to the invention advantageously has one of the arranged in the section of lower height closing opening from the inside into the main body of the connection partially extending tubular extension. Particularly advantageous the seal to be provided by the connecting part becomes liable Surface of the connection opening through one at the free end of the tube shaped extension it in the free cross section of the connection opening protruding, circumferential flange formed with an outdoor Trained end of the solar collector connection piece, circulate the sealing flange interacts.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungsteils weist der rohrförmige Fortsatz ein Innengewinde auf. Auf diese Weise kann eine am Sonnenkollektoranschlußstutzen zur Erzielung einer druckfesten Leitungsverbindung vorhandene Schraube in das erfindungsgemäße Verbindungsteil geschraubt werden, ohne die enge Führung der Steigleitung am Sonnenkollektorgehäuse zu beeinträchtigen, d. h. ohne des Abstand des Verbindungsteils vom Sonnenkollektorgehäuse zu vergrößern. In one embodiment of the connecting part according to the invention the tubular extension has an internal thread. To this Way can achieve one at the solar collector connection piece a pressure-resistant pipe connection existing screw in the are screwed according to the invention without the tight routing of the riser on the solar collector housing impair, d. H. without the distance of the connecting part from Enlarge solar panel housing.
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verbin dungsteils haben einen Grundkörper, der eine im wesentlichen rechteckige Querschnittsform aufweist. Mit "im wesentlichen rechteckig" ist dabei gemeint, das die Ecken und Kanten des Grundkörpers zur Vermeidung von Strömungstotzonen durchaus ab gerundet ausgeführt sind. Die im wesentlichen rechteckige Quer schnittsform des Grundkörpers ermöglicht am besten eine druck verlustarme und trotzdem kompakte, d. h. möglichst wenig vom Sonnenkollektor abstehende Bauform des Verbindungsteils.Preferred embodiments of the verbin invention manure part have a basic body, which is essentially one has rectangular cross-sectional shape. With "essentially rectangular "means the corners and edges of the Base body to avoid flow dead zones are rounded. The essentially rectangular cross The shape of the base body is the best way to print low-loss, yet compact, d. H. as little as possible Sun collector projecting design of the connecting part.
Eine abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver bindungsteils kann zur Verbindung der Anschlußstutzen zweier nebeneinander angeordneter Sonnenkollektoren verwendet werden. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform hat das Verbindungs teil keine Anschlußöffnung an einer Stirnseite, sondern es befinden sich statt dessen beide Anschlußöffnungen nebeneinander auf bzw. in derselben Fläche des Grundkörpers des Verbindungs teils. Ein solches Verbindungsteil kann entlang seiner gesamten Hauptabmessung eine geringe Bauhöhe aufweisen und ersetzt einen herkömmlich verwendeten U-förmigen Rohrbogen in optisch anspre chenderer Weise.A modified embodiment of the Ver Binding part can be used to connect the connecting piece two juxtaposed solar panels can be used. In this modified embodiment, the connection partly no connection opening on one end face, but it instead, both connection openings are next to each other on or in the same area of the base body of the connection part. Such a connecting part can run along its entire length Main dimensions have a low overall height and replaces one conventionally used U-shaped pipe bend in optically more different way.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbindungsteil wird im folgenden anhand schematischer Figuren näher erläutert. Es zeigt:An embodiment of a connecting part according to the invention is explained in more detail below with the aid of schematic figures. It shows:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Verbindungsteil zur Verbindung eines Sonnenkollektoranschlußstutzens mit einer Steigleitung, Fig. 1 shows an inventive connecting part for connecting a solar collector connection piece with a riser,
Fig. 2 die Ansicht II-II aus Fig. 1, und Fig. 2 is the view II-II of Fig. 1, and
Fig. 3 eine räumliche Darstellung des Verbindungsteils aus Fig. 1 und 2, angeschlossen an einen Sonnenkollektor. Fig. 3 is a spatial representation of the connecting part of Fig. 1 and 2, connected to a solar panel.
Fig. 1 zeigt ein Verbindungsteil 10, das zur Verbindung eines aus einem Sonnenkollektor 12 (in Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeutet) seitlich herausragenden Sonnenkollektoran schlußstutzens 14 mit einer zum Sonnenkollektor 12 bzw. von ihm wegführenden Steigleitung 16 dient. Durch die Steigleitung 16, das Verbindungsteil 10 und den Sonnenkollektoranschlußstutzen 14 wird ein Wärmeträger in den bzw. aus dem Sonnenkollektor 12 geleitet. Fig. 1 shows a connecting part 10 , which is used to connect a laterally projecting solar collector connection 14 from a solar collector 12 (indicated by dashed lines in FIG. 1) with a riser 16 leading to the solar collector 12 or away from it. A heat transfer medium is conducted into or out of the solar collector 12 through the riser pipe 16 , the connecting part 10 and the solar collector connecting piece 14 .
Das Verbindungsteil 10 besteht im wesentlichen aus einem im wesentlichen hohlzylindrischen Grundkörper 18, der eine Hauptab messung H in seiner Längsrichtung und eine quer dazu verlaufende Nebenabmessung N hat (s. Fig. 2). Der hohlzylindrische Grundkör per 18 weist, wie besser aus Fig. 2 zu ersehen ist, eine im wesentlichen rechteckige Querschnittsform mit abgerundet ausge führten Ecken auf.The connecting part 10 consists essentially of a substantially hollow cylindrical base body 18 which has a main dimension H in its longitudinal direction and a transverse dimension N running transversely thereto (see FIG. 2). The hollow cylindrical Grundkör by 18 , as can be seen better from Fig. 2, has a substantially rectangular cross-sectional shape with rounded out led corners.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Bauhöhe des hohlzylindri schen Grundkörpers 18 sich entlang seiner Hauptabmessung H ändert. In einem Abschnitt H₁ der Hauptabmessung H hat der Grundkörper 18 eine deutlich geringere Bauhöhe als in seinem restlichen, in Fig. 1 linken Teil. Der Grundkörper 18 weist in diesem Abschnitt H₁ eine dem Sonnenkollektor 12 zugewandte, erste Anschlußöffnung 20 auf, deren Größe so bemessen ist, daß der aus dem Sonnenkollektor 12 seitlich herausragende Sonnen kollektoranschlußstutzen 14 in sie eingeführt werden kann. Von der ersten Anschlußöffnung 20 erstreckt sich ein rohrförmiger Fortsatz 22, der mit einem Innengewinde 24 versehen ist, nach innen in den Grundkörper 18. An seinem sich im Grundkörper 18 befindenden freien Ende weist der rohrförmige Fortsatz 22 einen umlaufenden Flansch 26 auf, der rechtwinklig von der Innenfläche des rohrförmigen Fortsatzes 22 vorspringt und in den freien Querschnitt der ersten Anschlußöffnung ragt. Die der ersten Anschlußöffnung 20 zugekehrte Fläche des umlaufenden Flansches 26 bildet dabei eine Dichtfläche 28, die im montierten Zustand des Verbindungsteils 10 mit einer entsprechenden, gegenüber liegenden Dichtfläche zusammenwirkt, welche an einem umlaufen den Dichtflansch 30 ausgebildet ist, der am freien Ende des Sonnenkollektoranschlußstutzen 14 vorhanden ist. From Fig. 1 it can be seen that the height of the hohlzylindri's body 18 changes along its main dimension H. In a section H 1 of the main dimension H, the base body 18 has a significantly lower overall height than in its rest, in Fig. 1 left part. The base body 18 has in this section H 1 a facing the solar collector 12 , the first connection opening 20 , the size of which is dimensioned such that the solar collector connection stub 14 projecting laterally from the solar collector 12 can be inserted into it. From the first connection opening 20 , a tubular extension 22 , which is provided with an internal thread 24 , extends inwards into the base body 18 . At its free end located in the base body 18 , the tubular extension 22 has a circumferential flange 26 which projects at right angles from the inner surface of the tubular extension 22 and projects into the free cross section of the first connection opening. The surface of the circumferential flange 26 facing the first connection opening 20 forms a sealing surface 28 which, in the assembled state of the connecting part 10, cooperates with a corresponding, opposite sealing surface which is formed on a circumferential sealing flange 30 which is at the free end of the solar collector connection stub 14 is available.
Eine den Sonnenkollektoranschlußstutzen 14 umgebende Schraube 31 mit einem in das Innengewinde 24 des rohrförmigen Fortsatzes 22 fassenden Außengewinde preßt in montiertem Zustand die Dicht fläche 28 und die gegenüberliegende Dichtfläche des Dichtflan sches 30 abdichtend gegeneinander. Die Länge der Schraube 31 ist so bemessen, daß sie im installierten Zustand die Bauhöhe des Verbindungsteils 10 nicht vergrößert und problemlos in dem Freiraum untergebracht werden kann, der zwischen der Seitenwand des Sonnenkollektors 12, aus der der Sonnenkollektoranschluß stutzen 14 hervorragt, und dem gegenüberliegenden Abschnitt H₁ geringerer Bauhöhe des Verbindungsteils 10 vorhanden ist (s. auch Fig. 2).A surrounding the solar collector connector 14 screw 31 with an internal thread 24 of the tubular extension 22 engaging external thread presses in the assembled state, the sealing surface 28 and the opposite sealing surface of the sealing flange 30 sealing against each other. The length of the screw 31 is such that it does not increase the overall height of the connecting part 10 in the installed state and can easily be accommodated in the free space between the side wall of the solar collector 12 , from which the solar collector connection 14 protrudes, and the opposite section H₁ lower overall height of the connecting part 10 is present (see also Fig. 2).
An der in Fig. 1 linken Stirnseite weist der Grundkörper 18 des Verbindungsteils 10 eine zweite Anschlußöffnung 32 auf, die über eine allgemein mit 34 bezeichnete Schraubverbindung mit der Steigleitung 16 verbindbar ist. Bei dem in den Figuren dar gestellten Ausführungsbeispiel des Verbindungsteils 10 ist dem nach die zweite Anschlußöffnung 32 im rechten Winkel zur ersten Anschlußöffnung 20 angeordnet.On the left-hand end face in FIG. 1, the base body 18 of the connecting part 10 has a second connection opening 32 , which can be connected to the riser 16 via a screw connection, generally designated 34 . In the embodiment of the connecting part 10 shown in the figures, the second connection opening 32 is arranged at right angles to the first connection opening 20 .
Aus Fig. 3 und insbesondere aus Fig. 2 ergibt sich, daß das Innenmaß des Grundkörpers 18 in Richtung seiner Nebenabmessung N deutlich größer als der Durchmesser der Anschlußöffnungen 20 und 32 ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das genannte Innenmaß des Grundkörpers 18 in etwa doppelt so groß wie der Durchmesser jeder der Anschlußöffnungen 20 und 32. Durch diese Maßnahme ist trotz der im Abschnitt H₁ geringeren Bauhöhe des Verbindungsteils 10 in seinem Innenraum eine druckverlustarme Strömung des Wärmeträgers erreicht. Ferner wird durch diese Maßnahme der Druckverlust vermindert, zu dem es aufgrund der Strömungsumlenkung um 90° innerhalb des Verbindungsteils 10 kommt. In Fig. 3 deuten Pfeile F die druckverlustarme Strömung im Verbindungsteil 10 an, die beim Ausströmen vom Wärmeträger aus dem Sonnenkollektoranschlußstutzen in das Verbindungsteil 10 hinein entsteht. Um eine klarere Darstellung zu erreichen, ist in Fig. 3 der im Verbindungsteil 10 angeordnete rohrförmige Fortsatz 22 zeichnerisch nicht dargestellt. From Fig. 3 and in particular from Fig. 2 it follows that the internal dimension of the base body 18 in the direction of its secondary dimension N is significantly larger than the diameter of the connection openings 20 and 32 . In the exemplary embodiment shown, the named internal dimension of the base body 18 is approximately twice as large as the diameter of each of the connection openings 20 and 32 . By this measure, a low pressure loss flow of the heat transfer medium is achieved in its interior despite the lower overall height of the connecting part 10 . Furthermore, this measure reduces the pressure loss which occurs due to the flow deflection by 90 ° within the connecting part 10 . In FIG. 3, arrows F indicate the low-pressure flow in the connecting part 10 , which occurs when the heat carrier flows out of the solar collector connecting piece into the connecting part 10 . In order to achieve a clearer representation, the tubular extension 22 arranged in the connecting part 10 is not shown in the drawing in FIG. 3.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, steht das Verbindungsteil 10, wenn es am Sonnenkollektor 12 montiert ist, nur ungefähr soweit vom Sonnenkollektor 12 ab, wie durch den Durchmesser der Steig leitung 16 bzw. deren Befestigung am Verbindungsteil 10 vorge geben ist. Der gegenüber dem Abschnitt H₁ verbleibende Abschnitt mit größerer Bauhöhe des Grundkörpers 18 stützt sich im am Sonnenkollektor 12 montierten Zustand des Verbindungsteils 10 an der ihm gegenüberliegenden Seitenfläche des Sonnenkollektors 12 ab (s. Fig. 2) und sorgt damit für eine gegenüber herkömm lichen Lösungen erhöhte Stabilität der Verbindung zwischen Steigleitung 16 und Sonnenkollektoranschlußstutzen 14.As can be seen from FIG. 2, the connecting part 10 , when it is mounted on the solar collector 12 , is only approximately as far from the solar collector 12 as is given by the diameter of the riser 16 or its attachment to the connecting part 10 . The remaining section compared to section H 1 with a greater overall height of the base body 18 is supported in the mounted on the solar collector 12 state of the connecting part 10 on the opposite side surface of the solar collector 12 (see FIG. 2) and thus ensures an increased compared to conventional solutions Stability of the connection between riser pipe 16 and solar collector connection stub 14 .
Bei einem anderen, in den Figuren nicht dargestellten Ausfüh rungsbeispiel eines Verbindungsteils 10 ist die zweite Anschluß öffnung 32 nicht an einer Stirnseite des Grundkörpers 18, sondern neben der ersten Anschlußöffnung 20 vorgesehen. Eine solche Ausführungsform ist dazu gedacht, die Anschlußstutzen 14 zweier nebeneinander angeordneter Sonnenkollektoren platzsparend mit einander zu verbinden. Der Grundkörper des Verbindungsteils kann bei dieser Ausführungsform entlang seiner gesamten Haupt abmessung eine geringe Bauhöhe aufweisen, oder es können zwischen den beiden Anschlußöffnungen 20 und 32 oder auch axial außerhalb derselben Abschnitte mit größerer Bauhöhe vorgesehen sein, die dann zur Abstützung des Verbindungsteils am Gehäuse des bzw. der Sonnenkollektoren dienen.In another, not shown in the figures, Ausfüh approximately example of a connecting part 10 , the second connection opening 32 is not provided on an end face of the base body 18 , but next to the first connection opening 20 . Such an embodiment is intended to connect the connecting pieces 14 of two solar collectors arranged next to one another in a space-saving manner. The base body of the connecting part can have a small overall height along its entire main dimension, or it can be provided between the two connection openings 20 and 32 or axially outside the same sections with a greater overall height, which then support the connecting part on the housing of the serve the solar panels.
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DE4435208A DE4435208C2 (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Connection part for solar panels |
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- 1994-09-30 DE DE4435208A patent/DE4435208C2/en not_active Expired - Fee Related
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DE4435208C2 (en) | 1998-03-19 |
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