DE7715639U1 - Solarflachkollektor - Google Patents

Description

MASCHINENFABRIK AUGS&URGr*NÜRRBER.(i \ ',','' f

Aktiengesellschaft £

München, den 2. Mai 1977

Solarflachkollektor

Die Erfindung bezieht sich auf einen Solarflachkollektor
mit einem aus Schaumstoff hergestellten Rahmen, der die Bauelemente für die Wärmeübertragung trägt.

Solarkollektoren dienen dazu Strahlungsenergie von der Sonne
auf ein Speichermedium zu übertragen, das dann für Heizzwecke
oder Warmwasserbereitung verwendet wird.

Für diesen Anwendungsbereich werden die Kollektoren im allge- J

ί meinen auf Hausdächern angebracht, derart, daß ein Teil oder |- das ganze Dach mit nebeneinander angeordneten Flachkollektoren | bedeckt wird. §

Im allgemeinen bestehen derartige Kollektoren aus einem Metall- ι träger oder Rahmen, in dem Isoliermaterial, ein Kanalsystem
für das Wärmeübertragungsmedium sowie Absorptionsplatten eingelegt werden. Dieses kasten- oder wannenartige Gebilde wird

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schließlich mit strahlendurchlässigen Scheiben wasserdicht abgedeckt. Diese bekannten Ausführungen sind jedoch im allgemeinen fertigungstechnisch aufwendig und außerdem relativ schwer im Gewicht.

Diese Nachteile konnten gewissermaßen durch ebenfalls.bekanntgewordene Kollektoren behoben werden, die mit einem Rahmen aus Hartschaum hergestellt werden, wie Polyurethan, PoIystyren oder Polystyrol. Derartige Rahmen, die in einem Arbeitsgang geschäumt werden, dienen als Träger und zugleich als Wärmeisolierung. Auf diese Weise hergestellte Kollektoren sind relativ leicht und einfach und billig herstellbar. Es hat sich aber herausgestellt, daß derartige Kollektoren, die bei stärkerem Strahlenenergieeinfall auftretenden Temperaturen nicht standhalten, zumal die verwendeten Kunststoffe gegenüber den Aufheiztemperaturen von über 200° verhältnismäßig niedrige Schmelztemperatur aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kollektor der eingangs genannten Art zu schaffen, der unter Beibehaltung einer fertigungstechnisch einfachen Durchführbarkeit wärme- und transportbeständig ist.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch einen Kollektor gelöst, dessen Rahmen aus Schaumglas hergestellt ist, insbesondere

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aus einer Zusammensetzung aus reinem Glas auf Borsilikatbasis.

Hiermit läßt sich ein wirtschaftlicher mit den bekannten Kollektoren in Hartschaumbauart vergleichbarer Kollektor herstellen, dessen Lebensdauer von den in der Praxis erreichenden Temperaturen unabhängig ist. Der Träger, der geschäumt oder aus einer entsprechend dicken Platte mechanisch heraus- » gearbeitet sein kann, ist relativ leicht und außerdem dimen-

sionsstabil. Ein weiterer Vorteil ist, daß der Rahmen nicht wasseraufnahmefähig ist und durch einen wasserundurchlässigen Anstrich leicht abzudichten ist, so daß auf einem Dach nebeneinander angeordnete nicht verklebte oder auch miteinander verklebte Kollektoren gemäß der Erfindung als isolierte, regenwasserundurchlässige Dachabdeckung verwendet werden kann, ohne daß beispielsweise eine Regenhaut zusätzlich verwendet werden muß. Das Verkleben mehrerer Kollektoren miteinander bereitet hierüber auch überhaupt keine Schwierigkeiten, zumal aufgrund der Wärmebeständigkeit, die bis zu 430° reicht,

V. bewährte Klebstoffe verwendet werden können, auch solche, die bei der Aushärtung eine höhere Temperatur entwickeln.

Schaumglas wird bekannterweise in Platten hergestellt und als Isoliermaterial zur Auskleidung von Gebäuden oder Geräten, die thermisch isoliert werden sollen, verwendet. Zur Herstellung des Kollektorrahmens können vorteilhaft handelsübliche Platten

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aus Schaumglas genutzt werden, die durch mechanische Verarbeitung, beispielsweise Fräsen, in die gewünschte Form gebracht werden. Der Rahmen kann aber auch direkt in seine endgültige Form geschäumt werden.

! Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, xst der Rahmen

mit Ausnehmungen versehen, in denen Anschluß- und/oder Befestigungsmittel eingeklebt oder anderweitig befestigt sind,

ι die zur Verschaltung eines Kanalsystems und/oder zur Verankerung

\\ . verschiedener Kollektoren miteinander dienen. Es ragen auf diese Weise keine Anschluß- oder andere Teile hervor und es

' . vereinfacht sich die Verpackung und der Transport der Kollektoren und es besteht außerdem keine Gefahr bei der Montage oder anderweitigen Handhabungen, gegebenenfalls herausragende f Teile abzubrechen. Die Befestigung der Anschlußteile läßt sich

* in einer einfachen Weise durch Schrauben, Bolzen oder ähnlichen

Mitteln durchführen, die von einer frei zugänglichen Seite der . zu montierenden Kollektoren durch den Rahmen bis zu den Anschluß-

f- teilen hindurchstoßen. Als Anschlußmittel können vorteilhaft Rohrstutzen verwendet werden, die zu den Kanälen für ein Wärmeübertragungsmittel hindurchstoßen und in den Ausnehmungen des Rahmens als Anschlußstutzen ausgebildet sind.

Bei der Montage werden die Anschlußstutzen von zwei zugeordneten Kollektoren mit einem übergestülpten Schlauch oder ähnlichen Mitteln miteinander verbunden, wobei der Schlauch jeweils mit den handelsüblichen Schlauchklemmen an die Stutzen befestigt wire

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Diese Verbindungsstelle dient in Zusammenwirkung mit ineinander eingreifende Profile, die an der Fügestelle von zwei Kollektoren vorgesehen werden können, als Verankerung der beteiligten Kollektoren. Zum Auslegen von Gebäudedächern mit Kollektoren können diese Verbindungsteile entweder seitlich und/oder an den sich überlappenden Stellen der unteren- b-zw. Deckseite des Kollektorrahmens angeordnet sein. Im übrigen ist es vorteilhaft, die Kollektorrahmen im Baukastensystem mit Fügeprofile auszustatten, die entweder im Rahmen gleich miteingeschäumt oder aus der Platte herausgearbeitet sind.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.

In Fig. 1 ist ein mit als Baukastensystem ausgebildeten Flachkollektoren 10 ausgelegtes Dach 11 gezeigt, bei dem die Kollektoren seitlich mit Längsprofilen 12 miteinander verankert sind und untereinander mit Profilen 15 ineinandergreifen, die sich an den sich überlappenden Enden 16 befinden.

Der einzelne Kollektor, der in Fig. 2 im Schnitt dargestellt ist, besteht aus einem Rahmen 20 aus Schaumglas, in dem oben in einer wannenartigen Ausnehmung 21 ein Kanalsystem 22 für ein Wärmeübertragungsmittel und eine als Stegplatte ausgebildete Absorberscheibe 24 eingelegt sind. Auf einem in dem Träger

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eingearbeiteten Absatz 25 ist eine strahlendurchlässige , Abdeckscheibe 26 aufgelegt. i

Die Absorptionsscheibe 24 weist evakuierte Kanäle 28 auf, die einen Rücktransport der von der Absorberplatte aufgenommenen Wärmeenergie an die Atmosphäre verhindern sollen. Die aufgenommen Wärmeenergie wird im Wärmeübertragungsmedium gespeichert und zu den Verbrauchern geführt. Das Kanalsystem 22 ist durch zwei entsprechend profilierten wärmeübertragenden Platten, bei- ^ spielsweise Aluminiumplatten gebildet. Es ist aber auch möglich, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, das Übertragungsmedium in Kanälen 30 zu führen, die direkt im Schaumglasrahmen 20 eingearbeitet sind und mit einer Absorberplatte 31 abgedeckt sind. Der Schaumglasrahmen 20 ist ferner allseitig mit einer wasserundurchlässigen Beschichtung, beispielsweise Flexothan, versehen, um die Rahmenoberfläche stoßsicher und witterungsfest zu machen.

( Die Zuführung sowie die Abführung des Wärmeübertragungsmediums in das bzw. aus dem Kanalsystem eines Kollektors erfolgt über Sammelkanäle 33, die über einen Anschlußstutzen 34 jeweils mit einem Wärmekanal eines zweiten Kollektors oder mit einem zentralen Leitungssystem verbunden sind, ä.n das beispielsweise Heizkörper oder anderweitige Verbraucher angeschlossen sind, Fig. 4. In der Zeichnung ist der AnSchlußstutzen 34

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eines Kollektors und der Anschlußstutzen 34· des zusammen-

hängenden zweiten Kollektors durch den Boden bzw. die Deckseite

der entsprechenden Kollektoren hindurchgeführt. Selbstverständlich kann der Anschluß auch seitlich erfolgen. Um Transportschäden zu vermeiden, ist an den jeweiligen Durchstoßstellen eine Ausnehmung 35 bzw. 36 im Schaumglasrahmen vorgesehen, in denen die Anschlußstutzen 34 bzw. 34' ohne über die Oberfläche der Rahmen hinauszuragen angeordnet sind. Die aus Kunststoff, Leichtmetall oder anderem Material hergestellten rohrförmigen Stutzen sind mit Radialringen 38 bzw. 38' versehen und mit dem Schaumglas verklebt. Die Verbindung der zwei Anschlußstutzen erfolgt bei der Montage mit einem Schlauch 40, der zunächst von außen auf den einen Anschlußstutzen 34' aufgeklemmt wird und in dessen freies Ende der andere Anschlußstutzen 34 beim Aufsetzen des zweiten Kollektors hineingeschoben wird, und von der zugänglichen Stirnseite 41 des Kollektors mit einer durch den Rahmen 20 durchführenden Schraube 42, die einen Befestigungsring 43 anzieht, befestigt. Um

^bl ν die Einpassung zu erleichtern und eine sichere Verankerung zu . gewährleisten, sind die Kollektoren jeweils an den Überlappungsflächen mit ineinandergreifende Nuten 44, 45 versehen.

Eine derartige Verbindung dient gleichzeitig zur Befestigung der beiden Kollektoren miteinander. Es ist auch klar, daß ausschließlich zur Befestigung dienende Mittel in derartigen Ausnehmungen vorgesehen sein können, wie z.B. Stifte und Klemm-

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vorrichtungen, die zur verstärkten Sicherheit zusätzlich, auch an den Seitenwänden angebracht werden können.

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Claims (5)

1. ' MASCHINENFABRIK AUGSBURS-IiURN-OER-G' I V.''

   Aktiengesellschaft

   gü/sd

   München, den 2. Mai 1977

   nsprüche

   /~ 1. Solarflachkollektor mit einem aus Schaumstoff hergestellten Rahmen, der die Bauelemente zur Wärmeübertragung und Speicherung aus der Sonnenenergie aufnimmt, dadurch
   gekennzeichnet, daß ein Rahmen (20) aus Schaumglas vorgesehen ist.
2. 2. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
   das Schaumglas eine Zusammensetzung aus reinem Glas auf
   Borsilikatbasis ist.
3. 3. Kollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (20) aus Schaumglas geschäumt ist.
4. 4. Kollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (20) aus einer Platte oder einem Block aus Schaumglas mechanisch herausgearbeitet ist.

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5. 5. Kollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

   dadurch gekennzichnet, daß in den Rahmen (20) Ausnehmungen (35, 36) für Anschlüsse (34, 34') bzw. Befestigungsmittel eingearbeitet sind.

   6. Kollektor nach Ansspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschluß- und/oder Befestigungsmittel (34, 34') in den Ausnehmungen (35, 36) eingeklebt sind.

   7. Kollektor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (35, 36*) an der unteren - und/oder Deck-Seite des Rahmens (20) angeordnet sind und die Anschluß- bzw. Befestigungsmittel mit einem seitlich durch den Rahmen durchstoßendes Betätigungsglied (42) verbunden sind.

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