DE8019308U1 - Waermeabsorber - Google Patents

Description

Die Neuerung betrifft einen Wärmeabsorber, bestehend aus einem von einer Sole durchströmten, in Windungen gelegten Rohr.

Ss sind bereits rohrförmige Wärmeabsorber und -kollektoren bekannt, bei denen das Rohr mäanderförmig oder spiralförmig auf einer Unterlage ausgelegt ist. Bei raäanderförmiger Anordnung des Rohres können die einzelnen Rohrstränge nur mit relativ weitem Abstand voneinander verlegt werden, da der Rohrradius im Umlenkbereich nicht unter einen materialbedingten Mindestwert reduziert werden kann, obwohl das Biegen maschinell ausgeführt wird. Bei der spiralförmigen Anordnung wei:ät der innere Bereich der Spirale den gleichen Nachteil auf, so daß in der Mitte eine nicht nutzbare freie Fläche vorhanden ist. Die Herstellung der bekannten Wärmeabsorber bzw. -kollektoren bereitete somit Schwierigkeiten. Die Herstellungskosten waren daher hoch. Ferner war die Belegung der Fläche mit Rohren ungenügend» Für eine bestimmte Leistung benötigte man eine unwirtschaftlich große Fläche, die mit einer ent sprechend hohen Anzahl von Absorbereinheiten belegt werden mußte. Neben den hohen Kosten traten so auch Schwierigkeiten bei der Bereitstellung der erforderlichen großen Fläche auf.

Aufgabe der Neuerung ist es daher, durch vereinfachte Herstellung die Herstellungskosten zu reduzieren und durch dichte Rohrbelegung eine hohe Flächenleistung zu erzielen.

Diese .vufcabe wird durch die Neuerung dadurch gelöst, daß mehrere, in einοr Ebene spiralförmig angeordnete Windungen vorgesehen sind, die eine V/indungsgruppe mit freiem Mittelfeld bilden, und daß mehrere Wr.ndungsgruppen seitlich versetzt und eicn überlappend angeordnet sind, wobei das freie Mittelfeld jeder Y/indungsgruppe mit r\nduni.rsabschnitt3n der jeweils anderen Windungsgruppen belegt ist

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Sine bosondsrs zweckmäßige Ausbildung der Neuerung ergibt sich in weiterer Ausgestaltung dadurch, daß die Größe des Mittelfeldes und die Anzahl der Windungen jeder Windungsgruppe aufeinander abgestimmt sind, so daß das freie Mittelfeld jeder Windungsgruppe durch die Windungsabschnitte der jeweils anderen Windungsgruppe gleichmäßig belegt ist. |

Sine leicht herzustellende Absorbereinheit wird nach einem anderen | Merkmal der Neuerung dadurch erreicht, daß die Windungsgruppen auf einer als Rahmen ausgebildeten Unterlage befestigt und zum Befestigen Halterungen in Reihe nebeneinander auf der Unterlage angeordnet | sind. I

Die mit der Neuerung erzielten Vorteile bestehen insbesondere |' darin, daß alle Windungen des Rohres leicht herzustellende Kreis- | umfange bzw. Teile davon aufweisen, d.h. sie können alle von Hand I oder mit einem einfachen Werkzeug hergestellt werden. Dann lassen | sich die Windungen im Radius so groß auslegen, daß deren Biegung weder Schwierigkeiten bereitet, noch für das Material eine zu hohe Beanspruchung bedeutet. Das Material wird somit nicht überbeansprucht und auch der freie Rohrquorschnitt nicht durch eventuelle Einknickungsn gefährdet. Die einzelnen Windungen können ferner in geringem Abstand nebeneinander ausgelegt werden, wodurch zwar eine hohe Belegungsdichte entsteht, bei der jedoch das Rohr von der Umgebungsluft noch intensiv umspült werden kann, so daß ein hoher Wärmeaustausch "gewährleistet ist. Durch das seitlich versetzte Anordnen der Windungsgruppen entstehen auch in den ümlenkbereichen an den beiden Längsseiten keine nachteiligen Anhäufungen von übereinanderliegenden Rohrabschnitten. Das auf der Unterlage montierte Rohr bildet schließlich eine relativ flache, jedoch in sich stabile Baueinheit, die als solche leicht auf einem Dach oder einer anderen geeigneten Fläche angeordnet und mit den Sammelleitungen verbunden werden kann. Die Montagearbeiten sind aus diesem Grund einfach und kurzzeitig durchführbar. Der Wärmeabsorber nach der Neuerung bietet somit neben einfacher Eerst-allung und Montage

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eine hohe Belegimgsdichte mit ebenso hohem Wärmeaustausch, also hoher Flächenleistung.

Ausführungsbeispiele der Neuerung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben« Es zeigen: Fig. 1 die Draufsicht auf den Wärmeabsorber; Fig. 2 die Schnittansicht gem. Linie II - II in Fig. 1; Fig. 3 die Draufsicht auf eine schematisch dargestellte andere Ausführungsform.

Der Wärmeab.sorber nach den Fig. 1 und 2 besteht im wesentlichen aus einen Hohri, das in Windungen I¹, 1", ... gelegt ist, die in einer Ebene spiralförmig ineinanderlaufen. Mehrere dieser Windungen 1·, 1", ... bilden eine Windungsgruppe. Im Ausführungsbeispiel t-ind drei Windungsgrupuan 2, 3 und Jf dargestellt. Jede dieser Windungsgruppen 2, 3 und Zf besitzt in der Kitte ein freies Mittelfeld 2·, 3' und Zf¹. Die Windungsgruppen 2., 3 und Zf sind gegeneinander seitlich versetzt und sich überlappend angeordnet. Ferner ist die ZaJiI der Windungen 1', 1", ... jeder Windungsgruppe 2, 3 und k und ihre freien Mittelfelder 2», 3¹ und Zf¹ so aufeinander abgestimmt, daß das freie Mittelfeld 2', 3' und Zf' einer Windungsgruppe 2, 3 und Zf durch die überdeckenden Windungsabschnitte 7 der Windungen I¹, 1", ... der anderen Windungsgruppen 2, 3 und Zf gleichmäßig belegt ist. Im Ausführungsbeispiel ist so das freie iiittelfeld 2' der ersten Windungsgruppe 2 von den Windungsabschnitten 7 der Windungsgruppen 3 und 4 belegt, das freie Mittelfeld 3' der Windungsgruppe 3 von den Windungsabschnitten 7 der Y/indun£3gruppen 2 und Zf und das freie Mittelfeld Zf¹ der Windungsgruppe Zf von den Vindungse.b£>chnitten 7 der Windungsgruppen 2 und 3· Auf diese Weise ist da.s gesamte, von der Absorbereinheit bedeckte Feld gleichmäßig von den Windungen I¹, 1", ... aller Windungsgruppen 2, 3 und Zf belegt. Zweckmäßigerweise beträgt der seitliche Abstand der Windungen 1¹, 1", ... etwa den halben Durchmesser des Rohres 1. Selbstverständlich ist die Belegung in den Umlenkbereichen in Versetzungsrichtung dichter, jedoch noch immer ausreichend luftdurchlässig.

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Fixiert wird das Rohr 1 auf einer als Raiimen ausgebildeten Unterlage 5, die aus Längsstegen >' und Querstegen 5" besteht. Auf den Quer et.,gen ¹^" sind dicht nebeneinander Halterungen 6 angeordnet, in die das Rohr 1 eingelegt und arretiert ist. Die Windungen 1', 1", ... sind im Ausführungsbeispiel etwa oval ausgebildet mit etwa Paraden Vfindun^nabBchnltton 7 zwischen den beiden Umlenkbereichen. Je nach Bedarf ist die Länge der V/indungsabschnitte 7 und dai:;it auch die Länge der Längsstege 5' der Unterlage 5 gewählt. Danach richtet sich auch dia Anzahl der Querstege 5" mit den Halterungen 6. Letztere können s.uch zusätzlich auf den Längsstegen 5" vorgesehen sein. Eine besonders einfache Montage ergibt sich durch Ausbildung der Halterungen 6 nach Art von Clips, in die das Rohr lediglich von oben eingedrückt zu werden braucht, um dort durch die vorhandene Klemmspannung festgehalten zu werden.

Als Ronr 1 eignet sich insbesondere ein einstückiges, schwarzes Kunststoffrohr, coch sind auch Metallrohre denkbar.

Es ist ersichtlich, daß die vormontierten, aus Rohr 1 und Unterlage 5 bestehenden Absorbereinheiten auf der ausgewählten Fläche,. z.B. dem Dach oder einer Wand, ausgelegt und, falls erforderlich, befestigt v/erden können. Die beiden herausragenden Rohrenden 8 und 9 des Rohres 1 werden dann an die Zu- und Sückleitungen einer nicht dargestellten Wärmepumpe angeschlossen, so daß ein Solekreislauf entsteht» Selbstverständlich können auch mehrere dieser Absorbereinheiten neben- und eventuell auch übereinander angeordnet und durch Sammelleitungen mit der Wärmepumpe verbunden sein.

Die Anordnung und die Abmesetingen der Windungen 1¹, 1'·, ... des Rohres 1 lassen sich verschieden, je nach Bedarf auswählen. So kann auch die Lage der beiden Rohrenden 8 und 9 Ο'θ nach Windungsrichtung an. geeignete Stellen gelegt werden. Ia Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind beispielsweise die Windungen I¹, 1",... direkt als Spirale, also ohne geraden Windungsabschnitt 7 ausgebildet. Die seitliche Versetzung der Windungsgruppen 2, 3 und if kann senkrecht zum großen oder kleinen Durchmesser der Windungen 1', 1", ... erfolgen.

Claims (6)

Schutzaneprüche

1. Wärmeabsorber, bestehend aus einem von einer Sole durchströmten, in 'Windungen gelegten Rohr, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, in einer Ebene spiralförmig angeordnete Windungen (1·, 1" ...) vorgesehen sind, die eine Windungsgruppe (2, 3, k) mit freiem Mittelfeld (2·, 3», V) bilden, und daß mehrere Windungsgruppen (2, 3, 4) seitlich versetzt und sich überlappend angeordnet sind, wobei das freie Mittelfeld (2¹, 3», V) jeder Windungsgruppe (2, 3, Zf) mit Windungsabschnitten (7) der jeweils anderen Windungsgruppen (2, 3, k) belegt ist.

2. Wärmeabsorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des freien Mittelfeldes (2¹, 3», V) und die Anzahl der Windungen (1·, 1", ...) jeder Windungsgruppe (2, 3> 4) aufeinander abgestimmt sind, so daß das freie Mittelfeld (2·, 3¹ V) jeder Windungsgruppe (2, 3, if) durch die Windungsabschnitte (7) der jeweils anderen Windungsgruppen (2, 3> k) gleichmäßig belegt ist.

3. Wärmeabsorber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungsgruppen (2, 3j A-) ^auf einer als Rahmen ausgebildeten Unterlage (5) befestigt und zum Befestigen Halterungen (6) in Heihe nebeneinander auf der Unterlage (5) angeordnet sind.

4. Wärmeabsorber nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen (I¹, 1", ...) in einem Abstand, der maximal dem halben Durchmesser des Rohres (1) entspricht, nebeneinander angeordnet sind.

5. V/ärraeabsorber nach Mindestens einem der Ansprüche 1 bis l+, dadurch g'akonnzeichnet, daß die Windungen (1¹, 1", ...) etwa ovalförmig ausgebildet und senkrecht zum großen Durchmesser seitlich versetzt nebeneinander auf der Unterlage (5) angeordnet sind«

6. 'Yärriieabsorber nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Rohr (1) ein einstückiges Kunststoffrohr vorgesehen ist.