DE8128174U1

DE8128174U1 - DEVICE FOR HEATING A LIQUID

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Publication number: DE8128174U1
Application number: DE19818128174U
Authority: DE
Original assignee: Verbund-Bau Element and Co Kg 7000 Stuttgart De GmbH
Current assignee: Verbund-Bau Element and Co Kg 7000 Stuttgart De GmbH
Priority date: 1981-09-25
Filing date: 1981-09-25
Publication date: 1982-01-21

Description

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Verbund-Bau
- A 14 521 -Composite construction
- A 14 521 -

description

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Erwärmung einer
Flüssigkeit, z.B. Wasser, unter Ausnutzung der Sonnenenergie
bzw. der Wärmeenergie der Luft, z.B. zur Montage unter Ziegel oder anderen Dächern.The innovation relates to a device for heating a
Liquid, e.g. water, using solar energy
or the thermal energy of the air, e.g. for installation under tiles or other roofs.

Es sind bereits eine Reihe von Einrichtungen bekannt, die ;A number of devices are already known which;

die Sonnenenergie, vor al lern für die Erwärmung von Brauchwasser, S solar energy, especially for heating domestic water, p

's ausnutzen. Diese Einrichtungen bestehen aus einem Rohrleitungs- 1 's advantage. These facilities consist of a pipeline 1

I system, das unter der Dacheindeckung verlegt ist und über Zu- |I system that is laid under the roof covering and over |

und Ableitungen mit einem Wärmetauscher in Verbindung steht, |and discharge lines are in communication with a heat exchanger, |

über welchem die in dem Rohrsystem aufgenommene Wärme an das fabove which the heat absorbed in the pipe system is transferred to the f

S Brauchwasser abgegeben wird. fS domestic hot water is dispensed. f

Bei den Rohren handelt es sich um glatte Rohre oder Schläuche aus |The tubes are smooth tubes or hoses made of |

I Kunststoff oder Metall, deren Wärmeaufnahme beschränkt ist. |I Plastic or metal whose heat absorption is limited. |

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Rohre oder u The innovation is therefore based on the task of these pipes or u

Schläuche so zu gestalten, daß ihre Wärmeaufnahme vergrößert wird. |To design hoses so that their heat absorption is increased. |

Neuerungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Rohre in Form ξAccording to the innovation, this is achieved in that the tubes in the form ξ

von Rippenrohren ausgeführt sind, wobei die Rohre zweckmäßiger- Vare made of finned tubes, the tubes expediently- V

weise sowohl an ihrer Außenseite, als auch an ihrer Innenseite <wise on their outside as well as on their inside

mit radialen Rippen versehen sind. Die Rippen verlaufen in Umfangsrichtung und sind in Axial richtung des Rohres in Abständen
voneinander angeordnet. Die axiale Breite der Rippe kann etwaare provided with radial ribs. The ribs run in the circumferential direction and are in the axial direction of the tube at intervals
arranged from each other. The axial width of the rib can be about

gleich ihrem freien axialen Abstand sein. ϊbe equal to their free axial distance. ϊ

In Fällen, in denen der Einbau eines Rohrsystems unter der Dach- t In cases where the installation of a pipe system under the roof t

eindeckung nicht möglich ist, kann ein Absorberblock verwendet IIf roofing is not possible, an absorber block can be used I

werden, der vorzugsweise aus einer Vielzahl von Rippenrohren besteht, die parallel nebeneinander im Abstand und in mehreren
nebeneinanderliegenden Reihen angeordnet sind, so daß sich einbe, which preferably consists of a plurality of finned tubes, which are parallel to each other at a distance and in several
adjacent rows are arranged so that one

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blockartiger oder quaderartiger Aufbau ergibt, wobei die Rippenrohre an ihren unteren Enden und an ihren oberen Enden jeweils in eine Verteilerkammer münden, die vorzugsweise in Form einer flachen Platte ausgebildet ist.block-like or cuboid structure results, with the finned tubes at their lower ends and at their upper ends in open a distribution chamber, which is preferably in the form of a flat Plate is formed.

Die Verteilerkammer ist über Zu- und Ablaufleitungen an einen geeigneten Wärmetauscher angeschlossen.The distribution chamber is connected to a suitable heat exchanger via inlet and outlet lines.

Anstelle des Wassers kann durch die Rippenrohre z.B. auch Sole geleitet werden.Instead of the water, brine, for example, can also be passed through the finned pipes.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Neuerung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in derAn example embodiment of the innovation is explained below with reference to the drawing, in which

Fig. 1 schematisch im Schnitt ein Rippenrohr mit zugehörigem Verteilerrohr zeigt.Fig. 1 is a schematic sectional view of a finned pipe with an associated distributor pipe shows.

Fig. 2 zeigt in Ansicht einen auf Rippenrohren aufgebauten Absorberblock.Fig. 2 shows a view of an absorber block built on finned tubes.

Fig. 3 zeigt ein Anschlußstück vom Rippenrohr zum Verteilerrohr in auseinandergezogener Darstel1ung.Fig. 3 shows a connector from the finned pipe to the distributor pipe in exploded view.

Fig.l zeigt teilweise im Schnitt ein Rippenrohr 10 etwa in natürlicher Größe. Das Rippenrohr 10 hat an beiden Enden einen Anschlußstutzen 18, wobei hier nur einer gezeigt ist, der in ein Verteilerrohr 12 mündet, durch das die zu erwärmende Flüssigkeit zu- bzw. abgeleitet wird. Das Verteilerrohr 12 hat in seiner Wand eine entsprechende öffnung, in welche der Anschlußstutzen 18 des Rippenrohres 10 eingeschoben und mittels einer Dichtungsmanschette 22 abgedichtet ist. Der Anschlußstutzen 18 ist mit einem Bund 20 versehen, der an der Dichtungsmanschette 22 anliegt. Das Rippenrohr 10 mündet mit seinem anderen, nicht-dargestellten Ende in derselben Weise in ein weiteres Verteilerrohr 12.Fig.l shows partially in section a finned tube 10 approximately in a natural way Size. The finned tube 10 has a connecting piece 18 at both ends, only one is shown here, which opens into a distributor pipe 12 through which the liquid to be heated is supplied or discharged. The distributor pipe 12 has a corresponding opening in its wall, into which the connecting piece 18 of the finned tube 10 is inserted and is sealed by means of a sealing collar 22. The connecting piece 18 is provided with a collar 20 which is attached to the sealing sleeve 22 is present. The other end, not shown, of the finned pipe 10 opens in the same way into a further distributor pipe 12th

Das Rippenrohr 1o ist, wie dargestellt, auf seiner Außenseite mit radial vorstehenden Rippen 14 versehen, die in Umfangsrichtung verlaufen undThe finned tube 1o is, as shown, on its outside with radial protruding ribs 14 which extend in the circumferential direction and

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geschlossene Ringe bilden und die in axialer Richtung einen Abstand voneinander haben. Der freie Abstand zwischen den Rippen 14 kann beispielsweise gleich der Breite der Rippen sein. Das Rippenrohr 10 ist ferner auf seiner Innenseite mit Rippen 16 versehen, die in derselben Weise ausgebildet sein können wie die Rippen 14. Die Rippen können rechteckigen oder quadratischen oder auch z.B. halbkreisförmigen oder trapezförmigen Querschnitt haben,oder es kann beispielsweise die Innenwand des Rippenrohres 10 gewellt ausgebildet sein, wie bei 24 dargestellt ist. Auch die Außenwand des Rippenrohres 10 kann im Bedarfsfälle gewellt ausgebildet sein.Form closed rings and in the axial direction a distance have from each other. The free distance between the ribs 14 can, for example, be equal to the width of the ribs. The finned tube 10 is also provided on its inside with ribs 16 which can be designed in the same way as the ribs 14. The ribs can have a rectangular or square or, for example, semicircular or trapezoidal cross-section, or it For example, the inner wall of the finned tube 10 can be designed to be corrugated, as shown at 24. The outer wall of the Ribbed tube 10 can be designed corrugated if necessary.

Die Rippenrohre werden z.B. unter der Dacheindeckung zwischen den Dachsparren, parallel zu den letzteren verlegt und sie münden oben und unten in Verteilerrohre oder Sammelrohre, durch welche die zu erwärmende Flüssigkeit zu- und abgeleitet wird. Durch die Rippenrohre wird eine sehr große Oberfläche erreicht, was für die Wärmeaufnahme aus der Luft äußerst vorteilhaft ist.The finned pipes are laid, for example, under the roof covering between the rafters, parallel to the latter and they open up and down into distribution pipes or collecting pipes through which the liquid to be heated is supplied and discharged. A very large surface area is achieved through the finned tubes, which is extremely advantageous for the absorption of heat from the air.

In manchen Fällen ist es nicht möglich, unter der Dacheindeckung, insbesondere bei bereits vorhandenen Gebäuden, ein Rohrsystem zu vor.egen. In solchen Fällen kann ein Absorberblock verwendet werden, wie er in Fig. 2 dargestellt ist.In some cases it is not possible to install a pipe system under the roofing, especially in the case of existing buildings present. In such cases an absorber block can be used, as shown in FIG.

Dieser Absorberblock 30 besteht aus einer Vielzahl von Rippenrohren 10, die parallel nebeneinander und in nebeneinanderliegenden Reihen angeordnet sind, so daß sie zusammen ein räumliches quaderförmiges oder würfelförmiges Gebilde darstellen. Beispielsweise können die Rippenrohre 10 jeweils an den Schnittpunkten eines rechtwinkligen Gitternetzes angeordnet sein. Die Rippenrohre 10 münden bei dem Absorber 30 nach Fig. 2 oben in eine Verteilerkammer 32 und unten in eine Verteilerkammer 34, die äußerlich die Form flacher Platten haben. Die beiden Verteilerkammern 32, 34 sind an den vier Ecken durch Streben 42 miteinander verbunden. Die beiden Kammern haben ferner Zulauf- und Ablaufanschlüsse 36 bzw. 38. Die obere Verteilerkammer 32 ist ferner mit einerThis absorber block 30 consists of a plurality of finned tubes 10, which are arranged in parallel side by side and in side by side rows are so that they together form a three-dimensional cuboid or represent a cube-shaped structure. For example, the Finned tubes 10 each at the intersection of a right-angled Be arranged grid. In the absorber 30 according to FIG. 2, the finned tubes 10 open into a distributor chamber 32 at the top and into a distributor chamber at the bottom 34, which externally have the shape of flat plates. The two distribution chambers 32, 34 are connected to one another at the four corners by struts 42 tied together. The two chambers also have inlet and outlet connections 36 and 38, respectively. The upper distribution chamber 32 is also provided with a

>> |iit »ι| iit »ι

III 1 11111 I Jt¹ 111III 1 11111 I Jt ¹ 111

Entlüftungsöffnung 40 versehen.Vent 40 provided.

Die zu erwärmende Flüssigkeit wird über nicht dargestellte Leitungen, die an die Zu- und AbIauföffnungen 36, 38 angeschlossen sind und die Verteilerkammern 32, 34 den Rippenrohren 10 zugeführt. Beispielsweise wird die Flüssigkeit über die Verteilerkammer 32 zugeleitet, dann durch die Rippenrohre 10 geführt und über die Verteilerkammer 34 abgeleitet und entsprechend zu einem Wärmetauscher geführt, um z.B. das Brauchwasser eines Gebäudes zu erwärmen. Anstelle der beiden Verteilerkammern können auch Verteilerrohre verwendet werden. Der Absorberblock 30 kann beispielsweise unter dem Dach aufgestellt werden, so daß er Wärme aus der Umgebungsluft aufnimmt, er kann aber auch im Freien aufgestellt werden, auch in der Weise, daß er einer direkten Sonnenbestrahlung ausgesetzt ist.The liquid to be heated is supplied via lines not shown, which are connected to the inlet and outlet openings 36, 38 and the Distribution chambers 32, 34 are fed to the finned tubes 10. For example the liquid is supplied via the distribution chamber 32, then passed through the finned tubes 10 and via the distribution chamber 34 and led accordingly to a heat exchanger, e.g. to heat the service water of a building. Instead of the two Manifolds can also be used with manifolds. The absorber block 30 can for example be set up under the roof so that it absorbs heat from the ambient air, it can but can also be set up outdoors, also in such a way that it is exposed to direct sunlight.

Durch das Rohrleitungssystem, sei es nun unter dem Dach verlegt oder in Form eines Absorberblockes ausgebildet, kann Wasser geleitet werden. Vorzugsweise wird aber Sole verwendet und durch das Rohrsystem umgewälzt, wobei diese Sole einem Solespeicher zugeleitet wird. Von dort aus kann ein zweiter Solekreislauf vorgesehen werden, der zu einer Wärmepumpe führt, die bei Bedarf Sole aus dem Speicher entnimmt, wobei die in der Sole enthaltene Wärme im Verdampfer der Wärmepumpe an ein Kältemittel abgegeben wird. Das Kältemittel wird verdampft und im Verdichter der Wärmepumpe durch Komprimierung auf etwa 65⁰C - 7O⁰C erhitzt. Im Verflüssiger der Wärmepumpe gibt dann das gasförmige Kältemittel die Wärme bei etwa 4O⁰C - 5O⁰C zur weiteren Nutzung an die Heizung des Gebäudes bzw. über einen Wärmetauscher an das Brauchwasser ab.Water can be conducted through the pipeline system, whether it is laid under the roof or in the form of an absorber block. However, brine is preferably used and circulated through the pipe system, this brine being fed to a brine reservoir. From there, a second brine circuit can be provided, which leads to a heat pump that takes brine from the storage tank when required, the heat contained in the brine being given off to a refrigerant in the evaporator of the heat pump. The refrigerant is evaporated in the compressor of the heat pump by compressing at about 65 ⁰ C - 7O ⁰ C heated. In the condenser of the heat pump, the refrigerant gas then releases the heat at about 4O ⁰ C - 5O ⁰ C for further use to the heating of the building or through a heat exchanger to the hot water.

Fig. 3 zeigt den Anschlußstutzen 18 mit den zugehörigen Dichtmitteln in auseinandergezogener Darstellung.Fig. 3 shows the connecting piece 18 with the associated sealing means in an exploded view.

Das Rippenrohr 10 ist an jeder seiner Stirnseiten mit einer Lippendichtung 50 versehen, die in Form einer Hülse ausgebildet ist und einen Bund 52 aufweist. Die Lippendichtung 50 hat an ihrer Außenwand inThe finned tube 10 is provided with a lip seal on each of its end faces 50, which is designed in the form of a sleeve and has a collar 52. The lip seal 50 has on its outer wall in

ei β ♦
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I · · II · · I

Umfangsrichtung verlaufende Lippen 54. Die Lippendichtung 52 wird in die Stirnseite des Rippenrohres 10 eingeschoben, bis der Bund 52 am letzteren anliegt. Die Lippen 54 greifen dann in die Rillen des Rippenrohres zwischen den inneren Rippen 24. In die Lippendichtung 50, deren Innenwand glatt ausgeführt ist, wird der Anschlußstutzen 18 eingeschoben, der an seinem AuSenumfang ebenfalls mit Lippen 56 sowie mit einem glatten Abschnitt 58 versehen ist. Hierbei wird das Ende 60 des Anschlußstutzens 18 in die Lippendichtung 50 eingeschoben und das Ende 62, das ebenfalls mit Lippen und einem glatten Abschnitt versehen ist, wird in die Dichtungsmanschette 22 eingeschoben, zweckmäßigerweise so weit, bis der Bund 20 des Anschlußstutzens 18 an der Stirnfläche der Dichtungsmanschette 22 anliegt.Circumferential lips 54. The lip seal 52 is pushed into the end face of the finned tube 10 until the collar 52 rests against the latter. The lips 54 then engage the grooves of the finned tube between the inner ribs 24. In the lip seal 50, the inner wall of which is smooth, the connecting piece is 18, which is also provided with lips 56 and a smooth section 58 on its outer circumference is. Here, the end 60 of the connecting piece 18 is in the Lip seal 50 pushed in and the end 62, which is also provided with lips and a smooth section, is shown in FIG the sealing sleeve 22 pushed in, expediently so far until the collar 20 of the connecting piece 18 rests against the end face of the sealing collar 22.

über den Endbereich des flexiblen Rippenrohres, d.h. den Bereich der Verbindung des Rippenrohres mit dem Anschlußstück, kann eine Stützhülse 64 geschoben sein.over the end area of the flexible finned tube, i.e. the area the connection of the finned tube with the connecting piece, a support sleeve 64 can be pushed.

Claims

* f 4 t t »β # ti • · · · * · t Verbund-Bau - A 14 521 ■ Protection claims

1. Device for heating a liquid, e.g. water or brine, using solar energy and / or the Thermal energy of the atmosphere, e.g. for mounting under tiles or other roofs, with a A plurality of pipes is laid, which are introduced at each of their ends into a distributor pipe, characterized in that that the tubes are designed in the form of finned tubes (10).

2. Device for heating a liquid, e.g. water or brine, using solar energy and / or the Thermal energy of the atmosphere, characterized in that the tubes are designed in the form of finned tubes (10) and that a plurality of finned tubes (10) parallel next to

i. each other and arranged in adjacent rows

are, and that the finned tubes (10) open with their two front ends each into a flat distribution chamber (32, 34).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that

that the tubes (10) both on their outside and on their inside with radially protruding, extending in the circumferential direction and axially spaced ribs (14, 16) are provided.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the axial width of the ribs is substantially

s is equal to their free axial distance.

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5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the finned tube (10) at each of its front ends with a sleeve-shaped Lip seal (50) is provided, into which the connecting piece (18) is inserted.