DE8701535U1 - Isolierwanne für Sonnenkollektoren - Google Patents

Description

PAG Presswerk Aktiengesellschaft, D-4300 Essen

Isolierwanne für Sonnenkollektoren

Beschreibung

Die Neuerung betrifft Isolierwannen für
Sonnenkollektoren, die aus düroplästisehen, organischen Bindemitteln und anorganischen Füll- und Zusatzstoffen gefertigt sind.

Ein üblicher Sonnenkollektor ist ein platten- oder tafelförmiger Körper, bestehend aus einem das
Wärmeübertragungsmittel enthaltenden Absorber, der in einer isolierenden Wanne verankert und mit einer
transparenten Folie oder Platte abgedeckt ist. Die Isolierwanne ist meist aus einem Rahmen aus Metall, Holz oder Kunststoff gebildet, der dem Gehäuse die erforderliche Haltbarkeit und Festigkeit verleiht, wobei zur Isolierung bzw. Verhinderung der

Wärmeabstrahlung wärmedämmende Materialien in den Rahmen eingelegt sind. FUr die Festlegung des Absorbers im Gehäuse und für die Befestigung dessen oberseitiger transparenter Abdeckung werden üblicherweise gesonderte, in der Regel aus Metall bestehende Hilfsrahmen verwendet, die einerseits mit dem Gehäuse und andererseits mit dem Absorber bzw. der transparenten Abdeckung verbunden werden. Das Gewicht dieser Isolierwannen ist hierbei oft sehr groß, womit eine entsprechende Unhand!ichkeit der Sonnenkollektoren einhergeht. Außerdem erfordert ihre Herstellung einschließlich des Anbringens der Befestigungsgi leder für den Absorber und die transparente Abdeckung mehrere zeitaufwendige Arbeitsgänge, so daß sich die Gestehungskosten sehr hoch stellen.

Aus der DE-GM 76 40 119 ist bekannt, Isolierwannen für Sonnenkollektoren aus einem Kunststoff-Hartschaumkörper herzustellen. Diese Isolierwannen sind einfach zu fertigen und leicht. Ihre Festigkeiten sind jedoch nicht groß genug, um den vielfältigen Belastungen bei Montage und Gebrauch gewachsen zu sein. Insbesondere führen starke Temperaturwechsel zu Problemen, die durch den hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Hartschaumes bedingt sind.

Es ist daher die Aufgabe des Gegenstands des Gebrauchsmusters, Isolierwanneri für Sonnenkollektoren bereitzustellen, die gut isolieren und möglichst leicht sind, die aber trotzdem gute Festigkeiten haben, die wasser- und witterungsbeständig sind, eine glatte Oberfläche haben und in beliebiger Form hergestellt

werden können. Darüber hinaus müssen diese Isolierwannsn kostengünstig hergestellt werden können, und sie müssen sich mit den an einer Baustelle üblichen M.ontagetechniken problemlos verarbeiten lassen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch isolierwannen

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Es wurde gefunden, daß Isolierwannen, die aus 10 bis 14 VoIi-% organischem Bindemittel, bevorzugt aus der Gruppe der Phenoplaste oder Aminoplaste, 26 bis 50 Vol.-fc Aluminiumhydroxid und 40 bis 60 Vol.-% anorganischen Mikrohohl körpern sowie gegebenenfalls weiteren Füll- und Zusatzstoffen bestehen, den Anforderungen genügen und darüber hinaus v/eitere Vorteile zeigen.

Sie haben eine Biegezugfestigkeit je nach Rezeptur von

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10 bis 20 N/mm , einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 0,015 - 0,03 mm/mK, ein spezifisches Gewicht von 1000 bis 1400 kg/m , eine glatte Oberfläche und sind wasser- und witterungsbeständig ohne zu quellen oder zu schrumpfen. Sie lassen sich problemlos sägen und bohren, sind schraubfest und können darüber hinaus mit üblichen Montageklebern verklebt werden. Hauptsächlich aber haben sie ausgezeichnete Isoliereigenschaften.

Darüberhinaus ist es ein weiterer Vorteil, daß die neuerungsgemäßen Isolierwannen schwer entflammbar sind, ja sogar je nach Rezeptur feuerfest sein können.

Sie enthalten verhältnismäßig wenig Bindemittel neben hohen Anteilen feinteiliger Füllstoffe. Ein Teil der Füllstoffe besteht aus einem Material, das gegen rechanische Einflüsse wie Druck oder Reibung Empfindlich ist. Trotzdem werden Isolierwannen erhalten, die ausgezeichnete Biege- und Druckfestigkeiten haben, die schraubfähig sind und eine hohe Ausreißfestigkeit haben und deren Oberfläche gefällig und glatt ist und mit üblichen Lacken problemlos und dauerhaft lackiert werden können.

Die Isolierwannen bestehen aus Mischungen, die duroplastische Bindemittel, Aluminiumhydroxid und anorganische Mikrohohl körper in den beanspruchten Mengen enthalten. Daneben können diese Mischungen noch geringe Mengen (0,5 bis 5 Gew.-%) anderer Zusatzstoffe wie Magnesiumoxid, anorganische Pigmente oder weitere anorganische flammhemmende Verbindungen wie z. B. Borsäure oder Borate enthalten. Als Pigmente sind insbesondere weiße Pigmente und Metallpulver geeignet, um die Isolierwanne selbstreflektierend zu machen.

Anorganische Mikrohohl körper sind Glas- oder Keramikmikrohohlkörper (Mikrospheres) oder feine Blähtonteilchen. Diese Hohlkörper haben eine durchschnittliche Größe von 5 bis 100 Mikrometern.

Die bevorzugten Bindemittel sind duroplastische Kunststoffe aus der Gruppe der Phenoplaste oder Aminoplaste, die allein oder in beliebiger Abmischung miteinander in fester, flüssiger oder gelöster Form eingesetzt werden können.

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Wichtig ist lediglich, daß das Volumen der Bindemittel
im Bereich von 10 bis 14 Vol.-%, bezogen auf die
Gesamtmischung, liegt. Bei geringerem Bindemittel anteil
sinkt die Festigkeit der Formteile. Ihre mechanischen
Eigenschaften werden demnach schlechter und entsprechen
nicht mehr dem gewünschten Qualitätsstandard.
Obersteigt der Bindemittelanteil die obere Grenze, so
sind die hergestellten Formteile zwar noch schwer
entflammbar aber nicftt mehr flammfest bzw. nicht mehr

unbrennbar. «

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Verwendbare Phenoplaste sind alle Kondensationsprodukte '

aus Phenol oder substituierten Phenolen mit Aldehyden, &iacgr;

insbesondere solche aus Phenol mit Formaldehyd. Sie \

umfassen sowohl die in alkalischem Medium kondensierten X

Wie in der Phenolharztechnologie üblich, ist die
Härterkomponente Bestandteil des Bindemittels, d. h.
bei z. B. alleiniger Verwendung von Novolak als
duroplastisches Harz enthält die Mischung als
Bindemittel 10 bis 14 Vol-% eines Gemisches aus Novolak
und entsprechendem Härter, etwa 8 bis 15 Gew.-%
Hexamethylentetramin, bezogen auf den Novolak.

Resole (Festresole, Flüssigresole oder wäßrige [

Resol 1ösungen), als auch die im sauren Medium I

kondensierten Novolake, die bevorzugt als Festharze |

eingesetzt werden. Während die Resole in der Hitze |

selbsthärtend sind, benötigen die Novolake einen |

zusätzlichen Härter, entweder ein Resol, Furfurol oder |

eine in der Wärme Formaldehyd abspaltende Substanz, |

bevorzugt Hexamethylentetramin. f

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Erfindungsgemäß verwendbare Aminoplaste sind Kondensationsprodukte wie Aldehyd, insbesondere Formaldehyd mit Harnstoff, Thioharnstoff, Melamin, Dicyandiamid oder Urethanen.

Bis zu 10 % des Bindemittels können ein synthetischer Kautschuk oder Gummigranulat sein. Bevorzugt sind hier NBR- oder SBR-Kautschuke. Durch ihren Zusatz wird die Schlagzähigkeit der neuerungsgemäßen Isolierwannen erhöht.

Die verschiedenen Bindemittel typen können als Festoder Flüssigharze oder in Lösung alleine oder in beliebigen Abmischungen miteinander eingesetzt werden. Geringe Lösemittelmengen werden von den Füllstoffen aufgenommen und stören nicht.

Die Bindemittel werden mit 25 bis 50 Vol.-% handelsüblichem Aluminiumhydroxidpulver und 40 bis 60 Vo1.-% handelsüblichen anorganischen Mikrohohl körpern zu homogenen, gleichmäßigen Produkten gemischt. Zur Herstellung derartiger Mischungen eignen sich alle Mischwerkzeuge, die nicht allzu große Scherkräfte entwickeln wie z. B. Rührwerke, Planentenoder Drehtrommelmischer.

Erhalten werden rieselfähige , lagerbeständige Mischungen, die kalt verdichtbar sind und die eine ausgezeichnete Fließfähigkeit besitzen, so daß sich mit nur geringen Preßdrücken Isolierwannen in komplizierten Formen herstellen lassen.

Auch wenn die eigentlichen Isolierwannen im wesentlichen aus einem oberseitig offenen Gehäuse mit quadratischem oder rechteckigem Grundriß, d. h. aus einer an sich einfachen Form bestehen, ist die Herste!!barkeit in beliebiger Form insofern ein entscheidender Vorteil, als Halterungen und Befestigungsvorrichtungen, sowohl für die Befestigung des Absorbers in der Wanne als auch des Sonnenkollektors auf dem ihn tragenden Untergrund, in einem Preßvorgang hergestellt werden können.

Die neuerungsgemäßen Isolierwannen können demnach so ausgebildet sein, daß Halterungen für Rohre, Befestigungsvorrichtungen für die Befestigung des Absorbers o-Jer des Sonnenkollektors integriert sind.

Sie können entweder als selbstreflektierende Körper gefertigt sein, aber auch auf der Innenseite durch einen entsprechenden Lack oder eine Oberflächenbeschichtung reflektierend ausgerüstet werden.

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Sonnenkollektor

1 Glasplatte

2 Isolierwanne

3 Absorber

Claims (8)

• * « · ft · ne Il &kgr;&idiagr;&igr; ■ (·*· ··*· ·· I PAG Presswerk Aktiengesellschaft, D-4300 Essen Schutzansprüche

1. Isolierfeanne für Sonnenkollektoren, bestehend aus 10 bis 14 Vol.-% organischem Bindemittel, 40 bis 60 Vol.-% anorganischen Mikrohohl körpern und bis 50 Vol.-% Aluminiumhydroxid.

2. Isolierwanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Phenoplast oder Aminoplast oder ein Gemisch der beiden Bindemittelgruppen ist.

3. Isolierwanne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 10 % des Bindemittels ein synthetischer Kautschuk oder ein Gummigranulat ist.

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4. Isolierwanne nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da3 die anorganischen Mikrohohlkörper Glas- oder Keramikmikrohohlkörper sind.

5. Isolierwanne nach den Ansprüchen 1 bis 4₅ dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Mikrohohlkörper Blähtonteilchen sind.

6. Isolierwanne nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Pigmentierung selbstreflektierend ausgerüstet ist.

7. Isolierwanne nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite mit einer reflektierenden Oberflächenbeschichtung versehen ist.

8. Isolierwanne nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Halterungen und Befestigun-gsvorrichtungen integriert sind.