NL1009496C1

NL1009496C1 - Solar energy collection panel which is made from robust thermoplastic material allows heat to be transferred to medium flowing through capillary tubing

Info

Publication number: NL1009496C1
Application number: NL1009496A
Authority: NL
Inventors: Cornelis Leendert Brouwer
Original assignee: Cornelis Leendert Brouwer
Priority date: 1998-06-25
Filing date: 1998-06-25
Publication date: 2000-01-04

Abstract

The solar heat collection panel has a long folded capillary tube which is attached to a base tray (1). The heat collection medium, e.g. water, is fed through connections (3, 4) at the top and bottom of the panel. The tray and tubing are covered by a heat transparent outer cover (5). The panel can be fixed to a wall or roof, using mounting brackets (6, 7).

Description

Uitvinding betreft een warmte instraling en warmte overdracht paneel met als medium een vloeistof, gedreven door zonne-instraling voor hellende daken, op dakpanelen vervaardigd uit kunststof en voorzien van dakpan-profiel in allerlei uitvoeringen, ten behoeve van en in combinatie met geïsoleerde reservoirs, genaamd zonne-boiler.The invention concerns a heat radiation and heat transfer panel with as a medium a liquid, driven by solar radiation for pitched roofs, on roof panels made of plastic and provided with a roof tile profile in various designs, for and in combination with insulated reservoirs, called solar water heater.

55

Uitvinding betreft het vervaardigen van zonnewarmte-instralingspanelen met geïntegreerd watercircuit uitgevoerd in dakpan-uiterlijk. Panelen zijn koppelbaar zodat afzonderlijk of gekoppeld gedeelte van, of gehele dakvlak met betreffende instralingspanelen kan worden belegd.The invention relates to the production of solar thermal radiation panels with an integrated water circuit in a roof tile appearance. Panels can be connected so that a separate or coupled part of, or entire roof surface can be covered with the relevant irradiation panels.

het voordeel van dit systeem is dat de instralingswarmte-overdrachtpanelen vanaf straat, 10 tuin of anders bezien, het uiterlijk van een dak welke met dakpaneel, al dan niet geïntegreerd met warmte-overdracht componenten, niet verandert. Dit in tegenstelling tot de huidig bekende systemen, welke dakvlak verstorende elementen zijn.the advantage of this system is that the irradiation heat transfer panels seen from the street, garden or otherwise, do not change the appearance of a roof with roof panel, whether or not integrated with heat transfer components. This is in contrast to the currently known systems, which roof surface disturbing elements.

De panelen met geïntegreerde warmte-overdracht componenten zijn uit duurzame thermoplastische kunststoffen vervaardigd, al dan niet van vezelversterking en/of vlamvertragende stoffen 15 voorzien. De 'onderbak' nr. 1 (tekening) is uit één stuk gespuitgiet, al dan niet met gas-injektie en schuim additieven. Voorzien van open capillairen nr. 2, horizontaal aangebracht met hellinghoeken voor vrije onderuitloop van het medium, zodat bij geen wateraanvoer van boven, gehele paneel leeg stroomt en geen bevriezingsgevaar ontstaat. De doorsnede van de capillaire doorstroom doorsnede verloopt van boveninstroom-opening naar onder aftappunt van minimaal naar maximaal. 20 Hiertoe is de bodem in de capillairen van bovenste punt nr.3, naar aftappunt nr. 4 aflopend. De capillairen zijn aan de niet stromingszijden van over gehele bovenste lengte geprofileerd met driekantig profiel, figuur 3, om reden warmtekontakt-overdrachtsweg te vergroten. Deze warmtekon-takt verlenging aan de bovenzijde aangebracht en het niet aanwezig zijn van dit profiel aan de onderste kontaktrand, voorkomt dat bij leegloop, geen water in capillairen achterblijft met 25 betrekking tot uitsluiting van bevriezingskansen in de winter. De capillairen zijn niet horizontaal aangebracht doch lopen tegengesteld 1,5% van de hartlijn. Bij koppeling van bovenpanelen aan onderpanelen, worden de onderpanelen door overgang van kleine inwendige doorstroom doorsnede naar grote doorstroom doorsnede drukvrij in onderste paneel geleid, hetgeen extreme inwendige drukvorming bij hoge temperatuur tegengaat. Aan een linker- en rechterbovenzijde zijn toe-30 voeraansluitingen nr. 3 en aan linker- en rechteronderzijde uitlopen nr. 4 geïntegreerd, welke naar behoefte in willekeurige volgorde circuits in panelen kunnen koppelen. Het dakpan-profiel nr. 5, wordt als paneel in één arbeidsgang gespuitgiet met verstevigingsribben.The panels with integrated heat transfer components are made of durable thermoplastic plastics, with or without fiber reinforcement and / or flame-retardant fabrics. The 'bottom tray' no. 1 (drawing) is one-piece injection molded, with or without gas injection and foam additives. Equipped with open capillaries No. 2, horizontally arranged with inclination angles for free bottom discharge of the medium, so that with no water supply from above, the entire panel flows empty and there is no risk of freezing. The cross-section of the capillary flow cross-section runs from the top inflow opening to the bottom of the draw-off point from minimum to maximum. 20 To this end, the bottom in the capillaries descends from top point No. 3 to tap point No. 4. The capillaries are profiled on the non-flow sides of the entire top length with a triangular profile, figure 3, for the reason of increasing the heat contact transfer path. This heat-contact extension is applied at the top and the absence of this profile at the bottom contact edge prevents water from remaining in capillaries with regard to exclusion of freezing chances in winter when it deflates. The capillaries are not arranged horizontally, but run opposite 1.5% of the centerline. When coupling top panels to lower panels, the lower panels are guided pressure-free in the lower panel by transition from a small internal flow section to a large flow section, which prevents extreme internal pressure formation at a high temperature. On the left and right top side supply connections No. 3 and on the left and right bottom outlets No. 4 are integrated, which can connect circuits in panels in any order as required. The roof tile profile No. 5 is injection molded as a panel in one pass with reinforcing ribs.

1 0 0 9 A 9 6 21 0 0 9 A 9 6 2

De verstevigingsribben, tevens warmtekontakt-overdrachtswanden, doen tevens dienst als lasribben nr. 8, welke corresponderen met de ribben in de zogenaamde onderbak. Montage vindt plaats door het lassen van de ribben door infrarood of elektr. verhitting van beide delen of door middel van ingelegde folie lasrail en lassen door middel van inductiespanning. In laatste geval blijft 5 lasrail achter in produkt. Na het plaatselijk plastisch worden van de ribben, worden de delen samengevoegd en ontstaat er, na afkoeling, een lekvrije las. De panelen zijn van een tempera-tuursensor voorzien welke gekoppeld aan regelapparatuur, watercircuits via gestuurde kleppen kan regelen en sturen en daar waar hoge temperaturen in de panelen heersen en deze panelen aan te sturen. In vorstperioden worden panelen, welke door sensoren als vorstgevoelig worden aange-10 merkt, geblokkeerd en beveiligd.The reinforcing ribs, also heat-contact transfer walls, also serve as welding ribs No. 8, which correspond to the ribs in the so-called bottom tray. Assembly takes place by welding the ribs by infrared or electr. heating of both parts or by means of inlaid foil welding rail and welding by induction voltage. In the latter case, 5 welding rail remains in the product. After the plasticizing of the ribs locally, the parts are joined together and, after cooling, a leak-free weld is formed. The panels are equipped with a temperature sensor which, coupled with control equipment, can control and control water circuits via controlled valves and where high temperatures prevail in the panels and control these panels. In periods of frost, panels which are marked as sensitive to frost by sensors are blocked and secured.

De panelen kunnen nu op het dak worden gemonteerd met de montagenokken nr. 6 en nr.7, welke rondom het paneel zijn geïntegreerd. Door het dakpan-profiel te laten aansluiten op dakpan panelen zonder onderbak welke naast/boven/onder de instralingspanelen kunnen worden gelegd, ontstaat een dakvlak zonder onderbrekingen zodat de instralingspanelen onzichtbaar 15 blijven in het dakvlak. Deze methode is een zeer kostenbesparende produktiemethode, mede doordat direkt het dakpan-profiel wordt mee-gefabriceerd en dus besparing van dakpannen oplevert. Bij nieuwbouw kan door de zeer lage produktiekosten overwogen worden het gehele dakvlak van instralingspanelen te voorzien. Hiermede direkt dakbedekking realiserend. De panelen zijn koppelbaar in segmentstukken of pèr dakvlak.The panels can now be mounted on the roof with mounting cams No. 6 and No. 7 integrated around the panel. By connecting the roof tile profile to roof tile panels without bottom tray which can be laid next to / above / below the irradiation panels, a roof surface is created without interruptions, so that the irradiation panels remain invisible in the roof surface. This method is a very cost-effective production method, partly because the roof tile profile is also directly manufactured and thus saves roof tiles. Due to the very low production costs, new buildings can be considered to provide irradiation panels on the entire roof surface. Realizing roofing with this. The panels can be connected in segments or per roof surface.

20 Indien een zogenaamd zadeldak, aan beide zijden van geïntegreerde warmte instralingspa nelen wordt voorzien, kan via een controle systeem met temperatuursensoren in de instralingspanelen en circuitregeling, automatisch worden gekozen het medium te sturen naar de warmte-instralingspanelen, daar waar voldoende opwarming te realiseren is op dat moment. Dit in verband met dakligging ten opzichte van de stand van zon, windrichting, windsterkte en buitentempera-25 tuur. Hierdoor is het nu mogelijk maximaal energie rendement te behalen op enig tijdsmoment.20 If a so-called gable roof is provided with integrated heat irradiation panels on both sides, a control system with temperature sensors in the irradiation panels and circuit control can automatically be used to send the medium to the heat irradiation panels, where sufficient heating can be achieved at that moment. This in connection with roof location in relation to the position of the sun, wind direction, wind strength and outside temperature. As a result, it is now possible to achieve maximum energy efficiency at any time.

De te gebruiken kunststof heeft een minimale levensduur van 20-30 jaar en is bestand tegen alle weersinvloeden, beloopbaar, tegen temperaturen van -35°C tot +110°C. Mos- en algengroei is niet mogelijk op de panelen, dit als aanvullend voordeel ten opzichte van beton of ongeglazuurde gebakken pannen. Bij de panelen behoren hulpstukken zoals nokvorsten, dakkanten 30 en panelen welke aansluiten op goot, alsmede dakpanelen al dan niet van instralingswarmte- overdrachtbak met geïntegreerde hemelwater afvoergoot, al dan niet direkt koppelbaar aan een al dan niet inpandig aanwezig hemelwaterverzamelsysteem ter gebruik voor onder andere toiletspoe-ling, algemene reinigingsdoeleinden en tuinberegening.The plastic to be used has a minimum lifespan of 20-30 years and can withstand all weather influences, can be walked on, and temperatures from -35 ° C to + 110 ° C. Moss and algae growth is not possible on the panels, as an additional advantage over concrete or unglazed baked pans. The panels include fittings such as ridge frosts, roof edges 30 and panels that connect to the gutter, and roof panels, whether or not of radiant heat transfer troughs with integrated rainwater drainage gutter, whether or not directly connectable to a rainwater collection system, whether or not installed indoors, for use for, among other things, toilet waste. -ling, general cleaning purposes and garden irrigation.

10094961009496

Claims

5 By retaining the roof tile appearance in sloping roofs, combined with roof tile panels without irradiation tray, no beauty-disturbing factor in roof surfaces. The use of 1st class thermoplastics guarantees a very long life. Due to an efficient production method realizing a very low cost price of the panels, it is economically justifiable to provide all inclined surfaces of the irradiation panels. In combination with integrated 10 temperature sensors, control system and circuit control, automatically control those panels where the most heat is irradiated at that time, depending on the position in relation to the sun and wind direction, wind strength and outside temperature. Panels are suitable, unopened, from * 35 ° C. to + 110 ° C. Moss and algae growth not present in contrast to concrete and non-glazed pans, leather pan profile is possible.

An additional advantage in new construction is that a price increase due to the roof tile application is not relevant and that the greatest return is achievable here with the entire roof investment with irradiation panels according to the invention. The payback period for new construction depends on the intended use and the roof surface invested is 1 - 3 years. Panels include fittings such as ridge frost, roof edges, as well as roof panels without heat irradiation panels with integrated rainwater collection / drainage gutter, which may or may not be connected to an indoor or outdoor rainwater collection system. The gutter is hereby replaced, which provides constructional, economic advantages, saving on material, installation and maintenance. Maximum panel weight <25 kg., So that working conditions legislation is respected, which allows panels to be laid and fixed manually. G 0 9 4 9 6