DE2746531A1

DE2746531A1 - Anlage zur erwaermung eines schwimmbeckens durch sonnenenergie

Info

Publication number: DE2746531A1
Application number: DE19772746531
Authority: DE
Inventors: Werner Amann
Original assignee: BAENY IMMOBILIEN AG HUGO
Current assignee: BAENY IMMOBILIEN AG HUGO
Priority date: 1977-07-08
Filing date: 1977-10-17
Publication date: 1979-01-18
Also published as: CH631539A5; AT365329B; ATA739377A

Description

Anlage zur Erwärmung eines Schwimmbeckens durch
Sonnenenergie Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Ausnützung der Sonnenenergie durch einen Sonnenkollektor zur Erwärmung des Wassers eines Gartenschwimmbeckens mit Wasserumwälzung.
Es ist bekannt, Sonnenkollektoren, welche auf der Wasseroberfläche schwimmen, für die Erwärmung des Wassers von Schwimmbecken zu verwenden.
Ziel der Erfindung ist eine rationelle Ausnützung der Sonnenenergie, sowohl bei Verwendung als auch bei Nichtverwendung des Schwimmbeckens.
Dies wird bei einer der eingangs gc'nannen Anlage dadurch erreicht, dass der Sonnenkollektor Bestandteil der Beckenumrandung ist.
Bei einem Schwimmbecken mit einer Wassertiefe von 1.35 m wird zur Erwärmung des Badewassers erfahrungsgemäss eine Kollektoroberflächenkapazität von ca. der Hälfte der Wasseroberfläche benötigt.
Beträgt beispielsweise die Breite der Randabdeckung eines Schwimmbeckens 50 - 60 cm, so genügt ein an dessen Oberseite angeordneter Sonnenkollektor zur Erwärmung des Wassers. Der Vorteil derartiger Anlagen liegt darin, dass die zu erzielende Wärme nicht durch lange Leitungen und hohe Durchflussgeschwindigkeit verloren geht. Als Nachteil wäre zu bezeichnen, dass dieses Kollektorensystem waagrecht dem Sonnenlicht ausgesetzt ist. ine - -0 optimale Bescheinung der Kollektoren wäre bei ca. 15° Neigung erreicht. Damit nun der Energieverlust aus don Nachteil der waagrechten Anordnung ausgeglichen werden kann, wird erfindungsgemäss eine Dampfsperre über das Wasser gezogen. Am Besten in Form einer Polyäthylenfolie, die spezifisch leichter ist als Wasser und darum auf der Oberfläche des Wassers schwimmt. Eine solche Folie ist ausserordentlich leicht, nimmt zum AufwicKeln wenig Platz in Anspruch, so dass sie unter der Beckens umrandung verdeckt, platzsparend, in Rouleausystem montiert werden kann. Ausgezogen klebt die .J&,?vspe-e w@-gen ihrer glatten Struktur, durch die Adhäsion. 5.
wird vom Wind nicht abgehoben. Mit dieser Einrichtung ist die Verdampfung bzw. der Kälteniederschlag aer Wasseroberfläche aufgehoben.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele as Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Gartenschwimmbecken, Fig. 2 einen Längsschnitt und Fig. 3 einen Querschnitt in grösserem Massstabe durch den obern Rand eines derartigen Schwimmbeckens, Fig. 4 in grösserem Massstabe einen Schnitt durch die Schwimmbeckenumrandung und Fig. 5 einen Schnitt durch eine Ausführungsvariante.
In den Fig. 1 bis 4 sind mit 1 aie Seitenwände des Gartenschwimmbeckens, die im Boden 2 eingelassen sind, und mit 3 die Oberfläche des Wassers bezeichnet. Horizontal auf den Seitenwänden 1 und mit diesen eine T-Form bildend, ist die Beckenumrandung 4 angeordnet. Diese ist mit einer Licht- und Wärmestrahlen durchlässigen Platte 5 abgedeckt, unter welcher sich ein an sich bekannter Sonnenkollektor 6 befindet.
Die strahlendürchlässige Abdeckplatte 5 ist in Sandwichform aus zwei Glas- oder Acrylplatten 55, mit dazwischenliegenden, längs- oder querverlaufenden Stegleisten 50, zusammengebaut. Die Stegleisten dienen einerseits der Verstärkung der Abdeckplatte, damit sie begehbar ist und anderseits ergibt sich zwischen den beiden Platten ein Luftraum der der Kühlung der Platte dient. Damit wird erreicht, dass sich die Abdeckplatte nicht zu stark erwärmt und trotz Sonnenbestrahlung als Sitz- und Liegegelegenheit benützt werden kann. Zwischen Abdeckplatte 5 und Sonnenkollektor 6 befindet sich ein weiterer, belüfteter Zwischenraum 56, der ebenfalls der Isolation dient. Messungen haben gezeigt, dass im Raum 56 Temperaturen bis zu 1400 C und im Raum 50 noch solche bis 600 c auftreten. Dabei kann die Abdeckplatte trotzdem betreten werden.
Als Isolationsschicht gegen die Beckenumrandung 4 ist unterhalb des Sonnenkollektors 6 eine Schaumstoffschicht 64, z.B. Styrophan, angeordnet.
Der Sonnenkollektor 6 besteht aus mindestens zwei parallel zueinanderliegenden Platten, deren Zwischenraum mittels längsverlaufenden Zwischenstegen 60 in kapillarartige Kanäle unterteilt sind, welche Kanäle sich von einer Wassereintrittstelle 8 zu einer Wasseraustrittstelle 80 über die ganze Beckenumrandung erstrecken. Anstelle von Kanälen kann der Sonnenkollektor auch aus Schläuchen bestehen.
An einer beliebigen Stelle der Randabdeckung ist für den Wassereintritt ein Einlaufstutzen 8 angebracht, welcher das Beckeninnere 3 mit dem Sonnenkollektor 6 verbindet. An der entgegengesetzten Seite oder nahe des Einlaufstutzens, jedoch bei unterbrochenem Sonnenkollektor, befindet sich als Wasseraustritt die Auslaufdüse 80.
Die sich im Wasser befindende Auslaufdüse ist vorzugsweise in ein Wasserzulaufrohr 7 zum Becken eingebaut. Dabei kann es sich um das Zulaufrohr des Frischwassers oder der Filtriereinrichtung handeln. Die Wasserzirkulation funktioniert zuerst auf dem Prinzip der Injektorwirkung und nach dem Anlauf der Zirkulation nach dem Umlaufprinzip in Syphonwirkung. Auch kann bei grösseren Becken eine Pumpe zur Erhöhung der Durchflussgeschwindigkeit im Kollektor angeschlossen werden, womit das Schwimmbad in der Nacht durch Wasserzirkulation nötigenfalls abgekühlt werden kann.
Der Sonnenkollektor 6 oder die durchstrahlende Abdeckplatte 5 kann das Wasser auch von der Ueberlaufrinne her erhalten und zwar insbesondere in diesem Falle, wo die Beckenumrandung - wie Fig. 5 zeigt - fast auf der Höhe des Wasserspiegels 3 liegt. Gleiche Teile, wie bei der Ausfuhrung der Fig. 2 bis 4, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Sonnenkollektor erstreckt sich normalerweise über die ganze Beckenumrandung, wobei die Kollektorebene vorzugsweise um einige Grade, z.B. 1 - 30 geneigt ist, wodurch die Zirkulation des zu wärmenden Wassers zusätzlich gefördert wird.
Die Beckenumrandung 4 muss, wie die Fig. 2 bis 4 zeigen, nicht mittig auf der Seitenwand 1 stehen. Sie kann mehr nach dem Beckeninnern oder mehr nach Aussen vorstehen. Dadurch wird unter dem vorstehenden Teil eine Nische gebildet, in die ein beliebiger Zubehörteil zum Schwimmbecken untergebracht sein kann.
Bei der Anordnung der Beckenumrandung 4, mit geringfügiger Ueberhöhung über den Wasserspiegel 2 - siehe Fig. 5 - erfolgt die Wasserzirkulation durch den Sonnenkollektor nach dem Thermosyphonprinzip, d.h. das durch Ueberflutung in den Kollektor gelangende Wasser erwärmt sich und zieht über einen Einfüllstutzen 8 das weitere Wasser nach. Auch als Bypass zur Filtriereinrichtung kann die Wasserzirkulation durch den Sonnenkollektor erfolgen. Dies aber nur mit gesäubertem Wasser.
Im allgemeinen ist die mit dem Sonnenkollektor erzielte Erwärmung gering, daraus ergeben sich längere Heizzeiten. Diese können durch Wärmeverluste verringernde Massnahmen reduziert werden. Eine solche Massnahme besteht darin, dass als Dampfsperre eine dünne, selbstschwimmende Folie 9 aus Polyäthylen auf die Wasseroberfläche 3 gelegt wird, welche das Abstrahlen von Wärme verhindert. Die Oberfläche der Folie ist vorzugsweise in schwarz gehalten. Die dem Badewasser zugeführte Wärme akkumuliert sich im Becken.
Bei Sonneneinstrahlung wird von der Folie zudem Wärme aufgenommen und an das Beckenwasser geleitet. Bei Gebrauch des Schwimmbeckens wird die Folie 9 auf die Walze 90 aufgewickelt. Die Führungswelle 91 führt die Folie satt der Wasseroberfläche zu.
Auch eine nicht auf der Wasseroberfläche liegende Abdeckung kann bei Gebrauch des Beckens als Badegelegenheit unter der Umrandung versteckt gelagert werden. Auf der linken Seite der Fig. 2 ist eine harmonikaartig zusammengefalzte Abdeckung 10 gezeigt. Diese Abdeckung ist an den Längswänden abgestützt und liegt ausgespannt, mit Abstand oberhalb der Wasseroberfläche. Folie 9 und Abdeckung 10 bilden einen isolierenden Raum der als Dampfsperre wirkt. Die Abdeckung bildet durch ihre Stabilität einen Schutz, z.B. wenn ein Kleinkind in das Becken fallen sollte.
Weil die Abdeckung gefalzt ist, bleibt der Schmutz auf ihrer Oberfläche liegen und wird nicht, wie bei Rollabdeckungen üblich, beim Abwickeln ins Wasser gezogen.
Im weiteren kann zusätzlich eine Wasserentkeimungsanlage mit Bakterientötung durch UV-Bestrahlung unter der Beckenumrandung Platz finden.
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Claims

Patentansprüche Anlage zur Ausnützung der Sonnenenergie durch einen Sonnenkollektor zur Erwärmung des Wassers eines Gartenschwimmbeckens mit Wasserumwälzung, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnenkollektor (6) Bestandteil der Beckenumrandung (4) ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnenkollektor (6) mindestens teilweise das oberhalb der Beckenumrandung angeordnete Sitz- und Liegebord des Schwimmbeckens bildet.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnenkollektor (6) und die Seitenwand (1) des Schwimmbeckens, im Querschnitt gesehen, ein stehendes T bilden.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beckenumrandung (4) mehr über die Innen- als über die Aussenseite des Beckens ragt.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der eigentliche, vom Wasser durchflossene Sonnenkollektor (6) unter einer Licht- und Wärmestrahlen durchlassenden Abdeckung (5), vorzugsweise aus Glas oder Acryl angeordnet ist.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (5) in Sandwichform aus zwei Platten (55) mit dazwischen angeordneten, senkrechten Stegleisten (50) besteht, die längs- oder quer verlaufen und einerseits der Verstärkung der Abdeckung dienen und anderseits einen isolierenden Luftzwischenraum zwischen den Platten bilden.
7. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnenkollektor (6) einen Einlaufstutzen (8), der mit dem Beckeninnern verbunden ist, und eine Auslaufdüse (80), die in das Beckeninnere mündet, aufweist.
8. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnenkollektor (6) gegen das Auslaufrohr um 1 bis 3° geneigt ist.
9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserkreislauf vom Einlaufstutzen (8) über den Sonnenkollektor, die Auslaufdüse (80) und das Wasser des Schwimmbeckens geschlossen ist.
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Wasserkreislauf eine Förderpumpe angeordnet ist.
11. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslaufdüse (80) im Strömungsbereich des Auslaufes der Filtriereinrichtung oder in einer Wasserzuführleitung zum Becken angeordnet ist, so dass der Umlauf des zu heizenden Wassers im Injektorsystem arbeitet.
12. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnenkollektor (6) im Wasserkreislauf der Filtriereinrichtung angeordnet ist.
13. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnenkollektor (6) im Wasserkreislauf hinter der Wasserüberlaufrinne des Schwimmbeckens angeordnet ist und von diesem Ueberlaufwasser durchflutet wird, wobei der weitere Umlauf des Wassers nach dem Thermosyphonsystem erfolgt.
14. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Kollektors eine Isolierschicht (64) z.B. aus Schaumstoff, angeordnet ist.
15. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Abdeckung (5) und Sonnenkollektor (6) ein Luftzwischenraum (56) angeordnet ist.
16. Anlage, gekennzeichnet durch eine Dampfsperre oberhalb der Wasseroberfläche, zur Verhinderung von Wärmeverlust, vorzugsweise eines durch Sonnenenergie beheizten Cartenschwimmbeckens nach einem der AnsprUche 1 bis 15, wobei die Dampfsperre aus einer direkt auf die Wasseroberfläche auflegbaren, selbstschwimmenden Folie (9), aus einem Material spezifisch leichter als Wasser, besteht.
17. Anlage nach Anspruch 3 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Wasseroberfläche auflegbare Folie (9) unterhalb der Randabdeckung (4) aufwickelbar ist.
18. Anlage nach Anspruch 6 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (9) aus Polyäthylen besteht und auf ihrer Oberfläche vorzugsweise schwarz ist.
19. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 18, gekennzeichnet durch eine im Abstand oberhalb der Wasseroberfläche anbringbare, zweite, an sich tragende, unfallsichere Abdeckung (10).
20. Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Abdeckung (10) im Ruhezustand harmonikaartig gefalzt ist und unterhalb der inneren Beckenumrandung (4) angeordnet ist.
21. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Beckenumrandung (4) eine Wasserentkeimungseinrichtung mit Bakterientötung durch UV-Bestrahlung angeordnet ist.