DE7715639U1

DE7715639U1 - SOLAR FLAT COLLECTOR

Info

Publication number: DE7715639U1
Application number: DE19777715639
Authority: DE
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1977-05-17
Filing date: 1977-05-17
Publication date: 1980-01-17

Description

MASCHINENFABRIK AUGS&URGr*NÜRRBER.(i \ ',','' fMASCHINENFABRIK AUGS & URGr * NÜRRBER. (I \ ',', '' f

Aktiengesellschaft £Public company £

München, den 2. Mai 1977Munich, May 2, 1977

SolarflachkollektorSolar flat collector

Die Erfindung bezieht sich auf einen Solarflachkollektor
mit einem aus Schaumstoff hergestellten Rahmen, der die Bauelemente für die Wärmeübertragung trägt.The invention relates to a solar flat collector
with a frame made of foam that carries the components for heat transfer.

Solarkollektoren dienen dazu Strahlungsenergie von der Sonne
auf ein Speichermedium zu übertragen, das dann für Heizzwecke
oder Warmwasserbereitung verwendet wird.Solar collectors are used to generate radiant energy from the sun
to be transferred to a storage medium, which is then used for heating purposes
or water heating is used.

Für diesen Anwendungsbereich werden die Kollektoren im allge- JThe collectors are generally used for this application

ί meinen auf Hausdächern angebracht, derart, daß ein Teil oder |- das ganze Dach mit nebeneinander angeordneten Flachkollektoren | bedeckt wird. §ί mean attached to house roofs in such a way that a part or | - the whole roof with flat plate collectors arranged next to each other | is covered. §

Im allgemeinen bestehen derartige Kollektoren aus einem Metall- ι träger oder Rahmen, in dem Isoliermaterial, ein Kanalsystem
für das Wärmeübertragungsmedium sowie Absorptionsplatten eingelegt werden. Dieses kasten- oder wannenartige Gebilde wirdIn general, collectors of this type consist of a metal support or frame in which the insulating material is a channel system
for the heat transfer medium and absorption plates are inserted. This box-like or tub-like structure is

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schließlich mit strahlendurchlässigen Scheiben wasserdicht abgedeckt. Diese bekannten Ausführungen sind jedoch im allgemeinen fertigungstechnisch aufwendig und außerdem relativ schwer im Gewicht.finally covered waterproof with radiolucent panes. However, these known designs are general Complex in terms of production technology and also relatively heavy in weight.

Diese Nachteile konnten gewissermaßen durch ebenfalls.bekanntgewordene Kollektoren behoben werden, die mit einem Rahmen aus Hartschaum hergestellt werden, wie Polyurethan, PoIystyren oder Polystyrol. Derartige Rahmen, die in einem Arbeitsgang geschäumt werden, dienen als Träger und zugleich als Wärmeisolierung. Auf diese Weise hergestellte Kollektoren sind relativ leicht und einfach und billig herstellbar. Es hat sich aber herausgestellt, daß derartige Kollektoren, die bei stärkerem Strahlenenergieeinfall auftretenden Temperaturen nicht standhalten, zumal die verwendeten Kunststoffe gegenüber den Aufheiztemperaturen von über 200° verhältnismäßig niedrige Schmelztemperatur aufweisen.These disadvantages could, so to speak, also be known Collectors made with a frame made of rigid foam, such as polyurethane, polystyrene or polystyrene. Such frames, which are foamed in one operation, serve as a carrier and at the same time as thermal insulation. Collectors produced in this way can be produced relatively easily and simply and cheaply. It has but it turned out that such collectors, the temperatures occurring with stronger radiation energy not withstand, especially since the plastics used are relatively low compared to the heating temperatures of over 200 ° Have melting temperature.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kollektor der eingangs genannten Art zu schaffen, der unter Beibehaltung einer fertigungstechnisch einfachen Durchführbarkeit wärme- und transportbeständig ist.The invention is based on the object of creating a collector of the type mentioned at the outset which, while maintaining a technically simple feasibility is heat and transport resistant.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch einen Kollektor gelöst, dessen Rahmen aus Schaumglas hergestellt ist, insbesondereThe object is achieved according to the invention by a collector whose frame is made of foam glass, in particular

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M β βM β β

aus einer Zusammensetzung aus reinem Glas auf Borsilikatbasis.from a composition of pure glass based on borosilicate.

Hiermit läßt sich ein wirtschaftlicher mit den bekannten Kollektoren in Hartschaumbauart vergleichbarer Kollektor herstellen, dessen Lebensdauer von den in der Praxis erreichenden Temperaturen unabhängig ist. Der Träger, der geschäumt oder aus einer entsprechend dicken Platte mechanisch heraus- » gearbeitet sein kann, ist relativ leicht und außerdem dimen-This allows a more economical use of the known collectors produce a comparable collector in hard foam construction, whose service life is independent of the temperatures reached in practice. The carrier that foamed or can be mechanically worked out of a correspondingly thick plate, is relatively light and also dimensioned

sionsstabil. Ein weiterer Vorteil ist, daß der Rahmen nicht wasseraufnahmefähig ist und durch einen wasserundurchlässigen Anstrich leicht abzudichten ist, so daß auf einem Dach nebeneinander angeordnete nicht verklebte oder auch miteinander verklebte Kollektoren gemäß der Erfindung als isolierte, regenwasserundurchlässige Dachabdeckung verwendet werden kann, ohne daß beispielsweise eine Regenhaut zusätzlich verwendet werden muß. Das Verkleben mehrerer Kollektoren miteinander bereitet hierüber auch überhaupt keine Schwierigkeiten, zumal aufgrund der Wärmebeständigkeit, die bis zu 430° reicht,stable. Another advantage is that the frame is not water-absorbent and is impermeable to water Paint is easy to seal, so that on a roof arranged next to each other not glued or together glued collectors according to the invention can be used as an insulated, rainwater-impermeable roof cover, without, for example, a rain skin also having to be used. Gluing several collectors together does not cause any problems at all, especially because of the heat resistance, which reaches up to 430 °,

V. bewährte Klebstoffe verwendet werden können, auch solche, die bei der Aushärtung eine höhere Temperatur entwickeln.V. Proven adhesives can be used, including those that develop a higher temperature during curing.

Schaumglas wird bekannterweise in Platten hergestellt und als Isoliermaterial zur Auskleidung von Gebäuden oder Geräten, die thermisch isoliert werden sollen, verwendet. Zur Herstellung des Kollektorrahmens können vorteilhaft handelsübliche PlattenFoam glass is known to be produced in sheets and used as an insulating material for lining buildings or equipment that are to be thermally insulated. Commercially available plates can advantageously be used to manufacture the collector frame

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aus Schaumglas genutzt werden, die durch mechanische Verarbeitung, beispielsweise Fräsen, in die gewünschte Form gebracht werden. Der Rahmen kann aber auch direkt in seine endgültige Form geschäumt werden.made of foam glass, which through mechanical processing, for example milling, can be brought into the desired shape. The frame can also be inserted directly into his final shape to be foamed.

! Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, xst der Rahmen! According to a further embodiment of the invention, the frame xst

mit Ausnehmungen versehen, in denen Anschluß- und/oder Befestigungsmittel eingeklebt oder anderweitig befestigt sind,provided with recesses in which connection and / or fastening means are glued in or otherwise attached,

ι die zur Verschaltung eines Kanalsystems und/oder zur Verankerungι the interconnection of a channel system and / or for anchoring

\\ . verschiedener Kollektoren miteinander dienen. Es ragen auf diese Weise keine Anschluß- oder andere Teile hervor und es \\ . different collectors serve with each other. In this way no connection or other parts protrude and it

' . vereinfacht sich die Verpackung und der Transport der Kollektoren und es besteht außerdem keine Gefahr bei der Montage oder anderweitigen Handhabungen, gegebenenfalls herausragende f Teile abzubrechen. Die Befestigung der Anschlußteile läßt sich'. packaging and transport of the collectors is simplified and there is also no danger during assembly or other handling, possibly protruding f cancel parts. The attachment of the connecting parts can

* in einer einfachen Weise durch Schrauben, Bolzen oder ähnlichen* in a simple way by screws, bolts or the like

Mitteln durchführen, die von einer frei zugänglichen Seite der . zu montierenden Kollektoren durch den Rahmen bis zu den Anschluß-Carry out funds from a freely accessible page of the. collectors to be mounted through the frame to the connection

f- teilen hindurchstoßen. Als Anschlußmittel können vorteilhaft Rohrstutzen verwendet werden, die zu den Kanälen für ein Wärmeübertragungsmittel hindurchstoßen und in den Ausnehmungen des Rahmens als Anschlußstutzen ausgebildet sind. f- share push through. As connection means, pipe stubs can advantageously be used which push through to the channels for a heat transfer medium and are designed as connection stubs in the recesses of the frame.

Bei der Montage werden die Anschlußstutzen von zwei zugeordneten Kollektoren mit einem übergestülpten Schlauch oder ähnlichen Mitteln miteinander verbunden, wobei der Schlauch jeweils mit den handelsüblichen Schlauchklemmen an die Stutzen befestigt wireDuring assembly, the connecting pieces of two associated collectors are fitted with a hose or the like Means connected to one another, the hose being fastened to the connecting pieces using commercially available hose clamps

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Diese Verbindungsstelle dient in Zusammenwirkung mit ineinander eingreifende Profile, die an der Fügestelle von zwei Kollektoren vorgesehen werden können, als Verankerung der beteiligten Kollektoren. Zum Auslegen von Gebäudedächern mit Kollektoren können diese Verbindungsteile entweder seitlich und/oder an den sich überlappenden Stellen der unteren- b-zw. Deckseite des Kollektorrahmens angeordnet sein. Im übrigen ist es vorteilhaft, die Kollektorrahmen im Baukastensystem mit Fügeprofile auszustatten, die entweder im Rahmen gleich miteingeschäumt oder aus der Platte herausgearbeitet sind.This connection point serves in cooperation with one another engaging profiles that can be provided at the joint of two collectors to anchor the involved collectors. To lay out building roofs with collectors, these connecting parts can either be on the side and / or at the overlapping points of the lower b-zw. Be arranged top side of the collector frame. Otherwise is it is advantageous to use the collector frame in a modular system Equip joining profiles, which are either foamed into the frame at the same time or are carved out of the plate.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.An embodiment according to the invention is shown schematically in the drawing.

In Fig. 1 ist ein mit als Baukastensystem ausgebildeten Flachkollektoren 10 ausgelegtes Dach 11 gezeigt, bei dem die Kollektoren seitlich mit Längsprofilen 12 miteinander verankert sind und untereinander mit Profilen 15 ineinandergreifen, die sich an den sich überlappenden Enden 16 befinden.In Fig. 1 there is a flat plate collector designed as a modular system 10 designed roof 11 shown, in which the collectors are laterally anchored to one another with longitudinal profiles 12 and interlock with one another with profiles 15, which are located at the overlapping ends 16.

Der einzelne Kollektor, der in Fig. 2 im Schnitt dargestellt ist, besteht aus einem Rahmen 20 aus Schaumglas, in dem oben in einer wannenartigen Ausnehmung 21 ein Kanalsystem 22 für ein Wärmeübertragungsmittel und eine als Stegplatte ausgebildete Absorberscheibe 24 eingelegt sind. Auf einem in dem TrägerThe individual collector, which is shown in section in Fig. 2, consists of a frame 20 made of foam glass, in the above in a trough-like recess 21, a channel system 22 for a heat transfer medium and one designed as a web plate Absorber disk 24 are inserted. On one in the carrier

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eingearbeiteten Absatz 25 ist eine strahlendurchlässige , Abdeckscheibe 26 aufgelegt. iIncorporated paragraph 25 is a radiolucent, cover plate 26 placed. i

Die Absorptionsscheibe 24 weist evakuierte Kanäle 28 auf, die einen Rücktransport der von der Absorberplatte aufgenommenen Wärmeenergie an die Atmosphäre verhindern sollen. Die aufgenommen Wärmeenergie wird im Wärmeübertragungsmedium gespeichert und zu den Verbrauchern geführt. Das Kanalsystem 22 ist durch zwei entsprechend profilierten wärmeübertragenden Platten, bei- ^ spielsweise Aluminiumplatten gebildet. Es ist aber auch möglich, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, das Übertragungsmedium in Kanälen 30 zu führen, die direkt im Schaumglasrahmen 20 eingearbeitet sind und mit einer Absorberplatte 31 abgedeckt sind. Der Schaumglasrahmen 20 ist ferner allseitig mit einer wasserundurchlässigen Beschichtung, beispielsweise Flexothan, versehen, um die Rahmenoberfläche stoßsicher und witterungsfest zu machen.The absorption disk 24 has evacuated channels 28, which transport back the elements received by the absorber plate Intended to prevent thermal energy from being released into the atmosphere. The absorbed thermal energy is stored in the heat transfer medium and increased led to consumers. The channel system 22 is formed by two appropriately profiled heat-transferring plates, both ^ For example, aluminum plates are formed. But it is also possible, as shown in Fig. 3, the transmission medium to lead in channels 30 which are incorporated directly into the foam glass frame 20 and covered with an absorber plate 31 are. The foam glass frame 20 is also covered on all sides with a water-impermeable coating, for example Flexothan, provided to make the frame surface shockproof and weatherproof.

( Die Zuführung sowie die Abführung des Wärmeübertragungsmediums in das bzw. aus dem Kanalsystem eines Kollektors erfolgt über Sammelkanäle 33, die über einen Anschlußstutzen 34 jeweils mit einem Wärmekanal eines zweiten Kollektors oder mit einem zentralen Leitungssystem verbunden sind, ä.n das beispielsweise Heizkörper oder anderweitige Verbraucher angeschlossen sind, Fig. 4. In der Zeichnung ist der AnSchlußstutzen 34 ( The supply and discharge of the heat transfer medium into and out of the duct system of a collector takes place via collecting ducts 33, which are each connected to a heating duct of a second collector or to a central piping system via a connecting piece 34, such as radiators or other types of heating elements Consumers are connected, Fig. 4. In the drawing, the connection piece 34 is

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to 111to 111

eines Kollektors und der Anschlußstutzen 34· des zusammen-of a collector and the connecting piece 34 of the combined

hängenden zweiten Kollektors durch den Boden bzw. die Deckseitehanging second collector through the bottom or the top side

der entsprechenden Kollektoren hindurchgeführt. Selbstverständlich kann der Anschluß auch seitlich erfolgen. Um Transportschäden zu vermeiden, ist an den jeweiligen Durchstoßstellen eine Ausnehmung 35 bzw. 36 im Schaumglasrahmen vorgesehen, in denen die Anschlußstutzen 34 bzw. 34' ohne über die Oberfläche der Rahmen hinauszuragen angeordnet sind. Die aus Kunststoff, Leichtmetall oder anderem Material hergestellten rohrförmigen Stutzen sind mit Radialringen 38 bzw. 38' versehen und mit dem Schaumglas verklebt. Die Verbindung der zwei Anschlußstutzen erfolgt bei der Montage mit einem Schlauch 40, der zunächst von außen auf den einen Anschlußstutzen 34' aufgeklemmt wird und in dessen freies Ende der andere Anschlußstutzen 34 beim Aufsetzen des zweiten Kollektors hineingeschoben wird, und von der zugänglichen Stirnseite 41 des Kollektors mit einer durch den Rahmen 20 durchführenden Schraube 42, die einen Befestigungsring 43 anzieht, befestigt. Umthe corresponding collectors passed through. Of course the connection can also be made from the side. In order to avoid transport damage, is at the respective penetration points a recess 35 or 36 is provided in the foam glass frame, in which the connecting pieces 34 and 34 'without over the surface of the frame are arranged to protrude. Those made of plastic, light metal or other material tubular nozzles are provided with radial rings 38 and 38 'and glued to the foam glass. The connection of the two connection pieces are made during assembly with a hose 40, which is initially attached to the one connection piece 34 'from the outside. is clamped and pushed into the free end of the other connecting piece 34 when the second collector is placed is, and from the accessible end face 41 of the collector with a leading through the frame 20 Screw 42 that tightens a fastening ring 43 is fastened. Around

^bl ν die Einpassung zu erleichtern und eine sichere Verankerung zu . gewährleisten, sind die Kollektoren jeweils an den Überlappungsflächen mit ineinandergreifende Nuten 44, 45 versehen. ^bl ν to facilitate fitting and secure anchoring. ensure, the collectors are each provided with interlocking grooves 44, 45 on the overlapping surfaces.

Eine derartige Verbindung dient gleichzeitig zur Befestigung der beiden Kollektoren miteinander. Es ist auch klar, daß ausschließlich zur Befestigung dienende Mittel in derartigen Ausnehmungen vorgesehen sein können, wie z.B. Stifte und Klemm-Such a connection also serves to fasten the two collectors to one another. It is also clear that means exclusively used for fastening can be provided in such recesses, such as pins and clamps

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vorrichtungen, die zur verstärkten Sicherheit zusätzlich, auch an den Seitenwänden angebracht werden können.devices that can also be attached to the side walls for increased safety.

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Claims

'MASCHINENFABRIK AUGSBURS-IiURN-OER-G' I V. ''

Corporation

gü / sd

Munich, May 2, 1977

claims

/ ~ 1. Flat solar collector with a frame made of foam, which absorbs the components for heat transfer and storage from solar energy, thereby
characterized in that a frame (20) made of foam glass is provided.

2. Collector according to claim 1, characterized in that
the foam glass has a composition of pure glass
Is borosilicate base.

3. Collector according to claim 1 or 2, characterized in that the frame (20) is foamed from foam glass.

4. Collector according to claim 1 or 2, characterized in that the frame (20) consists of a plate or a block Foam glass is worked out mechanically.

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ψ,ψ, fl·*· ft »I··*«,fl · * · ft »I ·· *«,

'

5. Collector according to one of the preceding claims,

characterized in that the frame (20) has recesses (35, 36) for connections (34, 34 ') or Fasteners are incorporated.

6. collector according to claim 5, characterized in that the closure and / or fastening means (34, 34 ') are glued into the recesses (35, 36).

7. Collector according to claim 5 or 6, characterized in that the recesses (35, 36 *) on the lower - and / or Deck side of the frame (20) are arranged and the connection or fastening means with a side are connected by the frame piercing actuator (42).

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