DE10222834A1

DE10222834A1 - Absorber für Solarkollektoren

Info

Publication number: DE10222834A1
Application number: DE10222834A
Authority: DE
Inventors: Christian Engelhorn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2003-12-11

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Adsorber für Solarkollektoren, mit einer Absorberplatte und einem auf der Absorberplatte befestigten, von einem bevorzugt flüssigen Wärmetransportmedium durchströmten Absorberrohr zur Übernahme der von der Absorberplatte aufgenommenen Wärme, bei dem vorgesehen ist, dass auf der Absorberplatte (4) ein Adapterprofil (5) angeordnet ist, in das das Absorberrohr (2) unverlierbar eingesetzt ist, wobei zwischen Absorberrohr (2) und Adapterprofil (5) zumindest teilweise eine Flächenberührung vorliegt. Damit wird eine thermisch stabile Verbindung zwischen Absorberrohr und Absorberplatte gewährleistet.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Absorber für Solarkollektoren.

Stand der Technik

Es ist bekannt Solarkollektoren mit Absorbern zu bestücken. Die Absorber werden dabei bevorzugt aus selektiv beschichteten Absorberplatten mit daran angeordneten Absorberrohren gebildet. Die von den Absorberplatten aufgenommene Wärme wird in die die Absorberrohre durchströmende Flüssigkeit übergeleitet. Die Absorberrohre, in deren eine Ende die Transportflüssigkeit eingeführt wird, führen mit ihren anderen Enden in einen Sammler, von wo aus die aufgeheizte Flüssigkeit und somit die gewonnene Wärme einem Verbrauchssystem übergeben wird. Ein Kollektor dieser Art, ist in der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 201 05 278 U1 beschrieben, auf deren Inhalt insoweit Bezug genommen wird. Die üblich eingesetzten Absorber sind in der Regel dadurch gekennzeichnet, dass die Absorberplatte aus einem Aluminiumblech und die Absorberrohre aus Kupfer bestehen. Die Werkstoffkombination hat sich weitestgehend bewährt.
Der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zu Grunde, dass sich die unterschiedlichen Materialien nur schwer verbinden lassen. Die herkömmlichen Verbindungen, durch z. B. Löten, sind bei den im Kollektor vorherrschenden Temperaturen instabil.

Darstellung der Erfindung

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass auf der Absorberplatte ein Adapterprofil angeordnet ist, in das das Absorberrohr unverlierbar eingesetzt ist, wobei zwischen Absorberrohr und Adapterprofil zumindest teilweise eine Flächenberührung vorliegt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein Adapterprofil aus dem gleichen Material wie die Absorberplatte verwendet werden kann und dies eine homogene weitestgehend spannungsfreie Verbindung, beispielsweise durch einen geeigneten Schweißprozess zulässt, die auch den vorherrschenden Betriebstemperaturen des Kollektors standhält. Das Absorberrohr kann dabei aus einem anderen Material als die Kollektorplatte oder das Adapterprofil sein, so dass für den Transport der erwärmten Flüssigkeit optimalste Bedingungen geschaffen werden können.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zwischen Adapterprofil und Absorber eine mechanische Verbindung vorliegt. Bevorzugt wird dabei das Absorberohr, welches vorteilhafterweise eine kreiszylindrische Ausgangsform besitzt, in das Adapterprofil eingedrückt. Dabei besitzt das Adapterprofil eine sich in Profillängsrichtung erstreckende Aufnahmekammer, die von einem Profilboden und beidseitigen Profilwänden begrenzt ist.
Bevorzugterweise ist das Adapterprofil auf der dem Profilboden gegenüberliegenden Seite geöffnet. Der Öffnungsquerschnitt beträgt etwa die Größe des Absorberrohres. Das Absorberrohr verformt sich beim eindrücken in das Adapterprofil und nimmt dabei die Querschnittsform der Aufnahmekammer an. Dabei treten die Kammerwand und die Rohrwand miteinander in Berührung und es wird eine störungsfreie Wärmeüberleitung sichergestellt. Die Profilwände umgreifen das verformte Absorberrohr, so dass dieses unverlierbar im Adapterprofil aufgenommen ist.
Bevorzugterweise besitzt die Aufnahmekammer des Adapterprofils eine von der kreiszylindrischen Formgebung abweichende Gestalt. Hierzu eignet sich ein elliptischer Querschnitt, an den sich das zu verformende Absorberrohr bestens anpassen kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Querschnitt der Kammeröffnung kleiner dimensioniert ist als die Kammerbreite. Dies stellt sicher, dass das unverformte Absorberrohr durch die Kammeröffnung hindurch in das Adapterprofil eingeführt werden kann und innerhalb der Aufnahmekammer während der Eigenverformung genügend Platz zur Ausdehnung vorfindet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Öffnungswinkel der Kammeröffnung kleiner als 180° ausgebildet ist. Dies stellt sicher, dass die Profilwände das verformte, in der Aufnahmekammer befindliche Absorberrohr umgreifen können.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die Zeichnung gibt eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wieder.
Dabei zeigen:
Fig. 1 einen in einem Kollektor befindlichen Absorber
Fig. 2 einen Querschnitt eines Adapterprofils
Fig. 3 einen Querschnitt eines Adapterprofils in das das noch unverformte Adapterrohr eingesetzt wird
Fig. 4 einen Querschnitt eines Adapterprofils mit fertig montiertem Absorberrohr

Ausführungsbeispiel der Erfindung

Die Fig. 1 bis 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Absorber- und Rohrsystem des Kollektors ist in Fig. 1 ohne Kollektorgehäuse dargestellt. Mit 1 ist eine Zuleitung gekennzeichnet, über die die mit 2 gekennzeichneten Absorberrohre mit einer Trägerflüssigkeit versorgt werden. Die Absorberrohre 2 führen allesamt in einen Sammler 3. Die Absorberrohre 2 sind auf Absorberplatten 4 angeordnet. Die von den Absorberplatten 4 aufgenommene Wärme wird auf die Absorberrohre 2 übertragen und von der, diese durchströmenden Flüssigkeit, aufgenommen. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Absorberrohre 2 nicht direkt auf den Absorberplatten 4 befestigt sind, sondern dass auf den Absorberplatten 4 ein Adapterprofil 5 angeordnet ist. Das Adapterprofil 5 selbst ist aus dem gleichen Material beschaffen wie die Absorberplatte 4. Bevorzugt wird hier ein Aluminiumblech und ein Aluminiumstrangpressprofil verwendet. Beide Teile lassen sich sehr gut und hitzestabil verbinden.
Das Adapterprofil 5 ist von C-förmiger Gestallt. Mit seinem Profilboden 6 sitzt das Adapterprofil 5 auf der Absorberplatte 4 auf und ist mit diesem durch eine geeignete Verbindung unlösbar befestigt. Da beide Teile aus gleichem oder gleichwertigem Material beschaffen sind, lässt sich zwischen beiden Teilen eine homogene und thermisch hochstabile Verbindung herstellen. Vom Profilboden 6 erheben sich beidseits fingerförmige Profilwände 7, 8, die gemeinsam mit dem Profilboden 6 eine weitestgehend ovale bzw. elliptische Profilkammer 9 einschließen. Dem Profilboden 6 gegenüberliegend besitzt das Adapterprofil 5 eine Kammeröffnung 11. Die fingerförmigen Profilwände 7, 8 sind dabei soweit hochgezogen, dass der Öffnungswinkel x kleiner als 180° ist. Das Absorberrohr 2 besitzt eine weitestgehend kreiszylindrische Ausgangsform. Der Rohrdurchmesser d entspricht in etwa der lichten Weite l der Kammeröffnung 11. Bei der Montage zwischen Adapterprofil 5 und Absorberrohr 2 wird auf das Absorberrohr 2 ein in Pfeilrichtung P wirkender Pressdruck ausgeübt, so dasä sich das Absorberrohr 2 verformt und den Innenquerschnitt der Profilkammer 9 annimmt. Dabei liegen die Absorberrohrwände an der Kammerwand des Adapterprofils an und es ist ein ungehinderter Wärmeübergang zwischen beiden Bauteilen sichergestellt. Die Kammerwände 7, 8 umgreifen das verformte Absorberrohr 2, so dass dieses formschlüssig und unverlierbar im Adapterprofil 5 eingefangen ist.
Alle in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegebenen Merkmale können sowohl für sich alleine, als auch zusammen mit anderen Merkmalen erfindungswesentlich sein.

Claims

1. Absorber für Solarkollektoren, mit einer Absorberplatte und einem auf der Absorberplatte befestigten, von einem bevorzugt flüssigen Wärmetransportmedium durchströmten Absorberrohr zur Übernahme der von der Absorberplatte aufgenommenen Wärme, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Absorberplatte (4) ein Adapterprofil (5) angeordnet ist, in das das Absorberrohr (2) unverlierbar eingesetzt ist, wobei zwischen Absorberrohr (2) und Adapterprofil (5) zumindest teilweise eine Flächenberührung vorliegt.

2. Absorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterprofil (5) auf der Absorberplatte (4) angeschweißt ist.

3. Absorber nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Adapterprofil (5) und Absorberplatte (4) eine mechanische Verbindung vorliegt.

4. Absorber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorberrohr (2) unter Eigenverformung in das Adapterprofil (5) eingepresst ist.

5. Absorber nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorberrohr (2) eine weitestgehend kreiszylindrische Ausgangsform besitzt.

6. Absorber nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterprofil (5) eine sich in Profillängsrichtung erstreckende Aufnahmekammer (9) für das Absorberrohr (2) besitzt.

7. Absorber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekammer (9) von einem sich in Profillängsrichtung erstreckenden Profilboden (6) und hierzu beidseitig verlaufenden Profilwänden (7, 8) begrenzt ist

8. Absorber nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekammer (9) eine parallele zum Profilboden (6) verlaufende Öffnung (11) besitzt.

9. Absorber nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekammer (9) einen von einem kreiszylindrischen Querschnitt abweichenden Querschnitt besitzt.

10. Absorber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekammer (9) im wesentlichen einen elliptischen Querschnitt besitzt.

11. Absorber nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Kammeröffnung (11) kleiner dimensioniert ist als die Kammerbreite.

12. Absorber nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel (x) der Kammeröffnung (11) kleiner als 180° dimensioniert ist.