DE20102503U1

DE20102503U1 - Gehäuse für einen Sonnenkollektor

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Publication number: DE20102503U1
Application number: DE20102503U
Authority: DE
Original assignee: Thomas Lorenz Industrietechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Thomas Lorenz Industrietechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2001-02-13
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2001-05-31
Anticipated expiration: 2011-02-14

Description

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Firma Thomas Lorenz Industrietechnik, Im Grund 7-9, 99897 Tambach-Dietharz

"Gehäuse für einen Sonnenkollektor"

Die Neuerung betrifft ein Gehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Als Sonnenkollektor wird ein Element bezeichnet, welches von

einem Wärmeträger, beispielsweise Wasser, durchströmt wird, wobei dieser Wärmeträger üblicherweise in Rohrleitungen geführt ist, welche im Gehäuse des Kollektors verlaufen und wobei die Oberseite des Gehäuses durch eine transparente Abdeckung abgedichtet ist, welche eine Sonneneinstrahlung auf

die Kollektorfläche ermöglicht.

Die gattungsgemäßen Gehäuse weisen dabei einen Boden und Seitenwandungen auf, wobei die Seitenwandungen nur einen Teil der gesamten Gehäusehöhe ausmachen. Der andere Teil

der Gehäusehöhe wird durch ein Dichtungsprofil bestimmt, welches üblicherweise als Profilrahmen ausgestaltet ist. Dieser Rahmen ist als Dichtungsprofil bezeichnet, da er einen bestimmten profilartigen Querschnitt aufweist, welcher die Aufnahme einer Dichtungsmasse oder eines anderweitig ausgestalteten

Dichtungsmaterials ermöglicht, um auf diese Weise den dichten Anschluß an die transparente Abdeckung zu ermöglichen. Das Dichtungsprofil als Profilrahmen soll darüber hinaus eine ausreichende Steifigkeit des gesamten Gehäuses bewirken, so dass die vergleichsweise spröde, üblicherweise aus Glas gebildete

transparente Abdeckung geschützt ist, vor Beschädigungen, die durch Verformungen des ansonsten elastischeren Gehäuses, beispielsweise durch Verwindungen, auftreten könnten.

Bei den bekannten Gehäusen ist nachteilig, dass die Abdichtung

besonders aufwendig ist, da einerseits zwischen dem Dich-

tungsprofil und der transparenten Abdeckung abgedichtet werden muß, andererseits aber auch zwischen dem Dichtungsprofil und den Seitenwänden, an welche das Dichtungsprofil anschließt.
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Zudem muß es sich bei dem Dichtungsprofil üblicherweise um vergleichsweise teure Werkstoffe handeln, damit diese die erforderliche Steifigkeit aufweisen, um den erwähnten Schutz der transparenten Abdeckung gewährleisten zu können.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Gehäuse dahingehend zu verbessern, dass dieses preisgünstig herstellbar ist, eine zuverlässige Dichtigkeit unterstützt und einen zuverlässigen Schutz der transparenten Abdeckung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch ein Gehäuse mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, das Gehäuse

einteilig auszugestalten. Hierdurch ergeben sich mehrere Vorteile:

1. Durch die einteilige Anformung des Dichtungsprofiles an die Seitenwandungen entfällt eine Dichtung. Dies wirkt sich ei

nerseits hinsichtlich der Montagekosten vorteilhaft aus, andererseits erhöht sich so die Zuverlässigkeit der Abdichtung des Gehäuses gegenüber Umwelteinflüssen.

2. Durch die Einteiligkeit kann mit vergleichsweise preisgünsti

gen Werkstoffen ein insgesamt steifes Gehäuse hergestellt werden, so dass die demgegenüber erheblich teureren Werkstoffe, die für ein Dichtungsprofil als Einzelbauteil entstehen würden, vermieden werden können.

3. Durch die Verwendung lediglich eines Materials ist das Gehäuse einfacher und damit kostengünstiger recycelbar als eine mehrteilige Konstruktion, die zunächst zerlegt werden muß.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ausführungsbeispiele der Neuerung werden anhand der Zeichnungen im folgenden näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Sonnenkellektor,

Fig. 2 einen Querschnitt in anderer Blickrichtung und in

gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 einen Querschnitt in ebenfalls vergrößertem Maß

stab bei einem zweiten Ausführungsbeispiel und in Blickrichtung der Fig. 1, die

Fig. 4 und 5 Montageschritte bei der Herstellung des Sonnenkollektors und

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Dichtungsbereich des

Kollektors, bei einem dritten Ausführungsbeispiel.

In Fig. 1 ist mit 1 allgemein ein Sonnenkollektor bezeichnet, der eine transparente Abdeckung in Form einer Glasscheibe 2 aufweist sowie ein wannenartiges Gehäuse 3.

Innerhalb des Gehäuses 3 unterhalb der Glasscheibe 2 ist eine Kollektorfläche 4 vorgesehen, unter welcher durch Rohrleitungen ein Wärmeträger beispielsweise in Form von Wasser strömt.

Eine Verteilerleitung 5 ist ebenfalls unter der Kollektorfläche 4

dargestellt, an welche die übrigen Rohrleitungen anschließbar sind, wobei die Verteilerleitung 5 an ihren beiden Enden aus dem Gehäuse 3 geführt ist, so dass hier die Zufuhr und die Abfuhr des Fluids in Form von Schlauchleitungen, weiteren Kollektoren od. dgl. erfolgen kann.

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Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass das Gehäuse 3 einen Boden 6 aufweist, der Vorsprünge und Einbuchtungen aufweist, um auf diese Weise rippenartig verstärkt, insbesondere ausgesteift zu sein. Weiterhin weist das Gehäuse 3 Seitenwandungen 7 auf mit einem bodennahen Abschnitt 8 und mit einem bodenferneren

Abschnitt, der als Dichtungsprofil 9 ausgestaltet ist.

Das Dichtungsprofil 9 weist eine im Vergleich zum übrigen Gehäuse 3 größere Wandstärke auf, um auf diese Weise eine besondere Aussteifung des Gehäuses 3 zu bewirken und insbe

sondere das Gehäuse verwindungssteif zu machen. Im oberen Bereich bildet das Dichtungsprofil 9 einen Aufnahmeraum 10 aus, in welchem das eigentliche Dichtungsmaterial aufgenommen werden kann, beispielsweise eine Dichtungsmasse oder ein Endlosprofil od. dgl. Nach außen weisend weist das Dichtungs

profil 9 einen Anschlag 11 auf, der einerseits als Schutz des Dichtungsprofiles 9 gegenüber mechanischen Beschädigungen, beispielsweise seitlichen Schlägen od. dgl. dient und der andererseits zur Befestigung des gesamten Sonnenkollektors 1 dienen kann oder zur Verbindung mit weiteren gleichartigen Son

nenkollektoren 1.

Aus Fig. 2 ist weiterhin ersichtlich, dass die Glasscheibe 2 in einem vorgegebenen Abstand von der Kollektorfläche 4 gehalten wird, und zwar mittels umlaufend im Kollektor 1 vorgesehener

Distanzstege 12, die vorzugsweise aus einem thermisch isolierenden Kunststoff bestehen.

Weiterhin ist aus Fig. 2 ersichtlich, dass die Seitenwandung 7 konisch nach außen verläuft, so dass, bevor das Gehäuse 3 zu

einem kompletten Sonnenkollektor 1 verarbeitet wird, mehrere gleichartige Gehäuse 3 ineinandergestapelt und dementsprechend platzsparend transportiert werden können.

Das Gehäuse 3 is einteilig ausgestaltet und besteht aus glasfa

serverstärktem Polyesterkunststoff, wobei abweichend von dem

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dargestellten Ausführungsbeispiel auch andere Werkstoffe Verwendung finden können, beispielsweise andere Fasern oder ggf. auch thermoplastische Kunststoffe, die mit geeigneten Verstärkungsmaterialien versehen sind. Glasfaserverstärkter PoIyesterkunststoff weist den Vorteil auf, vergleichsweise preisgünstig die Herstellung des Gehäuses mit sehr guten Festigkeitseigenschaften zu ermöglichen, so dass ein verwindungssteifes Gehäuse 3 erzielbar ist, welches Verschränkungen des Sonnenkollektors 1 vermeiden hilft, so dass die gegenüber derartigen Verwindungen oder Verschränkungen empfindliche Glas

platte 2 optimal geschützt ist.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Randbereich eines Sonnenkollektors 1, wobei jedoch die Schnittrichtung parallel zu den im Boden 6 verlaufenden Ausnehmungen bzw. Vorsprüngen

verläuft. Das Dichtungsprofil 9 ist insbesondere im Bereich des Anschlages 11 zu Fig. 2 unterschiedlich gestaltet und weiterhin ist ersichtlich, dass in der Seitenwandung 7, insbesondere im Dichtungsprofil 9, eine Ausnehmung 14 vorgesehen ist, durch welche die Verteilerleitung 5 geführt ist.

Aus Fig. 4 ist die Montage der Kollektorfläche 4 und der Verteilerleitung 5 ersichtlich: Zunächst wird die Verteilerleitung 5 mit ihrem einen Ende durch eine Ausnehmung 14 des Gehäuses 3 geführt und mit ihrem anderen Ende auf das Gehäuse abge

senkt. Das gegenüberliegende Ende der Verteilerleitung 5 ist dabei mit einem Kompensator 15 versehen, der komprimierbar ist, wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich ist. Bei komprimiertem Kompensator 15 kann die Kollektorfläche 4 umlaufend auf das Dichtungsprofil 9 aufgelegt werden, so dass sich die Vertei

lerleitung 5 insgesamt im Gehäuse 3 befindet. Durch Entlastung des Kompensators 15 kann nun das andere Ende der Verteilerleitung 5 durch eine Ausnehmung 14 des Gehäuses 3 geführt werden, so dass nun Zu- und Abfluß an die Verteilerleitung 5 angeschlossen werden können.

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Fig. 6 zeigt ein Detail im Bereich des Aufnahmeraumes 10: Das Dichtungsprofil 9 weist hier eine Nut 16 auf, die eine regelrechte Verzahnung, also einen zusätzlichen mechanischen Verbund zwischen dem Dichtungsmaterial und dem Dichtungsprofil 9 ermöglicht.

Bei Sonnenkollektoren ist es bekannt, in dem Hohlraum zwischen Gehäuse und Kollektorfläche Isolationsmaterial anzubringen, und zwar in Form von Mineralwolle. Bei der neuerungsgemäßen Konstruktion eines Sonnenkollektors kann vorgesehen

sein, diesen Hohlraum durch ein Inert- bzw. Edelgas thermisch zu isolieren. Die am Boden 6 des Gehäuses 3 vorgesehene Verrippung kann auch stärker als bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ausgestaltet werden oder eine andersartig gestaltete Verrippung kann vorgesehen sein, wenn anstelle einer der

artigen Gasisolierung das Gehäuse 3 evakuiert werden soll. Die einteilige Konstruktion der Gehäusewanne ergibt die Möglichkeit einer zuverlässigen Abdichtung zur Kollektorfläche einerseits, und die Ausnehmungen 14, die vorzugsweise einen Kreisquerschnitt aufweisen, können vergleichsweise problemlos gegen

über der Verteilerleitung 5 abgedichtet werden, so dass eine Gas- oder Vakuumisolierung des Gehäuses 3 zuverlässig über eine lange Zeit aufrechterhalten werden kann.

Claims

1. Gehäuse für einen Sonnenkollektor, mit einem Boden, mehreren Seitenwandungen, und einem umlaufenden Dichtungsprofil zum dichten Anschluß an die eigentliche Kollektorfläche, dadurch gekennzeichnet, dass Boden (6), Seitenwandungen (7) und Dichtungsprofil (9) einteilig als wannenartiges Bauteil hergestellt sind.

2. Gehäuse nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht.

3. Gehäuse nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Glasfasern als Verstärkungsmaterial.

4. Gehäuse nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch Polyester als Kunststoffmaterial.

5. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsprofil (9) in seiner zum Dichtungswerkstoff ausgerichteten Oberfläche Vorsprünge und/oder Vertiefungen (16) aufweist, die parallel oder schräg zum Boden (6) verlaufen.

6. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwandungen (7) konisch zueinander verlaufen, derart, dass gleichartige Gehäuse (3) ineinander stapelbar sind.

7. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Seitenwandungen (7) Ausnehmungen (14) für die Zu- und Abfuhr des im Kollektor (1) vorgesehenen Kollektormediums vorgesehen sind.

8. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (6) gerippt ist.