DE2738923A1

DE2738923A1 - Rohrdurchfuehrung fuer sonnenkollektoren

Info

Publication number: DE2738923A1
Application number: DE19772738923
Authority: DE
Inventors: Norbert Raab
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1977-08-29
Filing date: 1977-08-29
Publication date: 1979-03-15

Description

Rohrdurchführung für Sonnenkollektoren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrdurchführung durch eine Schaumstoffisolierung eines Sonnenkollektors, durch die ein Rohr für einen Wärmeträger des Kollektors hindurchgeführt ist, das ein in einem gegen die Atmosphäre abgeschlossenen Raum im Kollektor befindlichen Absorbersystem mit einem äußeren Leitungssystem verbindet.
Bei Kollektoren dieser Art ist der Träger, der zur Aufnahme des für die Energieumwandlung erforderlichen Absorbers dient, entweder aus einem Schaumstoff oder einer mit Schaumstoff ausgekleideten Blechwanne ausgebildet. Die Rohrverbindung zwischen dem Absorber und einem zentralen Leitungssystem ist dabei durch den Schaumstoff bzw. Schaumstoff und Blechwanne geführt und mit dem Schaumstoff verklebt.
Eine dichte Verbindung zwischen dem Rohr und dem Schaumstoff ist erforderlich, um den Raum in dem Träger, der von einer auf dem Träger aufliegenden Glasplatte abgeschlossen ist und in dem sich der Absorber befindet, frei von jeglichem Luft- und Schmutzeintritt zu behalten. Stoffpartikel und Feuchtigkeit aus der Luft, die sich sonst auf den Absorber niederschlagen würden, können den Wirkungsgrad eines Kollektors auf die Dauer stark verschlechtern.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Kunststoff im Laufe der Zeit schrumpft, insbesondere wenn er erwärmt wird. Dieses hat zu Rißbildungen an der Durchführungsstelle des Rohres geführt, so daß trotz sorgfältiger Ausführung und Montage der Kollektor mit der Zeit undicht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverbindung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß trotz Schrumpfeffekten der Isoliermassen die Rohrdurchführungsstelle nicht undicht wird.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rohrdurchführung mindestens teilweise mit einem elastischen Dichtungsbalg ausgekleidet ist, dessen freies Ende mit dem durchgeführten Rohr den abgeschlossenen Raum abdichtend verbunden ist.
Hierdurch ist eine in Grenzen frei bewegliche Durchführung des im allgemein2n starr mit dem Absorber verbundenen Rohres erreicht, bei der weder Relativbewegungen zwischen insbesondere dem Rohr und der Isoliermasse - die aufgrund von unterschiedlichen Wärmedehnungen erfolgen können - noch Schrumpfeffekte des Isolierstoffes Risse oder undichte Stellen herbeiführen werden. Durch Verwendung eines wärme- und alterungsbeständigen Balges wird die Lebensdauer und der Wirkungsgrad nicht mehr von der Fertigung bzw. von der Sorgfalt, mit der die Teile zusammengefügt werden, abhängig sein.
Es ist vorteilhaft, wenn die die Durchführung bildende Schaumstoffwand vollständig vom Dichtungsbalg ausgekleidet ist und das andere Ende des Balges den Durchführungsabschnitt des Rohres ebenfalls vollständig umgibt, und wenn zwischen den beiden Balgauskleidungen noch ein Ringspalt verbleibt. Auf diese Weise kann die mit dem Rohr starr verbundene und im Kollektorträger lose aufliegende Absorberplatine ungehindert den Bewegungen der aus Isolierung bestehenden Auflagefläche nachgehen, wie es z.B. bei einem Schrumpfprozeß der Schaumstoffisolierung der Fall sein wird.
Der Dichtungsbalg kann in einer einfachen Ausführung annähernd hohlzylindrisch ausgebildet sein, wobei dessen eines Ende mit dem Außenmantel an die Durchführungsfläche der Isolierung angeklebt und dessen anderes Ende in das erste Ende hineingestülpt ist und bei der Montage auf das durchzuführende Rohr aufgeklebt wird. Der Balg wirkt somit als Wärmeisolierung für den Schaumstoff. Ein zwischen den beiden hohlzylindrischen Balgenden vorgesehener Luftspalt, der mit der Atmosphäre verbunden sein kann, verstärkt ferner die Isolierwirkung.
Bei Kollektoren mit einem Metallträger kann der Balg vorteilhaft mit seinem vom Rohr abgewandten Ende an den Metallträger direkt abdichtend angebracht oder angeklebt werden.
Zum Schutz des U-förmig umgebogenen Balges kann die Balgkrtmmung im Kollektorinnenraum angeordnet sein, womit gleichzeitig die Verbindung des Luftraumes zwischen den Balgenden mit der Atmosphäre direkt hergestellt ist.
Durch die relativ großen Klebeflächen zwischen Balg und dem Isolierstoff bzw. dem Rohr ist die gewünschte Abdichtung leicht und sicher zu bewerkstelligen, so daß die erfindungsgemäße Rohrdurchführung nicht nur sicher ist und die Lebensdauer eines Kollektors erhöht wird, sondern auch eine rasche Montage sowie ein leichtes Auswechseln des Rohres bzw. des Absorbers ermöglicht. Ferner ist das Verfahren durch die Möglichkeit den Dichtungsbalg im billigen Preßverfahren herzustellen hinzu auch wirtschaftlich.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.
Der Kollektor 10 aus Fig. 1 besteht aus einem Schaumstoffträger 11, in dem eine annähernd quaderförmige Ausnehmung 12 eingeschäumt ist, auf deren Boden 13 eine Absorberplatine 14 aufgelegt ist. Der Raum 15 in der Ausnehmung 12 ist durch eine Glasscheibe 16 abgeschlossen, die am oberen Rand des Trägers 11 aufgeklebt ist.
Die Absorberplatine 14 ist mit einem Zuführ- und einem Abführrohr verbunden, durch die ein Wärmeträger 17 zwischen einem äußeren, nicht dargestellten Leitungssystem und der Platine 14 zu- bzw. abgeführt wird. In der Zeichnung ist nur eins dieser Verbindungsrohre dargestellt. Das besagte Rohr 18 ist durch eine großzügig bemessene Durchführungsöffnung 19 im Schaumstoffträger 11 hindurchgeführt. Zwischen der Durchführung 19 und dem Rohr 18 ist ein einfach gefalteter hohlzylindrischer Dichtungsbalg 20 angeordnet, dessen eine Lasche 21 mit dem Schaumstoff und dessen andere Lasche 22 mit dem Rohr 18 verklebt sind. Die Balgkrümmung 23 liegt im Kollektorinnenraum 15. Zwischen den Balglaschen 21 und 22 verbleibt ein Ringspalt 24, der an den Balgenden direkt mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Dieser Luftspalt und der Balg selbst dienen, insbesondere wenn der Balg aus einem schlecht wärmeleitenden Material besteht, gleichzeitig als Wärmeisolierung für das als Vorlauf dienende, den im Absorber 14 erhitzten Wärmeträger führende Rohr, so daß eine Überhitzung an der Rohrdurchführung 19 des Trägers 11 vermieden wird.
Der Balg 20 ist ferner mit einem Verstärkungsring 25 versehen, um die Lage des Balges gegen Druckeinflüsse im Innenraum 15 zu sichern. Der Schaumstoff 11 kann auch eine als Wärmeisolierung ausgebildete Auskleidung eines Kollektors mit einem Metallträger sein.
Bei einer Kontraktion des Schaumstoffes 11 wird die Lasche 21 des Balges 20 mitgenommen, ohne daß dabei irgendeine Lageveränderung oder Spannungen auftreten. Es wird dabei lediglich der Ringspalt 24 verbreitert. Relativbewegungen zwischen dem Schaumstoff 11 und dem den Wärmeträger 17 führenden System 18, 14 in Richtung der Rohrachse 26 können ungehindert ausgeübt werden. Außerdem sind Neigungsbewegungen des Rohres 18 möglich, wenn z.B. durch eine Schrumpfung des Isolierstoffes unterhalb der Auflagefläche 13 der Absorber 14 nachsinkt und die rechte Seite des Rohres 18 herunterdrückt.
Bei Kollektoren mit einem mit Schaumstoff verkleideten Träger, beispielsweise aus Metall, kann der Balg anstelle mit dem Isolierstoff verklebt zu sein, mit dem Träger verbunden werden. In Fig. 2 ist hierzu eine Rohrdurchführung 30 durch eine Blechwanne 31 gezeigt, die mit einem hohlzylinderförmigen Balg 32 abgedichtet ist. Mit einem verdickten Ende ist der Balg 32 auf die Umrandung der Durchführung 30 aufgeklemmt und mit ihr verklebt. Das andere Ende umgibt das durchgeführte Rohr. Dadurch ist mit relativ geringer Sorgfalt eine dauerhafte und sichere Verbindung des Balges mit den Kollektorbauteilen gewährleistet, auf die der Schrumpfprozeß des Isolierstoffes überhaupt keinen Einfluß haben kann. Die im vorhergehenden Fall notwendige Verklebung zwischen Balg und Schaumstoff muß dagegen eine entsprechende Elastizität aufweisen, damit die Verbindung durch das einseitige Schrumpfen nicht undicht wird.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Rohrdurchführung durch eine Schaumstoffisolierung eines Sonnenkollektors, durch die ein Rohr für einen Wärmeträger des Kollektors hindurchgeführt ist, das ein in einem gegen die Atmosphäre abgeschlossenen Raum im Kollektor befindlichen Absorbersystem mit einem äußeren Leitungssystem verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrdurchführung (19) mindestens teilweise mit einem elastischen Dichtungsbalg (20) ausgekleidet ist, dessen freies Ende (22) mit dem durchgeführten Rohr (18), den abgeschlossenen Raum (15) abdichtend verbindbar ist.
2. Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsbalg (20) aus wärme- und alterungsbeständigem Material besteht.
3. Durchführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg hohlzylindrisch ausgebildet ist.
4. Durchführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg U-förmig umgestülpt ist.
5. Durchführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung (232 des Balges zum Innenraum 115i des Kollektors (10) gerichtet ist.
6. Durchführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (21) des Balges (20) die Durchführung (19) vollständig auskleidet und daß die Durchführung so betnessen ist, daß zwischen den beiden Balgenden (21 bzw. 22) nach dem Einführen des Rohres (18) ein Luftspalt (24) verbleibt.