DE10250744A1 - Solar collector for utilization of solar energy has leaf spring element on bush extending into its cavity and pressing condenser part against bush - Google Patents
Solar collector for utilization of solar energy has leaf spring element on bush extending into its cavity and pressing condenser part against bush Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Solarkollektor mit wenigstens einem Wärmerohr, dessen Kondensatorteil in eine mit einer ein Wärmeträgermedium führenden Rohranordnung wärmeleitend verbundenen Hülse wärmeleitend eingesteckt ist.The invention relates to a solar collector with at least one heat pipe, the capacitor part of which is thermally conductive in a pipe arrangement which carries a heat transfer medium connected sleeve thermally conductive is plugged in.
Ein derartiger Solarkollektor ist
in dem
Ein solcher Solarkollektor, der wenigstens ein
Wärmerohr
(heat pipe) aufweist, ist auch in der
Aus der Praxis ist es zur Verbesserung der Wärmeübertragung bekannt, zwischen dem Kondensatorteil und die Hülse zusätzlich zu einer vorgesehenen Wärmeleitpaste einen Blechstreifen in den Passungsspalt zwischen den Kondensatorteil und der Hülse einzuschieben. Dieser soll den Kondensatorteil des Wärmerohrs gegen die Hülse drücken. Dieser Blechstreifen hat keine Federwirkung. Nachteilig dabei ist, dass ein solcher Spalt, in den ein Blechstreifen einschiebbar ist, eigentlich unerwünscht ist. Wenn bei der Montage des Solarkollektors auf einem Dach hohe Außentemperaturen herrschen, erwärmt sich das – noch nicht montierte – Wärmerohr schnell, wodurch sich temperaturbedingt eine beträchtliche Ausdehnung des, gewöhnlich aus Kupfer bestehenden, Kondensatorteils ergibt. Bei solchen Montageverhältnissen ist das Einschieben des Kondensatorteils des Wärmerohrs in die Hülse erschwert und erfordert großen Kraftaufwand. Das danach vorgesehene Einschieben des Blechstreifens ist auf einfache, eine Verletzungsgefahr des Montagepersonals vermeidende Weise kaum mehr möglich. Diese Probleme bestehen insbesondere deshalb, weil ein Solarkollektor mit Wärmerohren nicht vorgefertigt auf dem betreffenden Gebäudedach installiert wird. Vielmehr erfolgt die Installation derart, dass auf dem Dach zunächst die das Wärmeträgermedium führende Rohranordnung installiert wird, die an einen Nutzkreis angeschlossen wird und anschließend dann auf dem Dach die Wärmerohre (heat pipes) in die Hülsen der Rohranordnung eingesteckt werden.In practice it is for improvement heat transfer known, in addition to a provided between the capacitor part and the sleeve Thermal Compounds a sheet metal strip in the fit gap between the capacitor part and the sleeve insert. This is supposed to be the condenser part of the heat pipe against the sleeve to press. This sheet metal strip has no spring effect. The disadvantage is that such a gap, into which a sheet metal strip can be inserted, actually undesirable is. If high when mounting the solar collector on a roof outside temperatures prevail, warms up that - yet unmounted - heat pipe fast, causing a considerable expansion due to the temperature of, usually made of copper, capacitor part results. With such assembly conditions it is difficult to insert the condenser part of the heat pipe into the sleeve and requires great Effort. The intended insertion of the metal strip is easy to avoid the risk of injury to the assembly personnel Way hardly possible. These problems exist particularly because of a solar collector with heat pipes is not installed prefabricated on the building roof in question. Much more the installation is carried out in such a way that the the heat transfer medium premier Pipe arrangement is installed, which is connected to a useful circuit and then then the heat pipes on the roof (heat pipes) into the sleeves of the Pipe arrangement can be inserted.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Solarkollektor der eingangs genannten Art vorzuschlagen, der sich einfach – auf dem betreffenden Dach – montieren lässt und der eine sichere Wärmeübertragung gewährleistet.The object of the invention is a Propose solar collector of the type mentioned at the beginning just on the relevant roof - assemble lets and which ensures safe heat transfer.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch ist die Montage der Wärmerohre an der Rohranordnung einfach. Denn nach der Montage der ein Wärmeträgermedium zum Nutzkreis führenden Rohranordnung auf einem Gebäudedach lassen sich in deren Hülsen die Kondensatorteile der Wärmerohre zwanglos einstecken. Das jeweilige Blattfederelement gibt entsprechend der jeweils, außentemperaturbedingten Ausdehnungszustand des Kondensatorteils nach, so dass der Kondensatorteil des jeweiligen Wärmerohrs leicht in die jeweilige Hülse einschiebbar ist, ohne dass das Montagepersonal versucht ist, Gewalt anzuwenden und/oder sich zu verletzen.According to the invention, the above object is achieved by Features of the characterizing part of claim 1 solved. Thereby is the assembly of the heat pipes simple on the pipe arrangement. Because after the installation of a heat transfer medium leading to the user group Pipe arrangement on a building roof can be in their sleeves the condenser parts of the heat pipes plug in casually. The respective leaf spring element gives accordingly the respective, due to outside temperature Expansion state of the capacitor part after, so that the capacitor part of the respective heat pipe easily into the respective sleeve can be inserted without the assembly personnel being tempted to use force apply and / or injure themselves.
Nach dem – leichten – Einstecken des Kondensatorteils des jeweiligen Wärmerohrs drückt das im Innern der Hülse liegende Blattfederelement den Kondensatorteil an die Hülse wärmeleitend an, so dass die notwendige Wärmeübertragung zwischen dem Kondensatorteil des Wärmerohrs und der wärmeleitend mit der Rohranordnung verbundenen Hülse besteht.After - slightly - inserting the capacitor part of the respective heat pipe presses that inside the sleeve lying leaf spring element thermally conductive the capacitor part to the sleeve so that the necessary heat transfer between the condenser part of the heat pipe and the heat conductive with the tube assembly connected sleeve.
Vorzugsweise ist das Blattfederelement so angeordnet, dass es sich in Längsrichtung der Hülse erstreckt. Das Blattfederelement erstreckt sich damit in Einsteckrichtung des Kondensatorteils, was die Montage vereinfacht.The leaf spring element is preferably arranged so that it is longitudinal the sleeve extends. The leaf spring element thus extends in the direction of insertion Capacitor part, which simplifies assembly.
Das Blattfederelement weist wenigstens an seiner einen Endzone eine Umbiegung auf, die die Hülse außen übergreift. Dadurch ist das Blattfederelement an der Hülse schon vor dem Einschieben des Kondensatorteils in die Hülse an dieser sicher gehalten, so dass es sich beim Einstecken des Kondensatorteils in die Hülse nicht nach außen verschiebt. Vorzugsweise weist das Blattfederelement an den beiden Endzonen Umbiegungen auf, die die Hülse außen umgreifen. Dadurch ist gewährleistet, dass das Blattfederelement nicht bei oder vor der Montage verloren geht, herausfällt oder verklemmt.The leaf spring element has at least at one end zone there is a bend which overlaps the outside of the sleeve. As a result, the leaf spring element on the sleeve is already before insertion of the capacitor part in the sleeve held securely on this, so that when the capacitor part is inserted in the sleeve not to the outside shifts. The leaf spring element preferably points to the two End zones bends that encompass the sleeve on the outside. This is guaranteed that the leaf spring element is not lost during or before assembly goes, falls out or jammed.
Vorzugsweise verläuft eine Mittelzone des Blattfederelements parallel zur Längsrichtung der Hülse, wobei die Mittelzone in wenigstens einer gegenüber der Mittelzone abgewinkelten Zwischenzone in ihre Endzone übergeht. Durch die zur Längsrichtung der Hülse parallele Mittelzone des Blattfederelements ist gewährleistet, dass eine vergleichsweise große Fläche des Kondensatorteils innenseitig an die Hülse angedrückt wird. Die Federkraftwirkung ergibt sich aus der abgewinkelten Zwischenzone.A central zone of the leaf spring element preferably runs parallel to the longitudinal direction of the sleeve, the central zone merging into its end zone in at least one intermediate zone angled with respect to the central zone. The central zone of the leaf spring element parallel to the longitudinal direction of the sleeve ensures that a comparatively large area of the capacitor part is on the inside is pressed onto the sleeve. The spring force effect results from the angled intermediate zone.
Durch die Federkraft des Blattfederelements werden baulich bestehende oder sich temperaturbedingt einstellende Toleranzen zwischen der Hülse und dem Kondensatorteil derart aufgefangen, dass das Kondensatorteil immer eng und vergleichsweise großflächig an die Hülse angedrückt wird, was die Wärmeübertragung gegenüber dem Stand der Technik erheblich verbessert.Due to the spring force of the leaf spring element structurally existing or temperature-related tolerances between the sleeve and caught the capacitor part such that the capacitor part is always pressed tightly and comparatively over a large area onto the sleeve, what the heat transfer across from significantly improved the prior art.
In Ausgestaltung der Erfindung weist die Hülse innenseitig eine Nut auf, die derart gestaltet ist, dass das an den Kondensatorteil anliegende Blattfederelement in die Nut eintauchen kann. Dadurch ist es möglich, den Durchmesser des zylindrischen Kondensatorteils und der zylindrischen Hülse trotz des zwischen ihnen wirkenden Blattfederelements weitgehend gleich zu gestalten, was die Größe der zwischen dem Kondensatorteil und der Hülse bestehenden, wärmeübertragenden Kontaktfläche vergrößert. Das Blattfederelement kann je nach dem jeweiligen Betriebszustand oder Montagezustand in die Nut eintreten, ohne dass durch die federelastische Spannung des Blattfederelements die Größe der Kontaktfläche zwischen der Hülse und dem Kondensatorteil ausschlaggebend beeinflusst wird.In an embodiment of the invention the sleeve on the inside a groove that is designed in such a way that the immerse the leaf spring element in contact with the capacitor part in the groove can. This makes it possible the diameter of the cylindrical capacitor part and the cylindrical Sleeve despite the leaf spring element acting between them largely the same to shape what the size of between the capacitor part and the sleeve existing heat transfer contact area increased. The Leaf spring element can, depending on the respective operating state or Install the assembly state in the groove, without the elastic spring Tension of the leaf spring element the size of the contact area between the sleeve and the capacitor part is decisively influenced.
In Ausgestaltung der Erfindung ist das Blattfederelement so an der Hülse angeordnet, dass es den Kondensatorteil an seinen am Solarkollektor obenliegenden Bereich an die Hülse andrückt. Dadurch ist die Wärmeübertragung vom Kondensatorteil auf die Hülse verbessert, weil im Kondensatorteil des Wärmerohrs das in diesem zirkulierende Medium im verdampften Zustand besonders im obenliegenden Bereich des Kondensatorteils auftritt.In an embodiment of the invention the leaf spring element arranged on the sleeve so that it Capacitor part to its area on the top of the solar collector to the sleeve presses. This is the heat transfer from the capacitor part to the sleeve improved because in the condenser part of the heat pipe the medium circulating in this evaporated state especially in the overhead area of the condenser part occurs.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung.Further advantageous configurations the invention emerge from the subclaims and the following description.
In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:
Ein auf einem Gebäudedach installierbarer Solarkollektor
weist eine Rohranordnung
In den Innenraum
Zwischen dem Kondensatorteil
Die Hülse
Die Zwischenzonen
Nach der Montage der Rohranordnung
Die Rohranordnung
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist
nur ein Blattfederelement
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