DD226058B3

DD226058B3 - Flaechiges flexibles waermeuebertragungselement

Info

Publication number: DD226058B3
Application number: DD84263114A
Authority: DD
Inventors: Rolf Arnold; Peter Dr-Ing Boehmer; Martin Dr Agr Buechner; Hans-Holder Dipl-Phys Bath; Anna-Maria Bartl; Helmut Eberhardt; Dieter Dipl-Ing Blechschmidt; Rolf Halbich; Hans Dipl-Ing Mueller; Manfred Jaehnig
Original assignee: Inst F Tech Textilien Gmbh Dre; Heidenau Netz & Seil Veb; Univ Dresden Tech
Priority date: 1984-05-17
Filing date: 1984-05-17
Publication date: 1992-10-15
Also published as: JPS60245998A; DD226058A1

Description

Die Erfindung betrifft ein flächiges flexibles Wärmeübertragungselement, das vielseitig auf den verschiedensten Gebieten der Energieumwandlung, wie z. B. für Flächenheizungen bei niedrigen Vorlauftemperaturen, Heizungen in Gewächshäusern, Umweltenergieabsorber oder als Grundelement für Sonnenkollektoren, eingesetzt werden kann. Für die verschiedensten Einsatzgebiete sind zahlreiche flexible Wärmetauscher aus Kunststoffen bekannt, die z.B. für Gewächshausheizungen unter Verwendung von Sekundärenergie eingesetzt werden.

In der DE-OS 2406 974 wird ein Wärmeübertrager insbesondere zur direkten Luftkondensation beschrieben, der Austauschrohre besitzt, die aus dünnwandigen reißfesten Kunststoffschläuchen bestehen, wobei die Kunststoffschläuche eine Dicke von weniger als 100pm aufweisen.

Die verhältnismäßig dünnen Schläuche werden auf Gitter oder Netze aufgelegt, die die mechanische Beanspruchung übernehmen sollen. In einer weiteren Ausführung können die dünnen Schläuche auch jeweils mit einer netzartigen Armierung umgeben sein.

Der Nachteil des beschriebenen Wärmeübertragers besteht darin, daß er von außen keine Druckbelastungen aufnehmen kann und aufwendig in der Herstellung ist.

Gegossene und gespritzte Wärmeübertragungselemente, wie sie z. B. die DE-OS 1926187 beschreibt, haben den Nachteil, daß sie nicht rollbar sind.

Die bekannten Wärmeübertrager haben den gemeinsamen Nachteil, daß sie aus Einzelelementen durch Kleben oder Schweißen verbunden sind, wodurch die Flexibilität beeinträchtigt wird. Die aus dünnwandigen Folieschläuchen bestehenden flexiblen Wärmeübertrager sind empfindlich gegenüber mechanischer Beanspruchung, wie z.B. Scheuerung und Druckbelastung. Aufgabe der Erfindung ist es, die Struktur eines flächigen flexiblen Wärmeübertragungselementes, das kostengünstig herstellbar ist und den Anwendungsumfang von Wärmeübertragern zur Nutzung von insbesondere Niedertemperaturwärme wesentlich erweitern kann, so zu gestalten, daß Zug-, Druck-und Reibungseinflüsse auf als Energieträger eingesetzte Schläuche herabgesetzt werden und gleichzeitig die Flexibilität erhöht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Schläuche für den Transport des Wärmeträgers als Bindungselement Schuß in ein Kettengewirke eingebunden sind. An die Schläuche sind, wie üblich, Versorgungsleitungen bzw. Speicherbehälter angeschlossen.

Durch die feste formschlüssige Einbindung der Schläuche in das Kettengewirke wird deren geometrische Anordnung dauerhaft gesichert. Die Kettengewirkestruktur nimmt die Zugkräfte auf, ohne daß die Schläuche wesentlich belastet werden. Je nachdem, wie stark die Bindungselemente (Maschenstäbchen) zwischen den Schläuchen auftragen, wird eine zusätzliche Flächenstabilität erreicht, die durch das Einarbeiten von Seilen oder Stäben unterstützt werden kann. Besondere Bedeutung haben diese Seile bzw. Stäbe für die Lastaufnahme bei stärkerer Druckbelastung, um die Beschädigung der Schläuche zu vermeiden.

Die Erfindung soll nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen näher errläutert werden.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: ein flächiges flexibles Wärmeübertragungselement mit parallel liegenden Schläuchen, die in ein quadratmaschennetzartiges Kettengewirke eingebunden sind

Fig. 2: ein flächiges flexibles Wärmeübertragungselement in Form eines Verbundgewirkes, das mit Konvektionsschutzfolie und Absorberfolie versehen ist

Fig.3: eine Schnittdarstellung von Fig.2 in Maschenreihenrichtung.

Beispiel 1

In ein aus UV-stabilisierten PA-Drähten von ca. 0,4mm 0 hergestelltes Grundkettengewirke mit Maschenstäbchen 1 und Schußfadenabschnitten 2,2' sind in Längsrichtung parallel liegende Schläuche 3, z.B. aus PVC mit Nennweite 10 mm und einem Außendurchmesser von ca. 12 mm, eingebunden (Fig. 1).

Der Abstand b der Maschenstäbchen 1 beträgt ca. 15 mm. Die von den Maschenstäbchen abgebundenen

Schußfadenabschnitte 2,2' umschließen straff die eingearbeiteten parallel liegenden Schläuche 3.

Der Abstand a der Schußfadenabschnitte 2,2' beträgt z. B. 25 mm, wodurch die Grundnetzstruktur Maschen von 15 mm x 25 mm aufweist.

In Querrichtung ist durch die angrenzenden Maschenstäbchen eine formschlüssige Abriegelung gegeben.

Im Randbereich 4 können zusätzlich verstärkte Netzmaschen 5 als Befestigungselemente angeärbeitet sein

Die Schlauchenden 6 sind im Abstand der erforderlichen Mattenlänge mit Plastformstücken 7 zur Ein- bzw. Ausleitung des Einergieträgers versehen.

Beispiel 2

In einem auf Nähwirkmaschinen hergestellten Verbundgewirke (Fig. 2,3), das eine stabile Quadratmaschenstruktur 8 besitzt, sind im Abstand von ca. 25mm Schläuche 3, Nennweite 12mm, ca. 15mm Außendurchmesser, angeordnet. Die Schläuche 3 werden in Richtung der Außenseiten formschlüssig durch die durchgehenden Querschüsse 9, die Absorberfolie 11 und die Konvektionsschutzfolie 12 gehalten. Der Verbund wird durch die Fransenlegung 10 zusammengehalten.

Ein gemäß diesem Ausführungsbeispiei aufgebautes Wärmeübertragungselement kann z. B. als Grundelement für Sonnenkollektoren eingesetzt werden.

Beispiel 3

In eine Netzstruktur entsprechend Fig. 1 sind im Abstand von ca. 20cm kompakte, vorzugsweise aus streifenförmigen Textilabfällen hergestellte Seile von ca. 25mm Durchmesser eingearbeitet. Das Einbinden der Schläuche 3 erfolgt analog Beispiel 1.

Durch die eingearbeiteten kompakten Seile können wirksam äußere Druckbelastungen aufgenommen werden. Diese entstehen z. B. durch das Aufsetzen von Pflanzcontainern, wenn die Matte zur Aufbodenheizung in Gewächshäusern genutzt wird.

Bei hängender Anordnung, z. B als Stehwandheizung, nehmen die Seile die entstehenden Zugbelastungen auf.

Beispiel 4

Durch Aufwickeln des Wärmeübertragungselementes nach Beispiel 1 auf eine Siebtrommel entsteht ein zylindrischer kompakter Wärmeübertrager, der wegen seiner guten Durchströmbarkeit auf der Luftseite sowie des ungehinderten Zutritts von Niederschlagwasser an alle Schlauchoberflächen z. B. als Umweltenergieabsorber einsetzbar ist. Gegenüber bekannten Lösungen besitzt diese Konstruktion den Vorteil, daß durch Abspritzen mit Wasser eine problemlose Reinigung der äußeren Heizfläche von atmosphärischen Verschmutzungen möglich ist.

Claims

Patentanspruch:

Flächiges flexibles Wärmeübertragungselement, in welchem Plastschläuche für den Transport des Wärmeträgers angeordnet und an deren Enden Versorgungsleitungen bzw. Speicherbehälter angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche (3) als Bindungselement Schuß in ein Kettengewirke eingebunden sind.

Hierzu
2 Seiten Zeichnungen

Die Erfindung betrifft ein flächiges flexibles Wärmeübertragungselement, das vielseitig auf den verschiedensten Gebieten der Energieumwandlung, wie z. B. für Flächenheizungen bei niedrigen Vorlauftemperaturen, Heizungen in Gewächshäusern, Umweltenergieabsorber oder als Grundelement für Sonnenkollektoren, eingesetzt werden kann.

Für die verschiedensten Einsatzgebiete sind zahlreiche flexible Wärmetauscher aus Kunststoffen bekannt, die z. B. für Gewächshausheizungen unter Verwendung von Sekundärenergie eingesetzt werden.

Inder DE-OS 2 406 974 wird ein Wärmeübertrager insbesondere zur direkten Luftkondensation beschrieben, der Austauschrohre besitzt, die aus dünnwandigen reißfesten Kunststoff schläuchen bestehen, wobei die Kunststoff schläuche eine Dicke von weniger als ЮОцт aufweisen.

Die verhältnismäßig dünnen Schläuche werden auf Gitter oder Netze aufgelegt, die die mechanische Beanspruchung übernehmen sollen. In einer weiteren Ausführung können die dünnen Schläuche auch jeweils mit einer netzartigen Armierung umgeben sein.

Der Nachteil des beschriebenen Wärmeübertragers besteht darin, daß er von außen keine Druckbelastungen aufnehmen kann und aufwendig in der Herstellung ist.

Gegossene und gespritzte Wärmeübertragungselemente, wie sie z. B. die DE-OS 1926187 beschreibt, haben den Nachteil, daß sie nicht rollbar sind.

Die bekannten Wärmeübertrager haben den gemeinsamen Nachteil, daß sie aus Einzelelementen durch Kleben oder Schweißen verbunden sind, wodurch die Flexibilität beeinträchtigt wird. Die aus dünnwandigen Folieschläuchen bestehenden flexiblen Wärmeübertrager sind empfindlich gegenüber mechanischer Beanspruchung, wie z. B. Scheuerung und Druckbelastung.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Struktur eines flächigen flexiblen Wärmeübertragungselementes, das kostengünstig herstellbar ist und den Anwendungsumfang von Wärmeübertragern zur Nutzung von insbesondere Niedertemperaturwärme wesentlich erweitern kann, sozu gestalten, daß Zug-, Druck-und Reibungseinflüsse auf als Energieträger eingesetzte Schläuche herabgesetzt werden und gleichzeitig die Flexibilität erhöht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Schläuche für den Transport des Wärmeträgers als Bindungselement Schuß in ein Kettengewirke eingebunden sind. An die Schläuche sind, wie üblich, Versorgungsleitungen bzw. Speicherbehälter angeschlossen.

Durch die feste formschlüssige Einbindung der Schläuche in das Kettengewirke wird deren geometrische Anordnung dauerhaft gesichert. Die Kettengewirkestruktur nimmt die Zugkräfte auf, ohne daß die Schläuche wesentlich belastet werden. Je nachdem, wie stark die Bindungselemente (Maschenstäbchen) zwischen den Schläuchen auftragen, wird eine zusätzliche Flächenstabilität erreicht, die durch das Einarbeiten von Seilen oder Stäben unterstützt werden kann. Besondere Bedeutung haben diese Seile bzw. Stäbe für die Lastaufnahme bei stärkerer Druckbelastung, um die Beschädigung der Schläuche zu vermeiden.

Die Erfindung soll nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen näher errläutert werden.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: ein flächiges flexibles Wärmeübertragungselement mit parallel liegenden Schläuchen, die in ein

quadratmaschennetzartiges Kettengewirke eingebunden sind
Fig. 2: ein flächiges flexibles Wärmeübertragungselement in Form eines Verbundgewirkes, das mit Konvektionsschutzfolie und

Absorberfolie versehen ist
Fig.3: eine Schnittdarstellung von Fig.2 in Maschenreihenrichtung.

Beispiel 1

In ein aus UV-stabilisierten PA-Drähten von ca. 0,4mm 0 hergestelltes Grundkettengewirke mit Maschenstäbchen 1 und Schußfadenabschnitten 2,2' sind in Längsrichtung parallel liegende Schläuche 3, z.B. aus PVC mit Nennweite 10 mm und einem Außendurchmesser von ca. 12 mm, eingebunden (Fig. 1).

Der Abstand b der Maschenstäbchen 1 beträgt ca. 15 mm. Die von den Maschenstäbchen abgebundenen Schußfadenabschnitte 2,2' umschließen straff die eingearbeiteten parallel liegenden Schläuche 3.

Der Abstand a der Schußfadenabschnitte 2,2'beträgt z. B. 25 mm, wodurch die Grundnetzstruktur Maschen von 15mm x 25mm aufweist.

In Querrichtung ist durch die angrenzenden Maschenstäbchen eine formschlüssige Abriegelung gegeben.

Im Randbereich 4 können zusätzlich verstärkte Netzmaschen 5 als Befestigungselemente angeärbeitet sein Die Schlauchenden 6 sind im Abstand der erforderlichen Mattenlänge mit Plastformstücken 7 zur Ein- bzw. Ausleitung des Einergieträgers versehen.

Beispiel 2

In einem auf Nähwirkmaschinen hergestellten Verbundgewirke (Fig. 2,3), das eine stabile Quadratmaschenstruktur 8 besitzt, sind im Abstand von ca. 25mm Schläuche
3, Nennweite 12 mm, ca. 15mm Außendurchmesser, angeordnet. Die Schläuche 3 werden in Richtung der Außenseiten formschlüssig durch die durchgehenden Querschüsse 9, die Absorberfolie 11 und die Konvektionsschutzfolie 12 gehalten. Der Verbund wird durch die Fransenlegung 10 zusammengehalten.

Beispiel 3