DD226058B3 - FLAECHIC FLEXIBLE HEAT TRANSFER ELEMENT - Google Patents
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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.The invention relates to a sheet-like flexible heat transfer element that is versatile in a variety of fields of energy conversion, such. B. for surface heating at low flow temperatures, heaters in greenhouses, environmental energy absorber or as a basic element for solar panels, can be used. Numerous flexible heat exchangers made of plastics, which are known e.g. for greenhouse heating using secondary energy.
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.In DE-OS 2406 974 a heat exchanger is described in particular for direct air condensation, which has replacement tubes, which consist of thin-walled tear-resistant plastic tubes, wherein the plastic tubes have a thickness of less than 100pm.
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.The relatively thin hoses are placed on grids or nets intended to take over the mechanical stress. In a further embodiment, the thin tubes can also be surrounded in each case with a net-like reinforcement.
Der Nachteil des beschriebenen Wärmeübertragers besteht darin, daß er von außen keine Druckbelastungen aufnehmen kann und aufwendig in der Herstellung ist.The disadvantage of the heat exchanger described is that it can not absorb pressure loads from the outside and is expensive to manufacture.
Gegossene und gespritzte Wärmeübertragungselemente, wie sie z. B. die DE-OS 1926187 beschreibt, haben den Nachteil, daß sie nicht rollbar sind.Cast and sprayed heat transfer elements, such as. As DE-OS 1926187 describes, have the disadvantage that they are not rollable.
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.The known heat exchanger have the common disadvantage that they are made of individual elements by gluing or welding, whereby the flexibility is impaired. The flexible heat exchangers made of thin-walled foil hoses are sensitive to mechanical stress, such as e.g. Scrubbing and pressure loading. The object of the invention is to make the structure of a flat flexible heat transfer element, which is inexpensive to produce and can significantly expand the scope of use of heat exchangers for the use of particular low-temperature heat, so that tensile, pressure and friction influences are reduced to be used as energy hoses while increasing flexibility.
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.According to the invention, this object is achieved in that hoses for the transport of the heat carrier as a binding element shot are involved in a warp knitted fabric. As usual, supply lines or storage tanks are connected to the hoses.
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.Due to the fixed form-fitting integration of the hoses in the warp knitted their geometric arrangement is permanently secured. The warp knit structure absorbs the tensile forces without the hoses being significantly stressed. Depending on how strong the binding elements (wales) apply between the hoses, an additional surface stability is achieved, which can be supported by the incorporation of ropes or rods. Special importance of these ropes or rods for the load bearing under heavy pressure load to avoid damage to the hoses.
Die Erfindung soll nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen näher errläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to some embodiments.
In den zugehörigen Zeichnungen zeigenIn the accompanying drawings show
Fig. 1: ein flächiges flexibles Wärmeübertragungselement mit parallel liegenden Schläuchen, die in ein quadratmaschennetzartiges Kettengewirke eingebunden sindFig. 1: a flat flexible heat transfer element with parallel hoses, which are integrated into a square mesh net warp knit
Fig. 2: ein flächiges flexibles Wärmeübertragungselement in Form eines Verbundgewirkes, das mit Konvektionsschutzfolie und Absorberfolie versehen istFig. 2: a flat flexible heat transfer element in the form of a composite knit, which is provided with Konvektionsschutzfolie and absorber film
Fig.3: eine Schnittdarstellung von Fig.2 in Maschenreihenrichtung.3 shows a sectional view of Figure 2 in course direction.
Beispiel 1example 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).In a base warp knitted fabric comprising wales 1 and weft yarn sections 2, 2 'produced from UV-stabilized PA wires of about 0.4 mm 2, longitudinally parallel hoses 3, e.g. made of PVC with nominal width 10 mm and an outer diameter of approx. 12 mm, integrated (Fig. 1).
Der Abstand b der Maschenstäbchen 1 beträgt ca. 15 mm. Die von den Maschenstäbchen abgebundenenThe distance b of the wales 1 is about 15 mm. The tied off by the wales
Schußfadenabschnitte 2,2' umschließen straff die eingearbeiteten parallel liegenden Schläuche 3.Weft sections 2,2 'tightly enclose the incorporated parallel tubes 3.
Der Abstand a der Schußfadenabschnitte 2,2' beträgt z. B. 25 mm, wodurch die Grundnetzstruktur Maschen von 15 mm x 25 mm aufweist.The distance a of the weft sections 2,2 'is z. B. 25 mm, whereby the basic network structure meshes of 15 mm x 25 mm.
In Querrichtung ist durch die angrenzenden Maschenstäbchen eine formschlüssige Abriegelung gegeben.In the transverse direction is given by the adjacent wales a positive lock.
Im Randbereich 4 können zusätzlich verstärkte Netzmaschen 5 als Befestigungselemente angeärbeitet seinIn the edge region 4 additionally reinforced net meshes 5 can be worked as fastening elements
Die Schlauchenden 6 sind im Abstand der erforderlichen Mattenlänge mit Plastformstücken 7 zur Ein- bzw. Ausleitung des Einergieträgers versehen.The hose ends 6 are provided at a distance of the required mat length with plastic fittings 7 for entry and exit of the energy source.
Beispiel 2Example 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.In a composite knitted fabric produced on stitchbonding machines (FIGS. 2, 3), which has a stable square mesh structure 8, hoses 3, nominal width 12 mm, about 15 mm outside diameter, are arranged at a distance of about 25 mm. The hoses 3 are held in the direction of the outer sides in a form-fitting manner by the continuous transverse shots 9, the absorber foil 11 and the convection protective foil 12. The composite is held together by the fringe 10.
Ein gemäß diesem Ausführungsbeispiei aufgebautes Wärmeübertragungselement kann z. B. als Grundelement für Sonnenkollektoren eingesetzt werden.A constructed according to this Ausführungsbeispiei heat transfer element may, for. B. be used as a basic element for solar panels.
Beispiel 3Example 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.In a network structure according to FIG. 1 compact, preferably made of strip-shaped textile waste ropes of about 25mm diameter are incorporated at a distance of about 20cm. The incorporation of the hoses 3 takes place analogously to Example 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.The incorporated compact ropes can be effectively absorbed external pressure loads. These arise z. B. by the placement of plant containers, when the mat is used for underfloor heating in greenhouses.
Bei hängender Anordnung, z. B als Stehwandheizung, nehmen die Seile die entstehenden Zugbelastungen auf.In a hanging arrangement, z. B as standing wall heating, the ropes absorb the resulting tensile loads.
Beispiel 4Example 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.By winding the heat transfer element according to Example 1 on a sieve drum creates a cylindrical compact heat exchanger, which because of its good flow on the air side and the unimpeded access of precipitation water to all hose surfaces z. B. can be used as environmental energy absorber. Compared to known solutions, this construction has the advantage that a problem-free cleaning of the outer heating surface of atmospheric pollution is possible by spraying with water.
Claims (3)
Fig. 2: ein flächiges flexibles Wärmeübertragungselement in Form eines Verbundgewirkes, das mit Konvektionsschutzfolie undsquare mesh-like warp knit fabric are integrated
Fig. 2: a sheet-like flexible heat transfer element in the form of a composite knit, which with Konvektionsschutzfolie and
Fig.3: eine Schnittdarstellung von Fig.2 in Maschenreihenrichtung.Absorber foil is provided
3 shows a sectional view of Figure 2 in course direction.
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