AT507234B1 - Sonnenkollektor - Google Patents

Description

österreichisches Patentamt AT507 234B1 2012-03-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor zur Warmwassererzeugung, umfassend zumindest ein Absorberelement und ein Rahmenbauteil, in dem das Absorberelement angeordnet ist wobei sowohl das Absorberelement als auch das Rahmenbauteil aus Kunststoff hergestellt sind und das Absorberelement durch ein Hohlkammerprofil gebildet ist, dass weiters das Rahmenbauteil ein Oberteil und ein Unterteil umfasst und das Absorberelement zwischen dem Oberteil und dem Unterteil angeordnet ist, wobei das Oberteil und das Unterteil ebenfalls als jeweils eigene Hohlkammerprofile ausgebildet sind.

[0002] Nicht zuletzt auf Grund gestiegener Energiepreise wird die Warmwasseraufbereitung mittels Sonnenenergie immer interessanter. Die Technik hierfür ist schon seit langem bekannt. Am Dach bzw. an einer sonnenexponierten Stelle wird hierzu ein Sonnenkollektor aufgestellt, in dem die einfallende Sonnenstrahlung das Wärmeträgerfluid im Absorber des Sonnenkollektors, üblicherweise ein Wasser/Glykol Gemisch, erwärmt und das erwärmte bzw. erhitzte Wärmeträgerfluid zu einem Speicher transportiert wird, in dem es durch Wärmeaustausch die Wärme an das zu erwärmende Wasser abgibt.

[0003] Typische Sonnenkollektoren bestehen aus einer Schale, die zumeist aus Metall oder Holz hergestellt ist, in der die Absorberschlangen, die großteils aus Kupferrohren hergestellt sind, angeordnet sind. Der Absorber ist von einer transparenten Abdeckung aus Glas oder Kunststoff abgedeckt.

[0004] Im Stand der Technik, beispielsweise der DE 20 2006 015 717 U1, werden auch Flachkollektoren zur solarthermischen Nutzung der Solarstrahlungsenergie beschrieben, bestehend aus einem homogen aufgebauten Hohlkammerprofil mit mehreren sich zwischen zwei Stirnseiten des Hohlkammerprofils erstreckenden Hohlkammern mit offenen Enden von denen zumindest eine Hohlkammer mit einem Wärmeträgerfluid beaufschlagbar ausgebildet ist, und die beiden Stirnseiten des Hohlkammerprofils jeweils unter Verwendung eines Anschlusselements fluiddicht verschlossen sind, wobei die zur Solarstrahlung weisende Oberseite des Hohlkammerprofilbauteils zumindest teilweise transparent oder opak ausgebildet ist. Das Hohlkammerprofilbauteil kann dabei aus einem extrudierten Kunststoff bestehen. In den Hohlkammern ist ein Absorber aus einer schwarz eloxierten Aluminiumhülse angeordnet.

[0005] Aus den beiden prioritätsälteren und nachveröffentlichten Dokumenten EP 2 105 682 A2 und EP 2 014 999 A2 sind Sonnenkollektoren aus Kunststoff bekannt, die eine obere und einer untere Hohlkammerprofilplatte sowie eine dazwischen angeordnete Absorberplatte aus einem Hohlkammerprofil aufweisen.

[0006] Die AT 412 821 B beschreibt einen Sonnenkollektor mit einem Gehäuse aus einem extrudierten Kunststoffprofil, in dem ein Wärmeabsorber angeordnet ist.

[0007] Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen Sonnenkollektor derart auszubilden, dass dieser einfach herstellbar ist.

[0008] Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass das Absorberelement schwimmend zwischen dem Oberteil und dem Unterteil angeordnet ist.

[0009] Im Wesentlichen umfasst also der Sonnenkollektor, abgesehen von den Anschlusselementen, drei voneinander getrennt herstellbare Bauteile, nämlich das Oberteil, das Unterteil und das Absorberelement, wobei alle drei Bauteile im Extrusionsverfahren als Hohlkammerprofile herstellbar sind. Es ist damit möglich, diese Bauteile an die jeweiligen Anforderungen gesondert anzupassen und kann der Zusammenbau einfach durch sandwichartiges Anordnen dieser drei Bauteile übereinander, wobei das Absorberelement zwischen Oberteil und Unterteil angeordnet wird, erfolgen. Es ist damit eine Großserienfertigung von Sonnenkollektoren kostengünstiger durchführbar. Zudem kann durch die Ausbildung, dass sowohl das Oberteil als auch das Unterteil aus Hohlkammerprofilen gebildet sind, eine bessere Isolierung des Kollektors erreicht werden, sodass also die Absorbertemperatur einen vordefinierbaren Wert, beispielsweise 130 °C, nicht übersteigt. Insbesondere durch das Hohlkammerprofil des Oberteils wird erreicht, dass die 1 /10 österreichisches Patentamt AT507 234B1 2012-03-15 in den Hohlkammern gegebenenfalls gespeicherte Energie in Form von Warmluft kontinuierlich teilweise an das Absorberelement abgegeben wird, sodass bei Wegfall der Sonnenstrahlung noch für einen bestimmten Zeitraum Warmwasser im verminderten Umfang erzeugt werden kann. Zur weiteren Reduzierung auftretender Wärmespannungen und damit zum besseren Vermeiden von Verwerfungen des Sonnenkollektors bzw. des Absorberelementes ist das Absorberelement schwimmend zwischen dem Oberteil und dem Unterteil angeordnet, also keine starre Verbindung zwischen Absorberelement und dem Oberteil bzw. Unterteil vorhanden. Es wird damit ermöglicht, dass sich das Absorberelement innerhalb des Rahmbauteils in einem bestimmten, vordefinierbaren Ausmaß ausdehnen kann, ohne dass dabei eine direkte Krafteinwirkung auf das Rahmenbauteil erfolgt.

[0010] Bevorzugt sind das Absorberelement, und gegebenenfalls die Anschlusselemente, aus einem Polyamid und das Unterteil und das Oberteil aus einem Polycarbonat hergestellt, sodass Wärmespannungen, insbesondere zwischen Absorberelement und dem Oberteil bzw. dem Unterteil des Rahmenbauteils, besser beherrscht werden können.

[0011] An den Längsseiten des Absorberelementes kann jeweils zumindest ein Steg angeordnet sein, wobei die Stege von Ausnehmungen, die zwischen dem Oberteil und Unterteil ausgebildet sind, aufgenommen werden. Es ist damit eine konstruktiv einfache Anordnung des Absorberelementes zwischen dem Oberteil und dem Unterteil erzielbar, insbesondere wird damit ermöglicht, dass dieser Steg lediglich an einer Seitenwand der Ausnehmungen zwischen dem Oberteil und dem Unterteil anliegen kann, womit eine einfache Realisation der schwimmenden Anordnung des Absorberelementes im Rahmenbauteil ermöglicht wird.

[0012] Bevorzugt ist, wenn das Oberteil und das Unterteil den gleichen Profilquerschnitt aufweisen, da damit für diese beiden Bauteile lediglich ein Werkzeug, insbesondere ein Extrusionswerkzeug, erforderlich ist, wodurch die Herstellungskosten derartiger Sonnenkollektoren weiter reduziert werden können.

[0013] Gemäß einer anderen Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass in einem Randbereich der Hohlkammerprofile des Oberteiles und des Unterteiles ein Rastelement ausgebildet ist, zur verrastenden Verbindung des Oberteils mit dem Unterteil. Der Zusammenbau des Sonnenkollektors kann damit vereinfacht werden, indem auf zusätzliche Verbindungsmaßnahmen wie zum Beispiel Schrauben, Verklebungen, etc. verzichtet werden kann. Insbesondere wird damit auch ermöglicht, dass der Sonnenkollektor an die jeweiligen baulichen Gegebenheiten vor Ort exakt angepasst werden kann, indem lediglich die Profile geliefert werden und der Sonnenkollektor vor Ort auf der Baustelle durch Ablängen und einfaches Verrasten lassen von Oberteil und Unterteil und der Zwischenanordnung des Absorberelementes hergestellt wird.

[0014] Es kann weiters vorgesehen sein, dass an einer Seitenwand der Hohlkammerprofile für das Unterteil und das Oberteil ein Steg ausgebildet ist, der als Montagesteg dient, sodass auf zusätzliche Montagewinkeln etc. gegebenenfalls verzichtet werden kann, in dem die Montage direkt über diesen Steg erfolgt.

[0015] Zur Erhöhung des Wirkungsgrades des Sonnenkollektors ist es von Vorteil, wenn das Absorberelement mit Grafit eingefärbt ist, wobei hier wiederum die extrusionstechnische Herstellung dieses Absorberelementes von Vorteil ist, da damit eine einfache Zugabe des Grafits zur Kunststoffschmelze erfolgen kann.

[0016] Ebenfalls zur Erhöhung des Wirkungsgrades des Sonnenkollektors kann vorgesehen sein, dass die Hohlkammern des Absorberelementes einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.

[0017] Von Vorteil ist es dabei, wenn eine Höhe der Hohlkammern des Absorberelementes ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 3 mm und einer oberen Grenze von 5 mm, da sich insbesondere in Hohlkammern mit recheckigem Querschnitt keine Kernströmung, die kälter ist als die Randströmung, ausbilden kann, wodurch ebenfalls der Wirkungsgrad des Sonnenkollektors erhöht werden kann.

[0018] Die letztgenannten Ausführungsvarianten der Erfindung sind insbesondere im Hinblick 2/10 österreichisches Patentamt AT507 234B1 2012-03-15 auf die Fertigung des Sonnenkollektors, das heißt der drei Bauteile aus Kunststoff, von Vorteil, der damit auch eine maximale Betriebstemperatur des Sonnenkollektors besser beherrscht werden kann, wodurch wiederum Materialschädigungen aufgrund zu hoher Temperatur besser beherrscht werden können. Insbesondere kann damit vermieden werden, dass die verwendeten Kunststoffe erweichen.

[0019] An einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Rahmenelementes können Anschlusselemente angeordnet sein, die durchgehende Ausnehmungen zu den Hohlkammern des Oberteils und des Unterteils aufweisen. Einerseits ist damit eine bessere Kühlung des Absorberelementes zur Vermeidung von Überhitzungen möglich, andererseits kann die in den Hohlkammern befindliche Warmluft abgeleitet und für andere Zwecke verwendet werden.

[0020] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0021] Es zeigen jeweils in schematisch vereinfachter Darstellung: [0022] Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Sonnenkollektor in Schrägansicht ohne Anschluss elemente; [0023] Fig. 2 dem Sonnenkollektor in Schrägansicht mit Anschlussstücken; [0024] Fig. 3 ein Detail des Sonnenkollektors in Stirnansicht.

[0025] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0026] Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Sonnenkollektor 1, der zur Erzeugung von Warmwasser unter Ausnutzung von Solarenergie in einem üblichen Gesamtsystem, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist und auf den in diesem Zusammenhang verwiesen sei, zur Warmwassererzeugung mittels Sonnenenergie verwendet werden kann.

[0027] Dieser Sonnenkollektor 1 weist ein Rahmenbauteil 2 auf, an dessen entlang einer Länge 3 einander gegenüberliegenden Stirnseiten 4, 5 jeweils ein Anschlusselement 6, 7 zum fluiddichten Einbinden des Sonnenkollektors 1 in das Gesamtsystem zur Warmwassererzeugung angeordnet sind.

[0028] Wie besser aus Fig. 1 ersichtlich ist, in der auf die Darstellung der beiden Anschlusselemente 6, 7 verzichtet wurde, wird der Sonnenkollektor 1, das heißt dessen Rahmenbauteil 2, durch ein Oberteil 8 und ein damit verbundenes Unterteil 9 gebildet. Zwischen dem Oberteil 8 und dem Unterteil 9 ist ein Absorberelement 10 angeordnet.

[0029] Sowohl das Oberteil 8 als auch das Unterteil 9 und das Absorberelement 10 sind aus Hohlkammerprofilen 11 bis 13 gebildet, wobei jedes dieser Hohlkammerprofile 11 bis 13 mehrere in Richtung einer Breite 14 des Sonnenkollektors 1 nebeneinander angeordnete Hohlkammer 15 bis 17 aufweisen, die durch Stege 18 bis 20 jeweils voneinander getrennt sind. Bevorzugt ist dabei wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, dass die einzelnen Hohlkammern 15 bis 17 der einzelnen Bauteile, das heißt des Oberteils 8, des Unterteils 9, sowie des Absorberelementes 10, jeweils in einer Ebene angeordnet sind, wodurch eine sehr flache Bauweise des Sonnenkollektors 1 erreicht wird.

[0030] Obwohl nur jeweils einreihige Profile dargestellt sind, besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit zumindest eines der Hohlkammerprofile 11 bis 13 mit mehreren übereinander angeordneten Reihen an Hohlkammern 15 bis 17, insbesondere das Unterteil 9 oder das Absorberelement 10, auszubilden.

[0031] Wie bereits erwähnt bestehen das Hohlkammerprofil 11 für das Oberteil 8, das Hohl- 3/10 österreichisches pstentsmt AT507 234B1 2012-03-15 kammerprofil 12 für das Unterteil 9 und das Hohlkammerprofil 13 für das Absorberelement 10 aus Kunststoff und sind diese insbesondere mittels Extrusion hergestellt. Bevorzugt wird hierbei als Kunststoff für alle drei Bauteile, also das Oberteil 8, das Unterteil 9 und das Absorberelement 10, ein Polycarbonat verwendet. Für das Absorberelement 10 kann aber insbesondere auch ein Polyamid verwendet werden.

[0032] Beispielsweise kann für das Oberteil 8 und das Unterteil 9 als Polycarbonat ein Crealon-Typ verwendet werden und für das Absorberelement 10 ein PA9T eingesetzt werden.

[0033] Die Compoundierung des Polycarbonats kann auch UV-Stabilisatoren aufweisen, die mittels „branching" compoundiert werden können. Weiters kann zur Verbesserung der UV-Stabilität eine Acrylbeschichtung aufgebracht werden. Zudem können auch so genannte Strahlenvernetzungshilfsstoffe enthalten sein.

[0034] Neben den Hohlkammerprofilen 11 und 12 besteht auch die Möglichkeit das Hohlkammerprofil 13 für das Absorberelement 10 mittels Strahlen zu vernetzen, um deren Beständigkeit zu erhöhen.

[0035] Bevorzugt bestehen die Anschlusselemente 6, 7 aus dem Werkstoff, der für das Absorberelement 10 verwendet wird, also beispielsweise einem, gegebenenfalls strahlenvernetzten Polyamid, wie z.B. PA9T, um damit Wärmespannung zumindest annähernd zu vermeiden. Die Anschlusselemente können auch bis zu 30 Gew.-% Glasfasern enthalten, um die Festigkeit zu erhöhen.

[0036] Es ist also mit der Erfindung möglich, durch die Ausführung als „dreiteiliges Profil" zum Beispiel für das Absorberelement 10 alternative Materialien zu verwenden, die besser an die Absorption von Sonnenenergie angepasst sein können, um damit den Wirkungsgrad des Sonnenkollektors 1 zu erhöhen. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, dass das Absorberelement 10 mit Grafit eingefärbt und damit der Wirkungsgrad erhöht wird. Auch sind Schwarzbeschichtungen zur Erhöhung der Absorptionsfähigkeit bzw. Beschichtungen mit dunkler Farbe des Absorberelementes 10 auf diese Art und Weise einfacher realisierbar als dies im eingangs genannten Stand der Technik möglich ist, bei dem spezielle Absorber in die Hohlkammern eingeführt werden müssen.

[0037] Durch die Hohlkammern 15 und 17 der Hohlkammerprofile 11 und 12 des Oberteils 8 und des Unterteils 9 wird eine bessere Isolierung des Sonnenkollektors 1 erreicht, sodass über diese Isolierung, insbesondere auch über die geometrische Ausbildung dieser Hohlkammern 15, 17, eine vordefinierbare, maximale Absorbertemperatur des Absorberelements 10, beispielsweise 120 °C oder 130 °C, als Maximalwert eingestellt werden kann, sodass also der Sonnenkollektor 1 insgesamt nicht überhitzt.

[0038] Bevorzugt werden das Oberteil 8 und das Unterteil 9 aus dem gleichen Extrusionsprofil, das heißt dem gleichen Hohlkammerprofil 11, 12 hergestellt, wobei das Hohlkammerprofil 11 für das Oberteil 8 um 180° gedreht an dem Sonnenkollektor 1 angeordnet wird.

[0039] Weiters ist bevorzugt, wenn zumindest das Hohlkammerprofil 11 des Oberteils 8 durchsichtig bzw. unter Berücksichtigung des Transmissionsrades in einer entsprechend anderen Farbe, die keine Reflexion der Sonnenstrahlung verursacht, ausgeführt ist. Der Unterteil 9, das heißt des Hohlkammerprofil 12, kann prinzipiell hinsichtlich seiner Farbe frei gewählt werden, jedoch ist auch hier die durchsichtige Ausführung bzw. die Verwendung der Farbe für das Oberteil 8 möglich, sodass also der Sonnenkollektor 1 prinzipiell zweiseitig verwendbar ist.

[0040] Die beiden Anschlusselemente 6, 7 werden zumindest mit dem Absorberelement 10 verklebt (können gegebenenfalls jedoch auch mit dem Oberteil 8 und dem Unterteil 9 verklebt sein), um damit die fluiddichte Anbindung dieser Anschlusselemente 6, 7 an das Absorberelement 10 zu ermöglichen.

[0041] Anstelle der Verklebung kann jedoch auch eine andere Verbindungstechnik verwendet werden, sofern die Dichtheit gewährleistet ist.

[0042] Weiters ist aus Fig. 2 ersichtlich, dass die beiden Anschlusselemente 6, 7 in einer Stirn- 4/10 österreichisches Patentamt AT507 234B1 2012-03-15 fläche 22 Ausnehmungen 23, 24 aufweisen können, die jeweils in eine Ebene liegend, d.h. einreihig, angeordnet sind, und diese Ausnehmungen 23, 24 durchgängig sind, sodass über die Ausnehmungen 23 die Hohlkammern 17 des Hohlkammerprofis 12 des Unterteils 9 und über die Ausnehmungen 24 die Hohlkammern 15 des Hohlkammerprofils 11 des Oberteils 8 mit der Umgebungsatmosphäre verbunden sind. Es wird damit eine entsprechende Kühlung innerhalb des Sonnenkollektors 1, das heißt der beiden Hohlkammern 11, 12 durch das Durchströmen von Luft durch die Hohlkammern 15, 17 erreicht, wodurch ebenfalls eine bessere Beherrschung einer Maximaltemperatur des Sonnenkollektors 1, das heißt des Absorberelementes 10, ermöglicht wird.

[0043] Die Ausnehmungen 23 und/oder die Ausnehmungen 24 können aber auch mehrreihig angeordnet sein, beispielsweise zwei- oder dreireihig.

[0044] In einer Alternative hierzu ist es jedoch möglich, dass diese Ausnehmungen 23 und die Ausnehmungen 24 gasdicht miteinander verbunden und einer Sammelleitung für die erwärmte Luft zugeführt werden und von dort die erwärmte Luft z.B. über ein Gebläse einer Heizanlage mit Warmluft zugeführt wird, wodurch die Energieausbeute des Sonnenkollektors 1 verbessert werden kann.

[0045] Andererseits kann diese Warmluft auch zum Betrieb einer Klimaanlage verwendet werden, beispielsweise indem mit dieser Warmluft eine Wärmepumpe in umgekehrter Richtung betrieben wird.

[0046] Die beiden Anschlusselemente 6, 7 weisen weiters Anschlussöffnungen 25, 26 an der Unterseite 21 des Sonnenkollektors 1 auf. Über diese Anschlussöffnungen 25, 26 und die darin bzw. daran anordenbaren Anschlussstücke, wie zum Beispiel Nippelelemente, wird die fluiddichte Anbindung des Sonnenkollektors 1 an das Gesamtsystem ermöglicht. Das heißt, es wird über diese Anschlussöffnungen 25, 26 die fluiddichte Verbindung des Absorberelementes 10 bewerkstelligt.

[0047] Wie besser aus Fig. 3 ersichtlich ist, werden in der bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung das Oberteil 8 und das Unterteil 9 durch einfaches Verrasten miteinander verbunden. Dazu zeigt Fig. 3 im linken Teil jeweils ein hakenförmiges Rastelement 27, 28 wobei das Rastelement 27 am Oberteil 8 und das Rastelement 28 am Unterteil 9 angeordnet ist. Diese Rastelemente 27, 28 weisen einen Horizontalsteg 29, 30 (Relativlage bezogen auf Fig. 3) auf, an dem sich ein Vertikalsteg 31, 32 anschließt, die wiederum in ihren Endbereichen Hakenelemente 33, 34 aufweisen. Die Verrastung erfolgt dabei über diese beiden Hakenelemente 33, 34 die ineinander eingreifen, wie dies Fig. 3 zeigt, wobei über die Horizontalstege 29, 30 und/oder die Vertikalstege 31, 32 eine gewisse Elastizität für das Verrasten der beiden Hakenelemente 33, 34 miteinander zur Verfügung gestellt werden kann.

[0048] Zwischen dem Hakenelement 34 und dem Hakenelement 33 kann eine Ausnehmung 35, das heißt zumindest annähernd eine Längsnut 36, 37 ausgebildet sein, wie dies aus Fig. 1 ebenfalls ersichtlich ist. Durch diese Ausführung wird es möglich, dass über die Rastelemente 27, 28 ebenfalls eine seitliche Anbindung eines weiteren daneben angeordneten Sonnenkollektors 1 erfolgen kann. Für eine derartige Ausgestaltung der Erfindung sollte jedoch eines der Rastelemente 27, 28 weiter hervorragen und eines dieser beiden Rastelemente 27, 28 weiter zurückversetzt sein, als dies in Fig. 1 dargestellt ist, bei der die beiden Rastelemente 27, 28 an den beiden einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Sonnenkollektors 1 ebenflächig abschließen, um damit den Eingriff ineinander der Rastelemente 27, 28 von verschiedenen Sonnenkollektoren 1 zu ermöglichen.

[0049] Wie besser aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist an dem Oberteil 8 an einer Seitenfläche 38 und in vertikaler Richtung beabstandet zu einer Trennebene 39 zwischen dem Oberteil 8 und dem Unterteil 9 einen Längssteg 40 angeordnet und weist das Unterteil 9 ebenfalls an einer Seitenfläche 41 und beabstandet zu der Trennebene 39 einen Längssteg 42 auf, wobei die beiden Längsstege 40, 42 sich in Richtung auf die Hohlkammern 16 des Absorberelementes 10 erstrecken. Durch die zueinander beabstandete Anordnung dieser beiden Längsstege 40, 42 wird 5/10 österreichisches Patentamt AT507 234B1 2012-03-15 eine Längsnut 43 ausgebildet. Am Absorberelement 10 sind benachbart zu den jeweils äußersten Hohlkammern 16 ebenfalls Längsstege 44 derart angeordnet, dass pro Seite ein Längssteg 44 im zusammengebauten Zustand des Sonnenkollektors 1 zumindest teilweise in eine Längsnut 43 hineinragt. Es wird damit eine Halterung des Absorberelementes 10 zwischen dem Oberteil 8 und dem Unterteil 9 erreicht. Prinzipiell kann diese Halterung derart ausgebildet sein, dass die Längsnut 43 nur geringfügig breiter ist als eine Breite des Längssteges 44 des Absorberelementes 10. In der bevorzugten Ausführungsvariante ist jedoch das Absorberelement 10 schwimmend im Sonnenkollektor 1 angeordnet, wozu die Längsnut 43 eine größere Breite 45 aufweist als eine Dicke 46 des Längssteges 44. Diese beabstandete Anordnung des Längssteges 44 zu den beiden Längsstegen 42, 43 kann beispielsweise über die Verbindung des Absorberelementes 10 mit den beiden Anschlusselementen 6, 7 erreicht werden. Durch diese bevorzugte „schwimmende" Anordnung des Absorberelementes 10 innerhalb des Sonnenkollektors 1 wird erreicht, dass sich das Absorberelement 10 aufgrund der auftretenden Temperaturunterschiede und der damit verbundenen Ausdehnungen des Absorberelementes 10 innerhalb gewisser Grenzen im Sonnenkollektor 1 ausdehnen kann, ohne dass damit eine wesentliche Kraft auf das Oberteil 8 bzw. das Unterteil 9 übertragen wird, sodass Verformungen des Sonnenkollektors 1 besser vermieden werden können.

[0050] Für den Fall, dass sich das Absorberelement 10 aufgrund der Wärmeausdehnung im Sonnenkollektor 1 nach unten oder oben wölbt, können zur besseren Abstützung am Oberteil 8 und am Unterteil 9 Vertikalstege 47, 48 angeordnet sein, die sich jeweils vom Oberteil 8 bzw. Unterteil 9 in Richtung auf das Absorberelement 10 erstrecken. Auch hier ist wiederum eine beabstandete Anordnung dieser Vertikalstege 47, 48 zum Absorberelement 10 bevorzugt, wie dies Fig. 3 zeigt. Insbesondere sind diese Vertikalstege 47, 48 zumindest annähernd mittig zu einer Breitenerstreckung der Hohlkammern 16 ausgebildet.

[0051] Bevorzugt ist dabei, wenn pro Hohlkammer 16 des Absorberelementes 10 zumindest 1 Vertikalsteg 47 und ein Vertikalsteg 48 angeordnet sind, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist.

[0052] An den Seitenwänden des Oberteils 8 und des Unterteils 9 sind zudem weitere Horizontalstege 49, 50 vorgesehen, die sich oberhalb bzw. unterhalb der Rastelemente 27, 28 in gleicher Richtung erstrecken. Diese Horizontalstege 49, 50 dienen der Montage des Sonnenkollektors 1 am Befestigungsort, also beispielsweise an der Lattung eines Daches. Dazu besteht einerseits die Möglichkeit, dass die Befestigung durch Verschraubung dieser Horizontalstege 49, 50, das heißt des Horizontalsteges 50 des Unterteils 9, mit der Lattung erfolgt, andererseits besteht auch die Möglichkeit, dass aufgrund der beabstandeten Anordnung der Horizontalstege 49, 50 zu den Rastelementen 27, 28 Hakenelemente, beispielsweise Metallhaken, in die durch die Beabstandung gebildete Nut eingeführt werden und die Befestigung über diese Hakenelemente erfolgt.

[0053] Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, dass der Sonnenkollektor 1 derart am Dach befestigt wird, dass die Hakenelemente, beispielsweise Metallhaken, den Seitenbereich, das heißt die Seitenbereiche des Sonnenkollektors 1, völlig überdeckend angeordnet werden. In diesem Fall ist auch eine Verschraubung zwischen den Hakenelementen und dem Horizontalsteg 49 eines Oberteils 8 möglich.

[0054] Anstelle von Verschraubungen können auch andere Verbindungsmethoden verwendet werden, beispielsweise entsprechende Klippverbindungen, wozu diese Horizontalstege 49, 50 entsprechend ausgebildet sein können, beispielsweise mit Längsnuten ausgeführt sein können, die gegebenenfalls eine Hinterschneidung aufweisen.

[0055] In der bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist eine lichte Höhe 51 der Hohlkammern 16 des Absorberelementes 10, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 3 mm und einer oberen Grenze von 5 mm, und kann beispielsweise 4 mm betragen. Die Wandstärke dieser Hohlkammern 16, das heißt des Hohlkammerprofils 13 kann zwischen 0,8 mm und 1,2 mm betragen, beispielsweise 1 mm.

[0056] Eine Längserstreckung 52 der Stege 47, 48 kann zwischen 4 mm und 6 mm, beispiels- 6/10 österreichisches Patentamt AT507 234B1 2012-03-15 weise 5 mm betragen.

[0057] Ein Abstand 53 zwischen einer Stirnfläche 54 der Vertikalstege 47, 48 und der Oberfläche des Absorberelementes 10 kann zwischen 1,5 mm und 2 mm, insbesondere 1,75 mm betragen.

[0058] Eine lichte Höhe 55 der Hohlkammern 15, 17 der Hohlkammerprofile 11, 13 des Oberteils 8 bzw. Unterteils 9 kann zwischen 3 mm und 6 mm, insbesondere 4 mm, betragen.

[0059] Eine Wandstärke 56 der Hohlkammerprofile 11, 12 des Oberteils 8 und des Unterteils 9 kann zwischen 1 mm und 2 mm, insbesondere 1,5 mm, betragen.

[0060] Ein Abstand 57 zwischen dem Längssteg 44 und dem Längssteg 43 bzw. 40 kann zwischen 1,5 mm und 2 mm, insbesondere 1,75 mm betragen.

[0061] Eine Gesamthöhe 58 des Sonnenkollektors 1 kann damit beispielsweise nur 33,5 mm betragen.

[0062] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Sonnenkollektors 1, dieser bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Sonnenkollektor 2 Rahmenbauteil 3 Länge 4 Stirnseite 5 Stirnseite 6 Anschlusselement 7 Anschlusselement 8 Oberteil 9 Unterteil 10 Absorberelement 11 Hohlkammerprofil 12 Hohlkammerprofil 13 Hohlkammerprofil 14 Breite 15 Hohlkammer 16 Hohlkammer 17 Hohlkammer 18 Steg 19 Steg 20 Steg 21 Unterseite 22 Stirnfläche 23 Ausnehmung 24 Ausnehmung 25 Anschlussöffnung 26 Anschlussöffnung 27 Rastelement 28 Rastelement 29 Horizontalsteg 30 Horizontalsteg 31 Vertikalsteg 32 Vertikalsteg 33 Hakenelement 34 Hakenelement 35 Ausnehmung 36 Längsnut 37 Längsnut 38 Seitenfläche 39 Trennebene 40 Längssteg 41 Seitenfläche 42 Längssteg 43 Längsnut 44 Längssteg 45 Breite 46 Dicke 47 Vertikalsteg 48 Vertikalsteg 49 Horizontalsteg 50 Horizontalsteg 51 Höhe 52 Längserstreckung 53 Abstand 54 Stirnfläche 55 Höhe 56 Wandstärke 57 Abstand 58 Gesamthöhe 7/10

Claims (10)

1. österreichisches Patentamt AT507 234B1 2012-03-15 Patentansprüche 1. Sonnenkollektor (1) zur Warmwassererzeugung, umfassend zumindest ein Absorberelement (10) und ein Rahmenbauteil (2), in dem das Absorberelement (10) angeordnet ist, wobei sowohl das Absorberelement (10) als auch das Rahmenbauteil (2) aus Kunststoff hergestellt sind und das Absorberelement (10) durch ein Hohlkammerprofil (13) gebildet ist, dass weiters das Rahmenbauteil (2) ein Oberteil (8) und ein Unterteil (9) umfasst und das Absorberelement (10) zwischen dem Oberteil (8) und dem Unterteil (9) angeordnet ist, wobei das Oberteil (8) und das Unterteil (9) ebenfalls als jeweils eigene Hohlkammerprofile (11, 12) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorberelement (10) schwimmend zwischen dem Oberteil (8) und dem Unterteil (9) angeordnet ist.
2. 2. Sonnenkollektor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorberelement (10) aus einem Polyamid, und das Unterteil (9) und das Oberteil (8) aus einem Polycarbonat hergestellt sind.
3. 3. Sonnenkollektor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an Längsseitenwänden des Absorberelementes (10) jeweils zumindest ein Längsstege (44) angeordnet ist, die von Längsnuten (43), die zwischen dem Oberteil (8) und der Unterteil (9) ausgebildet sind, aufgenommen werden.
4. 4. Sonnenkollektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (8) und das Unterteil (9) den gleichen Profilquerschnitt aufweisen.
5. 5. Sonnenkollektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Randbereich der Hohlkammerprofile (11, 12) des Oberteils (8) und des Unterteils (9) jeweils ein Rastelement (27, 28) ausgebildet ist, zur verrastenden Verbindung des Oberteils (8) mit dem Unterteil (9).
6. 6. Sonnenkollektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Seitenwand der Hohlkammerprofile (11, 12) des Unterteil (9) und des Oberteils (8) Horizontalstege (49, 50) ausgebildet sind.
7. 7. Sonnenkollektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorberelement (10) schwarz, insbesondere mit Grafit, eingefärbt ist.
8. 8. Sonnenkollektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammern (16) des Absorberelementes (10) mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet sind.
9. 9. Sonnenkollektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine lichte Höhe (51) der Hohlkammern (16) des Absorberelementes (10) ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 3 mm und einer oberen Grenze von 5 mm.
10. 10. Sonnenkollektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an einander gegenüberliegenden Stirnseiten (4, 5) Anschlusselemente (6, 7) angeordnet sind, die aus einem Polyamid hergestellt sind, und/oder die durchgehende Ausnehmungen (23, 24) zu den Hohlkammern (15, 17) des Oberteils (8) und des Unterteils (9) aufweisen. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 8/10