DE102005029465A1 - Device for supplying heat energy of building has solar system and air space volume is formed as closed space volume with air inlet and air outlet and is available between bottom side of solar installation and upper side of substructure - Google Patents

Device for supplying heat energy of building has solar system and air space volume is formed as closed space volume with air inlet and air outlet and is available between bottom side of solar installation and upper side of substructure Download PDF

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Abstract

The device (10) has a solar system (14) and the air space volume is formed as a closed space volume with at least one air inlet (22) and one air outlet (24) and is available between the bottom side of the solar system and the upper side of substructure. The hot air developed with the space volume is supplied to the available hot air utilization device (30) through air outlet. A heat energy utilization or heat energy storage device (32,34) is available which stands in communication connection with the hot air utilization device. An independent claim is also included for the method for supplying heat energy.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL TERRITORY

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmeenergieversorgung eines Gebäudes, dass eine aus Solarmodulen bestehende Solaranlage aufweist, die beabstandet zu einer Unterkonstruktion des Gebäudes, zum Beispiel Dach- oder Fassadenkonstruktionen, angeordnet ist.The The present invention relates to a thermal energy supply device a building, that has a solar panels consisting of solar system, the spaced to a substructure of the building, for example roof or facade constructions, is arranged.

Es ist bekannt, zur Energieversorgung eines Gebäudes oder anderer Einrichtungen Solaranlagen einzusetzen, die die vorhandene Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln, die zur weiteren Nutzung dem Gebäude zugeführt wird.It is known to power a building or other facilities To use solar plants, the existing solar energy into electrical Convert energy that is supplied to the building for further use.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION THE INVENTION

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe beziehungsweise das technische Problem zugrunde ein Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die die Wärmeenergieversorgung eines Gebäudes, das eine Solaranlage aufweist, verbessert, wobei natürliche Ressourcen genutzt werden sollen.Of the present invention is the task or the technical Problem to provide a device of the type mentioned, the heat energy supply a building, which has a solar system improves, using natural resources should be used.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gegeben.The inventive device is by the characteristics of the independent Claim 1 given.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Merkmalen der von dem unabhängigen Anspruch 1 direkt oder indirekt abhängigen Ansprüchen beschrieben.advantageous Embodiments and developments are in the features of the independent one Claim 1 directly or indirectly dependent claims described.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich demgemäß dadurch, dass das zwischen der Unterseite der Solaranlage und der Oberseite der Unterkonstruktion vorhandene Luftraumvolumen als geschlossenes Raumvolumen mit zumindest einem Lufteingang und zumindest einem Luftausgang ausgebildet ist, eine Warmluftverwertungseinrichtung vorhanden ist, der über den Luftausgang die innerhalb des Raumvolumens entstehende Warmluft zugeführt wird, und eine Wärmeenergienutzungs- oder Wärmeenergiespeichereinrichtung vorhanden ist, die mit der Warmluftverwertungseinheit in Kommunikationsverbindung steht.The inventive device characterized accordingly, that between the bottom of the solar system and the top the substructure existing air volume as a closed Room volume with at least one air inlet and at least one Air outlet is formed, a hot air utilization device available is that over the air outlet, the resulting hot air within the room volume supplied and a heat energy utilization or thermal energy storage device is present, which communicates with the hot air recovery unit in communication stands.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass bei Betrieb der Solaranlage im Raumvolumen unterhalb der Solaranlage ein erwärmtes Luftraumvolumen zur Verfügung steht, dass erfindungsgemäß genutzt wird. Die an sich bekannte Solaranlage erzeugt infolge Sonneneinstrahlung Strom, die dem Gebäude zur weiteren Ausnutzung zur Verfügung gestellt wird. Gleichzeitig entsteht unter den Solarmodulen der Solaranlage ein erwärmtes Luftvolumen, das erfindungsgemäß zur ergänzenden Wärmeenergieversorgung des Gebäudes genutzt wird.According to the invention is recognized been that when operating the solar system in the room volume below the solar system a heated Airspace volume available is that used in the invention becomes. The known per se solar system generated as a result of sunlight Electricity flowing to the building further utilization available is provided. At the same time arises under the solar modules of Solar system a heated Air volume according to the invention to supplement Heat energy of the building is being used.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Lufteingang mit dem Luftausgang in Kommunikationsverbindung steht und somit ein geschlossenes Luftkreislaufsystem gebildet wird, innerhalb dessen die Warmluftverwertungseinheit angeordnet ist.A particularly advantageous embodiment of the device according to the invention is characterized by the fact that the air inlet with the air outlet is in communication connection and thus a closed air circulation system is formed, within which arranged the hot air utilization unit is.

Die Warmluftverwertungseinheit ist gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung als Wärmepumpe ausgebildet.The Warm air utilization unit is according to a particularly advantageous Design as a heat pump educated.

Die Wärmeenergienutzungseinrichtung kann in besonders vorteilhafter Art und Weise als Wärmespeicher, der bedarfsweise seine Energie abgibt, oder direkt als Heizungs-, Klima- oder Warmwasseranlage ausgebildet sein.The Heat energy utilization device can in a particularly advantageous manner as a heat storage, which, if necessary, gives its energy, or directly as a heating, Air conditioning or hot water system be formed.

Alternativ kann die Warmluftverwertungseinrichtung auch als Wärmetauscher ausgebildet sein.alternative The hot air utilization device can also be used as a heat exchanger be educated.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung, die den jeweils vorhandenen Temperaturverhältnissen entgegen kommt und einen optimalen Betrieb gewährleistet, zeichnet sich dadurch aus, dass das Luftkreislaufsystem eine Abluftöffnung, über die Luft nach außen bedarfsweise abgegeben werden kann, und eine Zuluftöffnung, über die bedarfsweise Luft dem geschlossenen Raumvolumen zugeführt werden kann, aufweist.A particularly advantageous embodiment, the existing each temperature conditions This ensures that optimum operation is achieved assuming that the air circulation system has an exhaust air opening, via the air to the outside if necessary can be discharged, and a supply air opening, on the air as needed supplied closed room volume can has.

Um den Nutzungsgrad der gesamten Vorrichtung weiter zu optimieren, zeichnet sich eine sehr vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch aus, dass eine Steuereinheit vorhanden ist, die von Signalen von Temperatursensoren der Solarmodule beaufschlagt wird und die in Abhängigkeit der Signale der Temperatursensoren den Öffnungs- beziehungsweise Schließzustand der Abluftöffnung beziehungsweise Zuluftöffnung steuert. Durch diese Maßnahme wird unter anderem gewährleistet, dass die Solarmodule der Solaranlage ihre optimale Temperatur erreichen und behalten.Around to further optimize the efficiency of the whole device, is a very advantageous embodiment of the device according to the invention in that a control unit is present, which is characterized by signals is acted upon by temperature sensors of the solar modules and the dependent on the signals of the temperature sensors the opening or closing state the exhaust opening or supply air opening controls. By this measure is guaranteed, among other things, that the solar modules of the solar system reach their optimum temperature and keep.

Um eine Nutzung der nachgeschalteten Wärmeenergiespeichereinrichtung zu optimieren, zeichnet sich eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung dadurch aus, dass die Steuereinheit von Signalen eines Speichersensors der Wärmeenergiespeichereinrichtung beaufschlagt wird und in Abhängigkeit der Signale des Sensors der Öffnungs- beziehungsweise Schließzustand der Abluftöffnung beziehungsweise Zuluftöffnung und/oder die Beaufschlagung der Wärmeenergienutzungseinrichtung steuert beziehungsweise veranlasst.Around a use of the downstream heat energy storage device to optimize, a particularly advantageous embodiment is characterized characterized in that the control unit of signals of a memory sensor the thermal energy storage device is applied and depending on the signals of the sensor of the opening or closed state the exhaust opening or supply air opening and / or the application of the heat energy utilization device controls or causes.

Eine hinsichtlich eines erhöhten Wirkungsgrades besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Luftkreislaufsystem, insbesondere im Bereich zwischen Luftausgang und Warmluftverwertungseinrichtung eine Ventilatoreinheit angeordnet ist, die in Abhängigkeit der Signale der Temperatursensoren der Solarmodule über die Steuereinheit ansteuerbar ist.A in terms of increased Efficiency particularly advantageous embodiment of the device according to the invention is characterized in that in the air circulation system, in particular in Area between air outlet and warm air utilization device a fan unit is arranged, depending on the signals of the temperature sensors of the solar modules on the Control unit is controlled.

Um zu einem konstruktiv kompakten Aufbau zu gelangen, der auch eine einfache und schnelle Montage gewährleistet, wird erfindungsgemäß die Solaranlage mit geschlossenem Raumvolumen und Unterkonstruktion als integrierte Dach- oder Fassadeneinheit ausgebildet.Around to arrive at a structurally compact structure, which is also a ensures easy and quick installation, the solar system according to the invention with closed volume and substructure as integrated Roof or facade unit formed.

Eine hinsichtlich der Montage zur Herstellung des in sich dichten Luftraumvolumens der luftdichten Lagerung der Solarmodule bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Solarmodule auf Profileinheiten im Wesentlichen luftdicht gelagert sind, die bei auf die Unterkonstruktion montierten Profileinheiten einen Abstand der Unterseite der Solarmodule zur Oberseite der Unterkonstruktion gewährleisten.A in terms of assembly for the production of the self-contained volume of air space the airtight storage of the solar modules preferred embodiment is characterized by the fact that the solar modules on profile units are mounted essentially airtight, which is on the substructure mounted profile units a distance from the bottom of the solar modules to ensure the top of the substructure.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Wärmeenergieversorgung eines Gebäudes ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 13 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind durch die von dem unabhängigen Verfahrensanspruch 13 direkt oder indirekt abhängigen Verfahrensansprüchen 14 bis 17 gegeben.The inventive method for heat energy supply a building is by the characteristics of the independent Claim 13 given. Advantageous embodiments and developments the method according to the invention are by those of the independent Method claim 13 directly or indirectly dependent method claims 14th given to 17.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Wärmeenergieversorgung eines Gebäudes, das eine beabstandet zur Unterkonstruktion des Gebäudes angeordnete Solaranlage aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die unterhalb der Solaranlage vorhandene, infolge Sonneneinstrahlung erwärmte Luft einer Warmluftverwertungseinheit zugeführt wird, die mit einer Wärmeenergienutzungs- und/oder Wärmeenergiespeichereinrichtung in Kommunikationsverbindung steht.The inventive method for heat energy supply a building, the one spaced from the substructure of the building arranged Having solar system, is characterized in that the below the solar system existing, heated by solar radiation air is supplied to a hot air utilization unit which is equipped with a heat energy utilization and / or thermal energy storage device is in communication connection.

Die Luftströmung der erwärmten Luft erfolgt hierbei im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens innerhalb eines geschlossenen Luftkreislaufsystems.The airflow the heated one Air takes place within the scope of the inventive method within a closed air circulation system.

Dabei wird in besonders vorteilhafter Art und Weise die Warmluftverwertungseinrichtung in Abhängigkeit der Temperatur der Solaranlage angesteuert.there In a particularly advantageous manner, the hot air utilization device dependent on the temperature of the solar system is controlled.

Ergänzend und/oder alternativ kann die Warmluftverwertungseinrichtung auch in Abhängigkeit des Speicherzustandes der Wärmeenergiespeichereinrichtung erfolgen.Complementary and / or Alternatively, the hot air utilization device also in dependence the storage state of the thermal energy storage device respectively.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung eine Ventilatoreinheit eingesetzt, die in Abhängigkeit der Temperatur der Solarmodule der Solaranlage aktiviert beziehungsweise deaktiviert wird.at the method according to the invention is according to a Particularly advantageous embodiment, a fan unit used, depending on the Temperature of the solar modules of the solar system activated or is deactivated.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beziehungsweise dem erfindungsgemäßen Verfahren ist erkannt worden, dass bei dem Vorhandensein von an sich bekannten Solaranlagen ein sich natürlich bildendes Energievolumen, nämlich die erwärmte Luft unterhalb der Solaranlage, problemlos und ohne großen konstruktiven Aufwand einer energetischen Verwertung zugeführt werden kann, so dass dadurch natürliche Ressourcen genutzt werden, ohne dass die Umwelt zusätzlich belastet wird und gleichzeitig der wirtschaftliche Einsatz einer derartigen Solaranlage zum Vorteil des Nutzers deutlich erhöht werden kann.With the device according to the invention or the method according to the invention has been recognized, that in the presence of known solar systems a of course forming energy volume, namely the heated ones Air below the solar system, easily and without great constructive Effort of an energy recovery can be supplied, so that thereby natural Resources are used without putting additional strain on the environment and at the same time the economic use of such Solar system for the benefit of the user can be significantly increased.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.Further embodiments and advantages of the invention will be apparent from the claims listed Features and by the embodiments given below. The features of the claims can be combined in any way as far as they are concerned not obviously mutually exclusive.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The Invention as well as advantageous embodiments and developments The same will be described below with reference to the drawings Examples closer described and explained. The The description and the drawing to be taken features can individually for themselves or applied to several in any combination according to the invention become. Show it:

1 stark schematisierter Schnitt durch ein Gebäude mit installierter Solaranlage, bei dem die sich unterhalb der Solaranlage entstehende erwärmte Luft einer Wärmeenergieauswertung zugeführt wird, 1 highly schematic section through a building with installed solar system, in which the heated air emerging below the solar system is fed into a heat energy evaluation,

2 schematische Seitenansicht des Gebäudes mit Solaranlage gemäß 2, 2 schematic side view of the building with solar system according to 2 .

3 stark schematisierte Darstellung einer Vorrichtung zur Wärmeenergieversorgung eines Gebäudes unter Ausnutzung der sich unterhalb der Solaranlage bildenden erwärmten Luft, 3 highly schematic representation of a device for supplying heat energy to a building by utilizing the heated air forming below the solar system,

4 stark schematisierte Darstellung der Vorrichtung gemäß 3 mit konstruktiv näher dargestelltem Verlauf der Luftzirkulation, 4 highly schematic representation of the device according to 3 with structurally detailed course of air circulation,

5 schematischer Schnitt durch die Dachkonstruktion gemäß 4 in Schnittrichtung B-B und 5 schematic section through the roof construction according to 4 in the cutting direction BB and

6 schematischer Schnitt durch die Dachkonstruktion gemäß 4 in Schnittrichtung A-A. 6 schematic section through the roof construction according to 4 in the cutting direction AA.

WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNGWAYS TO EXECUTE INVENTION

In den 1 und 2 ist stark schematisiert ein Gebäude 12 mit einem Satteldach 26 dargestellt, wobei auf der in 1 linken Satteldachhälfte eine Solaranlage 14 beabstandet zum Satteldach 26 vorhanden ist. Die Solaranlage 14 besteht aus einzelnen Solarmodulen 16 (siehe 3), die luftdicht jeweils zum benachbarten Solarmodul 16 verlegt sind. Außenumfangsmäßig ist die Solaranlage 14 gegenüber dem Satteldach 26 luftdicht verschlossen, so dass in dem Zwischenraum zwischen Solaranlage 14 und Satteldach 26 ein geschlossenes Raumvolumen 20 vorhanden ist. Das geschlossene Raumvolumen 20 weist gemäß 3 im rechten unteren Eckbereich einen Lufteingang 22 und im rechten oberen Eckbereich einen Luftausgang 24 auf.In the 1 and 2 is heavily schematized a building 12 with a saddle roof 26 shown on the in 1 left saddle roof half a solar system 14 spaced to the pitched roof 26 is available. The solar system 14 consists of individual solar modules 16 (please refer 3 ), the airtight in each case to the adjacent solar module 16 are laid. Außenumfangsmäßig is the solar system 14 opposite the pitched roof 26 hermetically sealed, leaving in the space between the solar system 14 and pitched roof 26 a closed room volume 20 is available. The closed room volume 20 according to 3 in the lower right corner an air inlet 22 and in the upper right corner area an air outlet 24 on.

Der Luftausgang ist leitungsmäßig mit einer Warmluftverwertungseinheit 30 verbunden. Die Warmluftverwertungseinheit 30 steht mit einer Wärmeenergiespeichereinrichtung 32 und/oder eine Wärmeenergienutzungseinrichtung 34 in Kommunikationsverbindung. Gleichzeitig ist die Warmluftverwertungseinheit 30 mit dem Lufteingang 22 verbunden.The air outlet is ducted with a hot air recovery unit 30 connected. The hot air recovery unit 30 is connected to a thermal energy storage device 32 and / or a thermal energy utilization device 34 in communication connection. At the same time is the hot air recovery unit 30 with the air inlet 22 connected.

Durch die gewählte Anordnung wird ein in sich geschlossenes Luftkreislaufsystem gebildet, in dem die innerhalb des Raumvolumens 20 vorhandene Luft zirkulieren kann, das heißt über die Warmluftverwertungseinheit 30 geführt werden kann.Due to the selected arrangement, a self-contained air circulation system is formed in which the within the volume of space 20 Existing air can circulate, that is via the hot air recovery unit 30 can be performed.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass die unterhalb der Solaranlage 14 im Raumvolumen 20 vorhandene Luft sich erwärmt und diese erwärmte Luft zur zusätzlichen Energieversorgung des Gebäudes 12 verwertet werden kann.According to the invention it has been recognized that the below the solar system 14 in the volume of space 20 Existing air heats up and this heated air for additional energy supply to the building 12 can be recycled.

Die Warmluftverwertungseinheit 30 besitzt eine Abluftöffnung 40 und im Bereich des Lufteingangs 22 ist eine weitere Zuluftöffnung 42 vorhanden.The hot air recovery unit 30 has an exhaust air opening 40 and in the area of the air intake 22 is another supply air opening 42 available.

Schließlich ist noch eine Steuereinheit 50 vorhanden, die mit der Warmluftverwertungseinheit 30 in Kommunikationsverbindung steht. Die Steuereinheit 50 wird weiterhin mit Signalen von Temperatursensoren 52 der jeweiligen Solarmodule 16 beaufschlagt. In 3 ist lediglich ein Temperatursensor 52 dargestellt. In Abhängigkeit der Signale des Temperatursensors 52 beziehungsweise der Signale der Warmluftverwertungseinheit 30 öffnet beziehungsweise schließt die Steuereinheit 50 die Abluftöffnung 40 beziehungsweise Zuluftöffnung 42. Dadurch ist eine optimale Ausnutzung der Warmluftverwertungseinheit 30 und ein dauerhaft zuverlässiger Betriebszustand der Solarmodule 16 gewährleistet.Finally, there is a control unit 50 present with the hot air recovery unit 30 is in communication connection. The control unit 50 will continue to use signals from temperature sensors 52 the respective solar modules 16 applied. In 3 is just a temperature sensor 52 shown. Depending on the signals of the temperature sensor 52 or the signals of the hot air utilization unit 30 opens or closes the control unit 50 the exhaust opening 40 or supply air opening 42 , This ensures optimum utilization of the hot air recovery unit 30 and a permanently reliable operating state of the solar modules 16 guaranteed.

Eine konstruktiv näher ausgestaltete Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur ergänzenden Wärmeenergieversorgung des Gebäudes 12 ist in den 4 bis 6 schematisch dargestellt. Gleiche Bauteile tragen dasselbe Bezugszeichen und werden nicht nochmals erläutert.A structurally further designed embodiment of the device according to the invention 10 for supplemental heat energy supply of the building 12 is in the 4 to 6 shown schematically. The same components bear the same reference numerals and will not be explained again.

Die in dem geschlossenen Raumvolumen 20 unterhalb der Solaranlage entstehende warme Luft wird über den Luftausgang 24 der Warmluftverwertungseinheit 30 zugeführt.The in the closed room volume 20 Warm air arising below the solar system is transmitted via the air outlet 24 the hot air recovery unit 30 fed.

Die Warmluftverwertungseinheit 30 kann beispielsweise als Wärmepumpe 30.1 ausgebildet sein.The hot air recovery unit 30 can, for example, as a heat pump 30.1 be educated.

Nachdem die Warmluftverwertungseinheit 30 die in der zuströmenden Warmluft enthaltene Energie entzogen hat, wird die Kaltluft über den Lufteingang 22 dem geschlossenen Raumvolumen 20 wieder zugeführt. Die Steuereinheit 50, die Signale betreffend die Temperatur der Solarmodule 16 erhält, sorgt dafür, dass die Solarmodule 16 ihre optimale Betriebstemperatur erreichen und halten. Dies wird dadurch bewirkt, dass in Abhängigkeit der vorhandenen Temperaturverhältnisse die Abluftöffnung 40 und/oder die Zuluftöffnung 42 geöffnet beziehungsweise geschlossen wird, was beispielsweise über ansteuerbare Klappen erfolgen kann.After the hot air recovery unit 30 the energy contained in the inflowing hot air has deprived of the cold air through the air inlet 22 the closed room volume 20 fed again. The control unit 50 , the signals concerning the temperature of the solar modules 16 receives, ensures that the solar modules 16 reach and maintain their optimum operating temperature. This is effected by the exhaust air opening depending on the existing temperature conditions 40 and / or the supply air opening 42 is opened or closed, which can be done for example via controllable flaps.

Die Wärmepumpe 30.1 kann die entzogene Wärmeenergie beispielsweise einer Wärmeenergiespeichereinrichtung 32 zuführen. Die Wärmeenergiespeichereinrichtung 32 besitzt einen Speichersensor 54, der bei Erreichen der maximalen Speicherkapazität die Steuereinheit 50 entsprechend beaufschlagt, die dann veranlasst, dass die Wärmeenergiespeichereinrichtung 32 nicht mehr über die Warmluftverwertungseinheit 30 angesteuert wird.The heat pump 30.1 For example, the extracted heat energy may be a thermal energy storage device 32 respectively. The thermal energy storage device 32 has a memory sensor 54 which, upon reaching the maximum storage capacity, the control unit 50 acted upon, which then causes the thermal energy storage device 32 no more about the hot air recovery unit 30 is controlled.

Die Wärmespeichereinrichtung 32 kann dann bedarfsweise die gespeicherte Energie an beispielsweise ein Heizungssystem 34.1 abgeben. Weiterhin ist es möglich, dass die Warmluftverwertungseinheit 30 die erzeugte Wärmeenergie direkt an eine Klimaanlage 34 abgibt beziehungsweise mit dieser in Kommunikationsverbindung steht.The heat storage device 32 then, if necessary, the stored energy to, for example, a heating system 34.1 submit. Furthermore, it is possible that the hot air utilization unit 30 the generated heat energy directly to an air conditioner 34 gives or is in communication with this.

Ergänzend ist in 4 noch eine Ventilatoreinheit 60 dargestellt, die im Bereich zwischen dem Luftausgang 24 und der Warmluftverwertungseinheit 30 angeordnet ist. Durch diese Ventilatoreinheit 60, die über die Steuereinheit 50 ansteuerbar ist, kann die Luftströmungsgeschwindigkeit innerhalb des geschlossenen Luftkreislaufsystems variiert werden, um den Nutzungsgrad zu optimieren. Hierzu werden der Steuereinheit 50 Signale eines im Bereich der Ventilatoreinheit 60 vorhandenen Temperatursensors 56 zugeführt. Die Ventilatoreinheit 60 kann beispielsweise über die von den Solarmodulen 16 erzeugte Energie versorgt werden.In addition is in 4 another fan unit 60 shown in the area between the air outlet 24 and the hot air utilization unit 30 is arranged. Through this fan unit 60 via the control unit 50 is controllable, the air flow velocity can be varied within the closed air circulation system in order to optimize the degree of utilization. To do this the control unit 50 Signals one in the area of the fan unit 60 existing temperature sensor 56 fed. The fan unit 60 for example, over that of the solar modules 16 generated energy to be supplied.

Der Aufbau der Dachkonstruktion ist schematisch den 5 und 6 zu entnehmen. Unterseitig sind Dachträger 62 vorhanden, auf denen oberseitig eine Wärmedämmung 64 gelagert ist. Auf der Wärmedämmung 64 sind Dachpfetten 66 angeordnet, auf denen wiederrum quer dazu verlaufende Dachlatten 68 befestigt sind. Quer zu den Dachlatten 68 sind im Systemmaß der Solarmodule 16 Profileinheiten 18 angeordnet, an denen die Solarmodule 16 luftdicht gelagert sind. In Verbindung mit einer nicht näher dargestellten außenseitig umlaufenden Abdichtung entsteht dadurch das geschlossene Raumvolumen 20, das lediglich über den Lufteingang 22 beziehungsweise Luftausgang 24 zugänglich ist.The structure of the roof construction is schematically the 5 and 6 refer to. On the underside are roof racks 62 present, on top of which a thermal insulation 64 is stored. On the thermal insulation 64 are dachshunds 66 arranged on which in turn transversely thereto extending roof battens 68 are attached. Cross to the roof battens 68 are in the system dimension of the solar modules 16 profile units 18 arranged at which the solar modules 16 are mounted airtight. In conjunction with a non-illustrated outside circumferential seal thereby creates the closed space volume 20 that is just over the air inlet 22 or air outlet 24 is accessible.

Das Vorsehen der Ventilatoreinheit 60 hat darüber hinaus den Effekt, dass eine Kühlung der Solarmodule 16 gewährleistet ist, sodass die Energieausbeute verbessert wird.The provision of the fan unit 60 moreover has the effect of cooling the solar modules 16 is guaranteed, so that the energy yield is improved.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass die bei den bekannten Solaranlagen unterhalb der Solaranlage, das heißt in dem Zwischenraum zwischen Unterkonstruktion und Unterseite der Solaranlage 14 entstehende Warmluft genutzt werden kann, um dem Gebäude 12 beziehungsweise dessen Nutzer zusätzliche Wärmeenergie zur Verfügung zu stellen. Diese Wärmeenergie kann alternativ zunächst einer Wärmespeichereinheit 32 zugeführt werden, um dann abgerufen werden zu können, wenn Wärmeenergie benötigt wird. Die Warmluftverwertungseinrichtung 30 kann jedoch auch direkt eine Klima- oder Heizungsanlage 34.1, 34 beaufschlagen.According to the invention it has been recognized that in the known solar systems below the solar system, that is in the space between the substructure and the bottom of the solar system 14 Resulting warm air can be used to the building 12 or its user to provide additional heat energy available. This heat energy can alternatively first a heat storage unit 32 be fed to be retrieved when heat energy is needed. The hot air utilization device 30 but can also directly an air conditioning or heating system 34.1 . 34 apply.

Die dargestellte Ausführungsform stellt lediglich ein Ausführungsbeispiel dar. Es ist auch möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung insgesamt als integrierte Dach- oder Fassadenkonstruktion auszubilden.The illustrated embodiment represents only one embodiment It is also possible that inventive device overall as an integrated roof or facade construction form.

Claims (17)

Vorrichtung (10) zur Wärmeenergieversorgung eines Gebäudes (12), das eine aus Solarmodulen (16) bestehende Solaranlage (14) aufweist, die beabstandet zu einer Unterkonstruktion des Gebäudes (12), zum Beispiel Dach- oder Fassadenkonstruktion, angeordnet ist, – dadurch gekennzeichnet, dass – das zwischen der Unterseite der Solaranlage (14) und der Oberseite der Unterkonstruktion vorhandene Luftraumvolumen als geschlossenes Raumvolumen (20) mit zumindest einem Lufteingang (22) und zumindest einem Luftausgang (24) ausgebildet ist, – eine Warmluftverwertungseinrichtung (30) vorhanden ist, der über den Luftausgang (24) die innerhalb des Raumvolumens entstehende Warmluft zugeführt wird, und – eine Wärmeenergienutzungs- oder Wärmeenergiespeichereinrichtung (32; 34) vorhanden ist, die mit der Warmluftverwertungseinheit (30) in Kommunikationsverbindung steht.Contraption ( 10 ) for heat energy supply of a building ( 12 ), one of solar modules ( 16 ) existing solar system ( 14 ) which is spaced apart from a substructure of the building ( 12 ), for example roof or facade construction, is arranged, - characterized in that - between the underside of the solar system ( 14 ) and the top of the substructure existing air volume as a closed volume space ( 20 ) with at least one air inlet ( 22 ) and at least one air outlet ( 24 ), - a hot air utilization device ( 30 ) is present, which via the air outlet ( 24 ) the hot air generated within the volume of space is supplied, and - a thermal energy utilization or heat energy storage device ( 32 ; 34 ), which is connected to the hot air recovery unit ( 30 ) is in communication connection. Vorrichtung nach Anspruch 1, – dadurch gekennzeichnet, dass – der Lufteingang (22) mit dem Luftausgang (24) in Kommunikationsverbindung steht und somit ein geschlossenes Luftkreislaufsystem gebildet wird, innerhalb dessen die Warmluftverwertungseinheit (30) angeordnet ist.Device according to claim 1, - characterized in that - the air inlet ( 22 ) with the air outlet ( 24 ) is in communication connection and thus a closed air circulation system is formed, within which the hot air utilization unit ( 30 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Warmluftverwertungseinheit (30) als Wärmepumpe (30.1) ausgebildet ist.Device according to claim 1 or 2, - characterized in that - the hot air utilization unit ( 30 ) as heat pump ( 30.1 ) is trained. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Wärmeenergienutzungseinrichtung (32) als Wärmespeicher ausgebildet ist.Device according to one or more of the preceding claims, - characterized in that - the heat energy utilization device ( 32 ) is designed as a heat storage. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Wärmeenergienutzungseinrichtung (34) als Heizungs-, Klima- oder Warmwasseranlage ausgebildet ist.Device according to one or more of the preceding claims, - characterized in that - the heat energy utilization device ( 34 ) is designed as a heating, air conditioning or hot water system. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Warmluftverwertungseinrichtung (30) als Wärmetauscher ausgebildet ist.Device according to claim 1 or 2, - characterized in that - the hot air utilization device ( 30 ) is designed as a heat exchanger. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – das Luftkreislaufsystem eine Abluftöffnung (40), über die Luft nach außen bedarfsweise abgegeben werden kann, und eine Zuluftöffnung (42), über die bedarfsweise Luft dem geschlossenen Raumvolumen (20) zugeführt werden kann, aufweist.Device according to one or more of the preceding claims, - characterized in that - the air circulation system has an exhaust air opening ( 40 ), via which air can be discharged to the outside if necessary, and a supply air opening ( 42 ), via the required air to the closed volume ( 20 ) can be supplied. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – eine Steuereinheit (50) vorhanden ist, die von Signalen von Temperatursensoren (52) der Solarmodule (16) beaufschlagt wird und die in Abhängigkeit der Signale der Temperatursensoren (52) den Öffnungsbeziehungsweise Schließzustand der Abluftöffnung (40) beziehungsweise Zuluftöffnung (42) steuert.Device according to one or more of the preceding claims, - characterized in that - a control unit ( 50 ), which is dependent on signals from temperature sensors ( 52 ) of the solar modules ( 16 ) and which depends on the signals of the temperature sensors ( 52 ) the opening or closing state of the exhaust port ( 40 ) or inlet opening ( 42 ) controls. Vorrichtung nach Anspruch 8, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Steuereinheit (50) von Signalen eines Speichersensors (54) der Wärmeenergiespeichereinrichtung (32) beaufschlagt wird und in Abhängigkeit der Signale des Sensors (54) der Öffnungs- beziehungsweise Schließzustand der Abluftöffnung (40) beziehungsweise Zuluftöffnung (42) und/oder die Beaufschlagung der Wärmeenergienutzungseinrichtung steuert beziehungsweise veranlasst.Device according to claim 8, - characterized in that - the control unit ( 50 ) of signals of a memory sensor ( 54 ) of the thermal energy storage device ( 32 ) is applied and in dependence of the signals of the sensor ( 54 ) the opening or closing state of the exhaust air opening ( 40 ) or inlet opening ( 42 ) and / or the admission of the heat energy utilization device controls or causes. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, – dadurch gekennzeichnet, dass – im Luftkreislaufsystem, insbesondere im Bereich zwischen Luftausgang (24) und Warmluftverwertungseinrichtung (30) eine Ventilatoreinheit (60) angeordnet ist, die in Abhängigkeit der Signale der Temperatursensoren (52) der Solarmodule (16) über die Steuereinheit (50) ansteuerbar ist.Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that - in the air circulation system, in particular in the region between the air outlet ( 24 ) and hot air utilization device ( 30 ) a fan unit ( 60 ) is arranged, which depends on the signals of the temperature sensors ( 52 ) of the solar modules ( 16 ) via the control unit ( 50 ) is controllable. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Solaranlage (14) mit geschlossenem Raumvolumen (20) und Unterkonstruktion eine integrierte Dach- oder Fassadeneinheit bilden.Device according to one or more of the preceding claims, - characterized in that - the solar system ( 14 ) with closed volume ( 20 ) and substructure form an integrated roof or facade unit. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Solarmodule (16) auf Profileinheiten (18) im Wesentlichen luftdicht gelagert sind, die bei auf die Unterkonstruktion montierten Profileinheiten einen Abstand der Unterseite der Solarmodule (16) zur Oberseite der Unterkonstruktion gewährleisten.Device according to one or more of the preceding claims, - characterized in that - the solar modules ( 16 ) on profile units ( 18 ) are mounted substantially airtight, with the mounted on the substructure profile units a distance from the bottom of the solar modules ( 16 ) to the top of the substructure. Verfahren zur Wärmeenergieversorgung eines Gebäudes (12), das eine beabstandet zur Unterkonstruktion des Gebäudes (12) angeordnete Solaranlage (14) aufweist, insbesondere unter Einsatz einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, – dadurch gekennzeichnet, dass – die unterhalb der Solaranlage (14) vorhandene, erwärmte Luft einer Warmluftwertungseinheit (30) zugeführt wird, die mit einer Wärmeenergienutzungs- und/oder Wärmeenergiespeichereinrichtung (32; 34) in Kommunikationsverbindung steht.Method for heat energy supply of a building ( 12 ), one spaced from the substructure of the building ( 12 ) arranged solar system ( 14 ), in particular using a device according to one or more of claims 1 to 12, - characterized in that - the below the solar system ( 14 ), heated air of a hot air evaluation unit ( 30 ) supplied with a thermal energy utilization and / or heat energy storage device ( 32 ; 34 ) is in communication connection. Verfahren nach Anspruch 13, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Luftströmung der erwärmten Luft innerhalb eines geschlossenen Luftkreislaufsystems erfolgt.Method according to claim 13, - thereby marked that - the airflow the heated one Air within a closed air circulation system takes place. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Ansteuerung der Warmluftverwertungseinrichtung (30) in Abhängigkeit der Temperatur der Solarmodule (16) der Solaranlage (14) erfolgt.A method according to claim 13 or 14, characterized in that - the control of the hot air utilization device ( 30 ) as a function of the temperature of the solar modules ( 16 ) of the solar system ( 14 ) he follows. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15, – dadurch gekennzeichnet, dass – die Ansteuerung der Warmluftverwertungseinrichtung (30) in Abhängigkeit des Speicherzustandes der Wärmeenergiespeichereinrichtung (34) erfolgt.Method according to one or more of claims 13 to 15, - characterized in that - the control of the hot air utilization device ( 30 ) depending on the storage state of the thermal energy storage device ( 34 ) he follows. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 16, – dadurch gekennzeichnet, dass – in Abhängigkeit der Temperatur der Solarmodule (16) der Solaranlage (14) eine Ventilatoreinheit (60) aktiviert beziehungsweise deaktiviert wird.Method according to one or more of claims 13 to 16, - characterized in that - depending on the temperature of the solar modules ( 16 ) of the solar system ( 14 ) a fan unit ( 60 ) is activated or deactivated.
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