DE19506620C2 - Solar module for converting radiation energy into thermal energy - Google Patents

Solar module for converting radiation energy into thermal energy

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Description

Zur Wandlung solarer Strahlungsenergie in Wärmeenergie werden Solarabsorber oder Solar­ kollektoren eingesetzt. Es sind auch schon sogenannte Hybridkollektoren bekannt geworden, bei denen die Solarstrahlung sowohl in Wärme als auch in elektrische Energie gewandelt wird.Solar absorbers or solar are used to convert solar radiation energy into thermal energy collectors used. So-called hybrid collectors have also become known, in which the solar radiation is converted into both heat and electrical energy.

Bei den geschilderten Kollektortypen besteht die Notwendigkeit, daß diese individuell das Wärmeträgermedium zu ihrer Kühlung von einem Leitungssystem abzapfen müssen, welches sie dann nach Erwärmung einem benachbarten Kollektor oder dem Leitungssystem wieder weitergeben. Hierdurch ergeben sich am Montageort der Kollektoren eine Großzahl herme­ tisch dicht zu gestaltender Leitungsanschlüsse die oft weiterhin lösbar sein müssen, um einzelne Kollektoren auch später noch auswechseln zu können.With the described collector types there is a need that these individually Have to tap heat transfer medium to cool it from a pipe system which it then warms up a neighboring collector or the pipe system again pass on. This results in a large number of herme at the installation site of the collectors table connections to be made tight, which often still have to be detachable in order to To be able to replace collectors later.

Insbesondere wenn eine größere Anzahl von Kollektoren zum Einsatz kommen soll, sinkt die Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage ab, da die Dichtigkeitsprobleme dann nur schlecht oder nur mit großem Aufwand beherrschbar sind.In particular, if a larger number of collectors is to be used, it will decrease Reliability and economy of the overall system, since the tightness problems then are difficult or difficult to control.

Um diese Probleme zu umgehen, sind auch schon Vakkuum-Röhren-Kollektoren gebaut wor­ den mit sogenannter "trockener Anbindung". Hierbei werden die Kollektoren mittels soge­ nannter Heatpipes an die Wärmetransportleitung angeschlossen und die Wärme dann mittels Leitung und somit ohne Dichtigkeitsprobleme übertragen. Allerdings erfordern hierbei die flüs­ sigkeitsgefüllten und hermetisch verschlossenen Heatpipes schon bei ihrer Herstellung einen großen Aufwand.To avoid these problems, vacuum tube collectors have already been built the one with a so-called "dry connection". Here, the collectors are so-called named heat pipes connected to the heat transfer line and then the heat by Transfer line and thus without leakage problems. However, here the rivers require liquid-filled and hermetically sealed heat pipes already during their manufacture great effort.

Die FR 24 20 099 zeigt eine weitere Möglichkeit der "trockenen Anbindung" von Solarkol­ lektoren: die Kollektoren werden mittels eines U-Profils auf eine Wärmetransportleitung aufge­ steckt. Die Schenkel des U-Profils stehen senkrecht zu den Absorbern der Solarkollektoren. Dadurch ist eine sichere Befestigung an der Wärmetransportleitung nicht gewährleistet, so daß eventuell weitere Befestigungen vorgesehen werden müssen. Weiterhin sind die bekannten Solarkollektoren so aufgebaut, daß zwischen den einzelnen Kollektoren Regenwasser eindrin­ gen kann, so daß zur Vermeidung des Eindringens von Regenwasser Dichtungen notwendig sind.FR 24 20 099 shows another option for the "dry connection" of solar col lecturers: the collectors are placed on a heat transfer line using a U-profile plugged. The legs of the U-profile are perpendicular to the absorbers of the solar collectors. This ensures a secure attachment to the heat transfer line, so that possibly further fastenings must be provided. Furthermore, the known ones Solar collectors constructed so that rainwater penetrates between the individual collectors gene can, so that seals to avoid the ingress of rain water necessary are.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die trockene Anbindung für Solarkollektoren mit geringem technischem Aufwand zu verwirklichen um den massenhaften Einsatz von Solar­ kollektoren z. B. als Fassadenelemente oder als Dachziegelersatz zuverlässig und ohne Dichtig­ keitsprobleme zu ermöglichen. Da der viel-modulare Einsatz im Vordergrund steht und da ne­ ben der Wärmeerzeugung auch solare Stromerzeugung möglich ist, soll die Erfindung generell als "Solarmodul" bezeichnet werden.The invention is based on the object, the dry connection for solar collectors with little technical effort to realize the mass use of solar collectors e.g. B. as facade elements or as a tile replacement reliably and without leaks problems. Because the modular use is in the foreground and there ne ben the generation of heat is also possible solar power generation, the invention should generally be referred to as a "solar module".

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 4 gelöst.The object is achieved by the features of claims 1 and 4.

Indem die Wärme direkt an ihrem Entstehungsort, an der Wandlerfläche, unmittelbar in das U- Profil fließt und von dort ebenso direkt in die Wärmetransportleitung weitergeleitet wird, ent­ steht einerseits der kürzeste Wärmetransportweg von der Wandlerfläche zum Wärmeträgerme­ dium, andererseits liegt eine vollständige und hermetische Trennung zwischen Solarmodul und Wärmeträgermedium vor, so daß keinerlei Dichtungsprobleme entstehen. Auch die Montage­ arbeiten sind maximal vereinfacht: die Solarmodule brauchen im einfachsten erfindungsgemä­ ßen Fall nur in die Wärmetransportleitung eingehängt zu werden - etwa wie Bilder an die Wand - fertig.By placing the heat directly at its point of origin, on the transducer surface, directly in the underground Profile flows and from there is also forwarded directly into the heat transfer line on the one hand is the shortest heat transport path from the transducer surface to the heat transfer medium  dium, on the other hand there is a complete and hermetic separation between the solar module and Heat transfer medium before, so that no sealing problems arise. Even the assembly work is simplified as much as possible: the simplest solar modules need according to the invention In this case, it can only be hooked into the heat transfer line - like pictures on the Wall - done.

Damit wird das Installieren fast so einfach und zuverlässig wie das Verlegen von Dachziegeln. Die erfindungsgemäßen Solarmodule eignen sich deswegen auch als kleine Einheiten insbe­ sondere für Fassadenverkleidungen oder als Ersatz von Original-Dachziegeln. "Solarziegel" sind zwar auch schon bekannt geworden. Dabei war aber stets der Fluß des Wärmeträgermediums von einem Solarziegel zum andern das letztlich nicht befriedigend lösba­ re Anschluß- und Dichtungsproblem, welches bei der vorgeschlagenen Erfindung gar nicht auftritt.This makes installation almost as easy and reliable as laying roof tiles. The solar modules according to the invention are therefore also particularly suitable as small units especially for facade cladding or as a replacement for original roof tiles. "Solar bricks" have already become known. But there was always the flow of the Heat transfer medium from one solar brick to another that is ultimately not satisfactorily solvable re connection and sealing problem, which not at all in the proposed invention occurs.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung betreffen zunächst Lage und Form des U-Profils. Es ist erfindungsgemäß vorteilhaft, die Flanken des U-Profils in Richtung zur Profilöffnung hin etwas konvergieren zu lassen, denn dann schnappt die Wärmetransportleitung beim erfin­ dungsgemäßen Aufstecken selbsttätig in den Profilgrund ein. Verlaufen die Flanken des U- Profils senkrecht zur Wärmetauscherfläche, so kann das Solarmodul auf die Wärmetransport­ leitung leicht aufgeschoben werden. Verlaufen sie hingegen erfindungsgemäß parallel, so kön­ nen die Solarmodule an der Wärmetransportleitung auch tragend eingehängt werden.Further refinements of the invention initially relate to the position and shape of the U-profile. It is advantageous according to the invention to flank the flanks of the U-profile in the direction of the profile opening to let something converge, because then the heat transfer line snaps at the inventor plugging according to the invention into the base of the profile. Run the flanks of the U- Profile perpendicular to the heat exchanger surface, so the solar module can transfer heat cable can be easily pushed on. If, however, they run parallel according to the invention, then the solar modules can also be suspended from the heat transfer line.

Verlaufen die U-Profile auf der sonnenabgewandten Seite der Wandlerfläche, so ist es erfin­ dungsgemäß sinnvoll, eine dort befindliche Isolationsschicht, bestehend z. B. aus Hartschaum­ stoff, mit einem dem Verlauf des U-Profils folgenden Schlitz zu versehen um das Aufstecken des Solarmoduls zu gestatten.If the U-profiles run on the side of the transducer surface facing away from the sun, it is invented appropriate according to the invention, an insulation layer located there, consisting, for. B. made of rigid foam fabric to be provided with a slot following the course of the U-profile in order to attach it of the solar module.

Zur besseren Wärmeisolierung der Schlitzöffnung ist es erfindungsgemäß möglich, dort flexible Elemente, z. B. Borsten, eine flexible Schürze oder einen flexiblen Wulst vorzusehen. Diese Elemente weichen beim Aufstecken des Solarmoduls auf die Wärmetransportleitung aus, ver­ schließen jedoch hinterher die Schlitzöffnung wärmedicht.For better thermal insulation of the slot opening, it is possible according to the invention to be flexible there Elements, e.g. B. bristles, a flexible apron or a flexible bead. This Elements dodge when plugging the solar module onto the heat transfer line, ver however, afterwards close the slot opening in a heat-tight manner.

Nach anderer Ausgestaltung kann auf den Schlitz nach Aufsteckung des Solarmoduls auf die Wärmetransportleitung ein verschließender Deckel aufgebracht werden. Dieser kann z. B. mit­ tels Reibschluß, Einrastung oder Klettverschluß lösbar befestigt sein. Der Deckel kann auch ein Federstück haben oder nur aus einem Federstück bestehen und in den Schlitz hineinragen. Hierdurch wird einerseits die Wärmeisolierung verbessert, andererseits wird die Wärmetrans­ portleitung am Herausrutschen gehindert. Letzteres ist auch formschlüssig möglich, wenn das Federstück an der offenen Seite des liegenden U-Profils vorbeiläuft, dieses verschließt und damit verhindert, daß die zuvor ins U-Profil gesteckte Wärmetransportleitung wieder unbeab­ sichtigt herausgelangen kann.In another embodiment, the slot can be plugged onto the solar module Heat transport line a closing lid can be applied. This can e.g. B. with Means friction, snap or Velcro fastener can be releasably attached. The lid can also be a Have spring piece or consist only of a spring piece and protrude into the slot. This improves the thermal insulation on the one hand, and the heat transfer on the other port line prevented from slipping out. The latter is also possible if the Spring piece runs past the open side of the lying U-profile, this closes and This prevents the heat transfer line previously inserted in the U-profile from becoming unavailable can clearly get out.

Die Gestaltung der Solarmodule ist erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, wenn Wandlerflä­ che und Profil eine materielle Einheit bilden und z. B. durch Extrudieren im Strangpreßverfah­ ren hergestellt werden. Dabei können nicht nur Wandlerfläche und Profil optimal gestaltet werden, sondern es wird auch die bestmögliche Wärmeleitung erzielt, ferner besteht Eignung für Massenproduktion. The design of the solar modules is particularly advantageous according to the invention if converter surface che and profile form a material unit and z. B. by extrusion in the extrusion process be manufactured. Not only can the transducer surface and profile be optimally designed the best possible heat conduction is achieved, furthermore there is suitability for mass production.  

Zur einfacheren Montage und Demontage sowie für besseren Wärmekontakt kann es vorteil­ haft sein, das über die Wandlerfläche hinweglaufende Profil erfindungsgemäß an mehreren Stellen z. B. mittels Einfräsungen zu unterbrechen, so daß mehrere fluchtende Profil-Segmente entstehen. Eingeschlossene Schmutzpartikel können dann z. B. den Wärmekontakt zwischen Profil und Wärmetransportleitung nur noch in dem Profil-Segment mindern, in dem sie auftre­ ten. Das Aufstecken oder Entfernen eines Solarmoduls geht desweiteren einfacher, weil z. B. nicht der Reibungswiderstand des gesamten U-Profils auf einmal zu überwinden ist, sondern weil jeweils ein Profil-Segment-Widerstand nach dem andern reißverschlußartig abzuarbeiten ist.It can be advantageous for easier assembly and disassembly as well as for better thermal contact be adherent, the profile running across the transducer surface according to the invention at several Make z. B. interrupt by milling, so that several aligned profile segments arise. Trapped dirt particles can then e.g. B. the thermal contact between Reduce the profile and heat transfer pipe only in the profile segment in which it occurs The plugging or removing a solar module is also easier because, for. B. not the frictional resistance of the entire U-profile can be overcome at once, but because one profile segment resistance after the other is to be processed like a zipper is.

Das Solarmodul eignet sich insbesondere auch zum erfindungsgemäßen Ausbau als Hybrid- Modul indem seine Wandlerflächen derart beschichtet sind, daß sie Strahlungsenergie nicht nur in Wärme sondern auch in elektrische Energie wandeln, z. B. dadurch, daß auf der Sonnen­ seite der Wandlerflächen photovoltaische Zellen aufgeklebt sind. Da das Solarmodul erfin­ dungsgemäß vom Kreislauf der Wärmeträgerflüssigkeit physikalisch völlig getrennt ist, können ansonsten nie auszuschließende Leckagen bei Montage und Betrieb hier der Photovoltaik und ihrer zugehörigen Elektrik nichts anhaben.The solar module is also particularly suitable for the expansion according to the invention as a hybrid Module by coating its transducer surfaces so that they do not emit radiant energy convert only into heat but also into electrical energy, e.g. B. in that on the sun side of the converter surfaces are glued on photovoltaic cells. Since the solar module invented is physically completely separated from the circuit of the heat transfer fluid otherwise leakages that can never be ruled out during assembly and operation here of the photovoltaic and do not harm their associated electrics.

Das Solarmodul arbeitet besonders effektiv, wenn sich erfindungsgemäß auf der Sonnenseite der Wandlerfläche und diese verschließend ein verglaster Hohlraum befindet und wenn auch die Hohlraumflanken transparent gestaltet sind. In diesem Fall wird einesteils eine effektive Wärmeisolierung erzielt, andernteils dringt auch bei eng angeordneten Solarmodulen und schräg stehender Sonne immer noch Strahlung bis zu den Wandlerflächen durch, wenn die Flanken des Hohlraums erfindungsgemäß auch transparent gestaltet sind. Dies ist besonders nützlich, wenn die Wandlerfläche erfindungsgemäß auch elektrische Energie erzeugt und Teil­ abschattung die Stromerzeugung zum Erliegen bringen würde.The solar module works particularly effectively when, according to the invention, it is on the sunny side the transducer surface and this closes a glazed cavity and if the cavity flanks are transparent. In this case, one becomes effective Thermal insulation achieved, on the other hand penetrates even with tightly arranged solar modules and oblique sun still radiation through to the transducer surfaces when the Flanks of the cavity are also designed transparently according to the invention. This is special useful if the transducer surface according to the invention also generates electrical energy and part shading would bring electricity generation to a standstill.

Für die erfindungsgemäße Hohlraumverglasung ist es möglich, auch Kunststoffe mit niedrige­ rem Schmelzpunkt zu verwenden, wie z. B. Acrylglas. Berühren die Hohlraumflanken direkt die Wandlerfläche oder sind sie auf dieser befestigt, so ist es vorteilhaft, in diesem Bereich höch­ ster Temperatur erfindungsgemäß transparenten Kunststoff höheren Schmelzpunktes vorzuse­ hen, z. B. Polycarbonat und oder Siliconkautschuk zu verwenden, der z. B. die übrigen Vergla­ sungsteile vor zu hoher Temperatur isoliert.For the cavity glazing according to the invention, it is also possible to use plastics with low to use rem melting point, such as. B. acrylic glass. Touch the cavity flanks directly Transducer surface or if they are attached to it, it is advantageous to reach the maximum in this area stere temperature according to the invention transparent plastic higher melting point hen, e.g. B. polycarbonate and or silicone rubber to use the z. B. the other Vergla Solution parts isolated from excessive temperature.

In praktischen Anwendungen kann es notwendig sein, zwischen den Solarmodulen eine Ab­ dichtung gegen Regenwassereinbruch vorzusehen, z. B. beim Einsatz als Fassadenverkleidung oder als Dachziegelersatz. Eine Abdichtung zwischen den Modulen hätte zwei Nachteile: er­ stens würden Wärmeausdehnungen behindert, zweitens wären die Hohlraumflanken nicht mehr durchsichtig, so daß bei schräger Einstrahlung Teilabschattung eintreten würde. Beide Nach­ teile werden vermieden, wenn erfindungsgemäß die der Sonne zugewandte verglaste Abdec­ kungsseite des Hohlraums über die Hohlraumflanken hinausragt, denn dann kann durch Über­ lappen nach dem Dachziegelprinzip gegen Regen abgedichtet werden bei gleichzeitigem Zulas­ sen individueller Wärmeausdehnung und ohne partielle optische Abschattung.In practical applications, it may be necessary to place an Ab between the solar modules provide a seal against rainwater ingress, e.g. B. when used as facade cladding or as a replacement for roof tiles. Sealing between the modules would have two disadvantages: he First, thermal expansion would be hindered, secondly, the cavity flanks would no longer be transparent, so that partial shading would occur in the event of oblique radiation. Both after Parts are avoided if, according to the invention, the glazed Abdec tion side of the cavity protrudes beyond the cavity flanks, because then over rags are sealed against rain according to the roof tile principle with simultaneous approval individual thermal expansion and without partial optical shading.

Insbesondere ist es damit möglich, erfindungsgemäß die der Sonne zugewandte Abdeckungs­ seite des Hohlraums im wesentlichen identisch zu handelsüblichen Dachziegeln oder zu han­ delsüblichem Wellplatten-Profil-Material zu gestalten. Danach können z. B. auf einem beste­ henden Dach vorhandene oder vorgesehene Dachziegel ohne weiteres durch erfindungsgemäße Solarmodule ersetzt werden, es bedarf keinerlei weiterer Befestigungsstrukturen die nicht oh­ nehin schon vorhanden wären. Es lassen sich damit vollständig in bestehende Dächer oder Fas­ saden integrierte Solarflächen auf problemloseste Weise in ganz individueller Gestaltung erfin­ dungsgemäß erzeugen.In particular, it is thus possible, according to the invention, to cover the sun side of the cavity essentially identical to commercially available roof tiles or han the usual corrugated sheet profile material. Then z. B. on a best existing roof existing or intended roof tiles easily by inventive Solar modules are replaced, there is no need for any additional fastening structures that are not oh  would already exist. It can be completely in existing roofs or Fas saden integrated solar panels in the easiest possible way in a completely individual design Generate according to.

Kommen mehrere Solarmodule zum Einsatz, so entstehen nach erfindungsgemäßem Aufstec­ ken oder Auffädeln der Solarmodule zwischen den Modulen aus Toleranz- und Verträglich­ keitsgründen kleine freilegende Stücke auf der durchgängigen Wärmetransportleitung. Es ist vorteilhaft, diese durch ringförmige Isolierstücke, bestehend z. B. aus Kunststoff, Schaumstoff udgl. zu bedecken. Sie könnten z. B. vor der Modulmontage schon aufgefädelt worden sein, sie könnten nach Modulmontage um die Wärmetransportleitung herumgelegt werden, sie können auch als elastische Anhangstücke bereits in die Solarmodule integriert sein.If several solar modules are used, then the plug according to the invention is used ting or threading the solar modules between the modules from tolerance and tolerance small exposed pieces on the continuous heat transfer pipe. It is advantageous to this by annular insulating pieces, consisting, for. B. made of plastic, foam etc. to cover. You could e.g. B. have already been threaded before module assembly, they could be put around the heat transfer line after module assembly, they can also be integrated into the solar modules as elastic attachments.

Soll die Wärmetransportleitung an der Umgebung, z. B. an einer Wand befestigt werden, so bieten sich erfindungsgemäß diese Isolierstücke auch zur Befestigung an. Es könnte z. B. vom ringförmigen Isolierstück ausgehend ein Befestigungsbolzen oder ein Draht in Richtung zur Wand weglaufen. Diese Lösung wäre dann wichtig, wenn z. B. die Solarmodule erfindungsge­ mäß nur an der Wärmetransportleitung aufgehängt sind.If the heat transfer line to the environment, for. B. attached to a wall, so According to the invention, these insulating pieces are also suitable for fastening. It could e.g. B. from annular insulating piece starting from a fastening bolt or a wire in the direction of Run away from the wall. This solution would be important if e.g. B. the solar modules fiction are only hung on the heat transfer line.

Die Wärmetransportleitungen verlaufen vorzugsweise in horizontal angeordneten Serpentinen oder Sprossen, denn dann entsteht beim erfindungsgemäßen Einsatz des Solarmoduls als Dachziegelersatz oder als Fassadenelement keine Behinderung durch die ebenfalls horizontal verlaufenden Statik-Elemente, wie z. B. Dachlatten. Nach einer letzten Ausgestaltung der Er­ findung ist es dann auch möglich, die Solarmodule direkt in den Wärmetransportleitungen auf zuhängen. In diesem Fall könnten z. B. an einer Wand horizontal verlaufende Wärmetransport­ leitungen befestigt sein, in die dann nur noch - ohne jede weitere Arbeit - die erfindungsgemä­ ßen Solarmodule einzuhängen sind und fertig ist die komplette Solarfassade.The heat transport lines preferably run in horizontally arranged serpentines or rungs, because then arises when using the solar module according to the invention as Roof tile replacement or as a facade element no obstruction by the also horizontal trending structural elements, such as. B. roof battens. After a final design of the Er It is then also possible to find the solar modules directly in the heat transport lines to hang. In this case, e.g. B. horizontally running heat transfer on a wall lines are attached, in which then - without any further work - the invention ical solar modules have to be attached and the complete solar facade is finished.

Nachfolgend werden anhand zweier Abbildungen typische Ausführungsformen der Erfindung besprochen.Typical embodiments of the invention are described below with reference to two figures discussed.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Solarmodul, aufgesteckt auf eine durchgehende Wärme­ transportleitung 1, in welcher Wärmeträgermedium 2 fließt. Die Flanken des U-Profils 5 ver­ laufen etwa parallel zur Wandlerfläche 3 und sie konvergieren leicht zur Öffnung des U-Profils hin, so daß die Wärmetransportleitung 1 beim Aufstecken in den Profilgrund einschnappt. U-Profil 5 und Wandlerfläche 3 sind im dargestellten Beispiel aus einheitlichem Material ge­ fertigt und integral durch Extrudieren im Strangpreßverfahren z. B. aus Aluminium hergestellt. Auf der sonnenabgewandten Seite der Wandlerfläche 3 ist Isolierstoff 6 befestigt, der im Be­ reich des U-Profils 5 einen Schlitz hat, in welchem ein Deckel 7 mit seinem Feder-Ansatz steckt. Der Deckel selbst ist mit einem Klettverschluß 8 befestigt, sein an der Öffnung des U- Profils vorbeilaufender Feder-Ansatz verhindert formschlüssig das Herausrutschen der Wär­ metransportleitung 1. Auf die Wandlerfläche 3 sind Solarzellen 4 geklebt, welche die einfallen­ de Solarstrahlung nicht nur in Wärme, sondern auch in elektrische Energie wandeln. Leitungen zur Weiterführung der elektrischen Energie sind der Einfachheit halber nicht eingezeichnet, sie können z. B. durch die Wandlerfläche 3 und den Isolierstoff 6 hindurch herausgeführt sein. Auf der Sonnenseite der Wandlerfläche befindet sich ein verglaster Hohlraum 9, bestehend aus im wesentlichen senkrecht zur Wandlerfläche 3 stehenden durchsichtigen Flanken 10 und einer über die Hohlraumflanken hinausragenden transparenten Abdeckung 11, die hier als durchsich­ tiger Dachziegelersatz gestaltet ist. Die Hohlraumflanken 10 sind mit einer Lippe L aus Sili­ conkautschuk mit der Wandlerfläche 10 verklebt. Die Lippe L kann der hohen Temperatur der Wandlerfläche widerstehen und gleichzeitig dagegen isolieren, so daß im Bereich der übrigen Hohlraumflanken 10 sowie im Bereich der Abdeckungsseite 11 niedrigere Temperaturen herr­ schen, weswegen dort z. B. Kunststoff auch mit niedrigem Schmelzpunkt, wie z. B. Acrylglas infrage kommt. Die Abdeckungsseite 11 des Hohlraums 9 ragt dergestalt über den Hohlraum hinaus, daß das Solarmodul der Fig. 1 ohne weiteres als Ersatz für bestehende Dachziegel ein­ setzbar ist, es besteht keinerlei Bedarf für weitere Abstützstrukturen oder Abdichtungen. Das dargestellte Solarmodul liefert also Wärme, elektrischen Strom, schützt gleichzeitig gegen Regen und Witterung, benötigt keinerlei nicht schon vorhandene Haltestruktur und verursacht weder Anschluß- noch Dichtigkeitsprobleme. Dieses problemlose Integrieren von drei anson­ sten benötigten verschiedenen technischen Flächen, nämlich Absorberfläche, Solarzellenflächen und Dacheindeckungsfläche zu einer einzigen Fläche unter Einsparung jeglicher zusätzlichen Haltestruktur begründet einen besonderen Wert der Erfindung. Fig. 1 shows an inventive solar module, plugged onto a continuous heat transport line 1 , in which heat transfer medium 2 flows. The flanks of the U-profile 5 ver run approximately parallel to the transducer surface 3 and they converge slightly towards the opening of the U-profile, so that the heat transport line 1 snaps into the base of the profile when it is plugged on. U-profile 5 and transducer surface 3 are made in the example shown ge from a single material and integrally by extrusion in the extrusion process z. B. made of aluminum. On the side of the transducer surface 3 facing away from the sun, insulating material 6 is fastened, which in the area of the U-section 5 has a slot in which a cover 7 is inserted with its spring attachment. The lid itself is fastened with a Velcro fastener 8 , its spring approach running past the opening of the U-profile positively prevents the heat transmission line 1 from slipping out. On the transducer surface 3 , solar cells 4 are glued, which convert the incident solar radiation not only into heat, but also into electrical energy. Lines for the continuation of the electrical energy are not shown for the sake of simplicity. B. be led out through the transducer surface 3 and the insulating material 6 . On the sunny side of the transducer surface there is a glazed cavity 9 , consisting of transparent flanks 10 which are substantially perpendicular to the transducer surface 3 and a transparent cover 11 which projects beyond the cavity flanks and is designed here as a transparent replacement for roof tiles. The cavity flanks 10 are glued to the transducer surface 10 with a lip L made of silicone rubber. The lip L can withstand the high temperature of the transducer surface and at the same time insulate against it, so that in the area of the other cavity flanks 10 and in the area of the cover side 11 there are lower temperatures, which is why there z. B. plastic also with a low melting point, such as. B. acrylic glass comes into question. The cover side 11 of the cavity 9 protrudes beyond the cavity in such a way that the solar module of FIG. 1 can be used as a replacement for existing roof tiles, there is no need for further support structures or seals. The solar module shown thus supplies heat, electrical current, protects at the same time against rain and weather, does not require any non-existing holding structure and does not cause any connection or leakage problems. This problem-free integration of three otherwise required different technical surfaces, namely absorber surface, solar cell surfaces and roof covering surface into a single surface while saving any additional holding structure establishes a particular value of the invention.

Fig. 2 ist ein Beispiel für den Einsatz des erfindungsgemäßen Solarmoduls als Fassadenverklei­ dung. Die durchgehende Wärmetransportleitung 1, in welcher Wärmeträgermedium 2 fließt, ist als horizontal verlaufende Serpentine gestaltet. Die Wärmetransportleitung 1 ist mit ringförmi­ gen Isolierstücken 12 über Bolzen 13 an der Fassade 14 befestigt, und zwar in einem solchen Abstand, daß die mit der Wandlerfläche 3 wärmeleitend verbundenen U-Profile 5 zwischen den Isolierstücken 12 passend auf die Wärmetransportleitung 1 aufgesteckt werden können. Auch im Beispiel der Fig. 2 überlappen sich die Wandlerflächen 3 oder deren (nicht eigens darge­ stellten) Abdeckungsseiten schindelartig, so daß auch hier Dichtigkeit gegen Regenwasser und Witterung erzielt ist. Fig. 2 is an example of the use of the solar module according to the invention as facade cladding. The continuous heat transport line 1 , in which heat transfer medium 2 flows, is designed as a horizontally running serpentine. The heat transfer line 1 is fixed with ringförmi gene insulating pieces 12 via bolts 13 on the facade 14 , at such a distance that the thermally connected with the transducer surface 3 U-profiles 5 between the insulating pieces 12 can be plugged onto the heat transfer line 1 . Also in the example of FIG. 2, the transducer surfaces 3 or their cover sides (not specifically shown) overlap like shingles, so that sealing against rainwater and weather is also achieved here.

Sobald die durchgehende Wärmetransportleitung 1 installiert ist, brauchen nur noch die Solar­ module eingehängt zu werden und fertig ist ohne jede weitere Installations- oder Befestigungs­ arbeit eine Fassadenverkleidung, die ohne Dichtigkeitsprobleme erwärmtes Fluid und ggf. Strom liefert, die Regen abhält und in der Lage ist, eine Fassade optisch gefällig zu verkleiden.As soon as the continuous heat transport line 1 is installed, only the solar modules need to be hooked in and finished, without any further installation or fastening work, is a facade cladding that supplies heated fluid and possibly electricity without leakage problems, which keeps rain out and is able to do so to clad a facade optically pleasing.

Claims (19)

1. Solarmodul zur Wandlung von Strahlungsenergie in Wärmeenergie mit wenigstens einer im wesentlichen ebenen Wandlerfläche, wobei über die sonnenabgewandte Seite der Wandlerflä­ che hinweg und mit dieser wärmeleitend verbunden, wenigstens ein U-Profil verläuft, mit wel­ chem das Solarmodul am Aufstellungsort auf eine durchgängige Wärmetransportleitung, z. B. eine Wasserleitung dergestalt lösbar aufsteckbar ist, daß die Wärmetransportleitung nach Auf­ steckung innerhalb des U-Profils verläuft, wobei die Wärmeenergie durch Wärmeleitung zwi­ schen U-Profil und Wärmetransportleitung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel des U-Profils (5) parallel zur Wandlerfläche (3) verlaufen.1. Solar module for converting radiation energy into thermal energy with at least one essentially flat transducer surface, with at least one U-profile running across the sun-facing side of the transducer surface and connected to it in a heat-conducting manner, with which the solar module at the installation site is connected to a continuous heat transfer line , e.g. B. a water pipe is detachably plugged in such a way that the heat transport line runs after being plugged into the U-profile, the thermal energy being transferred by heat conduction between the U-profile and heat transport line, characterized in that the legs of the U-profile ( 5 ) run parallel to the transducer surface ( 3 ). 2. Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der Sonnenseite der Wandlerfläche (3) ein abgeschlossener mit einer transparen­ ten Abdeckung (11) versehener Hohlraum (9) befindet, wobei auch die im wesentlichen senk­ recht zur Wandlerfläche stehenden Hohlraumflanken (10) transparent gestaltet sein können.2. Solar module according to claim 1, characterized in that on the sunny side of the transducer surface ( 3 ) is a closed with a transparen th cover ( 11 ) provided cavity ( 9 ), wherein the substantially perpendicular to the transducer surface standing flanks ( 10 ) can be designed transparently. 3. Solarmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Sonne zugewandte transparente Abdeckung (11) des Hohlraums (9) über die Hohl­ raumflanken (10) dergestalt hinausragt, daß der hinausragende Teil durch dachziegelartige Überdeckung benachbarter Solarmodule Dichtigkeit gegen Regenwasser herstellt.3. Solar module according to claim 2, characterized in that the sun-facing transparent cover ( 11 ) of the cavity ( 9 ) over the cavity flanks ( 10 ) protrudes in such a way that the protruding part produces roof rain-like coverage of adjacent solar modules. 4. Solarmodul zur Wandlung von Strahlungsenergie in Wärmeenergie mit wenigstens einer im wesentlichen ebenen Wandlerfläche, wobei das Solarmodul am Aufstellungsort auf eine durch­ gängige Wärmetransportleitung, z. B. eine Wasserleitung, dergestalt lösbar aufsteckbar ist, daß die Wärmeenergie durch Wärmeleitung auf die Wärmetransportleitung übertragen wird und wobei sich auf der Sonnenseite der Wandlerfläche ein verglaster Hohlraum befindet, dadurch gekennzeichnet, daß auch die im wesentlichen senkrecht zur Wandlerfläche (9) stehenden Hohlraumflanken (10) transparent gestaltet sein können und daß die der Sonne zugewandte transparente Abdec­ kung (11) des Hohlraums über die Hohlraumflanken (10) dergestalt hinausragt, daß der hinaus­ ragende Teil durch dachziegelartige Überdeckung benachbarter Solarmodule Dichtigkeit ge­ gen Regenwasser herstellt. 4. Solar module for converting radiation energy into thermal energy with at least one essentially flat transducer surface, the solar module at the installation site being connected to a common heat transfer line, e.g. B. a water pipe, such that it can be detachably plugged on, that the thermal energy is transferred to the heat transport pipe by heat conduction and a glazed cavity is located on the sunny side of the transducer surface, characterized in that the cavity flanks (which are essentially perpendicular to the transducer surface ( 9 )) 10 ) can be made transparent and that the sun facing transparent cover ( 11 ) of the cavity protrudes beyond the cavity flanks ( 10 ) in such a way that the protruding part produces tightness against rainwater by roof-like covering of adjacent solar modules. 5. Solarmodul nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Sonne zugewandte transparente Abdeckung (11) des Hohlraums (9) im wesentli­ chen identisch zu einem Dachziegel gestaltet ist oder aus einem handelsüblichen Glas- Dachziegel besteht.5. Solar module according to claim 3 or 4, characterized in that the sun-facing transparent cover ( 11 ) of the cavity ( 9 ) is designed in wesentli chen identical to a roof tile or consists of a commercially available glass roof tile. 6. Solarmodul nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Sonne zugewandte transparente Abdeckungsseite (11) des Hohlraums (9) im we­ sentlichen identisch zu einem Wellplatten-Profil gestaltet ist oder aus handelsüblichem durch­ sichtigem Wellplatten-Profil-Material besteht.6. Solar module according to claim 3 or 4, characterized in that the sun-facing transparent cover side ( 11 ) of the cavity ( 9 ) is designed essentially identically to a corrugated sheet profile or consists of commercially available through visible corrugated sheet profile material. 7. Solarmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlraumflanken, welche mit der Wandlerfläche in Berührung kommen, wenigstens teilweise aus Werkstoff bestehen, der eine höhere Schmelztemperatur hat als die anderen Ver­ glasungsflächen.7. Solar module according to one of claims 2 to 6, characterized in that the cavity flanks, which come into contact with the transducer surface, at least partially made of material that has a higher melting temperature than the other Ver glazing areas. 8. Solarmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlerfläche derartig beschichtet ist, daß sie Strahlungsenergie auch in elektrische Energie wandelt, z. B. mittels Solarzellen, die auf der Sonnenseite der Wandlerfläche aufgeklebt sind.8. Solar module according to one of claims 2 to 7, characterized in that the transducer surface is coated in such a way that it also radiates energy into electrical Energy changes, e.g. B. by means of solar cells glued on the sunny side of the transducer surface are. 9. Solarmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlerfläche so aufgesteckt ist, daß sie vertikal und seitlich benachbarte Solarmodule dergestalt teilweise überdeckt, daß Dichtigkeit gegen Regenwasser besteht.9. Solar module according to claim 1, characterized in that the transducer surface is attached so that it vertically and laterally adjacent solar modules partially covered so that there is a seal against rainwater. 10. Solarmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das über die Wandlerfläche hinweglaufende Profil an einer oder mehreren Stellen unter­ brochen ist, so daß mehrere fluchtende Profil-Segmente bestehen.10. Solar module according to claim 1 or 2, characterized in that the profile running across the transducer surface at one or more points below is broken, so that there are several aligned profile segments. 11. Solarmodul nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der sonnenabgewandten Seite der Wandlerfläche Isolierstoff, z. B. Hartschaumstoff befestigt ist, welcher im Bereich des U-Profils einen Schlitz hat, der das Aufstecken des Mo­ duls auf die Wärmetransportleitung gestattet. 11. Solar module according to one of claims 1, 2 or 10, characterized in that that on the side of the transducer surface facing away from the sun insulating material, for. B. rigid foam is attached, which has a slot in the area of the U-profile, which the attachment of the Mo duls allowed on the heat transfer line.   12. Solarmodul nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz durch flexible Elemente, z. B. durch Borsten oder eine flexible Schürze oder einen flexiblen Wulst wärmeisolierend verschlossen ist, ohne jedoch das Aufstecken des Mo­ duls auf die Wärmetransportleitung zu behindern.12. Solar module according to claim 11, characterized in that the slot by flexible elements, e.g. B. by bristles or a flexible apron or a flexible bead is sealed in a heat-insulating manner, but without attaching the Mo hinder duls on the heat transfer line. 13. Solarmodul nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz nach Aufstecken des Solarmoduls auf die Wärmetransportleitung durch einen wärmeisolierenden Deckel verschlossen ist, wobei dieser z. B. durch Reibschluß, Einrastung oder durch Klettverschluß lösbar befestigt sein kann.13. Solar module according to claim 11, characterized in that the slot after plugging the solar module onto the heat transfer line by a heat-insulating cover is closed, this z. B. by friction, latching or can be releasably attached by Velcro. 14. Solarmodul nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel ein Federstück hat oder ist, welches in den Schlitz hineinragt und die Wärme­ transportleitung am Herausrutschen hindert.14. Solar module according to claim 13, characterized in that the lid has or is a spring piece which protrudes into the slot and the heat prevents the transport line from slipping out. 15. Solarmodul nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Federstück an der offenen Seite des U-Profils vorbeiläuft, dieses dabei verschließt und das Herausrutschen der Wärmetransportleitung formschlüssig verhindert.15. Solar module according to claim 14, characterized in that the spring piece runs past the open side of the U-profile, closes it and prevents the heat transfer pipe from slipping out. 16. Solarmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf die freien Teile der durchgehenden Wärmetransportleitung zwischen den Solarmodulen ringförmige Isolierstücke, die z. B. aus Kunststoff bestehen, aufgeschoben sind.16. Solar module according to one of claims 1 to 15, characterized in that on the free parts of the continuous heat transfer line between the solar modules annular insulating pieces, the z. B. consist of plastic, are delayed. 17. Solarmodul nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierstück als elastisches Anhangstück bereits in das Solarmodul integriert ist.17. Solar module according to claim 16, characterized in that that the insulating piece is already integrated into the solar module as an elastic attachment piece. 18. Solarmodul nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetransportleitung mittels Verbindungselementen, die von den Isolierstücken aus­ gehen, an der Umgebung, z. B. an einer Fassade befestigt ist.18. Solar module according to claim 16, characterized in that the heat transfer line by means of connecting elements made from the insulating pieces go to the environment, e.g. B. is attached to a facade. 19. Solarmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarmodule im wesentlichen nur an der Wärmetransportleitung statisch tragend auf gehängt sind.19. Solar module according to one of claims 1 to 18, characterized in that the solar modules are essentially statically load-bearing only on the heat transport line are hanged.
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