DE19718568A1 - Großflächige oder dachflächengroße, auch strukturierte Solardach- und Solarwandabdeckung mit Absorptionsfunktion - Google Patents
Großflächige oder dachflächengroße, auch strukturierte Solardach- und Solarwandabdeckung mit AbsorptionsfunktionInfo
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Description
In der Patenanmeldung "Großflächiges,
einstückiges, multifunktionales, wärme
gedämmtes Kombi-Solar-Dachelement als
tragendes Dach" sowie in den weiteren da
mit verbundenen Anmeldungen werden für
die Beplankung hauptsächlich der Dächer
oder aber auch von Wänden Solardach- und
Solarelemente in voller Dach- oder Wand
größe beschrieben, die hauptsächlich
mit Glas abgedeckt sind.
In Weiterentwicklung dieses Solarelementes
unter Aufrechterhaltung aller dort gebote
nen Vorteile gegenüber bisheriger Verfah
ren, zeigt die Erfindung eine weitere
Möglichkeit auf, sowohl das Gewicht noch
mals wesentlich zu verringern als auch die
Schlagempfindlichkeit weitgehend auszu
schalten und eine endlose Serienfertigung
der Beplankung mit voller Absorptionsfunk
tion, in nur von der Bandbreite des Mate
rials abhängiger Breite, preiswert und in
großen Mengen, zu ermöglichen.
Das erfindungsgemäße Beplankungsmaterial
gibt z. B. dem Solardach noch mehr die
Struktur und das übliche Aussehen eines
Daches und gleicht optisch den meisten,
regional oft verschiedenen Dachstrukturen,
so daß ohne Beeinträchtigung der Ästhe
tik zukünftig das ganze Dach üblichen
Dächern gleicht. Auf die Angaben in den
zitierten Patentanmeldungen wird verwie
sen.
Die Erfindung ist die Strukturierung der
als Außenhaut oder der als Innenhaut die
nenden Materialschicht in der Form, daß
diese bei der Dachaußenhaut eine dachzie
gel-, schindel-, schiefereindeckungs- oder
sonstige dachformgleiche und bei Wänden
z. B. eine ziegelgleiche oder sonstige Fas
sadenform oder ähnliche Optik aufweist
und gleichzeitig in Verbindung mit der
Innenhaut diese Strukturaufkantungen oder
-aufsätze insgesamt als Wärmeflüssig
keits-, Verteilungs- und Sammlungs-Kammer- und
Kanalsystem wirkt, das zu einer Zirku
lation in größeren Flächen, ja in gan
zen Dach- und Wandflächen führt. Dabei
kann die durchzuführende Menge an wärme
führender Flüssigkeit durch die Dimen
sionierung der Aufkantung entweder nach
oben bei der Außenhaut, als auch nach un
ten bei der Innenhaut auf den Anfall oder
die benötigte Energiemenge oder
-temperatur abgestimmt, vergrößert oder
verringert werden.
Es ist sowohl möglich, das Beplankungsma
terial einschichtig mit aufgesetzter
Struktur, nämlich dem Auflöten oder son
stigen Anbringen in Rohr- und/oder Keil
form, aber insbesondere zweischichtige,
durch Aufkanten oder Tiefziehen der Struk
tur auf einer oberen und/oder unteren
Platte und Punktverschweißen oder Verkle
ben mit der zweiten, unteren Platte ohne
oder auch mit einer gleichen oder anderen
Struktur herzustellen, wobei im gleichen
Arbeitsgang am Band eine wärmeabstrahlen
de Schicht, z. B. bei Edelstahl oder Kupfer
als Schwarzchrom, bei Aluminium durch
Eloxieren, bei Kunststoffen oder sonstigen
Materialien durch entsprechende Beimi
schungen, aufgebracht wird.
Die Struktur kann auch durch vorheriges
Punktverschweißen von zwei verschieden
dicken Platten und anschließendes Aufbla
sen der dünnen Platte erreicht werden.
Diese unverglaste Absorptions-Dachbeplan
kung ist gegenüber verglasten Kollektoren
besonders leicht, in der Herstellung ein
facher, kostengünstig und qualitativ
gleichbleibend und insbesondere in der
Verarbeitung weniger empfindlich und be
schädigungsanfällig. Sie ist des weite
ren durch die Herstellungsmöglichkeit in
Giebel- oder Dachlänge sehr kosten
günstig in der Verarbeitung.
Der Verzicht auf den Wind- und zusätzli
chen Abstrahlungsschutz durch eine Glasab
deckung wird kompensiert durch die
fehlende schädliche Spiegelung des Gla
ses, geringere Kosten pro m2, das Wegfal
len der Verdampfung des Inhalts durch
geringere Stillstandstemperatur und einen
niedrigen Konstruktionsaufbau. Außerdem
ist durch die mögliche Ausformung der
First-, Dachrinnen- oder Ortgangab
schlüsse direkt in Verbindung mit dem
Element eine sichere, fast störungs- und
fast schadenanfallsfreie Dacheindeckung
möglich.
Die Vollflächen-Nutzung des ganzen Daches
als Solardach kompensiert weiter den auf
die Fläche etwas geringeren Wirkungsgrad
dieser Beplankung gegenüber dem ver
glasten Kollektor, so daß insgesamt sogar
ein, auf die gesamte Dachfläche gesehen,
höherer Gesamtnutzen möglich ist.
Für die Schwitzwasserabführung kann ent
weder eine einfache Wellplatte aus Kunst
stoff oder aber auch eine entsprechende
hohlkehlen-, rinnen-, kasten- oder wellen
förmige längs- oder querlaufende, feuch
tigkeitsfeste Vertiefung der Dachunterkon
struktion dienen, die auch gleichzeitig
für eine Warmluftzirkulation heranziehbar
ist. Bei einer Strukturierung der Unter
seite der Dachbeplankung kann auch eine
glatte, wasserdicht beschichtete, glatte
Auflagefläche als Schwitzwasserabführung
und Hinterlüftung dienen.
In einer weiteren Ausbildung kann auch ei
ne gleichermaßen dachflächenstrukturier
te, entsprechend in der Stärke dimen
sionierte Beton- oder Glasfaserbeton
außenhaut mit eingelegtem Kammer- und
Leitungssystem die gleiche Absorptions
funktion erfüllen, wobei letzteres zu ei
ner Isolierschicht ins Dachinnere hin
durch eine Dampfsperre als Reflexions
schicht abgegrenzt wird.
Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf eine
der Strukturen einer Beplankung
in Dachziegelform mit Hinweisen
zu den Schnittstellen A-B, C-D
und E-F.
Fig. 2 zeigen eine der Ausführungen
mit den wärmeflüssigkeitsfüh
renden Kanälen in der oberen
Deckschicht im Querschnitt an
den verschiedenen Schnittstellen
A-B, C-D, E-F. Platte (1) ist
die sonnenzugewandte Seite mit
den Aufkantungen (2), Platte (3)
ist die untere Seite.
Die Punktschweiß-, Klebestellen
oder sonstigen Verbindungspunkte
(4) liegen zwischen den Aufkan
tungen, unter denen sich die Ka
näle bzw. Kammern (5) für die
wärmeführende Flüssigkeit be
finden. (6) zeigt die wärmeabstrah
lungsreduzierende Schicht.
Fig. 3 zeigen die Ausführung mit ein
fachen Aufkantungen der Struktur
bei der oberen Deckschicht und
die Aufkantungen bzw. Ausbuch
tungen der unteren Deckschicht
für die wärmeflüssigkeits
führenden Kanäle in einer der
möglichen Formen im Querschnitt
an den verschiedenen Schnitt
stellen A-B, C-D und E-F, wenn
diese deckungsgleich sind.
Fig. 4 zeigt im Querschnitt die Ausführung
mit einfachen Aufkantun
gen der Struktur bei der oberen
Deckschicht und die Aufkantungen
oder Ausbuchtungen der unteren
Materialschicht, wenn diese
nicht deckungsgleich sind in
verschiedenen Ausführungen.
Fig. 5 zeigen den teilweisen Quer
schnitt des Unterbaus mit den
Schwitzwasserrinnen unter dem
Solarelement aus Metall-, Kunst
stoff-, Keramik- oder sonstigen
Wärmeabsorptionsplatten.
Fig. 6 zeigen verschiedene Strukturen
einer Dach- oder Wandfläche,
jeweils ebenfalls mit und ohne
Schnitt stellen wie in Fig. 2/3
gezeigt.
Fig. 7 zeigen einige Systeme der Kanal
führungen und Aufkantmöglich
keiten auf der unteren Seite des
Elements.
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch
ein Solarelement mit einer Be
tonaußenhaut (1) mit den wär
meflüssigkeitsführenden Kanä
len (2), der Dampfsperre (3),
der Dachstrukturausformung (4)
und dem Dämm-Material (5).
Claims (24)
1. Großflächiges Solar-, Solardach- oder
Solarwandelement, dadurch gekennzeich
net, daß es dach- oder wandlang und
unverglast ist und zur Beplankung mit
einer zweischichtigen, direkt der Son
neneinwirkung ausgesetzten Metall-,
Kunststoff-, Keramik- oder sonstigen
Wärmeabsorptionsplatte mit einem zwi
schen den beiden Schichten liegenden,
entweder nach außen eine Dachstruktur
zeigenden oder auch nach innen struktu
rierten, zusammenhängenden Kammer- oder
Leitungssystem für die Wärme
trägerflüssigkeit versehen ist.
2. Solarelement nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die äußere
Schichtseite der Metall-, Kunststoff-,
Keramik- oder sonstigen Wärmeab
sorptionsplatte eine wärmeabstrah
lungsreduzierende Schicht aufweist.
3. Solarelement nach Anspruch 1 und/oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß die Be
plankungsplatten aus Edelstahl, Kupfer,
Aluminium oder anderen Metallen oder
Metall-Legierungen hergestellt sind.
4. Solarelement nach Anspruch 1, 2
und/oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß es aus Blech-, Kunststoff-, Kera
mik- oder sonstigen Bändern in bis zur
technisch möglichen Bandbreite endlos
in mindestens Dach- oder Wandlänge
oder in jeder verlangten Länge ein
stückig gefertigt wird.
5. Solarelement nach Anspruch 1-4, da
durch gekennzeichnet, daß ein oder
zwei Bänder gleichen Materials durch
Pressen, Tiefziehen, Druckexpandieren
auf der sonnenzugewandten Seite eine
übliche, anderweitige, durch Verfor
mung dacheindeckungs- oder fassaden
strukturähnliche Form haben.
6. Solarelement nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufkantungen
zu dieser dacheindeckungs- oder fassa
denstrukturähnlichen oder einer ande
ren Form als kammerverbund- oder
röhrenartige Durchlässe für die
wärmeführende Flüssigkeit dienen.
Solarelement nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Durchlässe so
ausgebildet sind, daß die Flüssigkeit
das Element gleichmäßig und/oder un
kontrolliert voll durchströmt.
8. Solarelement nach Anspruch 5-7, da
durch gekennzeichnet, daß die beiden
aus Metall, Kunststoff oder Keramik be
stehenden Bänder jeweils in der Mitte
der Dachstrukturfläche zwischen den
Aufkantungen an einem oder an mehreren
Punkten punktgeschweißt, genietet oder
auch flächig verklebt oder ver
schweißt sind.
9. Solarelement nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verschweißung
oder Verklebung so erfolgt, daß die
Durchflußkammer eine vorher festgeleg
te Durchflußgröße für die wärme
führende Flüssigkeit aufweist.
10. Solarelement nach Anspruch 1-9, da
durch gekennzeichnet, daß unter der
Außenhaut liegende, aneinandergereihte
hohlkehlen-, rinnen-, kasten- oder wel
lenförmige längs- oder querlaufende
Vertiefungen als Schwitzwasserabfüh
rungen oder als Luftkanäle dienen.
11. Solarelement nach Anspruch 1-10, da
durch gekennzeichnet, daß die Durch
flußkammern oder -kanäle der einzel
nen Bahnen der Außenhaut- oder Innen
hautplatten Querverbindungen zu den an
grenzenden Platten aufweisen.
12. Solarelement nach Anspruch 1-11, da
durch gekennzeichnet, daß die Zufuhr
der kalten Flüssigkeit und die Abnahme
der wärmeführenden Flüssigkeit zu
einer oder sämtlichen Platten eines
ganzen Daches über eine einzige oder
mehrere Zufluß- und Abflußleitungen
erfolgt.
13. Solarelement nach Anspruch 1-12, da
durch gekennzeichnet, daß die Zufluß
leitung als Kammer der Regenrinne, des
Ortganges oder einer aufgesetzten
Schneefangeinrichtung und die Abfluß
leitung als Kammer der Firstgaupe aus
gebildet ist.
14 . Solarelement nach Anspruch 1-13, da
durch gekennzeichnet, daß die Regen
rinne, der Ortgang, die Firstabdeckung
(Firstgaupe) und/oder das Dachgesims
gleichzeitig (Halterung) Befestigungs
element für die Metall-, Kunststoff-,
Keramik- oder sonstigen Wärmeab
sorptionsplatten ist.
15. Solarelement nach Anspruch 1-14, da
durch gekennzeichnet, daß die Beplan
kung des Daches oder der Wand nur aus
einer Metall-, Kunststoff-, Keramik- oder
sonstigen Wärmeabsorptionsplatte
besteht, an die zur Erzeugung der
Struktur und Aufnahme der Wärme ein
Rohr für die wärmeführende Flüssig
keit angeformt, angeschweißt, angelö
tet, angeklebt oder sonstwie angebracht
ist.
16. Solarelement nach Anspruch 1-16, da
durch gekennzeichnet, daß es insbeson
dere den Ansprüchen 1-3, 5, 7, 8-11,
16-36 der Patentanmeldung "Solar
dachelement" vom 24.10.1996, Nr.
196.44284.2, entspricht.
17. Solarelement nach Anspruch 16 und An
spruch 33 der Patentanmeldung "Solar
dachelement" vom 24.10.1996, dadurch
gekennzeichnet, daß diese Beplankungs
platten aus Metall, Keramik oder jedwe
der sonstigen, mit einer wärmeabstrah
lungsreduzierenden Schicht versehen
oder selbst wärmeabsorbierende Platten
sind und eine dachein-deckungsähnliche
Struktur und/oder Färbung aufweisen.
18. Solarelement nach Anspruch 1-17, da
durch gekennzeichnet, daß die Elemente
aus zur Ereichung einer größtmögli
chen Breite aneinandergeschweißten
oder sonstwie verbundenen Bändern her
gestellt sind.
19. Solarelement nach Anspruch 1-18, da
durch gekennzeichnet, daß die zur In
nenseite weisende, auch wärmeträger
führende Struktur als Abstandshalter
zur Erzeugung von Schwitzwasserrinnen
und zur Hinterlüftung dienen.
20. Solarelement nach Anspruch 1-19, da
durch gekennzeichnet, daß die in An
spruch 1 genannte Außenhaut eine dach
flächenstrukturierte, in notwendiger
Stärke dimensionierte, auch glasfaser
armierte dünne Betonaußenhaut mit Ab
sorptionsfunktion und/oder aufge
brachter Absorptionsschicht und einge
legtem Leitungs- und Kammersystem ist.
21. Solarelement nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß unter der Beton
außenhaut die Dampfsperre und darunter
die Wärmedämmschicht angebracht ist.
22. Solarelement nach Anspruch 1-19, da
durch gekennzeichnet, daß dieses aus
einem, zwei oder mehr nebeneinander und
ein, zwei oder mehr darüber abrollen
den ggf. aneinander durch Verschwei
ßung oder sonstwie verbundenen
Materialbändern gleicher oder ver
schiedener Stärke besteht, das endlos
durch eine die Struktur erzeugende
bandbreit wirkende Presse, eine band
breite Portalschweißmaschine mit band
breit ausgelegten oder nacheinander
wirksamen Punktschweißzylindern und
seitlich und quer wirksamen Rollennaht
schweißmaschinen oder Klebeeinrichtun
gen und anschließende Beschichtungs-,
Chromatierungs- oder Galvanisierungsan
lage im Taktverfahren durchläuft, erst
dann auf die gewünschte Länge abge
schnitten wird und dann oder vorher
noch die abschließende Firstgaupe, Re
genwasserrinne oder Ortgangabdeckform,
ggf. mit Zu- und Ablauffunktion, sowie
die Zu- und Ablaufstutzen angeformt er
hält und erst dann oder auch vorher
einer Dichtigkeitsprüfung unterzogen
wird.
23. Solarelement nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß das aus zwei Bän
dern fertiggestellte Element erst zum
Schluß durch Druckexpansion seine end
gültige äußere und innere Struktur
für das Aussehen und die Durchströ
mung mit wärmeleitender Flüssigkeit
erhält.
24. Solarelement nach Anspruch 1-23, da
durch gekennzeichnet, daß auf der
sonnenzugewandten Seite auf kleiner
oder größerer Fläche zusätzlich
Photovoltaik-Solarzellen flächig oder
streifenförmig aufgeklebt sind.
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