DE2809031C2 - Sonnenkollektoranordnung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Sonnenkollektoranordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine derartige Sonnenkollektoranordnung ist durch die FR 22 62 206 bekannt und besteht aus einer Vielzahl schmaler Absorberstreifen, welche unter einer durchscheinenden, welligen Abdeckung angeordnet sind und einen der Welligkeit der Abdeckung angepaßten Querschnitt haben. Der Absorber ist mit κ Wasserlaufrichtung angeordneten Kanälen für einen Wärmeträger ausgebildet. Bei dieser Sonnenkollektoranordnung ist der Kollektor nicht in die Dachhaut integriert und hat auch keine geschlossene Abdeckung, um ihn gegen Regen oder sonstige Umwelteinflüsse sicher zu schützen. Aufgrund ihres konstruktiven Aufbaus ist die bekannte Sonnenkollektoranordnung auch nicht ohne weiteres optisch in das Dach integrierbar.

Durch die DE-OS 26 03 080 ist wohl ein in ein Dach integrierter Sonnenkollektor unter einer welligen Abdeckung offenbart, wobei der Absorber für die Kollektorflüssigkeit unter der Dachlattung eingebaut ist. Da der Absorber flach ausgebildet ist, hat er alle Nachteile eines ebenen Sonnenkollektor hinsichtlich der direkten Einstrahlung gegenüber Sonnenkollektoren mit gewellten Absorbern und unterliegt einer relativ hohen Beschattung wegen des tiefliegenden Einbaus.

Schließlich ist durch die US 40 58 109 ein Sonnenkollektor zur Montage an Gebäuden bekannt, bei welchem eine bewußte Einflußmöglichkeit auf die Zirkulation der Luft vor und hinter dem Absorberelement vorgesehen ist. Diese Beeinflussung der Zirkulation erfolgt mit Hilfe einer bimetallgesteuerten Klappe, mit deren Hilfe bewußt die auf der Vorderseite erhitzte Luft durch Wärmeabgabe an das Mauerwerk auf der P.ückseite des Absorbers während der Zirkulation abgekühlt wird. Es sind keine Maßnahmen vorgesehen, um die Sonnenkollektoranordnung gegen Überhitzen zu schützen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sonnenkollektoranordnung für Dacheindeckungen oder Gebäudefassaden zu schaffen, die es ermöglicht, bei einerderartigen Sonnenkollektoranordnung die Eigenzirkulation der Luft im Raum unterhalb der Absorberelcmente zu beeinflussen, wenn eine Belüftung der Kollektoranordnung wünschenswert ist, in Sonderheit, um eine Überhitzung des Sonnenkollektors zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs gelöst

Durch das Vorsehen der mechanisch umlenkbaren Klappe in dem Sammlerraum vor den Absorberstreifen und der Wärmedämmung wird in einfacher Weise die Möglichkeit der Belüftung der KollektoranordnuLg geschaffen, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieies näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Sonnenkollektoranordnung gemäß der Erfindung, wobei zwei unterschiedliche Kanalquerschnitte aufweisende Absorberelemente nebeneinander dargestellt sind;

F i g. 2 einen Schnitt durch ein Absorberelement, das mit der einen Längskante in ein Verbindungs- und Distanzstück eingesetzt ist;

F i g. 3 eine Draufsicht auf das untere Ende eines Absorberelementes mit einem damit verbundenen Sammlerelement;

F i g. 4 einen Schnitt läng der Linie IV-IV der F i g. 3;

F i g. 5 einen Teillängsschnitt durch eine Sonnenkollektorenanordnung gemäß der Erfindung.

In F i g. 1 ist eine Sonnenkollektoranordnung gemäß der Erfindung im Schnitt dargestellt, wobei die Kollektoranordnung voll in die Dachhaut integriert ist. Gemäß der Darstellung sind auf Dachsparren 10 Dachlatten 11 befestigt, auf denen unmittelbar die Sonnenkollektoranordnung abgestützt ist Zwischen den Dachlatten ist eine nicht dargestellte Wärmeisolierung angebracht, deren Oberfläche etwa in der Ebene der Oberfläche der Dachlatten liegt Sowohl über die Dachlatten als auch über die Isolierung läuft eine Aluminiumfolie 12. Die einzelnen Absorberstreifen 13 bzw. 14 verlaufen entsprechend der Dachneigung von oben nach unten und werden an den Längskanten mit Hilfe von Verbindungsund Distanzstücken 15 zumindest im Bereich der Dachlatten zusammengehalten. Die Absorberstreifen 13 bzw. 14 haben einen im wesentlichen etwa trapezförmigen Querschnitt, der der Wellenform der darüber angebrachten Abdeckung 16 angepaßt ist. Diese Abdeckung 16 besteht vorzugsweise aus einem wellenförmigen, glasfaserverstärkten Kunststoff, wenn eine durchscheinende Abdeckung Verwendung finden soll, wogegen für eine voiltransparerite Abdeckung ein Wellacrylglas Verwendung finden kann. Die Wellenform der Abdeckung 16 ist vorzugsweise in rhren Abmessungen der Wellenform der übrigen Dachhaut angepaßt, so daß die Sonnenkollektoranordnung weitgehendst optisch unauffällig ist. Wenn für die Dachhaut z. B. wellenförmige Asbest-Zementplatten Verwendung finden, so ist die Wellenlänge des Wellenzugs der Abdeckung der Formgebung dieser Asbestzementplatten angeoaßt, so daß die Sonnenkollektoranordnung in jeder geeigneten Stelle eines Daches in die Dachhaut leicht zu integrieren ist. Die Halterung der Sonnenkollektoranordnung erfolgt mit Hilfe von Schrauben 17, wie sich auch für die Befestigung von Asbestzementplatten Verwendung finden, wobei die Schraube durch eine Lochkappe 19 verläuft, die mit einer Hülse durch eine entsprechende Bohrung in der Abdeckung und dem Absorberstreifen greift. Da für die Lochkappe vorzugsweise ein schlecht wärmeleitender Kunststoff Verwendung findet, wird erreicht, daß eine unmittelbare Wärmeableitung vom Absorberstreifen zur Schraube 17 vermieden wird.

Die Verbindungs- und Distanzstücke 15 können in

ihrer Querschnittsform unterschiedlich aufgebaut sein und auch über die gesamte Länge der Absorberstreifen verlaufen, wenn dies wünschenswert erscheint.

In F i g. 1 sind zwei unterschiedliche Querschnittsformen der trapezförmigen Absorberstreifen dargestellt. Eine für die Herstellung besonders geeignete Querschnittsform ist in F i g. 2 vergrößert dargestellt, wobei man erkennt, daß der Absorberstreifen aus zwei Bandmaterialstreifen 20 und 21 hergestellt ist. Der obere Bandmaterialstreifen 21 ist mit längsverlaufenden Rillen versehen, die zusammen mit dem unteren längsverlaufenden flachen Bandmaterialstreifen 21 die Kanäle 22 für den Wärmeträger bilden. Der Absorberstreifen ist bezüglich der Breite und der Höhe an die Wellenlänge des Wellenzugs der Abdeckung angepaßt Bei den üblichen Abmessungen für Asbestzementplatten ergibt sich daraus eine Breite für den Absorberstreifen von etwa 17 cm. Die Länge des Absorberstreifens kann beliebig gewählt werden, wobei vorzugsweise Längen in der Größenordnung von 2^5 m Verwendung Finden, womit die Länge der Standardabmessung einer herkömmlichen Asbestzementplatte angepaßt isf. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß bezüglich der Länge der Abcorberstreifen keinerlei Begrenzungen gegeben sind, so daß diese auch bei großen Dächern über die gesamte Höhe des Daches verlaufend ausgebildet sein können. Da es bekannt ist, daß verhältnismäßig lange Kollektoranordnungen für die Zirkulation des Wärmeträgers 1 günstiger sind, ist eine lange Ausführungsform der Absorberstreifen zu bevorzugen. Andererseits bietet der Absorberstreifen aufgrund seines Aufbaus die Möglichkeit, bezüglich der Länge an die Gegebenheit eines vorhandenen Daches angepaßt werden zu können.

Aus F i g. 2 ist ferner erkennbar, daß die Längskante des Absorberstreifens durch Umbördeln und Abkanten mit einem Rand versehen sein kann, der in eine entsprechende Ausnehmung eines Verbindungs- und Distanzstückes 23 paßt Dieses Verbindungs- und Distanzstück 23 ist auf der Oberseite als Auflagefläche für die Abdekkung ausgebildet Dieses Verbindungs- und Distanzstück wird zweckmäßigerweise aus einem wärmeisolierenden Material hergestellt, so daß im Bereich der Längskante Wärmebrücken sowohl zur Abdeckung als auch zur Auflage vermieden werden.

In F i g. 3 ist eine Draufsicht auf das untere Ende des Absorberstreifens 13 dargestellt, wobei das am Absorberstreifen angebrachte Sammlerelement 25 in Draufsicht zu erkennen ist Einen Schnitt durch das untere Ende mit dem Sammlerelement 25 zeigt F i g. 4, die auch erkennen läßt, daß der untere ebene Bandmaterialstreifen 20 über den mit den R'llen versehenen oberen Bandmaterialstreifen 21 übersteht. Das Sammlerelement 25 ist im Anschlußbereich an den oberen Bandmaterialstreifen 21 entsprechend diesem geformt und mit einem querverlaufenden Sammelkanal 26 versehen. Der äuße re Rand des Samm/erelementes 25 liegt flach auf dem unteren Bandmaterialstreifen 20 auf und ist vorzugsweise mit diesem verbördelt. Das Sammlerelement ist mit dem Absorberstreifen durch Verkleben, Löten oder Schweißen bzw. durch andere mechanische Verbindungsart wasserdicht verbunden.

In den Sammlerkanal mündet ein Zulauf- bzw. Ablaufstutzen 27, an welche die Installationsleitungen bzw. die Leitungen zum benachbarten Absorptionseiement angeschlossen werden können. „-,

Der in F i g. 5 dargestellte Tcillängsschnitt durch die SonnenkollektoranorGnung läßt den Aufbau eines Kollektors gemäß der Erfindung im Detail erkennen. Wie bereits erwähnt ist zwischen den auf dem Dachsparren 10 aufliegenden Dachlatten 11 eine Wärmeisolierung 30 vorgesehen, die in Form von Platten zwischen die Sparren eingelegt ist. Zum Haltern dieser Isolierung sind Bügel 31 über die Dachlatten gehängt, deren in den Sparrenzwischenraum ragende Schenkel die Isolierung tragen. Diese Art der Wärmeisolierung 30 ist in F i g. 5 links vor der Schraube 17 dargestellt. Auf der rechten Seite der DarsteHung ist eine Isolierung 29 gezeigt, die in Form von Profilplatten zwischen die Dachlatten eingefügt ist. Die Profilplatten sind an der Oberseite dem unteren Verlauf der Absorberstreifen 13 bzw. 14 angepaßt und können über die Breite von mehreren Absorberstreifen verlaufen. Für diese Isolierungen 29 bzw. 30 können Glasfasermatten oder auch aufgeschäumte Wärmeisolierplatten Verwendung finden. Über die Dachlatten und die Isolierung 30 erstreckt sich die Aluminiumfolie 12. Der übrige Aufbau entspricht dem Aufbau, wie er anhand der F i g. 1 bereits erläutert wurde.

In F i g. 5 ist ferner eine Vorrichtung einer mechanisch umlegbaren Klappe 32 dargestellt, die in dem Sammlerraum 35 vor den Absorber:.;: eifen 13, 14 über der Dachlatte 11 montiert ist. Mit Hilfe e.ner oder mehrerer derartiger Klappen soll die Eigenzirkulation im Raum unterhalb der Absorberstreifen unterdrückt werden. Diese Klappen 32 sind bei einer vorteilhaften Ausgestaltung derart gebaut, daß sie entweder mechanisch umgelegt werden können, wenn eine Belüftung der Kollektoranordnung wünschenswert ist, um eine Überhitzung zu vermeiden; oder die Klappen können zu diesem Zweck auch aus einem Bimetallmaterial hergestellt sein, das automatisch beim Überschreiten der eingestellten Temperaturgrenze langsam den Querschnitt öffnet und den Aufbau einer Eigenzirkulation bzw. einer Belüftung zuläßt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Sonnenkollektoranordnung mit einem Absorber und einer durchscheinenden, welligen Abdeckung, bei welcher der Absorber mit in Wasserlaufrichtung angeordneten Kanälen für einen Wärmeträger ausgebildet ist und aus einer Vielzahl von schmalen Absorberstreifen besteht, welche einen der Welligkeit der Abdeckung angepaßten Querschnitt aufweisen ίο und an ihren Längskanten durch wenigstens teilweise der Abstützung der Abdeckung dienende Verbindungs- und Distanzstücke zusammengehalten sind, und mit einer hinter den Absorberstreifen angebrachten Wärmedämmung, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Sonnenkollektoranordnung in eine mit Wellplatten eingedeckte Dachhaut integriert ist, wobei die durchscheinende Abdeckung (16) einen den Wellplatten angepaßten Querschnitt hat, und daß mechaaisch umlegbare Klappen (32) in dem Sammlerraum (35) vor den Absorberstreifen (13,14) und der Wärmedämmung angeordnet sind.