DE29520203U1

DE29520203U1 - Sonnenkollektor

Info

Publication number: DE29520203U1
Application number: DE29520203U
Authority: DE
Original assignee: SOLAR DIAMANT SYSTEMTECHNIK UN
Current assignee: Solar Diamant Systemtechnik De GmbH
Priority date: 1995-12-20
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 1996-02-15
Anticipated expiration: 2005-12-21

Description

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Beschreibung: Sonnenkollektor

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor, bestehend aus einen plattenförmigen Absorber, einem den Absorber einfassenden Tragrahmen, einer die Absorberrückseite überdeckenden Isolierstofflage und einer die Isolierstofflage nach außen abdeckenden und gegen Witterungseinflüsse schützenden Abdeckung.

Sonnenkollektoren der genannten Art sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Zur Vermeidung von Wärmeverlusten an der von der Sonneneinstrahlung abgewandten Rückseite ist dort üblicherweise eine Isolierstofflage, z.B. in Form einer Mineralfasermatte, angeordnet. Da derartige Isolierstoffe bei Zutritt von Feuchtigkeit ihre Isolierwirkung weitgehend verlieren, ist zum Schutz vor Witterungseinflüssen die Rückseite des Sonnenkollektors mit einer witterungsbeständigen, insbesondere feuchtigkeitsdichten ebenen Platte abgedeckt, die z.B. aus Metallblech oder Kunststoff besteht und an ihren Rändern mit dem den Absorber einfassenden Tragrahmen verbunden ist. Diese Verbindung erfolgt beispielsweise durch Verkleben oder durch Verschrauben, Vernieten oder andere bekannte Verbindungstechniken. Außerdem trägt und stützt die Platte die Isolierstofflage, weil diese keine ausreichende Formbeständigkeit und Tragfähigkeit aufweist. Gemäß DE-U-91 14 555 kann die Platte auch aus Hartschaumstoff bestehen, um die Wärmeisolation zu verbessern.

Als nachteilig wird bei diesen bekannten Sonnenkollektoren angesehen, daß für die Erzielung einer guten Wärmeisolation der Absorberrückseite eine relativ große Schichtdicke der Isolierstofflage und/oder der Abdeckung erforderlich ist. Dies wiederum hat eine relativ große Breite des Tragrahmens zur Folge, da dieser sich bei den bekannten Sonnenkollektoren über die gesamte Dicke der Isolierstofflage und der Abdeckung erstrecken muß, um auch die die Isolierstofflage abdeckende Abdeckplatte halten zu können. Dies führt zu aufwendigen Rahmenkonstruktionen, die aufgrund ihrer großen Breite wiederum Maßnahmen zur Versteifung und Vermeidung von Verwindungen erfordern, was den Tragrahmen verteuert. Außerdem ergibt sich bei diesen Sonnenkollektoren aufgrund der sehr breiten Tragrahmen ein klobiges, optisch nicht ansprechendes Ersehe inungsbiId.

Es stellt sich deshalb die Aufgabe, einen Sonnenkollektor der eingangs genannten Art zu schaffen, der die aufgeführten Nachteile vermeidet und der insbesondere eine sehr gute Wärmeisolation der Absorberrückseite bietet und gleichzeitig mit einem relativ schmalen und damit kostengünstigeren Tragrahmen auskommt.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß duch einen Sonnenkollektor der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Abdeckung als formstabiler, wannenförmiger und witterungsbeständiger Isolierstoff körper ausgeführt ist.

Auf diese Weise wird vorteilhaft erreicht, daß die Abdeckung selbst einen wesentlichen Beitrag zur Wärmeisolation der Absorberrückseite liefert. Gleichzeitig schützt die Abdeckung die nach wie vor vorhandene Isolierstoff lage zwischen Abdeckung und Absorberrückseite, wobei diese Isolierstofflage gleichzeitig dafür sorgt, daß an der Abdeckung keine zu hohen Temperaturen auftre-

ten, die eventuell für das Material, aus dem die Abdeckung besteht, schädlich sein könnten. Da außerdem die Abdeckung wannenförmig ausgebildet ist, erstrecken sich ihre umlaufenden Randbereiche in Richtung zu dem Tragrahmen, so daß dieser selbst nur eine relativ geringe Breite aufweisen muß, ohne daß Einschränkungen bei der Gesamtstärke der Isolierstofflage und der aus einem Isolierstoff körper gebildeten Abdeckung gemacht werden müssen.

Zur Erzielung einer möglichst einfachen Montage des Sonnenkollektors wird vorgeschlagen, daß der Tragrahmen und die Abdeckung mit zusammenwirkenden, werkzeuglos miteinander in Eingriff bringbaren Verbindungsmittel ausgeführt sind.

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, daß die Verbindungsmittel tragrahmenseitig durch eine umlaufende, im Querschnitt C- oder ü-förmige, zur Kollektorrückseite offene Nut und abdeckungsseitig durch einen in die Nut einsetzbaren und in dieser halterbaren umlaufenden Randwulst gebildet sind. Mit diesen Verbindungsmitteln genügt es für die gegenseitige Verbindung von Tragrahmen und Abdeckung, letztere in Richtung zum Rahmen zu bewegen, bis der Randwulst in die Nut des Tragrahmens eingreift.

Um einen sicheren, ungewollte Trennungen vermeidenden Sitz des Randwulstes in der ihn aufnehmenden Nut zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, daß der Tragrahmen in der Nut mindestens einen durchlaufenden vorragenden Rastvorsprung und die Abdeckung an ihrem Randwulst mindestens eine mit dem Rastvorsprung korrespondierende durchlaufende Rasteintiefung aufweist.

Zur Vereinfachung des Verbindungsvorganges von Tragrahmen und Abdeckung und zur Vermeidung von Beschädigungen der Abdeckung während des Verbindens mit dem Tragrahmen

wird vorgeschlagen, daß der Randwulst oberhalb seiner Rasteintiefung mit mindestens einer Einlaufschräge ausgebildet ist.

Bevorzugt ist die Abdeckung ein einstückiger Formkörper aus einem witterungsbeständigen Hartschaumstoff, womit die erforderlich Formbeständigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Witterungseinflüsse gewährleistet wird. Außerdem ist die Herstellung eines solchen Formkörpers einfach und kostengünstig in einer Schäumform möglich, wobei das Material beispielsweise Polystyrolhartschaum oder Polyurethanschaum oder ein anderer geeigneter Schaumstoff sein kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Sonnenkollektor in einem Teil-Querschnitt durch seinen Randbereich.

Im oberen Teil der Zeichnung ist ein Absorber 2 erkennbar, der hier aus zwei Metallblechtafeln 21, 22 gebildet ist, die in ihrem Randbereich 20 dichtend miteinander verbunden sind. Zwischen sich schließen die Metallblechtafeln 21, 22 des Absorbers 2 Kanäle für die Führung eines flüssigen Warmetransportmediums ein. Im Abstand über dem Absorber 2 ist eine Glasscheibe 6 angeordnet, die parallel zum Absorber 2 verläuft.

Im linken Teil der Figur ist ein Tragrahmen 3 erkennbar, der den Absorber 2 umfaßt und trägt. Der Tragrahmen 3 ist vorzugsweise aus Abschnitten eines Strangpreßprofils aus Leichtmetall oder aus Kunststoff, gegebenenfalls mit Glasfaserverstärkung, zusammengesetzt. Der Tragrahmen 3 besitzt einen nach außen glattflächigen Rückensteg 30, von dessen zum Absorber weisender Innenseite im oberen Teil ein Auflageflansch 32 nach innen weist. An dessen innerem Ende geht er in einen nach unten weisenden Ver-

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steifungssteg 33 über. Auf dem Auflageflansch 32 liegt der Absorber 2 zusammen mit der Glasscheibe 6 auf, wobei die aus Absorber 2 und Glasscheibe 6 bestehende Einheit mittels einer Kleb- und Dichtmasse 23 dichtend mit dem Tragrahmen 3 verbunden und gegenüber diesem fixiert ist.

Im unteren Bereich des Rückensteges 30 des Tragrahmens zweigt ein bogenförmiger Steg 36 nach innen hin ab, dessen freies Ende nach unten weist. Zusammen mit dem unteren Teil des Rückensteges 30 wird so eine nach unten hin offene Nut 35 gebildet, die zur Verbindung des Tragrahmens 3 mit einer Abdeckung 5 dient.

Die Abdeckung 5 ist ein einstückiger, insgesamt wannenförmiger Isolierstoffkörper, von dem in der Zeichnung der linke Randbereich sichtbar ist. Im Randbereich der Abdeckung 5 erstreckt sich ein Randwulst 53 nach oben, der in dem in der Zeichnung gezeigten zusammengebauten Zustand des Sonnenkollektors 1 innerhalb der Nut 35 des Tragrahmens 3 liegt. Zur Fixierung des Randwulstes 53 in der Nut 35 ist an dem unteren Endbereich des Rückensteges 30 ein in das Innere der Nut 35 weisender Rastvorsprung 37 angeformt, der mit einer entsprechend konturierten Rasteintiefung 57 im äußeren Umfang des Randwulstes 53 korrespondiert. Um das Einführen des Randwulstes 53 in die Nut 35 zu erleichtern, ist der Randwulst 53 in seinem Bereich oberhalb der Rasteintiefung 57 mit einer Einlaufschräge 55 ausgebildet.

An der Rückseite 24 des Absorbers 2 liegt zusätzlich eine Isolierstofflage 4, die nach unten hin durch die Abdeckung 5 gehalten wird. Die Isolierstofflage 4 muß selbst keine besonderen Ansprüche an die Formbeständigkeit erfüllen; auch hinsichtlich ihrer Witterungsbeständigkeit werden an die Isolierstofflage 4 keine Anforderungen gestellt, da die Isolierstofflage 4 durch die Ab-

deckung 5 vollkommen gegen Witterungseinflüsse geschützt ist. Auch von der Oberseite des Sonnenkollektors 1 her können Witterungseinflüsse nicht zur Isolierstofflage 4 gelangen. Da außerdem die Abdeckung 5 selbst als Isolierstoff körper ausgebildet ist, wird eine besonders gute Isolation des Sonnenkollektors 1 gegen Wärmeverluste zu der der Sonneneinstrahlung abgewandten Kollektorrückseite erreicht. Gleichzeitig sorgt die Isolierstofflage 4 dafür, daß die Abdeckung 5, die z.B. aus Polystyrolhartschaum oder Polyurethanschaum bestehen kann, an ihrer zum Absorber 2 weisenden Seite nicht unzuträglich stark erwärmt wird.

Die Abdeckung 5 ist insgesamt wannenförmig ausgeführt und die drei übrigen, hier nicht dargestellten Randbereiche des Sonnenkollektors 1 sind identisch mit dem sichtbaren Randbereich ausgeführt. Die Tragfunktion für den Sonnenkollektor 1 übernimmt der Tragrahmen 3; die weiteren Teile des Sonnenkollektors 1 sind an der Aufnahme der statischen Kräfte, die bei der Montage des Sonnenkollektors 1 z.B. über einer Dachfläche auftreten, nicht beteiligt. Besonders geeignet ist der beschriebene Sonnenkollektor 1 für eine Installation über Dachflächen oder auf Flachdächern. Auch für andere Installationsvarianten ist der Sonnenkollektor 1 geeignet.

Claims

Schutzansprüche:

1. Sonnenkollektor, bestehend aus einem plattenförmigen Absorber (2), einem den Absorber (2) einfassenden Tragrahmen (3), einer die Absorberrückseite (24) überdeckenden Isolierstofflage (4) und einer die Isolierstoff lage (4) nach außen abdeckenden und gegen Witterungseinflüsse schützenden Abdeckung (5), dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (5) als formstabiler, wannenförmiger und witterungsbeständiger Isolierstoffkörper ausgeführt ist.

2. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (3) und die Abdeckung (5) mit zusammenwirkenden, werkzeuglos miteinander in Eingriff bringbaren Verbindungsmitteln (35, 37, 53, 57) ausgeführt sind.

3. Sonnenkollektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (35, 37, 53, 57) tragrahmenseitig durch eine umlaufende, im Querschnitt C- oder U-förmige, zur Kollektorrückseite offene Nut (35) und abdeckungsseitig durch einen in die Nut (35) einsetzbaren und in dieser halterbaren umlaufenden Randwulst (53) gebildet sind.

4. Sonnenkollektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (3) in der Nut (35) mindestens einen durchlaufenden vorragenden Rastvorsprung

(37) und die Abdeckung (5) an ihrem Randwulst (53) mindestens eine mit dem Rastvorsprung (37) korrespondierende durchlaufende Rasteintiefung (57) aufweist.

5. Sonnenkollektor nach Anspruch A₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Randwulst (53) oberhalb seiner Rasteintief ung (57) mit mindestens einer Einlaufschräge (55) ausgebildet ist.

6. Sonnenkollektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (5) ein einstückiger Formkörper aus einem witterungsbeständigen Hartschaumstoff ist.