DE3046380C2

DE3046380C2 - Wärmesammlerelement für ein Energiedach oder eine Energiefassade

Info

Publication number: DE3046380C2
Application number: DE3046380A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Fa. Manfred Helfrecht, 8598 Waldershof
Priority date: 1980-12-09
Filing date: 1980-12-09
Publication date: 1987-02-26
Also published as: IT1142948B; NL8101558A; DE3046380A1; IT8149816A0

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmesammlerelement für ein Energiedach oder eine Energiefassade zur Gewinnung von Wärmeenergie aus Sonnenstrahlung bzw. aus der Umgebungswärme, wobei zum Energietransport ein Wärmeträgermedium durch mit die Oberfläche vergrößernden Rippen versehene Wärmesammlerrohre, welche mit Zirkulationsrohren baukastenartig zu einem Wärmesammlersystem zusammenbaubar sind, zirkuliert, und wobei Halterungen für Dachplatten vorgesehen sind.
Derartige Wärmesammlerelemente sind in vielgestaltiger Ausführung bekannt. Insbesondere durch die DE-OS 25 09 422 wird ein für ein Sonnenenergiedach ausgebildetes Wärmesammlerelement beschrieben, das mindestens ein Wärmesammlerrohr für die Aufnahme des Wärmeträgermediums vorsieht, welches mit die Absorptionsfläche vergrößernden Rippen versehen ist. Dieses Wärmesammlerrohr ist über Rohrverbindungen und Zirkulationsrohre zu großflächigen Wärmesammlersystemen baukastenartig zusammenbaubar. Nachteilig hierbei ist die Tatsache, daß bei großen Dachflächen die Verlegung erschwert ist und die Verlegung der Dachplatten nicht in herkömmlicher Weise möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wärmesammlerelement zu schaffen, das mit weiteren gleichartigen Elementen zu einem Wärmesammlersystem zusammensetzbar ist, wobei die Wärmesammlerelemente derart ausgestaltet sein sollen, daß die wasserführende Dachhaut in herkömmlicher Weise verlegt und befestigt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Stützprofil jeweils aus einer Basisplatte mit einer davon nach einer Seite rechtwinkelig abstehenden Rippe besteht, und daß an dem einen Rand der Basisplatte auf der der Rippe gegenüberliegenden Seite ein Querstreifen verläuft, welcher an seiner freien Kante mit einem abgewinkelten Auflagerand versehen ist.
Ein nach den Merkmalen der Erfindung aufgebautes Wärmesammlerelement bietet die Möglichkeit, daß es abschnittsweise auf einem wärmedämmenden Unterdach verlegt werden kann, wobei die an den Stützprofilen vorgesehene Rippe in die nutenförmigen Ausnehmungen für das Einhängen der Ziegelnasen eingreift, und der abgewinkelte Auflagerand das Einhängen der Dachziegel in herkömmlicher Weise zuläßt. Anstelle von Dachziegeln können auch andere Dacheindeckungsplatten an den abgewinkelten Auflagerändern befestigt werden. Die Zirkulationsrohrabschnitte der einzelnen Wärmeelemente werden jeweils mit Schlauchschellen aneinander angeschlossen, so daß das Verlegen des Wärmesammlerelementes auf dem Dach sehr einfach und ohne hochqualifizierte Fachkräfte möglich ist. Der Aufbau des Wärmesammlerelementes ermöglicht die Herstellung von Typenserien in unterschiedlichen Abmessungen, so daß auch Dachflächen ungünstiger Flächenaufteilungen optimal ausgenutzt werden können, zumal die Verbindung der einzelnen Wärmesammlerelemente mit Schlauchverbindern eine große Flexibilität zuläßt.
Im Interesse einer optimalen Luftzirkulation ist es bekannt, die einzelnen Dacheindeckungsplatten mit Abstandselementen aufeinander zu verlegen, so daß eine großflächige Hinterlüftung und damit ein intensiver Luftaustausch möglich ist. Trotz des intensiven Luftaustausches soll andererseits auch dafür gesorgt werden, daß keine zu starke Kaminwirkung entsteht, damit sich im Interesse einer optimalen Wärmeabsorption durch die Wärmesammlerrohre ein intensiver Energieaustausch einstellt. Diese gebremste Hinterlüftung läßt sich nach einer Weiterbildung der Erfindung in einfacher Weise dadurch erreichen, daß das Stützprofil im Bereich des Querstreifens mit Ausschnitten für den Luftdurchtritt und die Durchführung der Zirkulationsrohrabschnitte versehen ist.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung eines Wärmesammlerelementes ist vorgesehen, daß pro Wärmesammlerelement zwei Stützprofile Verwendung finden, welche mit Abstandsschienen untereinander verbunden sind. Dabei können die Abstandsschienen gegen die Stirnseite der Stützprofile anliegend oder in Schlitze eingelegt an den Stützprofilen befestigt sein. Zum Anschrauben der Abstandsschienen ist der Querstreifen der Stützprofile mit Spannuten versehen, in welche Verbindungsstifte oder Verbindungsschrauben einsetzbar sind, um die Abstandsschienen zu fixieren.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Stützprofile mit der an der Basisplatte angebrachten Rippe in Schlitze in der Oberfläche von Wärmedämmplatten eines Unterdaches einlegbar sind. Dabei können mehrere Wärmesammlerelemente zu einer Verlegeeinheit zusammengefaßt sein, wobei sich die Stützprofile entweder über die gesamte Breite der Einheit oder auch über diese hinaus erstrecken.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Wärmesammlerelementes gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt durch ein auf dem Dach verlegtes Wärmesammlerelement,
Fig. 3 einen Schnitt durch ein Wärmesammlerrohr,
Fig. 4 einen Schnitt durch ein Stützprofil.
Das in Fig. 1 dargestellte Wärmesammlerelement 10 ist auf einem Rohrregister 11, zwei Stützprofilen 12 und zwei Abstandsschienen 13 aufgebaut. Das Rohrregister 11 besteht aus zwei Zirkulationsrohrabschnitten 15 und 16, welche mit Wärmesammlerrohren 17 vorzugsweise durch Verschweißen verbunden sind. Die Zirkulationsrohrabschnitte 15 und 16 sind auf der einen Seite offen und mit einem Rand 18 versehen, über welche ein nicht dargestellter Schlauchverbinder geschoben werden kann. Das andere Ende 19 des jeweiligen Zirkulationsrohrabschnittes ist verschlossen. Durch diesen Aufbau des Rohrregisters 11 ergibt sich eine Zwangsströmung innerhalb des Wärmesammlerelementes durch die Wärmesammlerrohre 17 vom einen Zirkulationsrohrabschnitt zum anderen. Das Rohrregister 11 liegt auf den Stützprofilen 12 auf und ist mit diesen in herkömmlicher Weise verbunden. Die Stützprofile 12 bestehen, wie aus Fig. 4 hervorgeht, aus einer Basisplatte 20, an welchen am einen Rand ein Querstreifen 21 anschließt, der senkrcht zur Basisplatte 20 nach oben verläuft. Am oberen Rand dieses Querstreifens 21 ist ein abgewinkelter Auflagerand 22 ausgebildet, der zur Befestigung bzw. Halterung der Dacheindeckungsplatten dient. Auf der Unterseite der Basisplatte ist in einem gewissen Abstand vom freien Rand eine Rippe 23 ausgebildet, welche senkrecht nach unten verläuft und am unteren Rand eine nach der Seite weisende Messerkante 24 hat, welche sich, wie nachfolgend noch erläutert wird, beim Verlegen in das Material der Wärmedämmplatte einpreßt. Am Querstreifen 21 sind ferner Spannuten 25 ausgebildet, in welche Befestigungsmittel wie Schrauben oder Klemmen in bekannter Weise einschraubbar bzw. einsetzbar sind.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind im Querstreifen 21 Ausschnitte 30 ausgestanzt, welche einen Luftdurchtritt und das Durchführen der Zirkulationsrohrabschnitte 16 ermöglichen. Um die Stützprofile 12 in dem gewünschten Abstand voneinander festzuhalten, wobei es sich um einen Lattenabstand oder ein Vielfaches davon handeln kann, sind die Abstandsschienen 13 mit den Stützprofilen 12 verschraubt. Zu diesem Zweck sind an den Abstandsschienen 13 Langlöcher 31 vorgesehen, durch welche Schrauben 32 greifen, die in die Spannuten 25 eingeschraubt sind.
Ein derart aufgebautes Wärmesammlerelement hat den Vorteil, daß es einerseits als kompakte Einheit industriell hergestellt werden kann, und andererseits an die Verhältnisse auf dem Dach leicht anpaßbar ist. So können beispielsweise durch Verstellen der Abstände der Stützprofile 12 mit Hilfe der Abstandsschienen 13 Anpassungen an Lattenabstände bzw. Befestigungsabstände vorgenommen werden.
In Fig. 3 ist ein Schnitt durch das Wärmesammlerrohr 17 dargestellt, aus welchem entnehmbar ist, daß eine Vielzahl von radial verlaufenden Rippen 35 etwa über einen Halbkreis des Rohres verteilt angeordnet sind, und daß vom anderen Halbkreis aus im Mittelbereich eine breite Rippe 36tangential vom Rohrumfang weg verläuft. Mit Hilfe dieser breiten Rippe wird die Luftströmung im Wärmesammlerelement beeinflußt.
In Fig. 2 ist der Aufbau eines Energiedaches dargestellt, bei welchem auf Sparren 40 Latten 41 in herkömmlicher Weise angeordnet sind. Über den Latten sind Wärmedämmplatten 42 verlegt, welche auf der Oberseite entweder Nuten 43 oder nicht dargestellte Schlitze aufweisen, in welche die Rippen 23 der Stützprofile 12 eines Wärmesammlerelementes einsetzbar sind. Für eine einwandfreie Wasserführung sind die Wärmedämmplatten in herkömmlicher Weise in Kunststoffolien eingelegt, welche die Wärmedämmplatten 42 von der Unterseite her umschließen und im Bereich der Dachlatte 41 wasserführend überlappen. Das dargestellte Wärmesammlerelement ist als Einheit aus zwei Stützprofilen 12 aufgebaut, wobei die Stützprofile im üblichen Lattenabstand voneinander angeordnet sind. Zwischen den Stützprofilen verlaufen die Wärmesammlerrohre 17, welche in einen Zirkulationsrohrabschnitt 15 münden. Auf dem Auflagerand 22 der Stützprofile 12 sind Dacheindeckungsplatten 46 in herkömmlicher Weise eingehängt, wobei zwischen den einzelnen Dacheindeckungsplatten Abstandselemente 47 angeordnet sind, welche mit einem Befestigungsstreifen um die Ziegelnase herumgreifen und ebenfalls an dem abgewinkelten Auflagerand gehalten sind. Durch diese Abstandselemente wird gewährleistet, daß eine großflächige Belüftung des Energiedaches sichergestellt ist, um die Luftzirkulation im Wärmesammlerelement in optimaler Weise zu gewährleisten. Am oberen Rand des Zirkulationsrohrabschnittes 15 ist ein weiteres Wärmesammlerelement mit Hilfe einer Flanschschelle 48 befestigt. Anstelle einer solchen Flanschschelle kann auch ein Schlauchverbinder Verwendung finden, insbesondere wenn eine flexible Ankupplung wünschenswert ist.

Claims

1. Wärmesammlerelement für ein Energiedach oder eine Energiefassade zur Gewinnung von Wärmeenergie aus Sonnenstrahlung bzw. aus der Umgebungswärme, wobei zum Energietransport ein Wärmeträgermedium durch mit die Oberfläche vergrößernden Rippen versehene Wärmesammlerrohre, welche mit Zirkulationsrohren baukastenartig zu einem Wärmesammlersystem zusammenbaubar sind, zirkuliert, und wobei Halterungen für Dachplatten vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte von Zirkulationsrohren (15, 16) und die dazwischen angeordneten Wärmesammlerrohre (17) an Stützprofilen (12) gehaltert sind und eine Einheit des einzeln verlegbaren Wärmesammlerelements (10) bilden, wobei der eine Zirkulationsrohrabschnitt (16) dem Vorlauf und der andere Zirkulationsrohrabschnitt (15) dem Rücklauf des Wärmeträgermediums innerhalb des Wärmesammlersystems zugeordnet ist, und daß die der Abdeckung dienenden Dachplatten (46) bzw. Fassadenelemente an den Stützprofilen (12) einhängbar sind.

2. Wärmesammlerelement nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützprofil (12) jeweils aus einer Basisplatte (20) mit einer daran nach einer Seite rechtwinkelig abstehenden Rippe (23) besteht, und daß an dem einen Rand der Basisplatte (20) auf der der Rippe (23) gegenüberliegenden Seite ein Querstreifen (21) verläuft, welcher an seiner freien Kante mit einem abgewinkelten Auflagerand (22) versehen ist.

3. Wärmesammlerelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützprofil (12) im Bereich des Querstreifens (21) mit Ausschnitten (30) für den Luftdurchtritt und die Durchführung der Zirkulationsrohrabschnitte (15, 16) versehen ist.

4. Wärmesammlerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß pro Wärmesammlerelement (10) zumindest zwei Stützprofile (12) Verwendung finden, welche mit Abstandsschienen (13) untereinander verbunden sind.

5. Wärmesammlerelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsschienen (13) gegen die Stirnseite der Stützprofile (12) anliegen oder in Schlitze eingelegt an den Stützprofilen befestigt sind.

6. Wärmesammlerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querstreifen (21) mit Spannuten (25) zum Anschrauben der Abstandsschienen (13) versehen ist.

7. Wärmesammlerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützprofile (12) mit der an der Basisplatte (20) angebrachten Rippe (23) in Schlitze (43) in der Oberfläche von Wärmedämmplatten (42) eines Unterdaches einlegbar sind.

8. Wärmesammlerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Wärmesammlerelemente (10) zu einer Verlegeeinheit zusammengefaßt sind, wobei sich die Stützprofile (12) entweder über die ganze Breite der Einheit oder auch über diese hinaus erstrecken.