DE4232367A1 - Sonnenkollektor - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 mit einem
Eindeckrahmen und Randstreifen zur Halterung des Sonnen
kollektors.
Sonnenkollektoren dienen zur Gewinnung von Wärmeenergie
für eine Gebäude-, Brauchwasser- oder Schwimmbadbehei
zung.
Ein gattungsgemäßer Sonnenkollektor ist aus dem deut
schen Gebrauchsmuster 79 30 234 bekannt.
Als nachteilig wird bei diesem bekannten Sonnenkollektor
angesehen, daß unterhalb der Isolationsschicht eine als
Boden dienende Kunststoffplatte erforderlich ist, die
die Isolationsschicht unterstützt, was einen hohen Monta
geaufwand zur Folge hat.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ei
nen Sonnenkollektor zu schaffen, bei dem auf diese Kunst
stoffplatte verzichtet wird, wobei dennoch eine gute An
passung der Isolationsschicht an die bevorzugt konturier
te Unterseite des Absorbers sichergestellt und ein ver
ringerter Montageaufwand erreicht wird.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen gattungsge
mäßen Sonnenkollektor mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Patentanspruches 1.
Vorteilhaft wird der selbsttragende, die Isolations
schicht bildende Körper aus Hartschaumstoff hergestellt
und die weitere Isolierschicht aus gepreßter Mineralwol
le. Die Mineralwolle ist üblicherweise temperaturfest
für die im Sonnenkollektor auftretenden Temperaturen
die bis etwa 200°C reichen.
Die Mineralwolle sorgt für eine problemlose Anpassung
der Isolierschicht an die Kontur des Absorbers. Zusätz
lich ist vorteilhaft auf der Oberseite der Mineralwolle
lage noch ein vorteilhaft dunkel bis schwarz eingefärb
tes Glasvlies aufgelegt, welches im wesentlichen dazu
dient, die zwischen nebeneinander parallel liegenden Ab
sorberstreifen sichtbare unterliegende Mineralwollelage
optisch zu kaschieren. Deshalb ist auch die dunkle bzw.
schwarze Einfärbung des Glasvlieses vorgesehen, die dann
im wesentlichen der Farbe der Absorberoberfläche ent
spricht.
Weiter ist vorteilhaft die Schrägstellung der Auflage im
Inneren des Sonnenkollektors vorgesehen, wobei die Aufla
ge einerseits an ihrer Oberseite den Absorber an dessen
Randbereich trägt und an ihrer Unterseite einen keilför
migen Zwischenraum bildet, der das Eindrücken des Randbe
reiches der Mineralwollelage und der gegebenenfalls vor
handenen Glasvlieslage erleichtert. Außerdem wird durch
diese Keilform eine für den Halt der Mineralwollelage
ausreichende Klemmwirkung erzielt. Da die hier verwende
te Hartschaumplatte selbsttragend ist, ist unterseitig
eine Platte als Boden nicht erforderlich.
Zum Schutz der Hartschaumplatte gegen Beschädigung kann
diese vorteilhaft ober- und/oder unterseitig mit Kunst
stoff- und/oder Metallfolie kaschiert sein.
Im Randbereich der Hartschaumplatte verlaufen durch diese
vorteilhaft Be- und Entlüftungskanäle, die ein Beschla
gen der Glasabdeckung des Kollektors verhindern. Eine
bei Sonnenkollektoren sonst häufig vorgesehene und sehr
aufwendige Evakuierung ist hier nicht erforderlich.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiter einen Eindeck
rahmen zur Halterung des Sonnenkollektors.
Bekannte Eindeckrahmen weisen vier etwa rechteckförmig
angeordnete Rahmenwände auf, die beabstandet um die Sei
tenwände des Sonnenkollektors herum angeordnet und an
ihren Enden miteinander verbunden sind, wobei die Rahmen
wände etwa parallel zu den Seitenwänden verlaufen und
mit ihren oberen Längskanten in das Winkelprofil des Son
nenkollektors hineinragen, wobei ihre unteren Längskan
ten jeweils etwa rechtwinklig nach außen abgewinkelte
Flanschabschnitte aufweisen. Bei dem beanspruchten Ein
deckrahmen ist vorgesehen, daß ein erster Flanschab
schnitt eine schräg nach oben einwärts verlaufende Augen
kante aufweist, daß ein zweiter, an den ersten angrenzen
der Flanschabschnitt einen etwa senkrecht nach oben ver
laufenden Ansatz aufweist, der an seinem oberen Ende
nach außen zur Bildung eines Falzes umgebogen ist, und
daß ein dritter dem zweiten gegenüberliegender Flansch
abschnitt einen etwa senkrecht nach oben verlaufenden An
satz aufweist.
Je ein Eindeckrahmen dient zur Aufnahme eines Sonnenkol
lektors, wobei der Eindeckrahmen als vorgefertigtes Teil
den Kollektor an allen vier Seiten abdichtet und mit die
sem zusammen beispielsweise in eine Dachfläche als Teil
der Dachhaut montiert wird. Dabei sind die Eindeckrahmen
sowohl einzeln verwendbar als auch nebeneinander und
übereinander anreihbar. Hierzu sind die Eindeckrahmen um
laufend an ihren flanschartig ausgebildeten Rändern mit
Falzverbindungen ausgestattet, mittels welcher dann an
Ort und Stelle die Verbindung der vorgefertigten Eindeck
rahmen erfolgt.
Vorteilhaft ist hierzu vorgesehen, daß die Wandstärke
des Ansatzes etwa gleich der Spaltbreite des Falzes ist
und daß die Höhe des Ansatzes etwa gleich der Innenhöhe
des Falzes ist. Zur Bildung glatter, verstärkter und
griffsicherer Kanten ist weiter vorteilhaft vorgesehen,
daß ein vierter Flanschabschnitt an seinem freien Ende
umgefalzt ist und daß die Rahmenwände an ihren oberen
Längskanten umgefalzt sind.
Schließt sich an den Eindeckrahmen ein weiterer Eindeck
rahmen an, so werden an den Längsrändern erste und zwei
te Randstreifen mit Falzrändern an der Innenkante und
schräg nach oben einwärts gebogener Außenkante ange
bracht. Diese Randstreifen ragen im Einbauzustand unter
die vorhandene Dacheindeckung, üblicherweise Dachpfan
nen. Zum Schutz vor einem Eindringen von Flugschnee oder
Schlagregen unter die Dachpfannen können die Randstrei
fen mit Schaumstoffstreifen versehen sein, die in der
Längsrichtung verlaufen und von der Grundfläche der Rand
streifen aufragen, so daß sie im Einbauzustand mit aus
reichender Pressung an der Unterseite der benachbarten
Dachpfanne anliegen.
Die Halterung der Eindeckrahmen auf der hölzernen Dach
unterkonstruktion erfolgt vorzugsweise mittels eines ent
sprechend gebogenen, die Dachlatte umgreifenden sowie
hinter den widerhakenartig abgekanten Randstreifen am
oberen Ende des Eindeckrahmens greifenden Hakenblechs.
Der mit dem Sonnenkollektorrahmen in Eingriff gelangende
umlaufende obere Rand des Eindeckrahmens ist zur Verstär
kung einmal umgefalzt und drückt sich im zusammengebau
ten Zustand in die Moosgummischicht in dem nach außen
vorragenden, im Querschnitt rechtwinkligen Profilteil
des Kollektorrahmens.
Der Eindeckrahmen ist bevorzugt aus verzinktem Stahl
blech gefertigt, er kann aber auch aus Edelstahlblech,
Aluminium, Kupfer oder sonstigem korrosionsfesten und
ausreichend tragfähigen Material bestehen. Zur Verwen
dung kommt dieser Eindeckrahmen insbesondere bei Anord
nung des Kollektors in der Dacheindeckung, d. h. als Teil
der Dachhaut. Verwendbar ist aber auch für Überdachanord
nungen parallel zu einem geneigten Dach oder bei Aufstel
lung mittels Ständern auf Flachdächern.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbei
spiels in einer schematischen Zeichnung näher erläutert.
Sie zeigt in
Fig. 1 einen Querschnitt durch den Randbereich eines
erfindungsgemäßen Sonnenkollektors, in
Fig. 2 eine Draufsicht auf zwei übereinanderliegende
Reihen von Eindeckrahmen mit Randstreifen, in
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig.
2, und in
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fi
gur 2.
Mit Bezugnahme auf Fig. 1 weist ein Sonnenkollektor 1
eine in einem Gehäuse 2 angeordnete Isolierschicht 9,
eine darauf angeordnete weitere Isolierschicht 10 und
eine darauf angeordnete dritte Isolierschicht 11 auf.
Auf der dritten Isolierschicht ist ein Kanäle ausbilden
der Absorber 6 und von diesem beabstandet eine Glasab
deckung 4 angeordnet.
Die im wesentlichen senkrecht verlaufende Seitenwand 12
des Gehäuses 2 ist im Bereich ihrer Oberkante senkrecht
nach innen abgewinkelt und bildet eine Auflage 3 für die
Glasabdeckung 4. Zwischen der Auflage 3 und der Glasab
deckung 4 ist eine Gummidichtung 13 angeordnet. Weiter
hin ist zur Abdichtung in der durch eine vorspringende
Kante 7 gebildeten Nut eine umlaufende Silikondichtung
angebracht.
Die Seitenwand 12 ist am Rand der Auflage 3 senkrecht
nach unten abgewinkelt, dann knapp über der Isolier
schicht 10 entgegengesetzt abgewinkelt und verläuft von
da schräg aufwärts nach innen. Hierdurch wird oberseitig
eine Auflage 5 für den Absorber 6 und unterseitig ein
keilförmiger Klemmspalt für die Isolierschichten 10 und
11 gebildet. Der Absorber 6 weist Kanäle auf, in denen
ein Wärmeübertragungsmedium zirkuliert. Er ist ferner
mit Anschlußstutzen 14 für die Zu- bzw. Abführung des
Wärmeübertragungsmediums ausgestattet.
Ein Lüftungskanal 16 verbindet die Atmosphäre mit dem
Raum zwischen Glasplatte 4 und Absorber 6, wozu im geeig
neten Innenbereich des Gehäuses 12 mindestens eine Öff
nung 17 vorgesehen ist. Dieser Lüftungskanal 16 kann zur
Filterung der ein- und ausströmenden Luft mit kleinen
Filtern oder auch mit Molekularsieben zur Trocknung der
Luft ausgerüstet sein.
Auf der Außenseite der Seitenwände 12 ist ein nach unten
gerichtetes Winkelprofil 8 angeordnet, das mit den Sei
tenwänden 12 einstückig ist. Das Winkelprofil 8 greift
über einen Eindeckrahmen 20, der zur Befestigung des Son
nenkollektors dient. Da dieser Eindeckrahmen 20 üblicher
weise aus Metall besteht, ist zur Herabsetzung von Wärme
verlusten zwischen dem Winkelprofil 8 und dem Rahmen 20
ein Moosgummiprofil 15 angeordnet. Die Seitenwände des
Gehäuses bestehen aus einem gezogenen Profil aus glasfa
serverstärktem Kunststoff (GFK), das auf Gehrung ge
schnitten und zu einem vierseitigen Rahmen verbunden
ist. Dieser Werkstoff besteht z. B. zu 70% aus Glasfasern
und zu 30% aus Harz, wobei der thermische Ausdehnungs
koeffizient dem von Glas entspricht. Die Wärmeleitfähig
keit dieses Materials ist zudem vorteilhaft niedrig.
Mit Bezugnahme auf Fig. 2 sind zwei übereinanderliegen
de Reihen von Eindeckrahmen 20 mit ersten Randstreifen
30 und zweiten Randstreifen 40 dargestellt.
In Fig. 3 ist der Eindeckrahmen 20 mit einem aufrecht
stehenden Falz 21 auf dem linken Rand und einem aufgebo
genen Ansatz 22 auf dem rechten Rand dargestellt, wobei
die obere Kante 23 des Eindeckrahmens nach innen umge
falzt ist.
Den Falz 21 untergreift ein aufrecht stehender Ansatz 31
des ersten Randstreifens 30 zur Bildung einer formschlüs
sigen Verbindung. Der andere Rand des ersten Randstrei
fens 30 ist zu einer schräg nach oben einwärts weisen
den Außenkante 32 geformt. Oberhalb der Außenkante 32
ist eine Dachpfanne 50 angedeutet.
Den aufgebogenen Ansatz 22 umgreift ein Falz 41 des zwei
ten Randstreifens 40. An der rechten Seite des zweiten
Randstreifens 40 ist eine schräg nach oben einwärts ver
laufende Außenkante 42 angeformt. Auf den Randstreifen
30 und 40 ist je ein Dichtungsstreifen 60 angedeutet.
Mit Bezugnahme auf Fig. 4 weist ein Eindeckrahmen 20 an
seinem oberen Rand eine schräg nach einwärts verlaufende
Außenkante 24 auf, die von einem Hakenblech 70 hinter
griffen wird, welches wiederum an einer in der Figur an
gedeuteten Dachlatte 80 befestigt ist. An seinem unteren
Rand besitzt jeder Eindeckrahmen 20 einen nach unten und
hinten umgekanteten Falzrand 25, der bei Anordnung zwei
er Eindeckrahmen 20 übereinander zusammen mit der Augen
kante 24 des benachbarten Eindeckrahmens 20 eine Falzver
bindung bildet. An dem unteren Eindeckrahmen 20, an den
sich nach unten hin kein weiterer Eindeckrahmen an
schließt, wird der Falzrand 25 einfach flachgedrückt und
es wird hier mittels einer an sich bekannten Bleischürze
90 ein dichter Abschluß an die nach unten hin nachfolgen
den Dachpfannen 50 hergestellt.
Claims (18)
1. Sonnenkollektor mit einer in einem Gehäuse angeordne
ten Isolationsschicht, einem auf der Isolations
schicht angeordneten, Kanäle ausbildenden Absorber
(6) und einer oberhalb des Absorbers (6) beabstandet
angeordneten Glasabdeckung (4), wobei die im wesent
lichen senkrecht verlaufenden Seitenwände (12) des
Gehäuses (2) im Bereich ihrer Oberkante senkrecht
nach innen abgewinkelt sind und eine Auflage (3) für
die Glasabdeckung (4) bilden, am Rand dieser Auflage
(3) senkrecht nach unten abgewinkelt sind und erneut
nach innen abgewinkelt verlaufen, wodurch eine Aufla
ge (5) und eine Einfassung für den Absorber (6) ge
bildet wird,
dadurch gekennzeichnet
daß die Isolationsschicht (9) ein selbsttragender
Körper ist und daß zwischen dieser Isolationsschicht
(9) und dem Absorber (6) mindestens eine weitere Iso
lationsschicht (10, 11) angeordnet ist.
2. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die selbsttragende Isolationsschicht (9)
aus Hartschaumstoff oder gepreßtem Isoliermaterial
gefertigt ist.
3. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die weitere Isolationsschicht (10) aus ge
preßter Mineralwolle oder Glasseide gefertigt ist.
4. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß eine dritte Isolationsschicht (11) zwischen
der weiteren Isolationsschicht (10) und dem Absorber
angeordnet ist.
5. Sonnenkollektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die dritte Isolationsschicht (11) aus dunk
lem Glasvlies gefertigt ist.
6. Sonnenkollektor nach einem der vorangegangenen An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (5)
eine zum freien Rand aufwärts verlaufende Schrägung
aufweist.
7. Sonnenkollektor nach einem der vorangegangenen An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolations
schicht (9) auf zumindest einer ihrer Oberflächen
mit einer Kunststoff- oder Metallfolie, vorzugsweise
Aluminiumfolie, kaschiert ist.
8. Sonnenkollektor nach einem der vorangegangenen An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Randbereich
der Isolationsschicht (9, 10, 11) Luftkanäle vorge
sehen sind, die den Raum zwischen der Glasabdeckung
(4) und dem Absorber (6) mit der Atmosphäre verbin
den.
9. Sonnenkollektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Luftkanäle (16) mit Luftfiltern
und/oder Molekularsieben ausgestattet sind.
10. Eindeckrahmen (20) zur Halterung eines Sonnenkollek
tors nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei
der Eindeckrahmen (4) etwa rechteckförmig angeordne
te Rahmenwände aufweist, die beabstandet um die Sei
tenwände (12) des Sonnenkollektors herum angeordnet
und an ihren freien Enden miteinander verbunden
sind, wobei die Rahmenwände etwa parallel zu den Sei
tenwänden (12) verlaufen und mit ihren oberen Längs
kanten in das Winkelprofil (8) des Sonnenkollektors
hineinragen und ihre unteren Längskanten jeweils et
wa rechtwinklig nach außen abgewinkelte Flanschab
schnitte aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Flanschab
schnitt eine schräg nach oben einwärts verlaufende
Außenkante (24) aufweist, daß ein zweiter, an den
ersten angrenzender Flanschabschnitt einen etwa senk
recht nach oben verlaufenden Ansatz aufweist, der an
seinem oberen Ende nach außen zur Bildung eines Fal
zes (21) umgebogen ist, und daß ein dritter, dem
zweiten gegenüberliegender Flanschabschnitt einen
etwa senkrecht nach oben verlaufenden Ansatz (22)
aufweist.
11. Eindeckrahmen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß die Wandstärke des Ansatzes (22) etwa
gleich der Spaltbreite des Falzes (21) ist und daß
die Höhe des Ansatzes (22) etwa gleich der Innenhöhe
des Falzes (21) ist.
12. Eindeckrahmen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß ein vierter Flanschabschnitt (25) an seinem
freien Ende umgefalzt ist.
13. Eindeckrahmen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß die Rahmenwände an ihren oberen Längskanten
umgefalzt sind.
14. Erster Randstreifen (30) zur Halterung eines Eindeck
rahmens (20) nach einem der Ansprüche 10 bis 13 auf
einer Fläche, insbesondere auf einem Pfannendach,
mit einer Länge etwa gleich der des ersten Flansch
abschnittes und einer zur Länge verhältnismäßig gerin
gen, etwa gleichmäßigen Breite,
dadurch gekennzeichnet, daß an seiner einen Längskan
te ein etwa senkrecht nach oben verlaufender Ansatz
(31) angeordnet ist und an seiner anderen Längskante
eine schräg nach oben einwärts verlaufende Außenkan
te (32) angeformt ist.
15. Erster Randstreifen nach Anspruch 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Höhe des Ansatzes (31) etwa
gleich der Innenhöhe des Falzes (21) des Eindeckrah
mens (20) ist.
16. Zweiter Randstreifen (40) zur Halterung eines Ein
deckrahmens (20) nach einem der Ansprüche 10 bis 13
auf einer Fläche, insbesondere auf einem Pfannen
dach, mit einer Länge etwa gleich der des dritten
Flanschabschnittes und einer zur Länge verhältnis
mäßig geringen, etwa gleichmäßigen Breite,
dadurch gekennzeichnet, daß seine eine Längskante
einen etwa senkrecht nach oben verlaufenden Ansatz
aufweist, der an seinem oberen Ende nach außen zur
Bildung eines Falzes (41) umgebogen ist und an sei
ner anderen Längskante eine schräg nach oben ein
wärts verlaufende Außenkante (42) angeformt ist.
17. Zweiter Randstreifen (40) nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Innenhöhe des Falzes (41)
etwa gleich der Höhe des Ansatzes (22) ist.
18. Eindeckrahmen nach einem der Ansprüche 10 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß er aus Edelstahlblech,
Kupferblech, Aluininiumblech oder Titanzinkblech ge
fertigt ist.
Priority Applications (1)
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DE4232367A DE4232367A1 (de) | 1991-11-22 | 1992-09-26 | Sonnenkollektor |
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DE4232367A1 true DE4232367A1 (de) | 1993-05-27 |
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ID=25918905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4232367A Ceased DE4232367A1 (de) | 1991-11-22 | 1992-09-26 | Sonnenkollektor |
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