DE9114555U1

DE9114555U1 - Sonnenkollektor

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Publication number: DE9114555U1
Application number: DE9114555U
Authority: DE
Original assignee: Solar Diamant-System 4441 Wettringen De GmbH
Current assignee: Solar Diamant-System 4441 Wettringen De GmbH
Priority date: 1991-11-22
Filing date: 1991-11-22
Publication date: 1992-01-16
Anticipated expiration: 2001-11-23

Description

^ö Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1 mit einem Eindeckrahmen und Randstreifen zur Halterung des Sonnenkollektors .

Sonnenkollektoren dienen zur Gewinnung von Wärmeenergie für eine Gebäude-, Brauchwasser- oder Schwimmbadbeheizung .

Ein gattungsgemäßer Sonnenkollektor ist aus dem deutsehen 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 Montageaufwand zur Folge hat.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Sonnenkollektor zu schaffen, bei dem auf diese Kunststoffplatte verzichtet wird, wobei dennoch eine gute Anpassung der Isolationsschicht an die bevorzugt konturierte Unterseite des Absorbers sichergestellt und ein verringerter Montageaufwand erreicht wird.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen gattungsgemäßen Sonnenkollektor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Schutzanspruches 1.

Vorteilhaft wird der selbsttragende, die Isolationsschicht bildende Körper aus Hartschaumstoff hergestellt und die weitere Isolierschicht aus gepreßter Mineralwolle. Die Mineralwolle ist üblicherweise temperaturfest

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für die im Sonnenkollektor auftretenden Temperaturen, die bis etwa 200⁰C reichen.

Die Mineralwolle sorgt für eine problemlose Anpassung der Isolierschicht an die Kontur des Absorbers. Zusätzlich ist vorteilhaft auf der Oberseite der Mineralwollelage noch ein vorteilhaft dunkel bis schwarz eingefärbtes Glasvlies aufgelegt, welches im wesentlichen dazu dient, die zwischen nebeneinander parallel liegenden Ab-¹^ 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 entspricht .
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Weiter ist vorteilhaft die Schrägstellung der Auflage im Inneren des Sonnenkollektors vorgesehen, wobei die Auflage einerseits an ihrer Oberseite den Absorber an dessen Randbereich trägt und an ihrer Unterseite einen keilförmigen Zwischenraum bildet, der das Eindrücken des Randbereiches der Mineralwollelage und der gegebenenfalls vorhandenen Glasvlieslage erleichtert. Außerdem wird durch diese Keilform eine für den Halt der Mineralwollelage ausreichende Klemmwirkung erzielt. Da die hier verwendete 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 Kunststoff- und/oder Metallfolie kaschiert sein.

Im Randbereich der Hartschaumplatt verlaufen durch diese vorteilhaft Be- und Entlüftungskanäle, die ein Beschlagen 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 Eindeckrahmen zur Halterung des Sonnenkollektors.

Bekannte Eindeckrahmen weisen vier etwa rechteckförmig angeordnete Rahmenwände auf, die beabstandet um die Seitenwände des Sonnenkollektors herum angeordnet und an ihren Enden miteinander verbunden sind, wobei die Rahmenwände etwa parallel zu den Seitenwänden verlaufen und mit ihren oberen Längskanten in das Winkelprofil des Sonnenkollektors hineinragen, wobei ihre unteren Längskanten jeweils etwa rechtwinklig nach au3en abgewinkelte Flanschabschnitte aufweisen. Bei dem beanspruchten Eindeckrahmen ist vorgesehen, daß ein erster Flanschabschnitt eine schräg nach oben einwärts verlaufende Außenkante aufweist, daß ein zweiter, an den ersten angrenzender Flanschabschnitt einen etwa senkrecht nach oben verlaufenden Ansatz aufweist, der an seinem oberen Ende nach außen zur Bildung eines Falzes umgebogen ist, und daß ein dritter dem zweiten gegenüberliegender Flanschabschnitt einen etwa senkrecht nach oben verlaufenden Ansatz aufweist.

Je ein Eindeckrahmen dient zur Aufnahme eines Sonnenkollektors, wobei der Eindeckrahmen als vorgefertigtes Teil den Kollektor an allen vier Seiten abdichtet und mit diesem 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 umlaufend an ihren flanschartig ausgebildeten Rändern mit Falzverbindungen ausgestattet, mittels welcher dann an Ort und Stelle die Verbindung der vorgefertigten Eindeckrahmen 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 Eindeckrahmen an, so werden an den Längsrändern erste und zweite Randstreifen mit Falzrändern an der Innenkante und schräg nach oben einwärts gebogener Außenkante angebracht. Diese Randstreifen ragen im Einbauzustand unter die vorhandene Dacheindeckung, üblicherweise Dachpfannen. Zum Schutz vor einem Eindringen von Flugschnee oder Schlagregen unter die Dachpfannen können die Randstreifen mit Schaumstoffstreifen versehen sein, die in der Längsrichtung verlaufen und von der Grundfläche der Randstreifen aufragen, so daß sie im Einbauzustand mit ausreichender Pressung an der Unterseite der benachbarten Dachpfanne anliegen.

Die Halterung der Eindeckrahmen auf der hölzernen Dachunterkonstruktion erfolgt vorzugsweise mittels eines entsprechend 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 Verstärkung einmal umgefalzt und drückt sich im zusammengebauten Zustand in die Moosgummischicht in dem nach außen vorragenden, im Querschnitt rechtwinkligen Profilteil des Kollektorrahmens.

Der Eindeckrahmen ist bevorzugt aus verzinktem Stahlblech gefertigt, er kann aber auch aus Edelstahlblech, Aluminium, Kupfer oder sonstigem korrosionsfesten und ausreichend tragfähigen Material bestehen. Zur Verwendung kommt dieser Eindeckrahmen insbesondere bei Anord-

nung des Kollektors in der Dacheindeckung, d.h. als Teil der Dachhaut. Verwendbar ist aber auch für Überdachanordnungen parallel zu einem geneigten Dach oder bei Aufstellung mittels Ständern auf Flachdächern.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Sie zeigt in

Figur 1 einen Querschnitt durch den Randbereich eines

erfindungsgemäßen Sonnenkollektors, in

Figur 2 eine Draufsicht auf zwei übereinanderliegende Reihen von Eindeckrahmen mit Randstreifen, in 15

Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Figur 2, und in

Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Figur 2.

Mit Bezugnahme auf Figur 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 ausbildender Absorber 6 und von diesem beabstandet eine Glasabdeckung 4 angeordnet.

Die im wesentlichen senkrecht verlaufende Seitenwand 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 Glasabdeckung 4 ist eine Gummidichtung 13 angeordnet. Weiterhin 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 Isolierschicht 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 ¹^ Wärmeübertragungsmediums ausgestattet.

Ein Lüftungskanal 16 verbindet die Atmosphäre mit dem Raum zwischen Glasplatte 4 und Absorber 6, wozu im geeigneten Innenbereich des Gehäuses 12 mindestens eine öffnung 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 Seitenwänden 12 einstückig ist. Das Winkelprofil 8 greift über einen Eindeckrahmen 20, der zur Befestigung des Sonnenkollektors dient. Da dieser Eindeckrahmen 20 üblicherweise aus Metall besteht, ist zur Herabsetzung von Wärmeverlusten zwischen dem Winkelprofil 8 und dem Rahmen 20 ein Moosgummiprofil 15 angeordnet. Die Seitenwände des Gehäuses bestehen aus einem gezogenen Profil aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK), das auf Gehrung geschnitten und zu einem vierseitigen Rahmen verbunden ist. Dieser Werkstoff besteht z.B. zu 70% aus Glasfasern und zu 30% aus Harz, wobei der thermische Ausdehnungskoeffizient dem von Glas entspricht. Die Wärmeleitfähigkeit dieses Materials ist zudem vorteilhaft niedrig.

Mit Bezugnahme auf Figur 2 sind zwei übereinanderliegende Reihen von Eindeckrahmen 20 mit ersten Randstreifen

30 und zweiten Randstreifen 40 dargestellt.

In Figur 3 ist der Eindeckrahmen 20 mit einem aufrechtstehenden Falz 21 auf dem linken Rand und einem aufgebogenen Ansatz 22 auf dem rechten Rand dargestellt, wobei die obere Kante 23 des Eindeckrahmens nach innen umgefalzt ist.

Den Falz 21 untergreift ein aufrecht stehender Ansatz 31 des ersten Randstreifens 30 zur Bildung einer formschlüssigen Verbindung. Der andere Rand des ersten Randstreifens 30 ist zu einer schräng nach oben einwärts weisenden Außenkante 32 geformt. Oberhalb der Außenkante 32
ist eine Dachpfanne 50 angedeutet.
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Den aufgebogenen Ansatz 22 umgreift ein Falz 41 des zweiten Randstreifens 40. An der rechten Seite des zweiten
Randstreifens 40 ist eine schräg nach oben einwärts verlaufende Außenkante 42 angeformt. Auf den Randstreifen
30 und 40 ist je ein Dichtungsstreifen 60 angedeutet.

Mit Bezugnahme auf Figur 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 angedeuteten Dachlatte 80 befestigt ist. An seinem unteren Rand besitzt jeder Eindeckrahmen 20 einen nach unten und hinten umgekanteten Falzrand 25, der bei Anordnung zweier Eindeckrahmen 20 übereinander zusammen mit der Außenkante 24 des benachbarten Eindeckrahmens 20 eine Falzverbindung bildet. An dem unteren Eindeckrahmen 20, an den sich nach unten hin kein weiterer Eindeckrahmen anschließt, 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 nachfolgenden Dachpfannen 50 hergestellt.

Claims

Schutzansprüche:

1. Sonnenkollektor mit einer in einem Gehäuse angeordneten Isolationsschicht, einem auf der Isolationsschicht angeordneten, Kanäle ausbildenden Absorber
(6) und einer oberhalb des Absorbers (6) beabstandet

angeordneten Glasabdeckung (4), wobei die im wesent-15

liehen 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 Auflage (5) und eine Einfassung für den Absorber (6) gebildet wird,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Isolationsschicht (9) ein selbsttragender

Körper ist und daß zwischen dieser Isolationsschicht

(9) und dem Absorber (6) mindestens eine weitere Isolationsschicht (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 gekennzeichnet, daß die weitere Isolationsschicht (10) aus gepreßter Mineralwolle oder Glasseide gefertigt ist.

4. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Isolationsschicht (11) zwischen der weiteren Isolationsschicht (10) und dem Absorber

angeordnet ist.
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5. Sonnenkollektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Isolationsschicht (11) aus dunklem Glasvlies gefertigt ist.

6. Sonnenkollektor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (5) eine zum freien Rand aufwärts verlaufende Schrägung aufweist.

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7. Sonnenkollektor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht (9) auf zumindest einer ihrer Oberflächen mit einer Kunststoff- oder Metallfolie, vorzugsweise

Aluminiumfolie, kaschiert ist.
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8. Sonnenkollektor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Randbereich der Isolationsschicht (9, 10, 11) Luftkanäle vorgesehen sind, die den Raum zwischen der Glasabdeckung

(4) und dem Absorger (6) mit der Atmosphäre verbinden.

9. Sonnenkollektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkanäle (16) mit Luftfiltern und/oder Molekularsieben ausgestattet sind.

10. Eindeckrahmen (20) zur Halterung eines Sonnenkollektors nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Eindeckrahmen (4) etwa rechteckförmig angeordnete Rahmenwände aufweist, die beabstandet um die Seitenwände (12) des Sonnenkollektors herum angeordnet und an ihren freien Enden miteinander verbunden

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sind, wobei die Rahmenwände etwa parallel zu den Seitenwänden (12) verlaufen und mit ihren oberen Längskanten in das Winkelprofil (8) des Sonnenkollektors hineinragen und ihre unteren Längskanten jeweils etwa rechtwinklig nach außen abgewinkelte Flanschabschnitte aufweisen,

dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Flanschabschnitt eine schräg nach oben einwärts verlaufende
Außenkante (24) aufweist, daß ein zweiter, an den

ersten angrenzender Flanschabschnitt einen etwa senkrecht nach oben verlaufenden Ansatz aufweist, der an seinem oberen Ende nach außen zur Bildung eines Falzes (21) umgebogen ist, und daß ein dritter, dem
zweiten gegenüberliegender Flanschabschnitt einen

¹^ etwa senkrecht nach oben verlaufenden Ansatz (22)

aufweist.

11. Eindeckrahmen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, 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 gekennzeichnet, daß ein vierter Flanschabschnitt (25) an seinem freien Ende umgefalzt ist.

13. Eindeckrahmen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenwände an ihren oberen Längskanten umgefalzt sind.

14. Erster Randstreifen (30) zur Halterung eines Eindeckrahmens (20) nach einem der Ansprüche 10 bis 13 auf einer Fläche, insbesondere auf einem Pfannendach,

mit einer Länge etwa gleich der des ersten Flanschabschnittes und einer zur Länge verhältnismäß geringen, etwa gleichmäßigen Breite,

dadurch gekennzeichnet, daß an seiner einen Längskante ein etwa senkrecht nach oben verlaufender Ansatz (31) angeordnet ist und an seiner anderen Längskante

eine schräg nach oben einwärts verlaufende Außenkan-5

te (32) angeformt ist.

15. Erster Randstreifen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Ansatzes (31) etwa gleich der Innenhöhe des Falzes (21) des Eindeckrahmens (20) ist.

16. Zweiter Randstreifen (40) zur Halterung eines Eindeckrahmens (20) nach einem der Ansprüche 10 bis

auf einer Fläche, insbesondere auf einem Pfannen-15

dach, mit einer Länge etwa gleich der des dritten Flanschabschnittes und einer zur Länge verhältnismäßig 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 seiner anderen Längskante eine schräg nach oben einwärts 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-

druch gekennzeichnet, daß er aus Edelstahlblech, Kupferblech, Aluminiumblech oder Titanzinkblech gefertigt ist.