FI126124B - Aurinkokeräin, rakennuksen vesikatto, rakennus ja aurinkoenergian talteenottojärjestelmä - Google Patents

Description

AURINKOKERÄIN, RAKENNUKSEN VESIKATTO, RAKENNUS JA AURINKOENERGIAN TALTEENOTTOJÄRJESTELMÄ

Keksinnön ala

Keksinnön kohteena on aurinkokeräin, rakennuksen vesikatto, rakennus ja aurinkoenergian talteenottojärjestelmä.

Keksinnön tausta

Ennestään tunnetaan aurinkokeräimiä, jotka käsittävät keräyselementtitason, joka absorboi auringon säteitä, ja joissa keräyselementtitason käsittämien keräyselementtien keräämä auringon säteiden aikaansaama lämpö on järjestetty johtumaan lämmönsiirtoväliaineputkistoon. Virtauttamalla lämmönsiirtoväliainetta putkiston kautta voidaan keräyselementteihin kerättyä lämpöä jatkuvana virtana siirtää haluttuun kohteeseen. Lämpö siirretään pois putkistossa ja käytetään hyödyksi. Esimerkiksi lämpö voidaan siirtää virtaavasta lämmönsiirtoväliaineesta lämmittämään rakennuksen sisätilaa tai käyttövettä. Lämpöä voidaan myös varastoida myöhempää tarvetta varten esimerkiksi johtamalla se lämpövarastoon, kuten lämmönvarastointikenttään. Ongelmina tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa on ollut, että ne ovat olleet rakenteeltaan monimutkaisia, kalliita valmistaa ja kuitenkin rakenteeltaan vaurioherkkiä. Erityisesti rakennuksen katon yhteydessä hyödynnettävät aurinkokeräimet ovat olleet alttiita vaurioille huonojen sääolojen vallitessa. Niiden rakenne ei ole esimerkiksi käyttäytynyt edullisesti olosuhteissa, joissa lunta ja jäätä kerääntyy aurinkokeräimen päälle. Rakenne on voinut taipua, murtua, vuotaa vettä lävitseen tai kerätä vettä, jäätä tai lehtiä päälleen. Aurinkokeräin onkin yleensä täytynyt asettaa vesikaton yläpuolelle varsinaisesta vesikatosta erilliseksi rakenteeksi. Näin aurinkokeräimen rakenteen mahdollinen rikkoutuminen ei ole aiheuttanut haittaa varsinaiselle rakennukselle. Edellä esitetty huomioon ottaen on ilmennyt tarve aiempaa paremmalle aurinkokeräinrakenteelle. Eräitä tunnetun tekniikan mukaisia ratkaisuja on esitetty mm. julkaisuissa FR2469674A1, DE9408608U1, US2012222371A1, BE985470A2, GB2349191A1, DE7705030U1, EP0028112A1 ja FR2398985.

Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on ratkaista edellä mainittuja tunnettujen ratkaisuiden ongelmia sekä jäljempänä keksinnön kuvauksessa esiin tuotavia ongelmia. Tavoitteena on mm. tuottaa aurinkoenergian keräyksen mahdollistava ratkaisu, joka on kestävä ja tehokas aurinkoenergian talteenotossa. Esille tuodaan mm. suoritusmuotoja jotka mahdollistavat kestävän rakenteen ja tehokkaan aurinkoenergian talteenoton valmistuskustannusten kannalta edullisesti. Esille tuodaan myös suoritusmuotoja, jotka mahdollistavat aurinkokeräimen käyttämisen rakennuksen vesikaton muodostamiseen. Esille tuodaan mm. suoritusmuotoja, jotka mahdollistavat lumen, veden ja jään kulkeutumisen tehokkaasti pois aurinkokeräimen päältä.

Keksinnön mukainen aurinkokeräin käsittää keräyselementtitason, joka käsittää joukon rinnakkaisia metallisia auringon säteitä absorboivia keräyselementtejä aurinkoenergian keräämiseksi. Keräyselementtitaso käsittää auringon puoleiseksi sovitettavalla sivullaan joukon paralleeleja, mainittujen metallisten keräyselementtien muodostamia pitkänomaisia harjanteita, ja harjanteiden välisiä pitkänomaisia syvänteitä, ja ainakin osa mainituista harjanteista käsittää sisällään kanavan lämmönsiirtoväliaineelle. Näin aikaansaadaan aurinkokeräin, joka on kestävä ja tehokas aurinkoenergian talteenotossa.

Aurinkokeräin käsittää auringon säteilyä olennaisesti läpäisevän päällystyksen keräyselementtitason, erityisesti sen keräyselementtien, päällä, joka muodostaa ainakin osan aurinkokeräimen ulkopinnasta. Päällystyksen etuna on sen kyky suojata keräyselementtejä ja eristää keräyselementit ulkoilmasta vähentäen näin ilman jäähdyttävää vaikutusta. Auringon säteilyn läpäisevyys mahdollistaa keräyselementtien tehokkaan lämpenemisen säteilyn vaikutuksesta. Päällystys on edullisesti näkyvää valoa läpäisevä ainakin auringon säteen tulosuunnassa. Päällystys on edullisesti läpinäkyvä, esimerkiksi kirkas. Näin myös näkyvä valo päätyy keräyselementin pintaan ja osaltaan lämmittää sitä. Keräyselementtitason, edullisesti sen harjanteiden, joiden sisällä on kanava lämmönsiirtoväliaineelle, ja päällystyksen välissä on ilmaväli/ilmavälejä. Harjanteen pinta ja päällystyksen pinta edullisesti rajaavat tätä ilmaväliä. Ilmaväli muodostaa tehokkaan eristeen ulkoilman ja keräyselementin välille vähentäen näin ulkoilman keräyselementtejä jäähdyttävää vaikutusta. Päällystys käsittää auringon puoleiseksi sovitettavalla sivullaan (suoraan tai vinosti ylöspäin katsovalla sivullaan) pitkänomaisia harjanteita, joiden sisälle (taustapuolella) mainitut keräyselementtien harjanteet ulottuvat, ja harjanteiden välisiä pitkänomaisia syvänteitä, jotka ulottuvat keräyselementtien syvänteiden sisälle. Näin rakenteen kuormituksen kesto ja lämmöntalteenottokyky ovat hyviä. Kun aurinkokeräimen ulkopinta on tällä tavoin muotoiltu, pysyy harjanteet hyvin puhtaina. Päällystys tukeutuu ainakin syvänteiden pohjiin. Syvänteiden pohjat muodostavat kukin keräyselementin kohdan, jonka kohdalla päällystys voidaan tukea keräyselementtiin aiheuttamatta ongelmallista lämpövuotoa tuennan kautta, sillä mainitut rakenteet eivät ole kanavan välittömässä läheisyydessä.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa mainitut metalliset keräyselementit ovat kukin profiilikappaleita, joiden poikkiprofiilit ovat profiilikappaleen pituussuunnassa olennaisesti samanlaisena jatkuvia. Näin aurinkokeräin on yksinkertainen valmistaa ja se soveltuu hyvin sulkemaan sisälleen pitkän kanavan lämmönsiirtoväliaineelle.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa mainitut metalliset keräyselementit ovat kukin ekstruudattuja profiilikappaleita. Näin keräyselementit on yksinkertainen ja edullinen valmistaa omaamaan pituussuunnassa olennaisesti samanlaisena jatkuvat profiilit. Prosessi myös mahdollistaa hyvin pitkien keräyselementtien muodostamisen, ja keräyselementtien pituuksien tarkan sovittamisen asennuskohteen kannalta optimaaliseksi, esimerkiksi leikkaamalla pitkistä profiileista sopivan pituisia. Näin voidaan valmistaa halutun pituisia, hyvinkin pitkiä keräyselementtejä, jotka ovat profiilikappaleita, joiden sisällä kulkee vain päistään avonainen kanava. Prosessi kykenee tuottamaan yksinkertaisesti ja tasalaatuisesti integraalin rakenteen omaavan monimutkaisenkin muodon.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa mainitut metalliset keräyselementit ovat kukin materiaaliltaan alumiinia tai alumiiniseosta. Tällöin etuna on mm. hyvä lämmön johtavuus ja hyvä soveltuvuus keräyselementtien valmistamiseen ekstruusioprosessilla. Alumiinimateriaalin ansiosta keräyselementit ovat myös kestäviä ja aurinkokeräin soveltuu hyvin muodostamaan osa vesikattoa.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa päällystys on auringon säteilyä olennaisesti läpäisevä, ja vettä tai ilmaa olennaisesti läpäisemätön. Veden läpäisemättömyys suojaa keräyselementtitasoa ja sen rakenteita. Näin se myös edistää aurinkokeräimen vedenpitävyyttä ja osaltaan mahdollistaa aurinkokeräimen käytön osana rakennuksen vesikattoa. Ilman läpäisemättömyys eristää keräyselementit tehokkaasti ulkoilmasta vähentäen näin ulkoilman keräyselementtejä jäähdyttävää vaikutusta.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa mainittujen harjanteiden, joiden sisällä on kanava lämmönsiirtoväliaineelle, kyljen/kylkien ja/tai huipun ja päällystyksen välissä on ilmaväli/ilmavälejä. Kyljet muodostavat yhden keräyselementin kuumimmaksi lämpenevistä kohdista. Erityisesti tämän kohdan eristäminen ulkoilmasta vähentää ulkoilman keräyselementtejä jäähdyttävää vaikutusta.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa päällystys tukeutuu myös mainittuihin kanavattomiin harjanteisiin. Syvänteiden pohjat ja mainitut kanavattomat harjanteet muodostavat kukin keräyselementin kohdan, jonka kohdalla päällystys voidaan tukea keräyselementtiin aiheuttamatta ongelmallista lämpövuotoa tuennan kautta, sillä mainitut rakenteet eivät ole kanavan välittömässä läheisyydessä.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa päällystys on levyn muodossa. Levy on yksinkertainen ja edullinen valmistaa. Levy on yksinkertainen valmistaa esimerkiksi ilmaa ja/tai vettä läpäisemättömäksi. Se on myös säteilyn tulosuunnassa muodostettavissa yksinkertaisesti ja edullisesti ohueksi, jolloin sen säteilyn läpäisevyys on hyvä.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa päällystys on muovia. Muovi on edullinen, helppo muotoilla, helppo muodostaa vettä ja ilmaa läpäisemätöttömäksi ja sen lämmön johtavuus ei ole suurta. Päällystys on edullisesti muovilevyn muodossa. Levy on edullisesti taivuteltu, jolloin siihen on voitu aikaansaada allaan olevaa keräyselementtitasoa mukaileva muoto. Päällystys on edullisesti materiaalipaksuudeltaan tasapaksu.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa keräyselementtien pituudet ovat ainakin 2 metriä, edullisemmin ainakin 3 metriä. Näin aurinkokeräin voi muodostaa merkittävän osan vesikatosta vähäisin saumakohdin.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa päällystys on tasaisesta poikkeava ja muotoiltu mukailemaan allaan olevan tukielementtitason muotoja. Näin sen ulkopinta voidaan muotoilla ohjaamaan sille saapuva vesi, lumi ja puunlehdet tehokkaasti pois pinnaltaan. Näin myös päällystyksen jäykkyyttä voidaan lisätä, ja tukea se muualle kuin kanavallisiin harjanteisiin.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa päällystys jatkuu yhtenäisenä useiden harjanteiden ylitse.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa lämmönsiirtoväliaineen kanava on harjanteen huipun kohdalla. Näin lämpö johtuu auringon säteilyn suunnan vaihtelusta riippumatta kullakin hetkellä kuumimmaksi lämpenevästä harjanteen kohdasta (esim. kanavaisen harjanteen kyljestä tai harjanteen huipusta) aina nopeasti kanavaan.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa harjanteen sisällä on ainoastaan yksi kanava. Näin harjanne voidaan muodostaa kapeaksi ja omaamaan kanavaa kohden suuren pinta-alan.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa auringon puoleiseksi sovitettavalla sivulla harjanteen ulkopinnan muoto ja lämmönsiirtoväliaineen kanavan muoto ovat symmetrisiä harjanteen huipun kautta kulkevan (harjanteen pituussuuntaisen) pystytason suhteen. Näin lämpö johtuu auringon säteilyn suunnan vaihtelusta riippumatta aina nopeasti kanavaan.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa harjanne käsittää huipun ja huipun vastakkaisilla puolilla eri suuntiin vinot kyljet, joiden välissä on lämmönsiirtoväliaineen kanava. Näin lämpö johtuu auringon säteilyn suunnan vaihtelusta riippumatta aina nopeasti kanavaan.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa päällystys on taivutetun levyn muodossa. Näin se voidaan yksinkertaisesti sovittaa mukailemaan keräyselementtitason muotoja.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa harjanteen, jonka sisällä on kanava, kyljet ovat tasaiset. Näin sen rakenne on yksinkertainen ja auringon säteilyn vastaanottokyky hyvä. Sen päälle on myös yksinkertainen sovittaa ja valmistaa päällystys, joka on taivutetun levyn muodossa, koska taivutusten välit voidaan jättää suoriksi.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa harjanne, jonka sisällä on kanava, käsittää sisällään lisäksi sisätilan, joka on edullisesti tyhjä tila.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa keräyselementit käsittävät kanavallisten harjanteiden kohdalla takasivullaan syvennykset. Näin keräyselementtien takapuolen lämmön eristävyys on hyvä, koska takasivun ja asennusalustan, kuten kattotuolirakenteen, väliin voi näin muodostua ilmaväli. Kun aurinkokeräintä käytetään muodostamaan osa vesikattoa, voi tämä ilmaväli myös edistää ilman vaihtuvuutta vesikaton ja kattotuolin välissä.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa harjanteet, joiden kunkin sisällä on kanava, kattavat keräyselementtien poikkipinta-alasta ainakin pääosan, edullisesti ainakin 70 %, edullisesti ainakin 80 %.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa kanavan kautta on johdettu tai voidaan johtaa kulkemaan lämmönsiirtoväliainetta.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa kukin mainittu keräyselementti on yksikappaleinen samaa materiaalia oleva elementti, joka muodostaa kanaval-lisen harjanteen valoa vastaanottavan ulkopinnan. Edullisesti lämmönsiirtoväli-aineen kanava on integraali osa keräyselementtiä. Näin rakenne on yksinkertainen, mutta kuitenkin lämmön siirron kannalta tehokas. Aurinkokeräimestä tulee näin myös kestävä, jolloin sen käyttö mm. vesikaton osana helpottuu.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa osa mainituista keräyselementtien muodostamista pitkänomaisista harjanteista ei käsitä sisällään kanavaa lämmönsiirtoväliaineelle. Näiden kanavattomien harjanteiden voidaan niin haluttaessa yksinkertaisesti muodostaa tiivis liitoskohta vierekkäisten keräyselementtien välillä. Kanavattomilla harjanteilla voidaan lisäksi tai vaihtoehtoisesti myös lisätä harjanteiden kokonaislukumäärä suureksi vaikka kanavia ei olisikaan tiheässä. Näin voidaan mm. elementtitason pinnan alaa kasvattaa. Samoin aurinkokeräimen jäykkyyteen voidaan näin vaikuttaa.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa aurinkokeräin käsittää joukon harjanteita, jotka käsittävät sisällään kanavan lämmönsiirtoväliaineelle, ja joukon harjanteita, jotka eivät käsitä sisällään kanavaa lämmönsiirtoväliaineelle, vuorottelevasti rinnakkain. Näin kanavattomien harjanteiden em. etuja voidaan tehokkaasti hyödyntää. Näin on aikaansaatavissa mm. suuri jäykkyys ja pinta-ala.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa mainitut harjanteet, jotka eivät käsitä sisällään kanavaa lämmönsiirtoväliaineelle ovat matalampia kuin harjanteet, jotka käsittävät sisällään kanavan lämmönsiirtoväliaineelle. Näin kanavattomat harjanteet eivät muodosta kanavallisia harjanteita varjostavaa rakennetta, mutta kuitenkin tuottavat muualla mainittuja etuja.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa aurinkokeräin käsittää vierekkäiset kanavan lämmönsiirtoväliaineelle sisällään käsittävät harjanteet, joiden välissä on harjanne, joka ei käsitä sisällään kanavaa lämmönsiirtoväliaineelle.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa kukin mainittu keräyselementti käsittää ainoastaan yhden harjanteen, jonka sisällä on kanava lämmönsiirtoväliaineelle. Näin keräyselementti on edullinen ja yksinkertainen muodostaa. Prosessilaitteisto mm. voidaan muodostaa yksinkertaisesti ja edullisesti. Esimerkiksi kun valmistus tapahtuu ekstruusiolla, on ekstruusioprosessi yksinkertainen hallita, sillä näin voidaan muodostaa poikkileikkaukseltaan pienikokoisia profiileita.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa vierekkäisten keräyselementtien välillä on saumakohta kanavattoman harjanteen kohdalla. Harjanteen kohdalla oleva sauma voidaan muodostaa yksinkertaisesti niin, että sauma on tiivis.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa päällystys jatkuu yhtenäisenä saumakohdan ylitse. Näin päällystys osaltaan tekee saumakohdasta tiiviin.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa vierekkäiset keräyselementit käsittävät toisiaan vasten limittymään asetetut vinot pitkittäisreunat. Edullisesti, yksi vierekkäisistä keräyselementeistä käsittää vinosti alaspäin suuntautuvan pitkittäisreunan, ja toinen mainituista vierekkäisistä keräyselementeistä käsittää vinosti ylöspäin suuntautuvan pitkittäisreunan, jotka pitkittäisreunat on asetettu limittymään niin, että mainittu vinosti alaspäin suuntautuva pitkittäisreuna peittää mainitun ylöspäin suuntautuvan pitkittäisreunan. Erityisesti, mainittu alaspäin suuntautuva pitkittäisreuna ulottuu keräyselementtitason paksuussuunnassa ylöspäin suuntautuvan pitkittäisreunan ylimmän kohdan tason alapuolelle. Rakenne mahdollistaa sen, että vaikka saumakohtaan, jossa vierekkäiset keräyselementit ovat liitetty toisiinsa, tulisi vesi niin se valuisi pois kulkeutumatta sauman sisään.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa mainittu metallinen keräyselementti muodostaa mainitun kanavan sisäseinät. Edullisesti mainittu kanava lämmönsiirtoväliaineelle on putkimainen. Edullisesti se on keräyselementin vastakkaisiin päätyihin muodostettuja kulkuaukkoja lukuun ottamatta umpinainen. Edullisesti kanava käsittää mainitun metallisen keräyselementin muodostamat sisäseinät lämmönsiirtoväliaineen ohjaamiseksi kanavassa.

Edullisesti kanava on sen pituussuuntaan nähden poikkisuunnassa kokonaan keräyselementin ympäröimä.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa mainittu keräyselementti aurinkoenergian keräämistä varten on metallia ja käsittää pitkänomaisen harjanteen, jonka sisällä on kanava lämmönsiirtoväliaineelle. Harjanne mahdollistaa auringon säteilyn tehokkaan keräämisen auringon sijainnin vaihteluista huolimatta. Harjanteen sisällä olevaan kanavaan lämpö johtuu tehokkaasti metallia pitkin. Keräyselementti omaa lisäksi edullisesti yllä sekä muualla hakemuksessa kuvatun laisia piirteitä ja niihin liittyviä etuja.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa harjanne käsittää huipun ja huipun vastakkaisilla puolilla eri suuntiin vinot kyljet, joiden välissä lämmönsiirtoväliaineen kanava on. Edullisesti harjanne on kokonaan mainittujen kylkien välissä.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa keräyselementti on profiilikappale, jonka poikkiprofiili on profiilikappaleen pituussuunnassa olennaisesti samanlaisena jatkuva. Keräyselementti on edullisesti ekstruudattu profiilikappale. Keräyselementti on edullisesti materiaaliltaan alumiinia tai alumiiniseosta.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa keräyselementti käsittää mainitun harjanteen kohdalla takasivullaan syvennyksen. Edullisesti keräyselementti käsittää ainoastaan yhden mainitunlaisen harjanteen.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa keräyselementti käsittää harjanteen vastakkaisilla puolilla pitkittäisreunat, jotka suuntautuvat keräyselementin etupuolelle päin. Nämä pitkittäisreunat ovat edullisesti muotoiltu muodostamaan vastinparit toisilleen, jolloin keräyselementtejä yhteen sovitettaessa kyseiset vierekkäisten keräyselementtien pitkittäisreunat muodostavat toisilleen vastinparit. Näin samanlaisia keräyselementtejä voidaan sijoittaa vierekkäin muodostamaan yhdessä tiivis keräyselementtitaso.

Keksinnön mukainen rakennuksen vesikatto aurinkoenergian keräämistä varten käsittää jonkin edellä kuvatun laisen aurinkokeräimen, joka muodostaa ainakin osan rakennuksen vesikattoa, erityisesti ainakin osan sen vettä pitävää rakennetta. Näin vesikaton päälle ei tarvitse asentaa erillistä aurinkokeräintä. Kokonaisuus on taloudellisesti edullista valmistaa, koska ei tarvita suurta määrää päällekkäisiä rakenteita. Samoin aurinkokeräin on yksinkertainen muodostaa omaamaan hyvin suuren pinta-alan, kun se järjestetään muodostamaan osa vesikattoa. Aurinkokeräin muodostaa edullisesti myös osan aurinkoenergian talteenottojärjestelmää, jota on tarkemmin kuvailtu seuraavissa kappaleissa ja muualla hakemuksessa.

Keksinnön mukainen rakennus käsittää jonkin edellä kuvatun laisen aurinkokeräimen. Edullisesti aurinkokeräin muodostaa ainakin osan rakennuksen vesikattoa, erityisesti ainakin osan rakennuksen vesikaton vettäpitävää rakennetta. Rakennus on näin energiatehokas, ja kuitenkin edullinen valmistaa. Aurinkokeräin muodostaa edullisesti myös osan aurinkoenergian talteenottojärjestelmää, jota on tarkemmin kuvailtu seuraavissa kappaleissa kappaleissa ja muualla hakemuksessa.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa aurinkokeräin on tuettu vesikaton alapuoliseen kattotuoliin. Kattotuoli voi olla esimerkiksi puusta valmistettu. Kiinnitys tapahtuu edullisesti kattotuolin palkkeihin.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa aurinkokeräin on edullisesti sijoitettu siten, että sen mainitut harjanteet ja syvänteet suuntautuvat vinosti alaspäin.

Keksinnön mukainen aurinkoenergian talteenottojärjestelmä käsittää jonkin edellä kuvatun laisen aurinkokeräimen tai vesikaton tai rakennuksen tai keräyselementin, ja välineet lämmönsiirtoväliaineen johtamiseksi mainitun lämmönsiirtoväliaineen kanavan kautta. Lämmönsiirtoaine, joka on johdettu mainitun kanavan kautta voi olla esimerkiksi nestettä, kuten esimerkiksi vettä tai vesipohjaista nestettä tai muuta tarkoitukseen sopivaa.

Edullisesti talteenottojärjestelmä käsittää välineet lämmön pois siirtämiseksi lämmönsiirtoväliaineesta. Nämä välineet edullisesti käsittävät välineet lämmön siirtämiseksi lämmön käyttökohteeseen tai lämpövarastoon. Lämpövarasto voi olla esimerkiksi maanalaisen lämmönvarastointikentän muodossa. Aurinkokeräin voi käsittää päällystyksellä peitettyjä keräyselementtejä ja peittämättömiä keräyselementtejä kytkettynä sarjaan, jolloin talteenottojärjestelmässä lämmönsiirtoväliaine on järjestetty kulkemaan päällystyksellä peittämättömien keräyselementtien kautta ja sen jälkeen päällystyksellä peitettyjen keräyselementtien kautta. Näin sarjaan asetetut päällystyksellä päällystämättömät ja päällystetyt keräyselementit voivat muodostaa esilämmitysvaiheen ja tulistusvaiheen.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa

Kuvio 1 esittää erään suoritusmuodon mukaisen aurinkokeräimen Kuvio 2 esittää suurennoksen kuviosta 1

Kuvio 3 esittää erään suoritusmuodon mukaisen keräyselementin

Kuvio 4 esittää kolmiulotteisesti kuvioiden 1-3 keräyselementin

Kuvio 5 esittää erään suoritusmuodon mukaisen rakennuksen, joka käsittää erään suoritusmuodon mukaisen vesikaton.

Kuvio 6 esittää erään suoritusmuodon mukaisen aurinkoenergian talteenottojärjestelmän.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Kuviossa 1 on esitetty poikkileikkaus erään suoritusmuodon mukaisesta aurinkokeräimestä 1 sen pään suunnasta kuvattuna, joka aurinkokeräin 1 käsittää keräyselementtitason, joka käsittää joukon rinnakkaisia metallisia auringon säteitä absorboivia keräyselementtejä 2 aurinkoenergian keräämiseksi. Aurinkokeräimen 1 rakenne on syvyyssuunnassa esitetyn poikkileikkauksen mukaisena jatkuva. Aurinkokeräin voi lisäksi käsittää kiinnitys- ja/tai -tukivälineitä keräyselementtien toisiinsa tai alustaan kiinnittämistä varten (ei esitetty). Aurinkokeräin 2, erityisesti sen keräyselementtitaso käsittää auringon puoleiseksi sovitettavalla sivullaan (kuviossa ylöspäin katsova sivu) joukon paralleeleja, mainittujen metallisten elementtien 2 muodostamia pitkänomaisia harjanteita R,r, ja harjanteiden R,r välisiä pitkänomaisia syvänteitä v, ja että ainakin osa mainituista harjanteista R,r käsittää sisällään kanavan 3 lämmönsiirtoväliaineelle. Kanava 3 käsittää sisäseinät lämmönsiirtoväliaineen ohjaamiseksi kanavassa. Harjanne R absorboi tehokkaasti auringon säteilyä riippumatta säteilyn suunnasta ja johtaa syntyneen lämmön suoraan sisällään kulkevaan kanavaan 3.

Mainitut metalliset keräyselementit 2 ovat kukin metallisia pitkänomaisia pro-fiilikappaleita, joiden poikkiprofiilit ovat edullisesti profiilikappaleen pituussuunnassa olennaisesti samanlaisena jatkuvia. Keräyselementissä voi kuitenkin olla kiinnitysreikiä tai kiinnitysmuotoja tai keräyselementtien päissä voi olla liitosmuotoiluja tiiviin liitoksen aikaansaamiseksi mahdollisesti peräkkäisten keräyselementtien välillä tai sitten keräyselementin ja päätyrakenteen välillä, joka päätyrakenne (ei esitetty) ohjaa lämmönsiirtoväliaineen pois aurinkokeräimestä. Mainitut metalliset keräyselementit 2 ovat edullisesti ekstruudauksella valmistettuja. Näin niiden poikkileikkaukset (poikkiprofiilit) on yksinkertaista muodostaa samanlaisena jatkuviksi. Näin on myös yksinkertaista valmistaa pitkä keräyselementti, joka käsittää putkimaisia sisätiloja. Keräyselementit voidaan valmistaa joko kattamaan olennaisesti koko keräyselementtitason pituus tai asettaa useita keräyselementtejä peräkkäin. Keräyselementtien 2 pituudet I on myös yksinkertainen sovittaa asennuskohteeseen sopivaksi leikkaamalla asennus-kohteeseen sopivan mittaisia profiilikappaleita ekstruudatusta pitkästä profiilista. Ekstruudauksen jälkeen voidaan profiiliin koneistaa muotoja kiinnitystä tai liitosmuotoilua varten. Mainitut metalliset keräyselementit 2 ovat edullisesti kukin materiaaliltaan alumiinia tai alumiiniseosta. Näin niiden lämmönsiirto-ominaisuudet ovat edulliset ja niiden valmistaminen on yksinkertaista. Erityisesti alumiinimateriaalin ekstruudaus on yksinkertaista toteuttaa.

Aurinkokeräin 1 käsittää edullisesti, kuten kuvion 1 suoritusmuodossa on esitetty, auringon säteitä olennaisesti läpäisevän päällystyksen 4 keräyselementtitason päällä, joka muodostaa ainakin osan aurinkokeräimen 1 ulkopinnasta. Päällystys 4 on edullisesti auringon säteitä hyvin läpäisevä, ja vettä tai ilmaa olennaisesti läpäisemätön. Päällystys 4 voi peittää koko aurinkokeräimen 1 keräyselementtitason, tai sitten vain osan aurinkokeräimen keräyselementtitasosta. On kuitenkin edullista, että päällystys 4 jatkuu yhtenäisenä useiden harjanteiden R ylitse, jolloin sen eristysvaikutus ja suojaava vaikutus tulevat voimakkaasti esille. Päällystys 4 voi estää veden pääsyn keräyselementtien väleihin ja edelleen niiden alapuolisiin rakenteisiin tehden aurinkokeräimestä vesitiiviin. Päällystys 4 jatkuu keräyselementtien harjanteiden R suunnassa edullisesti koko keräyselementtitason pituuden. Päällystyksen 4 etuna on lisäksi, että se suojaa keräyselementtejä 2 vaurioilta ja estää veden pääsyn kontaktiin niiden kanssa. Päällystyksen materiaali on edullisesti auringon säteilyä hyvin läpäisevää, mutta lämpöä huonosti johtavaa, jolloin sillä on lämpöä eristävä vaikutus. Näin ulkoilman keräyselementtejä 2 viilentävää vaikutusta voidaan vähentää. Nämä ominaisuudet saavutetaan mm. jos päällystys 4 on materiaaliltaan kirkasta muovia. Esitetyssä edullisessa suoritusmuodossa päällystys 4 on taivutellun muovilevyn muodossa. Päällystys 4 on materiaalipaksuudeltaan edullisesti tasapaksu, kuten kuvioissakin on esitetty, mikä on helposti aikaansaatavissa kun päällystys 4 on taivutellun muovilevyn muodossa. Päällystys 4 on tasaisesta poikkeava ja muotoiltu mukailemaan allaan olevan tukielementtitason muotoja. Erityisesti päällystys 4 käsittää auringon puoleiseksi sovitettavalla sivullaan pitkänomaisia harjanteita, joiden sisälle (päällystyksen taustapuolella) mainitut keräyselementtien harjanteet R ulottuvat. Näin päällystys 4 ja tukielementtitaso voivat muodostaa muotoiluillaan vastinparit toisilleen. Päällystys 4 käsittää edelleen harjanteiden välisiä pitkänomaisia syvänteitä, jotka ulottuvat keräyselementtien syvänteiden v sisälle. Näin aurinkokeräimen ulkopinnan muodostava päällystys on huomattavasti jäy-kempi kuin tasainen levy, ja sen tukeminen harjanteiden R välisiin keräysele- menttitason kohtiin mahdollistuu. Näin rakenteen kuormituksen kesto lisääntyy, ja lämmön talteenottokyky pysyy kuitenkin hyvänä. Kun aurinkokeräimen ulkopinta on tällä tavoin muotoiltu, pysyy harjanteet puhtaina vaikka aurinkokeräimen 1 uloimmalle pinnalle olisi kerääntynyt lunta tai roskia. Pinnalle kerääntyvä lika tai puunlehdet painuu syvänteisiin lämmön talteenoton kannalta tärkeiden harjanteiden jäädessä puhtaiksi. Sade huuhtelee pinnan syvänteiden pohjia vieden tehokkaasti likakertymiä pois aurinkokeräimen pinnalta. Päällystys 4 on sijoitettu keräyselementtien 2 päälle siten, että keräyselementtitason, erityisesti sen harjanteiden R, joiden sisällä on kanava 2, ja päällystyksen 4 välissä on ilmaväli/ilmavälejä 5. Harjanteen R pinta, joka on tarkoitettu ottamaan vastaan auringon säteitä, ja päällystyksen 4 pinta rajaavat mainittuja ilmaväliä/ilmavälejä 5. Ilmaväli 5 hidastaa auringon säteilyä vastaanottaneen ja säteilyn vaikutuksesta lämmenneen harjanteen R lämmön johtumista päällystykseen 4 toimien näin myös eristeenä. Harjanteen R kyljet f muodostavat suuren osan harjanteen R auringon säteilyä vastaanottavasta pinnasta lämmeten voimakkaasti. Mainitun johtumisen hidastamiseksi on edullista, että aurinkokeräin 1 käsittää ilmavälit 5 harjanteen R kylkien f ja päällystyksen 3 välissä on ilmaväli/ilmavälejä 5. Samoin on edullista, että harjanteen huipun p ja päällystyksen 3 välissä on ilmaväli/ilmavälejä 4. Näin mahdollistuu, että suuri osa harjanteesta R tulee eristetyksi ulkoilmasta ja päällystyksestä 4. On edullista, että päällystys 3 kuitenkin tukeutuu syvänteiden v pohjiin, kuten kuvioissa on esitetty. Näin voidaan päällystys 4 tukea yksinkertaisesti paikalleen. Koska kanavat 2 on sijoitettu harjanteen sisään, voidaan näin tuenta aikaansaada kohdassa, jossa tukeutumisen aiheuttama tukielementtitason ja ulkoilman välinen lämpösilta on vähiten haitallinen. Päällystys nojaa tällöin tukielementtitasoon, erityisesti sen tukielementteihin 2, syvänteiden v kohdalla. Päällystys 3 tukeutuu näin syvänteiden v pohjiin vierekkäisten kanavallisten harjanteiden R väleissä. Päällystys 4 voi tällöin tukeutua suoralla kontaktilla syvänteiden v pohjiin kuten on esitetty, mutta suoran kontaktin sijaan tukeutuminen voisi vaihtoehtoisesti tapahtua päällystyksen 4 ja tukielementin 2 välissä olevan eristinelimen välityksellä (ei esitetty). Esitetyssä edullisessa suoritusmuodossa tukeutumiskohdassa ei ole ilmaväliä, jolloin tuenta voidaan aikaansaada laajalta pinta-alalta yksinkertaisesti.

Keräyselementtitaso, erityisesti sen keräyselementit 2, käsittävät kanavallisten harjanteiden R kohdalla takasivullaan syvennykset 8. Näin keräyselementit 2 voidaan tukea takapuolellaan olevaa tasaista rakennetta kuten tukiripaa tai tukitasoa vasten, siten, että harjanteen R kohdalla keräyselementti 2 ei ole kontaktissa takapuolellaan olevaan rakenteeseen. Harjanteen R kohdalle keräyselementin takapuolelle muodostuu tällöin ilmarako. Keräyselementit voidaan tätä varten muotoilla kuvion esittämällä tavalla. Erityisesti, keräyselementit 2 kukin käsittävät takasivullaan, joka on vastakkainen kuin auringon puoleiseksi sovitettavalla sivu, syvänteen v kohdalla olevan takapinnan, ja vastaavasti keräyselementit 2 kukin käsittävät mainitulla takasivullaan harjanteen R kohdalla olevan takapinnan, ja syvänteen v kohdalla oleva takapinta on taaempana kuin harjanteen kohdalla oleva takapinta (kuviossa alempana). Lämmönsiirtoväliaineen kanava 3 on edullisesti harjanteen R huipun p kohdalla, kuten kuvioissa on esitetty. Edullisesti harjanteen R auringon puoleiseksi sovitettavalla sivullaan ulkopinnan muoto ja lämmönsiirtoväliaineen kanavan 3 muoto ovat symmetrisiä harjanteen R huipun kautta kulkevan harjanteen pituussuuntaisen pystytason suhteen. Harjanteen R sisällä on edullisesti ainoastaan yksi kanava 3.

Mainituista harjanteista R, jotka käsittävät lämmönsiirtoväliaineen kanavan 3, kukin käsittää huipun ja huipun vastakkaisilla puolilla eri suuntiin vinot kyljet f, joiden välissä on lämmönsiirtoväliaineen kanava 3. Kanava 3 on edullisesti kokonaan kylkien f välissä, jolloin lämmön siirtyminen kanavaan 3 on tehokasta ja nopeata. Lämmön siirtyminen kanavasta 3 edelleen aurinkokeräimen 1 tukielementtitason taustarakenteisiin on näin myös vähäistä. Harjanteen R kyljet ovat edullisesti tasaiset, jolloin päällystyksen 4 ja harjanteen R välisen ilmavälin mittoja on yksinkertainen hallita. Samoin, päällystyksen muotoilu on yksinkertaista ja nopeata. Päällystys voidaan valmistaa esimerkiksi levystä taivuttamalla niin, että päällysteen 3 harjanteiden kyljet ovat suoria. Suorien taivutusten tekeminen levyyn, esimerkiksi muovilevyyn on nopeata ja helppo hallita. Harjanteen R kyljet f ja päällystys 4 käsittävät edullisesti keskenään paralleelit osuudet.

Kanavainen harjanne R, käsittää edullisesti (muttei välttämättä) sisällään lisäksi sisätilan 6, joka on edullisesti tyhjä tila. Tila 6 on edullisesti putkimainen vastaavalla tavalla kuin kanava 3. Tilan 6 avulla voidaan harjanteen kokoa kasvattaa ilman materiaalin käytön lisäystä. Samoin tilan 6 avulla voidaan hallita lämmön johtumista harjanteen R sisällä, ja mm. hidastaa lämmön johtumista pois harjanteesta R muualle kuin kanavaan 3. Tila 6 on yksinkertaista tehdä samoin kuin kanava 3. Tila 6 on edullisesti keräyselementin 2 vastakkaisiin päätyihin muodostettuja aukkoja lukuun ottamatta umpinainen. Näin sen tuulettuminen on vähäistä mikä hidastaa lämmön pois kulkeutumista.

Kanavalliset harjanteet R kattavat edullisesti (muttei välttämättä) keräyselementtien poikkipinta-alasta ainakin pääosan, edullisesti ainakin 70 %, edullisesti ainakin 80 %. Näin voidaan mm. säästää materiaalikustannuksissa.

Mainittujen kanavallisten harjanteiden R lisäksi, eli sellaisten harjanteiden lisäksi, jotka käsittävät sisällään kanavan 3 lämmönsiirtoväliaineelle, aurinkokeräin 1 käsittää joukon harjanteita r, jotka eivät käsitä sisällään kanavaa 3 lämmönsiirtoväliaineelle. Näiden kanavattomien harjanteiden r kohdalle voidaan yksinkertaisesti muodostaa tiivis liitoskohta vierekkäisten keräyselementtien välillä. Tiivis liitoskohta on yksinkertaisempaa muodostaa harjanteen kohdalle kuin tasaiselle osuudelle. Kanavattomilla harjanteilla voidaan myös lisätä harjanteiden kokonaislukumäärä suureksi vaikka kanavia ei olisikaan tiheässä. Näin voidaan mm. elementtitason pinnan alaa kasvattaa. Kanavattomat harjanteet voivat mm. vastaanottaa auringon säteitä itsekin, samoin kuin heijastaa valoa kanavallisiin harjanteisiin. Samoin aurinkokeräimen jäykkyyteen voidaan näin vaikuttaa. Aurinkokeräin 1 käsittää joukon mainittuja kanavallisia ja kanavattomia harjanteita vuorottelevasti rinnakkain. Mainitut kanavattomat harjanteet r ovat matalampia kuin harjanteet R, jotka käsittävät sisällään kanavan 3 lämmönsiirtoväliaineelle. Näin kanavattomat harjanteet eivät muodosta harjanteita R varjostavaa rakennetta, mutta kuitenkin tuottavat em. etuja.

Vierekkäisten keräyselementtien 2 välillä on saumakohta harjanteen r kohdalla. Saumakohdassa vierekkäiset keräyselementit 2 käsittävät toisiaan vasten limittymään asetetut vinot pitkittäisreunat. Saumakohta on syvänteen v pohjan tasoa ylempänä (keräyselementtitason paksuussuunnassa). Yksi vierekkäisistä keräyselementeistä 2 käsittää vinosti alaspäin suuntautuvan pitkittäisreunan 7a, ja toinen mainituista vierekkäisistä keräyselementeistä 2 käsittää vinosti ylöspäin suuntautuvan pitkittäisreunan 7b, jotka pitkittäisreunat on asetettu limittymään niin, että mainittu vinosti alaspäin suuntautuva pitkittäisreuna 7a peittää mainitun ylöspäin suuntautuvan pitkittäisreunan 7b. Näin saumakohtaan valuva vesi valuu pois sauma-alueelta kulkeutumatta sauman sisään. Päällystys 4 jatkuu yhtenäisenä saumakohdan ylitse, jolloin saumakohdan vesitiiviys on tälläkin tavalla varmistettu. Päällystys 4 ei kuitenkaan ole välttämätön, sillä ei ole välttämätöntä, että aurinkokeräin 1 omaa päällystyksen 4. Aurinkokeräimen 1 alasta vain osakin voi käsittää päällystyksen 4.

Keräyselementtejä on keräyselementtitasossa edullisesti suuri määrä rinnakkain. Kukin mainittu keräyselementti käsittää esitetyssä suoritusmuodossa ainoastaan yhden harjanteen R, jonka sisällä on kanava 3 lämmönsiirtoväliaineelle. Näin voidaan kukin kanava 3 sijoittaa lähelle harjanteen kahta kylkeä f, jolloin lämmön keräys ja siirtäminen on tehokasta.

Kukin mainittu keräyselementti on elementti, joka muodostaa harjanteen valoa vastaanottavan ulkopinnan. Kukin mainittu keräyselementti on edullisesti yksikappaleinen samaa materiaalia oleva elementti. Kuvioissa esitetyssä edullisessa suoritusmuodossa lämmönsiirtoväliaineen kanava on integraali osa keräyselementtiä, jolloin keräyselementti muodostaa myös kanavan 3 sisäseinät. Näin voidaan rakenne muodostaa hyvin yksinkertaisesti ja vähäisin prosessivaihein. Kanava 3 on putkimainen ja keräyselementin vastakkaisiin päätyihin muodostettuja kulkuaukkoja lukuun ottamatta umpinainen. Näin keräyselementin läpi voidaan ohjata kulkemaan jatkuva lämmönsiirtoväliainevirtaus. Kanavan sisäseinät edullisesti toimivat lämmönsiirtoväliainetta ohjaavina pintoina ollen suorassa kontaktissa lämmönsiirtoväliaineeseen. Vaihtoehtoisesti kanavaan 3 voidaan asentaa kulkemaan putki (ei esitetty), jonka sisäseinät toimivat lämmönsiirtoväliainetta ohjaavina pintoina ollen suorassa kontaktissa lämmönsiirtoväliaineeseen. Putki olisi tällöin edullisesti metallia.

Kuviossa 5 on esitetty erään suoritusmuodon mukainen rakennus 10, joka käsittää rakennuksen vesikaton aurinkoenergian keräämistä varten, joka vesikatto käsittää edellä kuvatun laisen aurinkokeräimen 1, joka muodostaa osan rakennuksen vesikaton vettäpitävää rakennetta, ja siis osaltaan estää veden pääsyn rakennukseen. Aurinkokeräin 1 ei tällöin ole vesikaton päälle sijoitettu rakenne tai komponentti vaan muodostaa ainakin osan vesikaton vettä pitävää rakennetta, erityisesti vettä pitävää tasoa. Aurinkokeräin 1 on sijoitettu siten, että sen harjanteet R,r ja syvänteet v suuntautuvat vinosti alaspäin kohti vesikaton alareunaa. Aurinkokeräin 1 on edullisesti tuettu suoraan vesikaton alapuoliseen kattotuoliin 9. Kattotuoli voi olla esimerkiksi puusta valmistettu. Kiinnitys tapahtuu edullisesti kattotuolin palkkeihin. Kattotuoli on vesikaton kannatinrakenne, joka voi koostua esimerkiksi kolmio- tai ristikkomuotoon kiinnitetyistä palkeista. Kattotuoli voi olla vaihtoehtoisesti muunkinlainen. Aurinkokeräin 1 muodostaa edullisesti osan aurinkoenergian talteenottojärjestelmää, jota on tarkemmin kuvailtu kuvion 6 yhteydessä. Aurinkokeräimen 1, erityisesti sen kanavien 3 kautta on näin ollen ohjattu kulkemaan lämmönsiirtoväliainetta.

Kuviossa 6 on esitetty erään suoritusmuodon mukainen aurinkoenergian talteenottojärjestelmä, joka käsittää edellä kuvatunlaisen aurinkokeräimen 1 ja välineet lämmönsiirtoväliaineen johtamiseksi aurinkokeräimen 1 lämmönsiirtoväliainekanavien 3 kautta. Mainitut välineet voivat käsittää mm. putkiston, joka on yhdistetty mainittuihin lämmönsiirtoväliainekanaviin 3, kuten kuviossa 6 on esitetty, ja mahdollisesti pumpun tai vastaavan lämmönsiirtoväliaineen liikuttamiseksi (ei esitetty) kuten on tunnettua. Aurinkoenergian talteenottojärjestelmä käsittää lisäksi edullisesti välineet 11 lämmön pois siirtämiseksi lämmönsiirtoväliaineesta, jotka välineet edullisesti käsittävät välineet lämmön siirtämiseksi lämmön käyttökohteeseen tai lämpövarastoon. Lämpövarasto voi olla maanalaisen lämmönvarastointikentän muodossa. Lämmön käyttökohde voi olla esimerkiksi käyttöveden lämmitysjärjestelmä. Tällöin kuviossa 6 esitetyssä suoritusmuodossa välineet 11 lämmön pois siirtämiseksi mainitusta lämmönsiirtoväliaineesta voivat käsittää vesisäiliön, jonka kautta (esimerkiksi sen sisältämän veden läpi) mainittua lämmönsiirtoväliainetta sisällään kuljettava putkista kulkee. Kuviossa 6 on järjestelmän keräyselementit 2 esitetty lämmönsiirtoväliaineen virtauksen kannalta sarjaan kytkettynä, mutta vaihtoehtoisesti järjestelmän keräyselementit 2 voitaisiin kytkeä lämmönsiirtoväliaineen virtauksen kannalta rinnakkaisesti. Kaikki tai vain osa keräyselementeistä 2 voi olla peitetty päällystyksellä 4 kuten aiemmin on kerrottu. Järjestelmä, erityisesti sen aurinkokeräin 1, voidaan kuitenkin muodostaa vaihtoehtoiseksi sellaiseksi, että osa sen keräyselementeistä ei ole peitetty päällystyksellä 4 ja osa on peitetty päällystyksellä 4. Esimerkiksi kuviossa viitenumerolla A merkityt keräyselementit 2 voisivat olla päällystyksellä 4 päällystämättömiä ja viitenumerolla B merkityt keräyselementit päällystyksellä 4 päällystettyjä. Tällaisessa tapauksessa osa A keräyselementeistä 2 voi toimia esilämmittävinä keräyselementteinä ja osa B keräyselementeistä 2 voi toimia jatkolämmittävinä keräyselementteinä. Päällystämättömät elementit (A) voivat ottaa lämpöä talteen tehokkaasti sekä ilmasta, että auringon säteilystä, koska lämmönsiirtoväliaineen lämpötila on vielä melko alhainen. Kun tällä tavoin esilämmitetty lämmönsiirtoväliaine kulkeutuu päällystettyjen elementtien (B) kohdalle, ei ilmasta saada johdettua enää tehokkaasti lämpöä elementteihin 2. Lämmönsiirtoväliaineen jatkolämmitys suoritetaan pääosin auringon säteilyn avulla. Ilman jäähdyttävä vaikutus saadaan eliminoitua päällystyksen 4 avulla, koska se eristää elementit (B) ilmasta. Kuviossa 6 on katkoviivalla peräkkäisten saumat, jollaisia muodostuisi keräyselementtien 2 välille tilanteessa, jossa yksittäinen keräyselementti 2 ei muodosta koko aurinkokeräimen pituutta eli kun useita keräyselementtejä on asetettu peräkkäin. Keräyselementit voidaan valmistaa kuitenkin kattamaan olennaisesti koko keräyselementtitason pituuden, jolloin katkoviivalla esitettyä saumoja ei ole. Keräyselementti 2 voi olla pituudeltaan pääosan tai jopa olennaisesti koko vesikaton 10 harjan ja alareunan välisen etäisyyden mittainen. Pitkät keräyselementit 2 helpottavat tiiviin rakenteen muodostamista, erityisesti kun aurinkokeräin 1 muodostaa osa vesikattoa. Tällöin on edullista, että aurinkokeräin 1 käsittää keräyselementtejä 2, joiden pituudet ovat ainakin 2 metriä, edullisemmin ainakin 3 metriä. Näin niiden asentaminen ja paikalleen tukeminen esim. kattotuoliin helpottuu ja nopeutuu.

Keräyselementtitason auringon puoleiseksi sovitettava sivu edullisesti katsoo vinosti tai suoraan ylöspäin, kuten mm. kuvioissa 5 ja 6 on esitetty. Aurinkokeräin 1 on edullisesti sijoitettu siten, että sen harjanteet R,r ja syvänteet vja kanavat suuntautuvat vinosti alaspäin. Kanava, harjanteet R,r, harjanteiden huiput p ja syvänteet v ovat edullisesti kaikki pitkänomaisia ja keskenään paralleeleja. Kanava on 3 on edullisesti sen pituussuuntaan nähden poikkisuunnassa kokonaan keräyselementin 2 ympäröimä, jolloin kanava 3 on putkimainen.

Mainitun ilmavälin 5 ei tarvitse olla suuri tuottaakseen eristysvaikutuksen. Edullisesti ilmaväli 5 on harjanteen kylkien kohdalla korkeintaan 5 mm kylkien normaalin suunnassa, edullisemmin 1-3 mm.

Alan ammattilaiselle on selvää, että tekniikan kehittyessä keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (13)

1. Aurinkokeräin (1), joka käsittää keräyselementtitason, joka käsittää joukon rinnakkaisia metallisia keräyselementtejä (2) aurinkoenergian keräämiseksi, joka keräyselementtitaso käsittää auringon puoleiseksi sovitettavalla sivullaan joukon paralleeleja, mainittujen metallisten keräyselementtien (2) muodostamia pitkänomaisia harjanteita (R,r), ja harjanteiden (R,r) välisiä pitkänomaisia syvänteitä (v), ja ainakin osa mainituista harjanteista (R,r) käsittää sisällään kanavan (3) lämmönsiirtoväliaineelle, tunnettu siitä, että aurinkokeräin (1) käsittää auringon säteilyä olennaisesti läpäisevän päällystyksen (4) keräyselementtitason päällä, joka päällystys (4) muodostaa ainakin osan aurinkokeräimen (1) ulkopinnasta, ja että keräyselementtitason, edullisesti sen harjanteiden (R), joiden sisällä on kanava (3), ja päällystyksen (4) välissä on ilmaväli/ilmavälejä (5), ja että päällystys (4) käsittää auringon puoleiseksi sovitettavalla sivullaan pitkänomaisia harjanteita, joiden sisälle mainitut keräyselementtien harjanteet (R) ulottuvat, ja harjanteiden välisiä pitkänomaisia syvänteitä, jotka ulottuvat keräyselementtien syvänteiden (v) sisälle, ja että päällystys (4) tukeutuu ainakin syvänteiden (v) pohjiin.

2. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen mukainen aurinkokeräin, tunnettu siitä, että mainitut metalliset keräyselementit (2) ovat kukin ekstruudattuja profiilikappaleita, joiden poikkiprofiilit ovat profiilikappaleen pituussuunnassa olennaisesti samanlaisena jatkuvia.

3. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen mukainen aurinkokeräin, tunnettu siitä, että mainittujen harjanteiden (R), joiden sisällä on kanava (2), kyljen/kylkien (f) ja/tai huipun (p) ja päällystyksen (3) välissä on ilmaväli/ilmavälejä (5).

4. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen mukainen aurinkokeräin, tunnettu siitä, että lämmönsiirtoväliaineen kanava (3) on harjanteen (R) huipun (p) kohdalla.

5. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen mukainen aurinkokeräin, tunnettu siitä, että harjanne (R) käsittää huipun (p) ja huipun vastakkaisilla puolilla eri suuntiin vinot kyljet (f), joiden välissä on lämmönsiirtoväliaineen kanava (3).

6. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen mukainen aurinkokeräin, tunnettu siitä, että osa mainituista keräyselementtien (1) muodostamista pitkänomaisista harjanteista (R,r) ei käsitä sisällään kanavaa (3) lämmönsiirtoväliaineelle.

7. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen mukainen aurinkokeräin, tunnettu siitä, että mainitut harjanteet (r), jotka eivät käsitä sisällään kanavaa (3) lämmönsiirtoväliaineelle ovat matalampia kuin harjanteet (R), jotka käsittävät sisällään kanavan (3) lämmönsiirtoväliaineelle.

8. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen mukainen aurinkokeräin, tunnettu siitä, että vierekkäisten keräyselementtien (1) välillä on saumakohta harjanteen (r) kohdalla.

9. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen mukainen aurinkokeräin, tunnettu siitä, että päällystys (4) jatkuu yhtenäisenä useiden harjanteiden (R,r) ylitse.

10. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen mukainen aurinkokeräin, tunnettu siitä, että vierekkäiset keräyselementit (2) käsittävät toisiaan vasten limittymään asetetut vinot pitkittäisreunat.

11. Rakennuksen vesikatto aurinkoenergian keräämistä varten, tunnettu siitä, että vesikatto käsittää jonkin aiemman patenttivaatimuksen mukaisen aurinkokeräimen (1), joka muodostaa ainakin osan rakennuksen vesikaton vettä pitävää rakennetta.

12. Rakennus (10), tunnettu siitä, että se käsittää jonkin aiemman patenttivaatimuksen 1-10 mukaisen aurinkokeräimen (1) tai patenttivaatimuksen 11 mukaisen rakennuksen vesikaton.

13. Aurinkoenergian talteenottojärjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää jonkin aiemman patenttivaatimuksen 1-10 mukaisen aurinkokeräimen (1) tai patenttivaatimuksen 11 mukaisen rakennuksen vesikaton tai patenttivaatimuksen 12 mukaisen rakennuksen (10), ja välineet lämmönsiirtoväliaineen johtamiseksi mainitun lämmönsiirtoväliaineen kanavan/kanavien (3) kautta. Patentkrav