AT515205B1 - Rahmenprofil für einen Solarkollektor - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rahmenprofil (1) für einen Solarkollektor, aufweisend eine Basis (2), ein sich von der Basis (2) erstreckendes zentrales Element (3) und eine an das zentrale Element (3) anschließende Abschlussleiste (4), wobei an einer Innenseite (5) im Bereich der Abschlussleiste (4) eine Aufnahme (41) für eine Scheibe (7) vorgesehen ist, wobei die Abschlussleiste (4) mit einer Lasche (42) ausgebildet ist, mit welcher durch Biegung zur Innenseite (5) die Aufnahme (41) für die Scheibe (7) abschließbar und die Scheibe (7) fixierbar ist, wobei das Rahmenprofil (1) aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist.

Description

Beschreibung

RAHMENPROFIL FÜR EINEN SOLARKOLLEKTOR

[0001] Die Erfindung betrifft ein Rahmenprofil für einen Solarkollektor, aufweisend eine Basis,ein sich von der Basis erstreckendes zentrales Element und eine an das zentrale Elementanschließende Abschlussleiste, wobei an einer Innenseite im Bereich der Abschlussleiste eineAufnahme für eine Scheibe vorgesehen ist, wobei die Abschlussleiste mit einer Lasche ausge¬bildet ist, mit welcher durch Biegung zur Innenseite die Aufnahme für die Scheibe abschließbarund die Scheibe fixierbar ist.

[0002] Solarkollektoren zur Erwärmung von Wasser für Heizzwecke oder andere Einsatzgebie¬te sind mit einem Rahmenprofil ausgebildet, welches mehrere Komponenten aufnimmt. DasRahmenprofil ist im Querschnitt länglich ausgebildet und nimmt im Bereich einer Basis eineRückwand auf. Auf die Rückwand ist in der Regel ein Dämmmaterial aufgesetzt, auf welcheseine Absorberplatte mit zumindest einem bodenseitig angeschweißten Rohr aufgesetzt ist.Kopfseitig ist die Absorberplatte in der Regel mit einer schwarzen, stark absorbierenden Be¬schichtung ausgebildet. Beabstandet zur Absorberplatte wird schließlich zum Abschluss desSolarkollektors eine transparente Scheibe, üblicherweise eine Glasscheibe, beabstandet aufge¬setzt, sodass zwischen der transparenten Scheibe und der Absorberplatte ein Hohlraum ge¬schaffen wird. Die Scheibe wird dabei mit einem geeigneten Element dauerhaft am Rahmenpro¬fil gehalten, wo die Scheibe in einer geeigneten Aufnahme anliegt.

[0003] Durch den vorstehenden Aufbau kann Licht durch die transparente Scheibe eindringenund auf die beschichtete, stark absorbierende Absorberplatte treffen, die üblicherweise auseinem Metall besteht. Durch die starke Absorption von Sonnenlicht erwärmt sich die stark ab¬sorbierende Absorberplatte, was wiederum zur Erwärmung des damit verbundenen zumindesteinen Rohres, beispielsweise einem mäanderförmig angeschweißten Rohr, führt. Durch dieErwärmung des Rohres kann durch dieses transportierte Flüssigkeit erwärmt und für die er¬wähnten Heiz- oder anderen Zwecke eingesetzt werden. Die transparente Scheibe dient dabeivornehmlich dazu, den Hohlraum vor eindringenden Staubpartikeln oder anderen unerwünsch¬ten Stoffen zu schützen, welche zu einer Belegung der Absorberplatte und damit zu einemverminderten Wirkungsgrad führen könnten. Aus dem Stand der Technik sind verschiedeneLösungen zur Fixierung der Glasscheibe am Rahmenprofil bekannt geworden. Insbesondere istes bekannt, eine Glasscheibe am Rahmenprofil anzukleben und mit einem weiteren Profilele¬ment, das auf das Rahmenprofil unter Fixierung der Scheibe aufgesetzt wird, dauerhaft in Posi¬tion zu halten.

[0004] Die US 2003/0089054 A1 offenbart ein einteiliges Rahmenprofil für ein Fenster, welchesinsbesondere aus einem Kunststoff wie Polyvinylchlorid (PVC) gebildet ist. Darüber hinaus istauch in der US 2006/0248820 A1 ein einteiliges Rahmenprofil für ein Fenster offenbart.

[0005] Die gegenwärtigen Lösungen zur Fixierung von Glasscheiben oder anderen Scheibenvon Solarkollektoren sind weitgehend ausreichend, um bei durchschnittlichen mechanischenBeanspruchungen die Scheibe im Verbund des Solarkollektors zu halten. Allerdings gibt es aufgesetzgeberischer Ebene Initiativen, dass die Scheiben höhere Erfordernisse in Bezug auf Zug-und/oder Druckkräfte erfüllen müssen. Insbesondere wird zukünftig gefordert werden, dassSolarkollektoren entsprechenden Zug- und/oder Druckkräften von 150 kg/m2 standhalten müs¬sen, was sich durch ein bloßes Kleben der Scheibe an das Rahmenprofil zwar grundsätzlicherreichen lässt, aber eine zusätzliche Abhubsicherung erfordert. Somit ist eine zweiteilige Aus¬bildung des Rahmenprofils mit einem zusätzlichen Halteelement bzw. einer Abhubsicherungerforderlich, wenn keine anderen Maßnahmen getroffen werden.

[0006] Um die Scheibe auch bei hohen Zug- und/oder Druckkräften positionsstabil im Solarkol¬lektor zu halten, ist somit auch eine zweiteilige Ausbildung des Rahmenprofils mit einem Grun¬delement sowie einem Halteelement erforderlich. Dies erfordert jedoch eine Fertigung von zweiseparaten Teilen, was beginnend mit der Fertigung über die Logistik bis hin zur Montage des

Solarkollektors aufwendig ist. Ein einteiliges Rahmenprofil für einen Solarkollektor hingegen istin der US 2010/0162641 A1 offenbart, wobei dieses aus Stahl gefertigt ist.

[0007] Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rahmenprofil der eingangsgenannten Art anzugeben, das einteilig ausgebildet ist und dennoch bei hohen Zug- und/oderDruckkräften eine sichere Fixierung einer Scheibe ermöglicht.

[0008] Diese Aufgabe wird durch ein Rahmenprofil der eingangs genannten Art gelöst, wenndas Rahmenprofil aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist.

[0009] Aufgrund der vorgesehenen Ausbildung des Rahmenprofils ist eine einteilige Fertigungdesselben möglich. Die Scheibe, wie beispielsweise eine Glasscheibe, kann bei der Montagedes Solarkollektors in die hierfür vorgesehene Aufnahme gelegt werden, wonach die an derAbschlussleiste vorgesehene Lasche umgebogen wird, um die Scheibe auf einfache Weise inPosition zu halten. Das Rahmenprofil kann daher einteilig gefertigt werden, was eine Produktionseparater Teile, deren Transport und eine wesentlich aufwendigere Montage eines Solarkollek¬tors entbehrlich macht.

[0010] Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Lasche außenseitig angeordnet ist. Die Scheibelässt sich dann rasch durch Umbiegen der Lasche fixieren.

[0011] Besonders günstig ist es, wenn an der Lasche an der Innenseite ein Vorsprung vorge¬sehen ist, der nach Biegung zur Innenseite in einen darunter angeordneten Aufnehmer für denVorsprung eingreift. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Vorsprung und derAufnehmer endseitig im Querschnitt jeweils mit Haken ausgebildet sind, welche miteinander inEingriff bringbar sind. Dadurch wird ein späteres Aufbiegen entgegen der Biegerichtung verhin¬dert. Sind insbesondere Haken vorgesehen, lassen sich ohne Weiteres Kräfte von 200 bis 300kg/m2 handhaben, ohne dass sich die Scheibe vom Solarkollektor löst. Dies ist insbesonderebei hohen Windgeschwindigkeiten oder anderen natürlichen einwirkenden Belastungen wichtig.Durch die konkrete Dimensionierung des Aufnehmers einerseits und des Vorsprungs anderer¬seits kann ein erforderlicher Druck auf die Scheibe, wie z. B. eine Glasscheibe exakt eingestelltwerden. Insbesondere wenn Haken am Vorsprung und am Aufnehmer vorgesehen sind, ergibtsich dadurch nach der endgültigen Positionierung bzw. Biegung der Lasche eine vordefinierteKraft, die auf die Scheibe wirkt.

[0012] Wenngleich die Lasche auf beliebige Art angeordnet sein kann, erweist es sich vonVorteil, wenn die Abschlussleiste mit einem vom zentralen Element abstehenden Leistengrundgebildet ist, an welchen die Lasche anschließt. Am Leistengrund kann dann, sofern vorgese¬hen, der Aufnehmer angeordnet sein. Der Vorsprung ist dann an der Lasche angeordnet, so-dass sich bei Biegung derselben der gewünschte Eingriff und damit die Fixierung der Scheibeergeben.

[0013] Aufgrund des erfindungsgemäßen Konzeptes ist es möglich, dass das Rahmenprofileinteilig ausgebildet ist, was sich beginnend mit der Produktion bis hin zur Montage des Solar¬kollektors als vorteilhaft erweist.

[0014] Es ist vorgesehen, dass eine Aluminiumlegierung für das Rahmenprofil eingesetzt wird.Insbesondere Aluminiumlegierungen der 6000-er-Serie, vorzugsweise wärmebehandelt nachT64, haben sich als vorteilhaft erwiesen. Derartige Aluminiumlegierungen weisen bei den gefor¬derten mechanischen Kennwerten zusätzlich die erforderliche Biegsamkeit auf, um die Fixie¬rung einer Scheibe durch Biegung der Lasche zur Innenseite hin zu ermöglichen. Vorzugsweisewird hierfür ein stranggepresstes Rahmenprofil aus einer Aluminiumlegierung eingesetzt.

[0015] Entsprechend den vorstehend dargelegten Vorteilen weist ein Solarkollektor vorzugs¬weise ein erfindungsgemäßes Rahmenprofil auf.

[0016] Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen ergeben sich aus dem nachfolgend darge¬stellten Ausführungsbeispiel. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird,zeigen: [0017] Fig. 1 ein Rahmenprofil im extrudierten Zustand; [0018] Fig. 2 ein Rahmenprofil im verbauten Zustand.

[0019] In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Rahmenprofil 1 im Querschnitt dargestellt. DasRahmenprofil 1 weist eine Basis 2 auf, die flächig ausgebildet ist. An die Basis 2 schließt einzentrales Element 3 an, auf welches eine Abschlussleiste 4 folgt. Zu einer Innenseite 5 hin istan der Basis 2 eine Aussparung 8 gebildet, deren Zweck nachstehend noch erläutert wird. Daszentrale Element 3 sowie die Abschlussleiste 4 begrenzen in einem Solarkollektor zusammenmit der Basis 2 eine Innenseite 5, an welcher die einzelnen Elemente des Solarkollektors ange¬ordnet sind, sowie eine Außenseite 6.

[0020] Das Rahmenprofil 1 gemäß Fig. 1 ist stranggepresst und einteilig ausgebildet und be¬steht aus einer Aluminiumlegierung, insbesondere einer Aluminiumlegierung der 6000-er-Serie,z. B. einer Legierung des Typs ENAW 6060 T64. Das Rahmenprofil 1 ist insgesamt einteiligausgebildet. Die Abschlussleiste 4 ist mit einer Aufnahme 41 ausgebildet, auf welcher eineScheibe 7 des Solarkollektors zur Anlage kommt. Des Weiteren umfasst die Aufnahme 4 eineLasche 42, die gemäß Fig. 1 mit etwa 70° schräg gestellt ist. Die Lasche 42 schließt ihrerseitsüber ein Verbindungsstück 48 an einen Leistengrund 47 an, der sich normal vom zentralenElement 3 zur Außenseite 6 erstreckt. Die Lasche 42 weist einen Vorsprung 43 mit einem ers¬ten Haken 45 auf, wohingegen am Leistengrund 47 ein Aufnehmer 44 mit einem zweiten Haken46 angeordnet ist. Des Weiteren ist eine Vertiefung 49 vorgesehen, die an die Aufnahme 41anschließt.

[0021] Beim Aufbau eines Solarkollektors werden mehrere Rahmenprofile 1 gemäß Fig. 1bereitgestellt, die an den Ecken entsprechend gegärt sind, damit drei Rahmenprofile 1 mitei¬nander verbunden werden können, beispielsweise durch Schweißen. Anschließend wird an derdann noch offenen Stirnseite im Bereich der Basis 2 eine Rückwand in die Aussparung 8 einge¬schoben. Nach dem Einlegen der Rückwand wird das vierte Rahmenprofil 1 positioniert und mitden anderen drei Rahmenprofilen 1 verbunden, beispielsweise durch Schweißen. Anschließendwird ein Dämmmaterial eingesetzt, wonach eine Absorberplatte samt bodenseitig angeordne¬tem Kollektorrohr auf das Dämmmaterial aufgelegt wird. Danach wird eine Dichtung in die Ver¬tiefung 49 eingesetzt, insbesondere eine elastische Dichtung, und eine Scheibe 7 auf die Auf¬nahme 41 aufgelegt. Danach wird die Lasche 42 umgebogen, bis der Vorsprung 43 mit demersten Haken 45 in den Aufnehmer 44 mit dem zweiten Haken 46 eingreift. Die Abmessungenbzw. Erstreckungen des Vorsprungs 43 und des Aufnehmers 44 sind dabei so bemessen, dassbei Einsatz einer bestimmten Aluminiumlegierung ein erforderlicher Druck auf die Scheibe 7wirkt. Durch das Umbiegen der Lasche 42 zur Innenseite 5 hin bis in die Endposition wird dieAufnahme 41 für die Scheibe 7 abgeschlossen und diese dauerhaft positionsstabil gehalten.Hierbei ist es zweckmäßig, dass ein Ende der Lasche 42 im Querschnitt über der Auflage 41 zuliegen kommt, wie dies in Fig. 2 für eine Endposition dargestellt ist. Die Scheibe 7 ist mit denvier Rahmenprofilen 1 fixiert, wie auch die übrigen Komponenten, sodass letztlich der Solarkol¬lektor erstellt ist. Mit einem erfindungsgemäßen Rahmenprofil 1 ergibt sich insbesondere derVorteil, dass bloß ein einziger Querschnitt eines Rahmenprofils 1 erforderlich ist, um alle vierRahmenprofile 1 eines Solarkollektors ohne zusätzliche Elemente zu bilden. Dies ermöglichteine einfache Logistik und insbesondere eine rasche Herstellung eines Solarkollektors.

Claims (7)

1. Patentansprüche 1. Rahmenprofil (1) für einen Solarkollektor, aufweisend eine Basis (2), ein sich von der Basis (2) erstreckendes zentrales Element (3) und eine an das zentrale Element (3) anschlie¬ßende Abschlussleiste (4), wobei an einer Innenseite (5) im Bereich der Abschlussleiste (4)eine Aufnahme (41) für eine Scheibe (7) vorgesehen ist, wobei die Abschlussleiste (4) miteiner Lasche (42) ausgebildet ist, mit welcher durch Biegung zur Innenseite (5) die Auf¬nahme (41) für die Scheibe (7) abschließbar und die Scheibe (7) fixierbar ist, dadurch ge¬kennzeichnet, dass das Rahmenprofil (1) aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist.
2. 2. Rahmenprofil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (42) au§enseitig angeordnet ist.
3. 3. Rahmenprofil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Lasche (42) an der Innenseite (5) ein Vorsprung (43) vorgesehen ist, der nach Biegung zur Innen¬seite (5) in einen darunter angeordneten Aufnehmer (44) für den Vorsprung (43) eingreift.
4. 4. Rahmenprofil (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (43)und der Aufnehmer (44) endseitig im Querschnitt jeweils mit Haken (45, 46) ausgebildetsind, welche miteinander in Eingriff bringbar sind.
5. 5. Rahmenprofil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieAbschlussleiste (4) mit einem vom zentralen Element (3) abstehenden Leistengrund (47)gebildet ist, an welchen die Lasche (42) anschließt.
6. 6. Rahmenprofil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dasRahmenprofil (1) einteilig ausgebildet ist.
7. 7. Solarkollektor, aufweisend ein Rahmenprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 6. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen