CH624207A5

CH624207A5 -

Info

Publication number: CH624207A5
Application number: CH1139777A
Authority: CH
Inventors: Siegfried Vinz
Original assignee: Siegfried Vinz
Priority date: 1976-09-23
Filing date: 1977-09-19
Publication date: 1981-07-15
Also published as: IT1086322B; US4202319A; NO143921C; NO143921B; BR7706342A; DE2642732A1; ES462562A1; JPS5345016A; AU2903277A; NO773238L; GB1580080A; BE858898A; SU695570A3; CA1077226A; NL7710405A; SE7710615L; FR2365672A1; DE2642732C2; FR2365672B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gebäudedach mit einer tragenden sind.

Unterkonstruktion und darauf aufgebrachten Dachlatten zur 55 Jede Dachpfanne ist demzufolge nur in ihrem der Dachlatte Aufnahme von Dachpfannen, die als Solarkollektoren ausgebil- aufliegenden Bereich festgelegt, während sie sich in Richtung det sind und einen von einem Wärmeträger durchflossenen auf den gegenüberliegenden Bereich frei dehnen kann. Sie ist

Hohlraum sowie je einen Zu- und Abfluss für den Wärmeträger also praktisch genau so aufgehängt, wie dies bei herkömmlichen aufweisen. Dachpfannen der Fall ist. Die Verbindungen zwischen den Ka-

Neben den bekannten grossflächigen Solarkollektoren für 6o nälen in der Dachlatte und den Dachpfannen ist praktisch kei-Gebäudewände und -dächer, die das äussere Erscheinungsbild ner Beanspruchung ausgesetzt, so dass auch die Anforderungen eines Gebäudes gegenüber der herkömmlichen Architektur an die Abdichtung der Verbindungen gering sind, zumal der massgeblich und vielfach nachteilig beeinflussen, sind auch Vor- Wärmeträger die Dachpfannen mit sehr niedrigem Überdruck schläge bekannt geworden, die von einer herkömmlichen durchströmen kann.

Schrägdachkonstruktion mit Dachpfannen ausgehen, wobei die 65 Vorzugsweise dienen als Zu- und Abfluss für den Wärme-Dachpfannen äusserlich den üblichen Dachziegeln entsprechen, träger Steckverbindungen, die aus an der Dachpfanne oder an Bei einer bekannten Ausführungsform (DE-OS 26 07 740) be- der Dachlatte angeordneten Zapfen und aus am Gegenstück steht wenigstens ein Teil der Dachziegel aus transparentem angeordneten Öffnungen bestehen. Beim Errichten des Dachs

3

624 207

werden in herkömmlicher Art die Unterkonstruktion erstellt genförmig verlegten Rohren, aus doppelwandigen Kissen oder und die Dachlatten auf dieser befestigt. Anschliessend werden dgl. gebildet sein. Der Solarkollektor 9 ist von einer transparen-die Dachpfannen auf die Dachlatten aufgesteckt, wobei gegebe- ten Abdeckung 10, z.B. aus Kunststoff, Glas oder Folie, über-nenfalls zusätzliche herkömmliche Konstruktionsmittel gegen deckt. Drei Ränder 11 dieser Abdeckung sind über die Ränder Winddruck, Auftrieb und Abscherung vorgesehen sein können. 5 8 des Trägerkörpers 6 gestülpt, während der der Dachlatte nahe In weiterer bevorzugter Ausgestaltung sind die Kanäle an Rand 12 beispielsweise in eine Nut des Trägerkörpers eingelegt der Oberseite einer der Länge der Dachlatte entsprechenden und dort befestigt ist.

Leiste aus Isolierstoff, z.B. Kunststoff, ausgeformt. Diese Aus- Der Solarkollektor 9 weist für den Wärmeträger einen führungsform gestattet ein Extrudieren der Kunststoffleiste. Die Zufluss 13 in Form eines Stutzens und einen Abfluss 14, gleich-Kanäle können stattdessen auch als gesonderte Teile hergestellt !0 falls in Form eines Stutzens auf. Der Wärmeträger wird über die und mit dem Kunststoff umspritzt sein. Dachlatte 3 zugeführt bzw. abgeleitet, in dem diese einen Zu-

Gemäss einem Ausführungsbeispiel weist die Dachlatte nur flusskanal 15 und einen Abflusskanal 16 aufweist, die parallel einen Kanal auf, während die Dachpfanne wiederum einen Zu- nebeneinander liegen. Die Dachlatte 3 besteht gleichfalls vor-und Abfluss besitzt. Der Kanal ist dann zwischen dem Zu- und zugsweise aus einem Kunststoff, z.B, Polyurethan-Hartschaum, Abfluss der Dachpfanne abgedichtet, so dass der Wärmeträger 15 und kann beispielsweise durch Extrudieren erhalten werden, die Dachlatte nur in einer Richtung durchströmt und dabei wobei die Kanäle 15 und 16 zugleich ausgeformt werden. Es nacheinander in die Dachpfannen, die dieser Dachlatte zuge- müssen dann lediglich nachträglich die Zufluss- bzw. Abfluss-ordnet sind, abgeleitet wird. Am Ende der Dachlatte wird der Öffnungen angebracht werden.

aufgewärmte Wärmeträger in die nächste Dachlatte eingespeist und durchströmt diese bzw. die ihr aufliegenden Dachpfannen 20 Die Dachpfanne 6 wird mit der Dachlatte 3 vorteilhafter-in der umgekehrten Richtung. Diese Führung des Wärmeträgers weise über eine Klammer 17 verbunden. Stattdessen können empfiehlt sich insbesondere bei kleineren Dachflächen. natürlich auch andere konstruktive Verbindungsmittel vorgese-

Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist die hen sein. Um die Dachpfanne 6 ausreichend gegen die auftre-Dachpfanne einen an der Dachlatte festzulegenden Tragkörper tenden Windkräfte und dgl. zu sichern, kann die Dachpfanne an aus Isolierstoff auf, dessen den Solarkollektor tragende Ober- 25 ihren umlaufenden Rändern 8 Hinterschneidungen aufweisen, seite gegen die Richtung der Sonneneinstrahlung geneigt ist. So ist in Figur 2 ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Durch diese Massnahme liegt die Oberfläche der Dachpfan- Dachpfanne 6 an ihrer Oberseite im Bereich der Dachlatte 3 ne nicht mehr in der Ebene der Dachschräge, sondern ist aus eine Hinterschneidung 18 und im gegenüberliegenden Bereich dieser Ebene herausgekippt, und zwar derart, dass sie in einer an der Unterseite eine Hinterschneidung 19 aufweist. Diese zum Sonnen-Einstrahlungswinkel günstigen Position liegt. 30 peifen beim Eindecken des Daches nach Art einer Verzahnung Damit ist es nicht nur möglich, die Sonnenenergie auf nach ineinander. Weiterhin kann die Dachpfanne 6 mit einem Vor

Süden ausgerichtete Dachflächen, sondern auch auf anders lie- sprung 20 hinter die Dachlatte 3 greifen, um auf diese Weise die gende Dachflächen auszunutzen. Selbst auf Norddächern lässt Schwerkraft der Dachpfanne 6 aufzunehmen.

sich noch ein gewisser Anteil der Sonneneinstrahlung nutzen. Bei dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die

Im übrigen kann die Oberseite der Dachpfanne, insbeson- 35 Dachlatte 3 lediglich einen Kanal 21 auf, der in einer Richtung dere die über dem Solarkollektor liegende transparente Abdek- vom Wärmeträger durchströmt ist. Die Dachpfanne 6 besitzt kung eben oder auch wellig bzw. gewölbt ausgebildet sein, um jedoch wieder — wie beim Ausführungsbeispiel gemäss Figur 2 — auf diese Weise noch eine gewisse Linsenwirkung zu erreichen. einen Zufluss 13 und einen Abfluss 14, jeweils in Form eines Nachstehend ist die Erfindung anhand einiger in der Zeich- Stutzens, die nach Art einer Steckverbindung in den Kanal 21 nung dargestellter Ausführungsformen beschrieben. 40 eingreifen. Der Kanal 21 ist zwischen dem Zuflussstutzen 13

In der Zeichnung zeigen: und dem Abflussstutzen 14 zur Vermeidung einer Kurzschluss-

Figur 1 ein Teil eines Daches im Vertikalschnitt ; Strömung mit einem Stopfen 22 verschlossen. Im übrigen ist der

Figur 2 einen Schnitt ähnlich Figur 1 durch eine Dachpfanne Aufbau der Dachpfanne 6 der gleiche wie mit Bezug auf Figur 2 in vergrössertem Massstab ; beschrieben.

Figur 3 eine andere Ausführungsform der Dachlatte im 45 In Figur 4 ist ein der Figur 3 ähnlicher Schnitt dargestellt, Längsschnitt ; wobei Zufluss und Abfluss des Wärmeträgers jedoch in der in

Figur 4 eine weitere Ausführungsform der Dachpfanne in Figur 2 dargestellten Weise erfolgen. Die Dachlatte 3 weist also einem gegenüber Figur 1 und 2 um 90° verdrehten Längsschnitt einen Abflusskanal 16 und einen dahinter liegenden, nicht durch die Dachlatte ; gezeigten Zuflusskanal 15 auf. Jede Dachpfanne 4 besitzt wie-

Figur 5 einen Detailschnitt durch eine weitere Ausführungs- 50 derum einen Tragkörper 6, einen Solarkollektor 9 und eine form der Dachpfanne ; transparente Abdeckung 10. Ferner weist der Solarkollektor 9

Figur 6 einen schematischen Schnitt durch ein Giebeldach ; einen Zufluss 13 und einen Abfluss 14 auf.

Figur 7 einen schematischen Horizontalschnitt durch ein Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch die Oberseite des

Giebeldach. Tragkörpers 6 aus der Dachebene heraus geneigt, so dass auch

In Figur 1 ist ein Teil eines Gebäudedaches 1 mit einer 55 der Solarkollektor 9 und die transparente Abdeckung 10 entherkömmlichen tragenden Unterkonstruktion 2 und darauf be- sprechend geneigt sind. Die Neigung erfolgt in Richtung zur festigten Dachlatten 3 ausschnittsweise im Schnitt wiedergege- Sonneneinstrahlung, um diese besser auszunutzen. Die in Figur ben. Auf die Dachlatte 3 sind Dachpfannen 4 aufgebracht, die 4 gezeigten Dachpfannen 4 mit schräger Oberfläche werden sich im Bereich der Dachlatten - in der Zp.ir-hnnng mit 5 insbesondere für solche Dachflächen verwendet, die nicht nach angedeutet-überlappen. 60 Süden ausgerichtet sind.

In Figur 2 ist eine Dachpfanne 4 in vergrössertem Massstab Zusätzlich zu der in Figur 2 gezeigten Befestigung können gezeigt. Sie besteht aus einem Tragkörper 6, z.B. aus Polyure- die Dachpfannen 6 auch seitlich durch Vorsprünge 23 und than-Hartschaum, an dessen Oberseite eine Vertiefung 7 ausge- Vertiefungen 24 nach Art einer Verzahnung miteinander geformt ist, die annähernd die gesamte Oberfläche der Dachpfan- kuppelt sein.

ne mit Ausnahme eines umlaufenden Randes 8 einnimmt. In die «5 Beim Ausführungsbeispiel gemäss Figur 5 handelt es sich Vertiefung 7 ist ein Solarkollektor 9 eingelegt, der von einem wiederum um eine Dachpfanne 4 gemäss den zuvor beschriebe-Wärmeträger durchströmt ist. der Solarkollektor 9 kann jeden nen Ausführungsformen, beispielsweise Figur 2. Von dieser beliebigen herkömmlichen Aufbau aufweisen, z.B. aus schlan- unterscheidet sich die Ausführungsform gemäss Figur 5

624 207 4

dadurch, dass im Randbereich zwischen der transparenten Ab- der Ausrichtung der Dachfläche nach Norden noch eine Ausdeckung 10 bzw. dem Solarkollektor 9 eine Reflexionsfolie 25 nutzung der schräg einfallenden Sonnenenergie gestatten. Je eingezogen ist, die insbesondere dazu dient, die Wärme nach nach genauer Lage zur Nordrichtung kann die Oberseite auch aussen abzugeben, um beispielsweise auf der Dachfläche liegen- noch aus der senkrecht zur Zeichenebene stehenden Ebene den Schnee zumindest in Teilbereichen aufzutauen und den 5 geneigt sein.

Schnee zum Abrutschen zu bringen. In Figur 7 ist ein Horizontalschnitt durch ein Giebeldach

In Figur 6 ist ein Ausschnitt aus einem gleichseitigen Gie- gezeigt, wobei die Tragkörper der Dachpfannen wiederum im beidach 26 gezeigt, dessen nach Süden ausgerichtete Dachfläche Querschnitt dreieckförmig ausgebildet sind, in diesem Fall aller-

mit Dachpfannen 4 gemäss Figuren 1 bis 3 belegt ist. Die nach dings niedriger als bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Figur 6

Norden weisende Dachfläche 27 hingegen ist mit Dachpfannen 10 Die wiederum gestrichelt wiedergegebenen Solarkollektoren

4 belegt, deren Tragkörper ein annähernd gleichseitiges Dreieck können nicht nur an der grösseren, nach Westen bzw. Osten bildet, so dass die mit gestrichelten Linien angedeuteten Solar- ausgerichteten Fläche, sondern insbesondere auch an den klei-

kollektoren 9 annähernd horizontal angeordnet sind und trotz neren nach Süden gerichteten Flächen vorgesehen sein.

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

c

1 Blatt Zeichnungen

Claims

624 207 2 PATENTANSPRÜCHE Werkstoff, unter denen ein üblicher Flachkollektor in Form ei-

1. Gebäudedach mit einer tragenden Unterkonstruktion nes flachen rechteckigen Kastens angeordnet ist. Mehrere sol-und darauf aufgebrachten Dachlatten zur Aufnahme von Dach- eher Flachkollektoren sind über die Dachfläche verteilt und un-pfannen, die als Solarkollektoren ausgebildet sind und einen ter dem Winkel der Dachschräge angeordnet. Die transparente von einem Wärmeträger durchflossenen Hohlraum sowie je ei- 5 Oberseite des Flachkollektors ist mit parallel verlaufenden Leinen Zu- und Abfluss für den Wärmeträger aufweisen, dadurch sten versehen, welche mit den an dieser Stelle unterbrochenen gekennzeichnet, dass die Dachlatten (3) einen oder zwei parallel Dachlatten fluchten, diese also im Bereich des Kollektors erset-zu ihrer Längserstreckung verlaufende Kanäle (15,16) zum Zu- zen. Die Dachpfannen, auch die aus transparentem Werkstoff führen bzw. Ableiten des Wärmeträgers zu bzw. aus den sind in üblicher Form ausgebildet, wo das Dach auch in her-Dachpfannen (4) aufweisen und jede Dachpfanne (4) in ihrem 10 kömmlicher Art gedeckt werden kann. Diese Konstruktion ist der Dachlatte (3) aufliegenden Bereich den Zu- und Abfluss naturgemäss sehr aufwendig und der Wirkungsgrad ist schlecht, (13,14) für den Wärmeträger aufweist, die mit den Kanälen der da zwischen Dachpfanne und Solarkollektor zuviel Strahlungs-Dachlatten dichtend verbunden sind. energie diffus verloren geht.

2. Gebäudedach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass als Zu- und Abfluss (13,14) für den Wärmeträger Steck- 15 Bei einer anderen, hinsichtlich der Ausnutzung der Sonnenverbindungen dienen, die aus an der Dachpfanne (4) oder an energie günstigeren Lösimg DE-GM 75 20 739) sind die Dach-der Dachlatte (3) angeordneten Stutzen und aus am Gegenstück pfannen selbst als Solarkollektoren ausgebildet und von einem angeordneten Öffnungen bestehen. Wärmeträger durchströmt. Jede Dachpfanne weist im Bereich

3. Gebäudedach nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, ihrer oben liegendenKante auf der Oberseite eine Öffnung als dass die Steckverbindungen zugleich zur Festlegung der Dach- 20 Zufluss, im Bereich ihrer unten liegenden Kante auf der Unterpfanne (4) an den Dachlatten (3) dienen. seite einen Nippel als Abfluss auf, der in die Öffnung der nächst

4. Gebäudedach nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch niedriger liegenden Dachpfanne eingreift. Die hohen ausgebil-gekennzeichnet, dass die Kanäle (15,16) an der Oberseite einer deten Dachpfannen sind also von oben nach unten in fallender der Länge der Dachlatte (3) entsprechenden Leiste aus Isolier- Linie verbunden, so dass der oben im Bereich des Giebels einStoff ausgeformt sind. 25 gespeiste Wärmeträger durch die Dachpfannen nach unten

5. Gebäudedach nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch strömt und im Bereich der unteren Dachkante wieder gesam-gekennzeichnet, dass jede Dachlatte (3) nur einen Kanal (21) melt werden kann.

und jede Dachpfanne (4) einen mit diesen verbindbaren Zu- Diese Ausführungsform befriedigt zwar in architektoni-

und Abfluss (13,14) aufweist, wobei der Kanal zwischen dem scher, nicht jedoch in funktionstechnischer Hinsicht. Die Dach-Zu- und Abfluss der Dachpfanne verschlossen ist. 30 pfannen jeweils einer von oben nach unten reichenden Reihe

6. Gebäudedach nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch sind starr miteinander verbunden. Aufgrund der starken thermi-gekennzeichnet, dass die Dachpfanne (4) einen an der Dachlat- sehen Beanspruchung muss aber jede Dachpfanne eine Ausdeh-te (3) festzulegenden Tragkörper (6) aus Isolierstoff aufweist, nungsmöglichkeit in allen Richtungen besitzen. Da diese hier dessen den Kollektor (9) tragende Oberseite gegen die Rieh- nicht gegeben ist, wölbt sich die Dachpfanne zwangsläufig auf, tung der Sonneneinstrahlung geneigt ist. 35 was wiederum zu Beschädigungen der Kollektorabdichtungen

7. Gebäudedach nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, und der Verbindungen zwischen den Dachpfannen führt. Im dass der Tragkörper (6) im Querschnitt im wesentlichen dreiek- übrigen ist diese Konstruktion naturgemäss nur bei nach Süden kig ausgebildet ist. _ ausgerichteten Dachflächen einigermassen effektiv.

8. Gebäudedach nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ^er Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gebäude-gekennzeichnet, dass die Dachpfanne (4) an ihrer Oberseite an 40 da rrut Solarkollektoren der letztgenannten Art so auszurü-dem der Dachlatte (3) aufliegenden Rand und an ihrer Unter- sten>dass euerseits thermische Belastungen nicht zu Beschädi-seite an dem gegenüberliegenden Rand je einen Falz (18,19) gu"Sen der Dachpfanne führen können, andererseits eine opti-zur gegenseitigen Verzahnung der Dachpfannen aufweist. male Ausnutzung der einstrahlenden Sonnenenergie möglich

9. Gebäudedach nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch 1111 zwar unabhängig von der Lage des Dachs bezüglich des gekennzeichnet, dass zwischen dem Tragkörper (6) der Dach- 45 Sonnenstandes. _

pfanne (4) und dem Kollektor (9) zumindest in dessen Randbe- Ausgehend von einer Dachkonstruktion des eingangs bereicheine Reflexionsfolie (25) eingelegt ist. schnebenen Aufbaus wird diese Aufgabe erfmdungsgemäss

10. Gebäudedach nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da- dadurch 8elöst>dass die Dachlatten ein oder zwei parallel zu durch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Dachpfanne (4) ihrer Längserstreckung verlaufende Kanäle zum Zuführen bzw. uneben, z.B. wellig, ausgebildet ist. so Ableiten des Wärmeträgers zu bzw. aus den Dachpfannen aufweisen und jede Dachpfanne in ihrem der Dachlatte aufliegen-

den Bereich den Zu- und Abfluss für den Wärmeträger aufweist, die mit den Kanälen der Dachlatten dichtend verbunden