CH644441A5 - SOLAR PANEL. - Google Patents

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CH644441A5
CH644441A5 CH686579A CH686579A CH644441A5 CH 644441 A5 CH644441 A5 CH 644441A5 CH 686579 A CH686579 A CH 686579A CH 686579 A CH686579 A CH 686579A CH 644441 A5 CH644441 A5 CH 644441A5
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solar
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John A Mcelwain
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Solar Holding Sa
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Description

Die Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor. The invention relates to a solar collector.

Ziel der Erfindung ist, einen Sonnenkollektor zu schaffen, der herkömmlichen Gebäuden angepasst ist und deren Aussehen nicht ändert, wobei er gleichzeitig weniger teuer ist als die gegenwärtig allgemein erhältlichen Sonnenkollektoren. The aim of the invention is to provide a solar collector which is adapted to conventional buildings and does not change their appearance, while at the same time being less expensive than the currently generally available solar collectors.

Der erfindungsgemässe Sonnenkollektor ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gekennzeichnet. The inventive solar collector is characterized by the features of claim 1.

Nachfolgend wird der Erfmdungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings, for example.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil des Daches eines Gebäudes, 1 shows a section through part of the roof of a building,

Fig. 2 und 3 Schnitte entlang der Linien 3-3 der Fig. 1 und 4-4 der Fig. 2, und Fig. 2 and 3 sections along lines 3-3 of Fig. 1 and 4-4 of Fig. 2, and

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Teil der Wand eines Gebäudes. Fig. 4 shows a section through part of the wall of a building.

Das Dach 14 eines Gebäudes ist aus hohlen Betonträgern, beziehungsweise Betonbalken 60 gebildet, die sich über die 5 gesamte Decke erstrecken und den Kollektor 10 tragen, welcher Kollektor seinerseits aus herkömmlichen Dachziegeln 62 zusammengesetzt ist, die von der Oberseite der Balken 60 entfernt sind, so dass zwischen diesen Ziegeln und den Balken ein Luftdurchgang 64 gebildet ist. In den Ziegeln 62 sind Alumi-10 niumrippen 66 eingebettet, wobei ihre äusseren Enden ungefähr parallel zur Aussenfläche 82 der Ziegel laufen und davon einen kleinen Abstand aufweisen, und die von der Rückseite der Ziegel durch den Luftdurchgang 64 zu den Balken 60 ragen. Die Dicke der Rippen 66 beträgt ungefähr einen Milli-15 meter und beide dienen dazu, die Ziegel 62 zu tragen und den Luftdurchgang 64 in eine Anzahl kleiner Strömungsdurchgänge 68 aufzuteilen (üblicherweise mit einer Breite von 0,05 cm bis 2,0 cm und einer Höhe von 1 cm bis 3 cm). Üblicherweise verlaufen die Rippen 66 geradlinig, jedoch (wie in 20 der Figur 3 gezeigt ist) können sie auch ungefähr sinusförmig verlaufen, mit einer Amplitude, die ungefähr gleich der Breite des Strömungsdurchganges 68 ist, derart, dass die durch die Durchgänge erfolgende Luftströmung einen gewundenen Weg und nicht einen geradlinigen Weg durchströmt. Um den 25 Wärmeübergang von der Aussenfläche 82 der Ziegel (auf welche das Sonnenlicht auftrifft) zu den Strömungsdurchgängen zu verbessern, sind in den Ziegeln Wärmeleiter eingebettet, welche Wärmeleiter parallel zur Aussenfläche der Ziegel und einen kleinen Abstand davon aufweisend angeordnet sind, 30 und mit den benachbarten Enden der Rippen 66 im Eingriff stehen. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel weisen diese Wärmeleiter ein Aluminiumnetz 67 auf. In anderen Ausführungsbeispielen können die Rippen selbst eine Querschnittsform entsprechend eines «L» oder «T» aufweisen, wobei der 35 Schenkel des «L» oder der Querbalken des «T» den Leiter beschrieben, der parallel zur Aussenfläche der Ziegel verläuft. The roof 14 of a building is formed from hollow concrete beams, or concrete beams 60, which extend over the entire 5 ceiling and support the collector 10, which in turn is composed of conventional roof tiles 62, which are removed from the top of the beams 60, so that an air passage 64 is formed between these bricks and the beams. Aluminum ribs 66 are embedded in the bricks 62, their outer ends running approximately parallel to and spaced from the outer surface 82 of the bricks and projecting from the rear of the bricks through the air passage 64 to the beams 60. The thickness of the ribs 66 is approximately one millimeter-15 meters and both serve to support the bricks 62 and divide the air passage 64 into a number of small flow passages 68 (typically 0.05 cm to 2.0 cm wide and one Height from 1 cm to 3 cm). Typically, the ribs 66 are straight, but (as shown in Figure 20 of Figure 3) they can also be approximately sinusoidal with an amplitude approximately equal to the width of the flow passage 68 such that the air flow through the passages convolutes Path and not through a straight path. In order to improve the heat transfer from the outer surface 82 of the bricks (onto which the sunlight strikes) to the flow passages, heat conductors are embedded in the bricks, which heat conductors are arranged parallel to and a small distance from the outer surface of the bricks, 30 and with the adjacent ends of the ribs 66 are engaged. In the exemplary embodiment shown, these heat conductors have an aluminum network 67. In other exemplary embodiments, the ribs themselves can have a cross-sectional shape corresponding to an "L" or "T", the 35 leg of the "L" or the crossbar of the "T" describing the conductor which runs parallel to the outer surface of the brick.

Der Kanal 40-1 führt Luft von der Heizzentrale des Gebäudes zum Kanal 61, der vom Balken 60 bei einem Ende des 40 Kollektors 10 gebildet ist, und eine Öffnung 59 lässt zu, dass Umgebungsluft vom Frischluftkanal 57 strömt, welcher zur Aussenseite des Gebäudes verläuft, wobei die Luftströmung in den Kanal 61 des Balkens mittels einer Klappe 55 gesteuert ist. Luft, die entweder vom Kanal 40-1 oder von der Öffnung 45 59 her stammt, strömt vom Balkenkanal 61 durch die Öffnung 70, die sich über die gesamte Breite des Luftdurchganges 64 des Kollektors erstreckt und in Längsrichtung des Balkens 60 verlaufend im Kollektor verläuft. Eine gleiche Öffnung ist vom Balken 60 beim entfernten Ende des Kollektors gebildet, so Hier strömt Luft vom Luftdurchgang 64 durch die Balkenöffnung 72 in den Balkenkanal 74 und von dort in den Kanal 38-1 und in die Heizzentrale des Gebäudes. The duct 40-1 leads air from the heating center of the building to the duct 61, which is formed by the beam 60 at one end of the 40 collector 10, and an opening 59 allows ambient air to flow from the fresh air duct 57, which runs to the outside of the building , wherein the air flow in the channel 61 of the beam is controlled by a flap 55. Air originating either from duct 40-1 or from opening 45 59 flows from beam duct 61 through opening 70, which extends over the entire width of air passage 64 of the collector and runs in the longitudinal direction of beam 60 in the collector. A similar opening is formed by the beam 60 at the distal end of the collector, so here air flows from the air passage 64 through the beam opening 72 into the beam duct 74 and from there into duct 38-1 and into the heating center of the building.

Der Kollektor 10 und die Balken 60 sind mittels einer Isolierung 76 zwischen einem paar Dampfschrankenplatten 78 55 von der Gipsdecke 80 der sich darunter befindlichen Räume des Gebäudes isoliert. The collector 10 and the beams 60 are insulated by means of an insulation 76 between a pair of steam barrier plates 78 55 from the plaster ceiling 80 of the rooms in the building below.

Der Wandkollektor 12, der aus der Figur 4 ersichtlich ist, ist eine vorfabrizierte Einheit, welche mittels Eisenklammern 90 mit den hervorstehenden bewehrten Betonbalken 92 ver-60 bunden ist, welche die Innenwand des Gebäudes bilden und weist einen senkrecht verlaufenden Luftdurchgang 100 auf, der zwischen einer vorfabrizierten Platte 102, die die Aussen-wand des Gebäudes bildet und einer inneren Betonplatte 104 verläuft. Die Innenseite der Balken 92 ist von Mörtel 93 65 überdeckt. The wall collector 12, which can be seen in FIG. 4, is a prefabricated unit, which is connected by means of iron clips 90 to the protruding reinforced concrete beams 92, which form the inner wall of the building, and has a vertical air passage 100, which between a prefabricated slab 102, which forms the outer wall of the building and an inner concrete slab 104. The inside of the beams 92 is covered by mortar 93 65.

In der Platte 102 ist ein Aluminiumnetz 105 eingebettet, welches parallel zur Aussenfläche der Platte verläuft und davon einen Abstand von etwa einem Millimeter aufweist, und An aluminum net 105 is embedded in the plate 102, which runs parallel to the outer surface of the plate and is at a distance of approximately one millimeter therefrom, and

3 644 441 3,644,441

zwischen den Platten 102 und 104 sind Aluminiumrippen 106 grund von Abnützung, Bruch, Überhitzen u.s.w. sind wesent- between the plates 102 and 104 there are aluminum ribs 106 due to wear, breakage, overheating, etc. are essential

mit rechteckiger Querschnittsform eingebettet, welche den lieh kleiner. Es kann ein Farbstoff verwendet werden, der die embedded with a rectangular cross-sectional shape, which made the loan smaller. A dye can be used, which is the

Durchgang 100 in eine Anzahl kleinerer Strömungsdurch- erwünschte Absorbtionsfähigkeit aufweist, welcher Farbstoff gänge 108 aufteilen. Um gute Wärmezustände zu erreichen, mit den Ziegeln, Gips, Beton, etc., aus welchem das Äussere stehen die äusseren Ränder 107 der Rippen 106 in Eingriff mit 5 des Kollektors gebildet ist, gleichförmig vermischt sein kann, dem Netz 105. Der Raum zwischen dem Balken 92 und dem Passage 100 has a number of smaller flow-through absorbency desired, which dye passages 108 divide. In order to achieve good heat conditions, with the bricks, plaster, concrete, etc., from which the outer stand the outer edges 107 of the ribs 106 in engagement with 5 of the collector, can be uniformly mixed, the net 105. The space between the bar 92 and the

Kollektor 12 ist mit einer Isolation 94 gefüllt, die bei ihren in- Zusätzlich zu Ziegel oder Gips können die leitfahigen Me- Collector 12 is filled with an insulation 94 which, in addition to bricks or plaster, can be

neren und äusseren Oberflächen plattenförmige Dampfsper- tallrippen der Kollektoren 10,12 in einer Anzahl anderer Ze- plate-shaped vapor-ribs of the collectors 10, 12 in a number of other times

ren 97 aufweisen. In gleicher Weise ist der Raum zwischen be- ment und Lehm enthaltenden Stoffen eingebaut sein, bei- Ren 97 have. In the same way, the space between the material containing the clay and the clay is built in,

nachbarten Kollektoreinheiten von Beton 96 und Isolierstoff lospielsweise Beton, Backstein und Terra Cotta. In einigen Aus- neighboring collector units of concrete 96 and insulating material, for example concrete, brick and terra cotta. In some

94 gefüllt. führungsbeispielen können die Rippen in einer Platte einge- 94 filled. The ribs can be inserted in a plate in

Es ist nicht notwendig, dass die Aussenflächen der Kol- bettet sein und bis zu ihrer Aussenfläche verlaufen, wobei lektoren 10,12 schwarz sein müssen, wie dies bei herkömm- dann eine dünne (nicht dicker als etwa 2 mm) Haut eines wei-lichen Absorbierplatten der Fall ist. Sie können in einer archi- teren üblichen Baustoffes, beziehungsweise Baustoffzusam-tektonisch annehmbaren und herkömmlichen Farbe herge- 15mensetzung (beispielsweise Schaumglas, Polyesterschaum, stellt sein. Die Dachziegel 62 werden üblicherweise dieselbe Marmor, Schiefer, Asbest, Ziegel oder Tafeln aus Aluminium rote oder verhältnismässig dunkle Farbgebung aufweisen, wie oder Vinyl) kann über der Platte angeordnet sein und somit die herkömmlichen Ziegel aufweisen; die Platten 102 können die Aussenfläche des Kollektors und des Gebäudes bilden, sogar in einem verhältnismässig sonnigen Klimabereich rosa- Bei allen diesen Ausführungsbeispielen wird die Aussenfläche farbig sein und in anderen Klimabereichen dunkler sein. Bei 2° des Kollektors fest sein und das Aussehen des Äusseren des extremen Zuständen kann ein auswählbarer Oberflächen- Gebäudes nicht wesentlich beeinflussen. Um sicherzustellen, Überzug (hohe Absorbtionswirkung/niedrige Abstrahlung) dass die erwünschte gesamte thermische Leitfähigkeit vorhan-verwendet werden, wie dies in der Fig. 4 bei 111 dargestellt ist, den ist, ist es üblicherweise erwünscht, in jeglichem zementist jedoch üblicherweise nicht notwendig. In gleicher Weise ist haltigem Stoff Metallteilchen anzuordnen oder ein Drahtgees üblicherweise nicht notwendig, einen lichtdurchlässigen 25 flecht, beispielsweise das Aluminiumnetz 105 innerhalb 2 mm Überzug über der Aussenfläche des Kollektors anzubringen. von der Aussenfläche des Kollektors anzuordnen, welches im Die Kosten sind vermindert und die Schwierigkeiten auf- Eingriff mit dem äussersten Rande der Rippen steht. It is not necessary that the outer surfaces of the collet be and extend up to their outer surface, whereby the lectors 10, 12 must be black, as is the case with conventional thin (not thicker than about 2 mm) skin of a whitish one Absorbent plates is the case. They can be made in a conventional archival building material, or building material composition-tectonically acceptable and conventional color (for example foam glass, polyester foam). The roof tiles 62 are usually the same marble, slate, asbestos, brick or aluminum panels red or proportionally dark color, such as or vinyl) can be arranged over the plate and thus have the conventional bricks; panels 102 may form the exterior surface of the collector and the building, even pink in a relatively sunny climatic area. In all of these embodiments, the exterior surface will be colored and darker in other climatic areas. At 2 ° of the collector be firm and the appearance of the exterior of extreme conditions cannot significantly affect a selectable surface building. To ensure coating (high absorption / low radiation) that the desired total thermal conductivity is present, as shown at 111 in Figure 4, it is usually desirable, but is usually not necessary in any cement. In the same way, material containing metal is to be arranged or a wire mesh is usually not necessary to attach a translucent braid, for example the aluminum net 105, within a 2 mm coating over the outer surface of the collector. to be arranged from the outer surface of the collector, which is reduced in cost and difficult to engage with the outermost edge of the ribs.

C C.

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims (6)

644441 644441 PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 1. Sonnenkollektor, gekennzeichnet durch einen bei der Aussenseite des Kollektors angeordneten Sonnenenergieabsorber (62; 102), der dazu dient, bei seiner Aussenfläche (82; 111) auftreffende Sonnenenergie zu absorbieren, 1. solar collector, characterized by a solar energy absorber (62; 102) arranged on the outside of the collector, which serves to absorb incident solar energy on its outer surface (82; 111), durch einen unter dem Sonnenenergieabsorber (62; 102) verlaufenden Fluidstromdurchgang (68; 108) mit einem Fluideinlass (70) und einem Fluidauslass (72), und durch eine Mehrzahl im Sonnenenergieabsorber eingebettete Wärmeleiter (66; 106), die vom Sonnenenergieabsorber (62; 102) her in den Fluidstromdurchgang (68; 108) ragen und jeweils mit der Strömungsrichtung eines im Fluidstromdurchgang (68; 108) zwischen dem Fluideinlass (70) und Fluidauslass (72) strömenden Fluids ausgerichtet sind. through a fluid flow passage (68; 108) running under the solar energy absorber (62; 102) with a fluid inlet (70) and a fluid outlet (72), and through a plurality of heat conductors (66; 106) embedded in the solar energy absorber which are emitted by the solar energy absorber (62; 102) protrude into the fluid flow passage (68; 108) and are each aligned with the flow direction of a fluid flowing in the fluid flow passage (68; 108) between the fluid inlet (70) and fluid outlet (72). 2. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleiter (66; 106) senkrecht zur Aussenfläche (82; 111) verlaufen, und dass ein weiterer Wärmeleiter (67; 105) im Sonnenenergieabsorber (62; 102) eingebettet ist, der zwischen der Aussenfläche (82; 111) und den Wärmeleitern (66; 106) und parallel zur Aussenfläche (82; 111) verläuft. 2. Solar collector according to claim 1, characterized in that the heat conductors (66; 106) run perpendicular to the outer surface (82; 111), and that a further heat conductor (67; 105) is embedded in the solar energy absorber (62; 102), which between the outer surface (82; 111) and the heat conductors (66; 106) and parallel to the outer surface (82; 111). 3. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Sonnenenergieabsorber (62; 102) ein wärmeleitender Stoff in Form eines Netzes (67; 105) eingebettet ist, das zwischen der Aussenfläche (82; 111) und den Wärmeleitern (66; 106) und parallel zur Aussenfläche (82; 111) verläuft, dass der Sonnenenergieabsorber (62; 102) ein Zement und/ oder Lehm enthaltender Stoff ist, und dass die Wärmeleiter (66; 106) als Rippen rechteckiger Querschnittsform ausgebildet sind, die in das Netz (67; 105) eingreifen. 3. Solar collector according to claim 1, characterized in that in the solar energy absorber (62; 102) a heat-conducting material in the form of a network (67; 105) is embedded, which between the outer surface (82; 111) and the heat conductors (66; 106) and runs parallel to the outer surface (82; 111) that the solar energy absorber (62; 102) is a material containing cement and / or clay, and that the heat conductors (66; 106) are designed as ribs of rectangular cross-sectional shape, which are formed in the network ( 67; 105) intervene. 4. Sonnenkollektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnenenergieabsorber (62; 102) eine Schicht eines vom Zement und/oder Lehm enthaltenden Stoff verschiedenen, lichtundurchlässigen Stoffes (111) aufweist, die über dem Netz (67; 105) angeordnet ist und die Aussenfläche (82; 111) des Sonnenenergieabsorbers (62; 102) enthält. 4. Solar collector according to claim 3, characterized in that the solar energy absorber (62; 102) has a layer of a different from the cement and / or clay-containing material, opaque material (111), which is arranged above the network (67; 105) and contains the outer surface (82; 111) of the solar energy absorber (62; 102). 5. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor ein äusseres Glied (62; 102) aufweist, welches den Sonnenenergieabsorber bildet und ein inneres Glied (60; 104) aufweist, das ungefähr parallel zum äusseren Glied verläuft und davon einen Abstand von ungefähr zwei Zentimetern aufweist, dass die Wärmeleiter (66; 106) 5. Solar collector according to claim 1, characterized in that the collector has an outer member (62; 102) which forms the solar energy absorber and an inner member (60; 104) which runs approximately parallel to the outer member and a distance therefrom has approximately two centimeters that the heat conductor (66; 106) eine als parallele Rippen ausgebildet sind und zwischen diesen zwei Gliedern verlaufen und damit den Fluidstromdurchgang (68; 108) in eine Mehrzahl Kanäle aufteilen. one are designed as parallel ribs and run between these two members and thus divide the fluid flow passage (68; 108) into a plurality of channels. 6. Sonnenkollektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im bei der Aussenfläche (82; 111) des Sonnenenergieabsorbers (62; 102) gelegenen Bereich desselben ein Farbstoff verteilt angeordnet ist. 6. Solar collector according to claim 2, characterized in that a dye is arranged distributed in the area of the outer surface (82; 111) of the solar energy absorber (62; 102).
CH686579A 1978-07-24 1979-07-24 SOLAR PANEL. CH644441A5 (en)

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