DE10106776A1 - Solar module has insulating glass element with heat conducting medium flowing through intermediate volume, element with hollow body in intermediate volume, panel with special coating - Google Patents

Solar module has insulating glass element with heat conducting medium flowing through intermediate volume, element with hollow body in intermediate volume, panel with special coating

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Abstract

The device has an insulating glass element with a heat conducting medium (water) flowing through its intermediate volume and at least one external connections. One insulating glass element has a hollow body in its intermediate volume with at least one external connection and at least one glass panel carries a special coating applied by screen printing or vapor deposition. Independent claims are also included for the following: a method of acquiring energy, preferably using solar heat, a method of extracting energy, cooling rooms and/or shading and a method of using the inventive device.

Description

Die Erfindung betrifft Solarmodule sowie Verfahren zur Raumkühlung und Energiegewinnung.The invention relates to solar modules and methods for Room cooling and energy generation.

Es ist bekannt, Solarmodule zur Wassererwärmung herzustellen, bei welchen ein wärmeaufnehmendes Medium durch einzelne Rohrregister der Solarmodule hindurchfließt. Die Wärme wird über spezielle Wärmetauscher zur Nutzung abgeleitet. Durch die einzelnen Rohrleitungen sowie deren Abstände zueinander ist jedoch ein relativ geringer Wirkungsgrad gegeben. Zudem ist eine aufwendige Verarbeitung notwendig.It is known solar modules for water heating to produce, in which a heat-absorbing medium flows through individual tube registers of the solar modules. The heat is used via special heat exchangers derived. Through the individual pipes and their Distances to one another, however, are relatively small Efficiency given. It is also an expensive one Processing necessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Solarmodule sowie Verfahren zur Raumkühlung und Energiegewinnung gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 anzugeben, bei welchen eine hohe Funktionssicherheit sowie ein hoher Wirkungsgrad ereicht wird. Außerdem soll eine hohe Wirtschaftlichkeit gewährleistet sein.The invention is based, solar modules and the task Processes for space cooling and energy generation according to the Specify claims 1 to 6, in which a high Functional reliability and high efficiency are achieved becomes. In addition, a high level of economy to be guaranteed.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 6 gelöst.This object is achieved by the features of claims 1 to 6 solved.

Die folgende Betrachtung soll sich nun mit dem Solarmodul, welches aus Glaselementen besteht, befassen.The following consideration should now deal with the solar module, which consists of glass elements.

Erfindungsgemäß ist das Solarmodul ähnlich wie ein Isolierglasfenster, aus zwei Schichten aufgebaut. Es besteht aus einer oberen Glasplatte (1) und einer unteren Glasplatte (2). Zwischen diesen beiden Platten befinden sich außen ringsum umlaufende Abstandshalter, welche zugleich mit einem Anschlußgewinde oder mit entsprechenden Anschlußnippeln versehen sind. In der Fläche selbst können ähnlich herkömmlichen Fenstersprossen Leisten angeordnet sein. Die Platten sind fest miteinander verklebt, der Zwischenraum wird über die Anschlußgewinde von einem wärmeleitenden Medium (Wasser . . .) durchströmt.According to the invention, the solar module is constructed from two layers, similar to an insulating glass window. It consists of an upper glass plate ( 1 ) and a lower glass plate ( 2 ). Between these two plates there are circumferential spacers on the outside, which are also provided with a connection thread or with corresponding connection nipples. Similar to conventional window bars, strips can be arranged in the area itself. The plates are firmly glued to each other, a heat-conducting medium (water...) Flows through the intermediate space through the connecting thread.

Die obere Glasplatte besteht vorzugsweise aus einem speziellen Wärmeglas, die untere Glasplatte kann je nach Anwendungsfall schwarz beschichtet sein, mit einer Spiegelschicht zur Reflektierung versehen sein oder einfach aus klarem Glas bestehen. The upper glass plate preferably consists of a special heat glass, the lower glass plate can be according to Use case be coated black with a Mirror layer can be provided for reflection or simply are made of clear glass.  

Eine Einfassung des kompletten Solarelements kann wie bei einem herkömmlichen Fenster über unterschiedlichste Rahmenkonstruktionen erfolgen.A border of the complete solar element can be as with a conventional window over the most varied Frame designs are made.

Die Verwendung dieser Solarelemente eröffnet ein breites Spektrum: Wärmegewinnung, Kühlung - Beschattung. All dies vollzieht sich beim Einsatz dieser Solarelemente bei der Bedachung von Wintergärten, Gewächshäusern und dergleichen.The use of these solar elements opens up a wide range Spectrum: heat generation, cooling - shading. All of this takes place when these solar elements are used in the roofing of conservatories, greenhouses and like.

Die Beschattungswirkung kann durch ein gefärbtes Wärmemedium (Wasser) beliebig variiert werden.The shading effect can be colored Heat medium (water) can be varied as desired.

Bei der Verwendung als einzelne Solarmodule steht nur die Wärmegewinnung im Vordergrund. Hierbei kann die untere Platte auch aus beliebig anderen Medien bestehen.When used as individual solar modules, only the Heat generation in the foreground. Here, the lower one The plate can also consist of any other media.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß das Element aus 3 Glasschichten mit 2 Zwischenräumen besteht, bei welchen der äußere Zwischenraum, das heißt der der Sonne zugewandte Zwischenraum, ähnlich oder gleich wie bei einem Isolierglasfenster, als Isolierschicht aufgebaut ist, uns bei welchem der Innere Zwischenraum von dem Wärmespeichermedium durchströmt wird.Another embodiment is that the element consists of 3 layers of glass with 2 spaces, at which the outer space, that is, the sun facing space, similar or the same as one Insulating glass windows, built up as an insulating layer, us where the inner space of that Heat storage medium is flowed through.

Der Vorteil liegt darin, daß der Korvektionsverlust sehr gering ist.The advantage is that the loss of convection is very is low.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß das Glaselement selbst als Isolierglasscheibe aufgebaut ist und nur durch im Inneren eingebrachte Strossen, welche beliebig angeordnet sein können, das wärmeleitende Medium fließt.Another embodiment is that Glass element itself is constructed as an insulating glass pane and only by strokes inserted inside, which any can be arranged, the heat-conducting medium flows.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß der Fensterrahmen derart aufgebaut ist, so daß in dessen Innerem das wärmeleitende Medium fließt.Another embodiment is that the Window frame is constructed so that inside it the heat-conducting medium flows.

Die folgende Betrachtung soll sich nun mit dem Solarmodul, welches aus einer Aluminium-Verbundplatte besteht, befassen.The following consideration should now deal with the solar module, which consists of an aluminum composite panel, deal.

Erfindungsgemäß besteht das Solarmodul aus einer handelsüblichen Aluminium-Verbundplatte, welche im inneren eine Art Wabenstruktur aufweist. Die im Inneren entstehende Hohlräume sind in Längsrichtung durchgehend - siehe Fig. 2.According to the invention, the solar module consists of a commercially available aluminum composite panel, which has a kind of honeycomb structure on the inside. The cavities created in the interior are continuous in the longitudinal direction - see FIG. 2.

An den beiden Stirnseiten in Längsrichtung betrachtet sind Leisten angeordnet, welche an deren Enden wiederum mit Anschlußgewinde oder Anschlußnippeln versehen sind und welche eine Verbindung zu den Hohlräumen der Aluminium- Verbundplatte aufweisen.Are viewed in the longitudinal direction on the two end faces Arrows arranged, which in turn at the ends Connection threads or nipples are provided and which connects to the cavities of the aluminum Have composite plate.

Durch die Anschlußöffnungen fließt wird wiederum ein wärmespeicherndes Medium und durchströmt die Platten.In turn flows through the connection openings heat-storing medium and flows through the plates.

Die Verwendung dieser Solarelemente eröffnet die Möglichkeiten der Wärmegewinnung als auch der Kühlung. The use of these solar elements opens up the Possibilities of heat generation as well as cooling.  

Bei der Verwendung als einzelne Solarmodule steht nur die Wärmegewinnung im Vordergrund.When used as individual solar modules, only the Heat generation in the foreground.

Bei der Verwendung als Kühlelement (als Wand oder Deckenelement in Büros oder dergleichen) wir ein kühlendes Medium (Wasser) durch die einzelne Module gesandt.When used as a cooling element (as a wall or Ceiling element in offices or the like) we a cooling Medium (water) is sent through the individual modules.

Die folgende Betrachtung soll sich nun mit dem Solarmodul, welches aus einer Kombination mehrerer Rinnenkollektoren besteht, befassen.The following consideration should now deal with the solar module, which consists of a combination of several channel collectors exists.

Erfindungsgemäß besteht das Solarmodul aus einem umlaufenden Rahmen aus Aluminium U-Profilen. Im unteren Bereich liegt eine Isolierplatte, vorzugsweise eine Sandwichplatte, und darauf nebeneinader angeordnet die einzelnen Rinnenkollektoren. Die Rohrleitungen der Rinnenkollektoren sind jeweils an deren Ende verbunden und führen über Anschlußteile aus den Rahmen hinaus. Das Solarmodul wird nach oben hin durch eine Glasplatte abgeschlossen.According to the invention, the solar module consists of a all-round frame made of aluminum U-profiles. At the bottom Area is an insulating plate, preferably one Sandwich plate, and the side by side arranged the individual gutter collectors. The pipelines of the Channel collectors are connected at their ends and lead beyond connecting parts out of the frame. The Solar module is up through a glass plate completed.

Funktionsweisefunctionality

Durch die Fokussierung der Wärmestrahlen über die Parabolspiegel in den einzelnen Rohren der Rinnenkollektoren wird das darin enthaltene Wärmemedium erwärmt, durch die Koppelung der aneineindegeschalteten Kollektoren ergibt sich ein entsprechend hoher Wirkungsgrad auf geringem Raum.By focusing the heat rays via the parabolic mirrors in the individual tubes of the Channel collectors become the heat medium they contain warmed by coupling the interconnected Collectors have a correspondingly high degree of efficiency in a small space.

Ausführungsbeispiele sind anhand beigefügter Zeichnungen dargestellt.Exemplary embodiments are based on the attached drawings shown.

In Fig. 1 ist ein Solarmodul aus Glaselementen dargestellt. Die obere Glasplatte (1) ist durch den umlaufenden Rahmen (4) und durch Zwischenstege (3) von der unteren Glasplatte (2) getrennt. Im umlaufenden Rahmen (4) sind Anschlußteile (5) vorgesehen, der Hohlraum (6) im inneren des Moduls dient zur Aufnahme des Wärmemediums.In Fig. 1, a solar module made of glass elements is shown. The upper glass plate ( 1 ) is separated from the lower glass plate ( 2 ) by the peripheral frame ( 4 ) and by intermediate webs ( 3 ). Connection parts ( 5 ) are provided in the peripheral frame ( 4 ), the cavity ( 6 ) inside the module serves to hold the heat medium.

In Fig. 2 ist ein Solarmodul aus Aluminiuum-Verbundplatten dargestellt.In FIG. 2, a solar module Aluminiuum composite panels is shown.

Die Aluminium-Verbundplatte (7) ist an den beiden Stirnseiten mit Abschlußprofilen (10) begrenzt, welche Anschlußgewinde (11) aufweisen. Die Hohlräume (8) der Aluminium-Verbundplatte sind mit den Anschlüßen (11) verbunden. An den beiden Längsseiten sind ebenfalls Profile (9) angeordnet.The aluminum composite panel ( 7 ) is delimited on the two end faces with end profiles ( 10 ) which have connecting threads ( 11 ). The cavities ( 8 ) of the aluminum composite plate are connected to the connections ( 11 ). Profiles ( 9 ) are also arranged on the two long sides.

In Fig. 3 ist ein Solarmodul aus Aluminiuum-Verbundplatten dargestellt.In Fig. 3, a solar module made of aluminum composite panels is shown.

Die Aluminium-Verbundplatte (7) ist an den beiden Stirnseiten mit Abschlußprofilen (10) begrenzt, welche Anschlußgewinde (11) aufweisen. Die Hohlräume (8) der Aluminium-Verbundplatte sind mit den Anschlüßen (11) verbunden. An den beiden Längsseiten sind ebenfalls Profile (9) angeordnet.The aluminum composite panel ( 7 ) is delimited on the two end faces with end profiles ( 10 ) which have connecting threads ( 11 ). The cavities ( 8 ) of the aluminum composite plate are connected to the connections ( 11 ). Profiles ( 9 ) are also arranged on the two long sides.

Claims (6)

1. Verfahren zur Energiegewinnung - vorzugsweise durch Nutzung der Sonnenwärme - unter Nutzung von einem Isolierglaselement (herkömmliche Isolierglasscheiben mit Scheibenzwischenraum . . .), dessen Scheibenzwischenraum oder Teile davon (Fenstersprossen . . .) ein oder mehrere Öffnungen (Anschlüsse) nach außen hin aufweisen und welches zumindest teilweise mit wärmeleitenden Medium (Gas, Wasser . . .) gefüllt ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • 1. die Anschlüsse werden dicht mit einem Rohrleitungssystem verbunden;
  • 2. das wärmeleitende Medium (Gas, Wasser . . .) zirkuliert durch das Rohrleitungssystem und durch das Isolierglaselement (dessen Scheibenzwischenraum oder Teilen davon (Fenstersprossen. . .));
  • 3. die aufgenommene Wärme wird über spezielle Wärmetauscher abgegeben;
1.Procedure for energy production - preferably by using the heat of the sun - using an insulating glass element (conventional insulating glass panes with a space between the panes...), The space between the panes or parts thereof (window bars...) Have one or more openings (connections) to the outside and which is at least partially filled with heat-conducting medium (gas, water...), characterized by the following features:
  • 1. the connections are tightly connected to a piping system;
  • 2. the heat-conducting medium (gas, water...) Circulates through the piping system and through the insulating glass element (the space between the panes or parts thereof (window bars...));
  • 3. The heat absorbed is released via special heat exchangers;
2. Verfahren zur Energiegewinnung, Raumkühlung und/oder Beschattung, vorzugsweise in Gewächshäusern oder Wintergärten, nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • 1. das wärmeleitende Medium ist beliebig gefärbt;
2. A method for energy generation, room cooling and / or shading, preferably in greenhouses or conservatories, according to claim 1, characterized by the following features:
  • 1. the heat-conducting medium is colored in any way;
3. Vorrichtung (Solarmodul) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 2 zur Energiegewinnung - vorzugsweise durch Nutzung der Sonnenwärme mittels Isolierglaselementen, durch deren Scheibenzwischenraum oder Teilen davon ein wärmeleitendes Medium (Wasser . . .) fließt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • 1. es ist ein Isolierglaselement mit mindestens einem Scheibenzwischenraum und es ist mindestens ein von diesem Scheibenzwischenraum nach außen führender Anschluß (Gewinde, Nippel . . .) vorgesehen;
  • 2. es ist ein Isolierglaselement mit mindestens einem Scheibenzwischenraum und es ist mindestens ein in diesem Scheibenzwischenraum befindlicher Hohlkörper (Rohrregister, Fenstersprosse . . .) mit mindestens einem nach außen führenden Anschluß (Gewinde, Nippel . . .) vorgesehen;
  • 3. es ist eine Spezialbeschichtung (Siebdruck, Bedampfung . . .) an zumindest einer Glasscheibe vorgesehen;
3. Device (solar module) for carrying out the method according to claim 1 to 2 for energy generation - preferably by using the sun's heat by means of insulating glass elements, through the space between the panes or parts thereof, a heat-conducting medium (water...) Flows, characterized by the following features:
  • 1. it is an insulating glass element with at least one space between the panes and at least one connection (thread, nipple,...) Leading from this space between the panes is provided;
  • 2. it is an insulating glass element with at least one space between the panes and at least one hollow body (tube register, window rung,...) Is provided in this space between the panes, with at least one connection leading to the outside (thread, nipple,...);
  • 3. a special coating (screen printing, vapor deposition...) Is provided on at least one glass pane;
4. Vorrichtung (Solarmodul) zur Energiegewinnung - vorzugsweise durch Nutzung der Sonnenwärme mittels handelsüblichen, innen teilweise hohlen Aluminium- Verbundplatten, durch deren Hohlräume oder Teilen davon ein wärmeleitendes Medium (Wasser . . .) fließt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • 1. es ist um die Aluminium-Verbundplatte ein dicht abschließender Rahmen mit zumindest einem von deren Hohlräumen nach außen führenden Anschluß (Gewinde, Nippel . . .) vorgesehen;
  • 2. es ist eine wärmeaufnehmende Beschichtung der Aluminium-Verbundplatte vorgesehen;
  • 3. es ist eine Isolierung der sonnenabgewandten Seite vorgesehen;
4.Device (solar module) for energy generation - preferably by using the sun's heat using commercially available aluminum composite panels, some of which are hollow on the inside, through whose cavities or parts thereof a heat-conducting medium (water...) Flows, characterized by the following features:
  • 1. there is a tightly fitting frame around the aluminum composite panel with at least one connection leading out of the cavities (thread, nipple...);
  • 2. a heat-absorbing coating of the aluminum composite panel is provided;
  • 3. insulation on the side facing away from the sun is provided;
5. Vorrichtung (Solarmodul) zur Energiegewinnung - vorzugsweise durch Nutzung der Sonnenwärme mittels parallel angeordneter Rinnenkollektoren, durch deren Rohre ein wärmeleitendes Medium (Wasser . . .) fließt, gekennzeichnet durch folgende Markmale:
  • 1. es ist ein Rahmen mit Bodenisolierung und darauf montieren vorzugsweise parallel angeordneten Rinnenkollektoren vorgesehen;
  • 2. es ist ein Koppelung der montierten Rinnenkollektoren vorgesehen;
5. Device (solar module) for energy generation - preferably by using the sun's heat by means of parallel trough collectors, through the pipes of which a heat-conducting medium (water...) Flows, characterized by the following features:
  • 1. there is a frame with floor insulation and mounted thereon, preferably parallel trough collectors;
  • 2. there is a coupling of the installed channel collectors;
6. Verfahren zur Verwendung der Vorrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • 1. es ist eine Klimatisierung von Innenräumen, Wintergärten, Gewächshäusern und dergleichen vorgesehen;
  • 2. es ist eine Energiegewinnung durch Nutzung der Sonnenwärme vorgesehen;
  • 3. es ist eine Energieumwandlung durch Nutzung der Erdwärme vorgesehen;
6. Method for using the devices according to one of the preceding claims, characterized by the following features:
  • 1. Air conditioning of interiors, winter gardens, greenhouses and the like is provided;
  • 2. there is provision for energy generation by utilizing the sun's heat;
  • 3. Energy conversion through the use of geothermal energy is provided;
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