DE102006041202A1

DE102006041202A1 - Solarmodul-Vorrichtung

Info

Publication number: DE102006041202A1
Application number: DE102006041202A
Authority: DE
Inventors: Franz Seitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-09-02
Filing date: 2006-09-02
Publication date: 2008-03-20
Anticipated expiration: 2026-09-03
Also published as: DE102006041202B4

Abstract

Bei einer Solarmodul-Vorrichtung (100) mit einer Basisfläche (110) und einer im Abstand zur Basisfläche (110) angeordneten lichttransparenten Deckfläche (120), die über eine oder mehrere Seitenflächen (121) mit der Basisfläche (110) verbunden ist, wobei zwischen Basisfläche (110) und Deckfläche (120) ein Medium (140) zur Wärmespeicherung vorgesehen ist, wird eine kompakte Bauweise und eine verbesserte Wärmeausbeute bei im Vergleich zu den herkömmlichen Vorrichtungen gleicher Basisfläche (110) dadurch erreicht, dass die Deckfläche (120) mindestens eine plane Teilfläche (121) enthält, die zur Basisfläche (110) in einem spitzen Winkel angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Solarmodul-Vorrichtung mit einer Basisfläche und einer im Abstand zur Basisfläche angeordneten lichttransparenten Deckfläche, die über eine oder mehr Seitenflächen mit der Basisfläche verbunden ist, wobei zwischen Basisfläche und Deckfläche ein Medium zur Wärmespeicherung vorgesehen ist.
Solarmodul-Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik verwendet, um in der Regel auf Dächern von Häusern platziert Licht in Wärme zu wandeln, die dann zum Gebrauch in den Häusern zur Verfügung steht. Die bekannten Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass aufgrund einer planen Bauweise große Flächen benötigt werden, um eine adäquate Gesamtausbeute an Wärme zu erhalten.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Solarmodul-Vorrichtung zu schaffen, die im Vergleich zu den herkömmlichen Vorrichtungen eine kompakte Bauweise aufweist und dabei für eine gleiche Wärmeausbeute eine geringere Basisfläche als die herkömmlichen Vorrichtungen benötigt.
Für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe gemäß einem ersten Aspekt dadurch gelöst, dass die Deckfläche mindestens eine plane Teilfläche enthält, die zur Basisfläche in einem spitzen Winkel angeordnet ist.
Für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe gemäß einem zweiten Aspekt dadurch gelöst, dass die Basisfläche und die Deckfläche jeweils zwei oder mehr plane Teilflächen enthalten, die zueinander in einem stumpfen Winkel angeordnet sind, wobei die Teilflächen von Basisfläche und Deckfläche jeweils parallel zueinander ausgerichtet sind.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch das Merkmal, dass die Deckfläche mindestens eine plane Teilfläche enthält, die zur Basisfläche in einem spitzen Winkel angeordnet ist, erreicht, dass eine Solarmodul-Vorrichtung geschaffen ist, die eine gegenüber den herkömmlichen Vorrichtungen vergrößerte Deckfläche als dem Licht ausgesetzte und damit Licht einfangende Oberfläche aufweist, bei der mindestens Teilbereiche eine prismenartige Wirkung aufweisen, um einfallendes Licht in Richtung auf die Basisfläche hin zu brechen. Die Deckfläche als Licht einfangende Oberfläche ist dadurch von einem herkömmlicherweise zweidimensionalen Objekt zu einem dreidimensionalen Objekt verändert, mit der Konsequenz, dass bei gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen gleicher Basisfläche erfindungsgemäß eine vergrößerte Deckfläche gegeben ist, die im Gebrauch mehr Licht einzufangen in der Lage ist als die Deckflächen herkömmlicher Vorrichtungen. Dadurch ist der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Vorrichtungen gegenüber den herkömmlichen Vorrichtungen entscheidend verbessert, so dass der Platzbedarf verringert ist.
Eine ähnliche Wirkung ist gegeben, wenn die Basisfläche und die Deckfläche gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung jeweils zwei oder mehr plane Teilflächen enthalten, die zueinander in einem stumpfen Winkel angeordnet sind, wobei die Teilflächen von Basisfläche und Deckfläche jeweils parallel zueinander ausgerichtet sind.
Bei beiden Aspekten der Erfindung ist insbesondere die Möglichkeit geschaffen, die erfindungsgemäße Vorrichtung im Randbereich und auch im Bereich des Firsts eines Hausdaches zu platzieren, um so Raum zu schaffen, der beispielsweise für eine Platzierung von elektrischen Solarmodulen nutzbar ist.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Deckfläche zwei plane Teilflächen enthält, die zur Basisfläche in einem spitzen Winkel angeordnet sind.
Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Deckfläche vier plane Teilflächen enthält, die zur Basisfläche in einem spitzen Winkel angeordnet sind, wobei zwei Teilflächen zur Basisfläche in einem ersten Winkel stehen und zwei weitere Teilflächen zur Basisfläche in einem zweiten Winkel stehen.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind jeweils zwei benachbarte Teilflächen durch eine gerade Begrenzungslinie voneinander getrennt. Dadurch ist eine Bauweise ermöglicht, bei der jeweils zwei benachbarte Teilflächen mit planen Stirnflächen versehen sind, um bezüglich der Basisfläche ein lichteinfangendes Prisma zu bilden, das Licht direkt in Richtung auf die Basisfläche zu bricht.
Gemäß einer anderen wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass eine oder mehr Seitenflächen ausgebildet sind, um eine seitlich der Basisfläche angeordnete Tasche zu bilden. Die Basisfläche ist in diesem Fall plan ausgebildet.
Vorzugsweise ist dabei wenigstens eine Seitenfläche ausgebildet, um eine seitlich der Basisfläche angeordnete Tasche zu bilden. Eine derartige Ausführung ist insbesondere für eine Platzierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Bereich einer Dachkante geeignet, wobei die Tasche in der Nachbarschaft einer angrenzenden Hauswand vorgesehen ist. Die Seitenfläche ist dabei im wesentlich rechtwinklig zur Basisfläche angeordnet.
Alternativ können zwei zur Basisfläche symmetrisch angeordnete Seitenflächen ausgebildet sein, um seitlich der Basisfläche jeweils eine Tasche zu bilden. Eine derartige Ausführung ist insbesondere für eine Platzierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Bereich eines Dachfirsts geeignet, wobei je eine Tasche zu Seiten des Firsts vorgesehen ist.
Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Basisfläche mindestens teilweise gebogen ausgebildet ist. Die Basisfläche kann dabei insbesondere entsprechend der Krümmung der Oberfläche eines Dachziegels gebogen ausgebildet sein.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine Solarmodul-Vorrichtung mit einer Basisfläche und einer im Abstand zur Basisfläche angeordneten lichttransparenten Deckfläche vorgesehen, die über eine oder mehr Seitenflächen mit der Basisfläche verbunden ist, wobei die Basisfläche und die Deckfläche jeweils zwei oder mehr plane Teilflächen enthalten, die zueinander in einem stumpfen Winkel angeordnet sind, wobei die Teilflächen von Basisfläche und Deckfläche jeweils parallel zueinander ausgerichtet sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen ist vorgesehen, dass das Medium zur Wärmespeicherung eine Flüssigkeit ist, wobei die Flüssigkeit einen dunklen Farbstoff zur Lichtabsorption enthalten kann und die Basisfläche im Bereich ihrer Oberfläche mit einem lichtabsorbierenden Material beschichtet sein kann.
Bei den erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind zwischen der Basisfläche und der Deckfläche bekannterweise ein oder mehr flüssigkeitsdurchströmte Rohre zum Abtransport der in dem Wärmespeichermedium enthaltenen Wärme vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:
1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Querschnittsansicht;
2 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von oben.
3 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Querschnittsansicht
4 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Querschnittsansicht
Die in den 1 und 4 dargestellte erfindungsgemäße Solarmodul-Vorrichtung 100 enthält eine Basisfläche 110 und eine im Abstand zur Basisfläche 110 angeordnete lichttransparente Deckfläche 120, die über eine oder mehr Seitenflächen 130 mit der Basisfläche 110 verbunden ist. Zwischen der Basisfläche 110 und der Deckfläche 120 ist dabei ein Medium 140 zur Wärmespeicherung vorgesehen. Erfindungswesentlich enthält die Deckfläche 120 mindestens eine plane Teilfläche 121, die zur Basisfläche 110 in einem spitzen Winkel angeordnet ist.
In der dargestellten Ausführungsform enthält die Deckfläche 120 vier plane Teilflächen 121, die zur Basisfläche 110 in einem spitzen Winkel angeordnet sind, wobei zwei Teilflächen 121 zur Basisfläche 110 in einem ersten Winkel stehen und zwei weitere Teilflächen 121 zur Basisfläche 110 in einem zweiten Winkel stehen.
Jeweils zwei benachbarte Teilflächen 121 sind dabei durch eine gerade Begrenzungslinie 123 voneinander getrennt und mit planen Stirnflächen versehen, um bezüglich der Basisfläche 110 ein Prisma zu bilden.
Des Weiteren ist in der dargestellten Ausführungsform eine Seitenfläche 130 ausgebildet, um eine seitlich der Basisfläche 110 angeordnete Tasche 150 zu bilden, wobei diese Seitenfläche 130 im wesentlich rechtwinklig zur Basisfläche 110 angeordnet ist.
Die Basisfläche 110 ist entsprechend der Krümmung der Oberfläche eines Dachziegels gebogen ausgebildet (3).
Das in der Solarmodul-Vorrichtung 100 enthaltene Medium 140 zur Wärmespeicherung ist eine Flüssigkeit, wobei die Basisfläche 110 im Bereich ihrer Oberfläche mit einem lichtabsorbierenden Material beschichtet ist. Zwischen der Basisfläche 110 und der Deckfläche 120 ist eine Mehrzahl von flüssigkeitsdurchströmten Rohren 160 zum Abtransport der in dem Wärmespeichermedium enthaltenen Wärme vorgesehen.
Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.

Claims

Solarmodul-Vorrichtung (100) mit einer Basisfläche (110) und einer im Abstand zur Basisfläche (110) angeordneten lichttransparenten Deckfläche (120), die über eine oder mehr Seitenflächen (130) mit der Basisfläche (130) verbunden ist, wobei zwischen Basisfläche (110) und Deckfläche (120) ein Medium (140) zur Wärmespeicherung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckfläche (120) mindestens eine plane Teilfläche (121) enthält, die zur Basisfläche (110) in einem spitzen Winkel angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckfläche (120) zwei plane Teilflächen (121) enthält, die zur Basisfläche (110) in einem spitzen Winkel angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckfläche (120) vier plane Teilflächen (121) enthält, die zur Basisfläche (110) in einem spitzen Winkel angeordnet sind, wobei zwei Teilfläche (121) zur Basisfläche (110) in einem ersten Winkel stehen und zwei weitere Teilflächen (121) zur Basisfläche (110) in einem zweiten Winkel stehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte Teilflächen (121) durch eine gerade Begrenzungslinie (123) voneinander getrennt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte Teilflächen (121) mit planen Stirnflächen versehen sind, um bezüglich der Basisfläche (110) ein Prisma zu bilden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehr Seitenflächen (130) ausgebildet sind, um eine seitlich der Basisfläche (110) angeordnete Tasche (150) zu bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Seitenfläche (130) ausgebildet ist, um eine seitlich der Basisfläche (110) angeordnete Tasche (150) zu bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zur Basisfläche (110) symmetrisch angeordnete Seitenflächen (130) ausgebildet sind, um seitlich der Basisfläche (110) jeweils eine Tasche (150) zu bilden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisfläche (110) plan ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seitenfläche (130) im wesentlich rechtwinklig zur Basisfläche (110) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisfläche (110) mindestens teilweise gebogen ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisfläche (110) entsprechend der Krümmung der Oberfläche eines Dachziegels gebogen ausgebildet ist.
Solarmodul-Vorrichtung (100) mit einer Basisfläche (110) und einer im Abstand zur Basisfläche (110) angeordneten lichttransparenten Deckfläche (120), die über eine oder mehr Seitenflächen (130) mit der Basisfläche (110) verbunden ist, wobei zwischen Basisfläche (110) und Deckfläche (120) ein Medium (140) zur Wärmespeicherung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisfläche (110) und die Deckfläche (120) jeweils zwei oder mehr plane Teilflächen (121) enthalten, die zueinander in einem stumpfen Winkel angeordnet sind, wobei die Teilflächen (121) von Basisfläche (110) und Deckfläche (120) jeweils parallel zueinander ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (140) zur Wärmespeicherung eine Flüssigkeit ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit einen dunklen Farbstoff zur Lichtabsorption enthält.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisfläche (110) im Bereich ihrer Oberfläche mit einem lichtabsorbierenden Material beschichtet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Basisfläche (110) und der Deckfläche (120) ein oder mehr flüssigkeitsdurchströmte Rohre (160) zum Abtransport der in dem Wärmespeichermedium (140) enthaltenen Wärme vorgesehen sind.