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Die
Erfindung betrifft eine Solarmodul-Vorrichtung mit einer Basisfläche und
einer im Abstand zur Basisfläche
angeordneten lichttransparenten Deckfläche, die über zwei oder mehr Seitenflächen mit
der Basisfläche
verbunden ist, wobei zwischen Basisfläche und Deckfläche ein
Medium zur Wärmespeicherung
vorgesehen ist, und wobei die Deckfläche mindestens zwei plane Teilflächen enthält, die zueinander
in einem stumpfen Winkel angeordnet sind.
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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.
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Aus
WO 86/03280 A1 ist
ein Solar-Wassererhitzer mit einem Kollektor und einem Speichertank bekannt,
wobei Solar-Wassererhitzer
und Kollektor als integrierte Einheit ausgeführt sind.
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Aus
DE 196 07 033 A1 ist
ein Sonnenkollektor mit einer oberen transparenten Abdeckung bekannt,
die für
die einfallende Sonnenstrahlung durchlässig ist, mit einer zentralen
Schicht, in der sich Luftpolster zur Minderung der Wärmeverluste
und Strömungskanäle für ein Wärmeträgermedium
befinden, mit einer unteren Abdeckung, die die Strömungskanäle abschließt, sowie
mit einer rückseitigen
Isolationsschicht, die den Durchgang von Wärme reduziert, wobei die obere
Abdeckung und untere Abdeckung durch flächige Stege verbunden sind,
die durch ihre Ausführung
die zentrale Schicht in Strömungskanäle für ein Wärmeträgermedium
und in Luftpolster teilen.
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Aus
DE 103 04 536 B3 ist
ein Hohlkammerprofil zur Nutzung der Sonnenenergie, insbesondere zur
Dacheindeckung von Absorptionsdächern
oder dergleichen bekannt, mit einem transparenten Oberteil und einem
strahlungsabsorbierenden Unterteil, die gemeinsam durch Zwei-Komponenten-Extrusion aus
Kunststoff hergestellt und im Inneren des Hohlkammerprofils durch
in Längsrichtung
verlaufende Stege auf solche Weise miteinander verbunden sind, dass
parallele Strömungskanäle für ein Wärmeträgermedium
gebildet werden, wobei das Oberteil auf seiner Außenseite
mit einer Deckschicht versehen ist, die gemeinsam mit dem Oberteil
und dem Unterteil durch die Zwei-Komponenten-Extrusion kombiniert
mit Coextrusion aus einem den ultravioletten Strahlungsanteil absorbierenden
und im übrigen transparenten
Kunststoff hergestellt ist.
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Aus
DE 44 29 838 A1 ist
eine Vorrichtung zur Warmwassererzeugung mittels Solarenergie bekannt,
wobei einem Oberflächenbereich
das Vorrichtungsgehäuse
ein von kälterem
Wasser gespeister Wärmeabsorber
zugeordnet ist und wobei innerhalb des Gehäuses ein von einer Mehrzahl
von Speichertanks gebildetes Warmwasserreservoir vorgesehen ist
mit Wasserzuläufen
und Wasserabläufen,
wobei des weiteren Wasserablauf und Wasserzulauf benachbarter Behälter miteinander
verbunden sind, und die Speichertanks im Wesentlichen horizontal nebeneinander
liegend angeordnet sind und zur Umwälzung des Wassers eine photovoltaisch
betriebene Pumpe vorgesehen ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Solarmodul-Vorrichtung zu schaffen, die
eine kompakte Bauweise aufweist, eine Gebäudekante, insbesondere eine
Dachkante umschließen
kann und dabei für
eine gute Wärmeausbeute
liefert.
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Für eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe gemäß einem
ersten Aspekt dadurch gelöst,
dass mindestens eine Teilfläche vertikal
orientiert ist, und eine oder mehr Seitenflächen ausgebildet sind, um eine
seitlich der Basisfläche
angeordnete Tasche zu bilden.
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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.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird durch das Merkmal, dass mindestens eine Teilfläche vertikal
orientiert ist, und eine oder mehr Seitenflächen ausgebildet sind, um eine
seitlich der Basisfläche
angeordnete Tasche zu bilden, 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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 Wesentlichen rechtwinklig zur Basisfläche angeordnet.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die
in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:
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1 eine
bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer Querschnittsansicht;
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2 die
in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer Ansicht von oben.
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3 eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer Querschnittsansicht
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4 eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer Querschnittsansicht
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
Basisfläche 110 ist
entsprechend der Krümmung
der Oberfläche
eines Dachziegels gebogen ausgebildet (3).
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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.