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Die
Erfindung betrifft ein so genanntes Absorber- oder Energiedach.
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Ein
solches Dach bildet zum Beispiel einen Teil einer Wärmepumpen-Heizanlage.
Das Absorberdach nimmt hierbei Wärme aus der umgebenden
Atmosphäre auf und leitet diese an ein Wärmeübertragungsfluid
weiter, das in dem Primärkreislauf der Wärmepumpe
zirkuliert. Die Luft im Absorberbereich des Daches wird hierbei
um einige Grad unter die Außenlufttemperatur abgekühlt.
Die Wärmepumpe heizt mit der so gewonnenen Wärme
einen Sekundärkreislauf auf ein Temperaturniveau von typischerweise
ca. 35° auf. Dieser Sekundärkreislauf betreibt
beispielsweise eine Fußbodenheizung. Die durch das Absorberdach
aufgenommene Wärmemenge wird durch Sonneneinstrahlung auf
das Dach verstärkt. Auch Wind verbessert den Wärmeübergang
von der Luft auf das Absorberdach. Das Absorberdach liefert aber auch
nachts und bei Windstille in nutzbarem Umfang Wärme.
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Bei
einem herkömmlichen Energiedach mit Ziegeleindeckung ist
häufig ein so genannter Unterdachabsorber vorgesehen. Dieser
ist herkömmlicherweise aus Kunststoffschläuchen
gebildet, die direkt unterhalb der Ziegeldeckung in den zwischen
den Dachlatten gebildeten Zwischenräumen verlegt sind. Alternativ
hierzu können solche Absorberschläuche auch in
die Dachdeckung selbst verlegt sein. Hierzu werden insbesondere
spezielle Doppelziegel mit einem Unterziegel und einem Oberziegel
angeboten, zwischen denen im verlegten Zustand Hohlräume
zur Aufnahme der Absorberschläuche gebildet sind.
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Bei
einem aus
DE 30 06
974 A1 bekannten Energiedach sind als Absorber Rohre vorgesehen, an
denen eine Vielzahl von radial bezüglich der Rohrachse
ausgerichtete Konvektorbleche mit rechteckigem Querschnitt befestigt
sind. Die Rohre mit den daran befestigten Konventorblechen werden
in Dachquerrichtung, d. h. senkrecht zur Dachneigungsrichtung, verlegt.
Die Rohre werden hierbei von den Dachlatten oder einer Aufdachdämmung
mit dachlattenartigen Vorsprüngen ge halten. Die Konvektorbleche
dienen wiederum zur direkten Halterung einer Ziegel-Dachdeckung.
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Die
Herstellung eines Ziegel-Absorberdachs nach einer der vorstehend
beschriebenen Methoden ist nachteiligerweise in der Regel wesentlich
aufwändiger und damit teurer als die Herstellung eines
gewöhnlichen Ziegeldachs ohne Absorberwirkung.
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Der
Erfindung liegt vor diesem Hintergrund die Aufgabe zugrunde, ein
besonders einfach herzustellendes, dennoch aber effektives Absorberdach anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst
durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach umfasst das Absorberdach
eine in Dachneigungsrichtung verlaufende erste Lattung, sowie eine
in Dachquerrichtung verlaufende zweite Lattung, die fest, insbesondere
unmittelbar, auf der ersten Lattung montiert ist, und die zur unmittelbaren
Halterung der wasserführenden Dachdeckung dient. Erfindungsgemäß ist
zumindest eine dieser beiden Lattungen zumindest teilweise aus Hohlprofilen
gebildet, die von einem Wärmeübertragungsfluid
durchströmbar sind.
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Als
Dachneigungsrichtung wird die Richtung des Dachgradienten, also
die Richtung maximaler Dachneigung an einem gegebenen Punkt der
Dachfläche bezeichnet. Als Dachquerrichtung wird die hierauf
senkrechte Richtung der Dachfläche bezeichnet, die der
Dachhorizontalen folgt.
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Als
Lattung wird allgemein eine Anordnung von parallel und mit Abstand
zueinander verlaufenden „Latten” bezeichnet. Die
Bezeichnung „Latte” wird hierbei allgemein als
Synonym für eine längliche Strebe aus grundsätzlich
beliebigem Material und grundsätzlich beliebiger Querschnittsform
verwendet. „Latten” im Sinne dieser Definition
sind insbesondere die vorstehend genannten Hohlprofile. Die „Latten” der
in Dachneigungsrichtung verlaufenden ersten Lattung entsprechen
hinsichtlich ihrer Funktion den Sparren einer gewöhnlichen
Dachkonstruktion bzw. – falls vorhanden – sogenannten
Konterlatten, die gegebenenfalls auf den Sparren und parallel zu diesen
verlegt sind. Die Latten der zweiten Lattung entsprechen dagegen hinsichtlich
Funktion und Anordnung den Dachlatten einer gewöhnlichen
Dachkonstruktion.
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Als „Wärmeübertragungsfluid” wird
allgemein ein flüssiges oder gasförmiges Wärmeübertragungsmedium
bezeichnet. Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße
für die Verwendung von Sole als Wärmeübertragungsfluid
ausgelegt, d. h. für eine wässrige Salzlösung
mit gegenüber 0°C deutlich erniedrigtem Gefrierpunkt.
Im Sinne einer hohen Stabilität bei gleichzeitig guter
Wärmeleitfähigkeit bestehen die Hohlprofile vorzugsweise
aus Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl.
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Indem
erfindungsgemäß der durch die Hohlprofile gebildete
Absorber direkt in das gekreuzte und fest verbundene Lattungssystem
der ersten und zweiten Lattung integriert ist, wird ein Energiedach geschaffen,
dessen bauliche Komplexität im Wesentlichen der eines gewöhnlichen
Ziegeldachs ohne Absorberfunktion entspricht. Entsprechend erfordert
der Aufbau des erfindungsgemäßen Absorberdachs
gegenüber dem Aufbau eines herkömmlichen Ziegeldachs
ohne Absorberfunktionalität keinen nennenswerten Mehraufwand.
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Zudem
lässt sich infolge der festen Verbindung der ersten und
zweiten Lattung, die erfindungsgemäße Absorberstruktur
auch abseits des Einbauorts, und damit vor allem dachfern, flächig
vorfertigen. Vorteilhafterweise wird die Absorberstruktur am Boden
oder bereits werkseitig vorgefertigt und im Ganzen auf dem Dachmontiert,
wodurch der Umfang der schwierigen und sicherheitskritischen Montagearbeiten
am Dach signifikant verringert werden kann. Insbesondere können
im Zuge der Vorfertigung die als Absorber verwendeten Hohlprofile
auch bereits am Boden bzw. werkseitig mit einem vorgefertigten System
von Anschlussleitungen für das Wärmeübertragungsfluid
versehen und/oder zweckmäßigerweise auf fluidische
Dichtigkeit geprüft werden. Im Sinne eines vereinfachten
Transports werden bei größeren Dachflächen
zweckmäßigerweise einzelne Flächenabschnitte
des zumindest teilweise aus den Hohlprofilen bestehenden Lattungssystems
dachfern als zusammenhängende Baueinheiten vorgefertigt,
die jeweils nur einem Teil der Dachfläche entsprechen.
Die Baueinheiten haben beispielsweise eine – auf einem Sattelschlepper
transportable – Größe von bis zu etwa
4 × 12 m und werden mittelbar oder unmittelbar, insbesondere
kachelartig, nebeneinander auf der Dachfläche montiert.
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Die
erste bzw. zweite Lattung kann vollständig aus den genannten
Hohlprofilen bestehen. Bevorzugt sind die Hohlprofile innerhalb
der jeweiligen Lattung aber lediglich in einem Teilbereich der Dachfläche
vorgesehen, während die Lattung in dem übrigen
Bereich der Dachfläche durch Sparren, Konterlatten bzw.
Dachlatten ohne Absorberfunktion, insbesondere aus gewöhnlichen
Holzlatten gebildet ist. Zusätzlich oder alternativ hierzu
kann auch vorgesehen sein, dass die Hohlprofile innerhalb der ersten bzw.
zweiten Lattung im Wechsel mit Latten ohne Absorberfunktion, insbesondere
wiederum gewöhnlichen Holzlatten eingesetzt sind. Bei dieser
Ausführungsform der Erfindung ist also nur jede n-te (n
= 2, 3, ...) Latte der ersten bzw. zweiten Lattung durch ein mit
dem Wärmeübertragungsfluid durchströmbares Hohlprofil
gebildet.
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Im
Rahmen einer solchen Mischlattung aus durchströmbaren Hohlprofilen
und Latten ohne Absorberfunktion sind die jeweiligen Hohlprofile
zur Vereinfachung der Konstruktion zweckmäßigerweise derart
dimensioniert, dass sie die gleiche Außenkontur, zumindest
aber die gleiche Stärke aufweisen wie die in derselben
Lattung verwendeten Latten ohne Absorberfunktion. Als „Stärke” ist
hierbei die Lattenausdehnung in zur Dachfläche senkrechter
Richtung bezeichnet. Die jeweiligen Hohlprofile lassen sich somit
ohne besondere Vorkehrungen übergangslos in die umgebende
Dachstruktur ohne Absorberfunktion einfügen. Die Absorberstruktur
kann hierdurch, z. B. besonders einfach mit einer gewöhnlichen
Dachkonstruktion aus Holzlatten kombiniert werden. Dies erleichtert
insbesondere den nachträglichen Einbau der Absorberfunktionalität
in ein gewöhnliches Ziegeldach.
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Um
im Rahmen der ersten oder zweiten Lattung Hohlprofile „auf
Stoß”, d. h. in unmittelbarer axialer Verlängerung,
mit Latten ohne Absorberfunktion anordnen zu können, sind
die im Rahmen der ersten bzw. zweiten Lattung verwendeten Hohlprofile
vorzugweise an beiden Stirnseiten fluiddicht abgeschlossen. Zur
Zuführung und Abführung des Wärmeübertragungsfluids
ist dabei jedes Hohlprofil in einem an jede Stirnseite angrenzenden
Bereich einer Seitenfläche mit einem Anschluss für
eine Fluidleitung versehen. Diese Anschlüsse sind vorzugsweise jeweils
als Klemmflansche ausgebildet, um Fluidleitungen besonders einfach
und schnell, dennoch aber dauerhaft dicht anschließen zu
können. Alternativ hierzu können die Hohlprofile
zum Anschluss der Fluidleitungen aber auch mit Schraubanschlüssen, Schraubflanschen,
oder dergleichen versehen oder mit den Hohlprofilen verschweißt,
verlötet oder verklebt sein.
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Bei
den mit den Hohlprofilen verbundenen Fluidleitungen handelt es sich
zweckmäßigerweise um flexible oder starre Leitungen
aus Metall oder Kunststoff, insbesondere um Metallrohre, Metallwellschläuche
oder Kunststoffschläuche. Grundsätzlich ist es
natürlich auch möglich, eine Kombination von mehreren
dieser Leitungsarten innerhalb derselben Dachkonstruktion zu verwenden.
Es ist weiterhin auch möglich, die Fluidleitungen ganz
oder teilweise aus denselben oder ähnlichen Hohlprofilen
zu bilden, die auch als Latten der ersten oder zweiten Lattung vorgesehen
sind.
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In
konstruktiv einfacher Ausgestaltung der Absorberstruktur sind vorzugsweise
jeweils zwei (insbesondere die innerhalb derselben Lattung benachbarten)
Hohlprofile über je eine Fluidleitung fluidisch miteinander
verbunden. Zur Steigerung der Absorptionswirkung ist hierbei optional
mindestens eine der Fluidleitungen schleifen- oder mäanderartig
in dem zwischen den Lattungen gebildeten Raum verlegt. Diese Fluidleitungen
bilden somit zusätzliche Absorberschleifen im Zwischenraum
zwischen den benachbarten Latten der ersten bzw. zweiten Lattung.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des Absorberdachs, die sowohl
für die dachferne Vorfertigung als auch eine verbesserte
Absorberwirkung der Dachkonstruktion günstig ist, sind
die erste und die zweite Lattung zumindest teilweise aus metallischen Profilen
gebildet. Diese metallischen Profile sind an ihren Kreuzungspunkten
zur Herstellung einer besonders stabilen und gut wärmeleitenden
Verbindung miteinander verschweißt, verlötet oder
verklebt. Alternativ hierzu können die Metallprofile aber
auch an ihren Kreuzungspunkten miteinander verschraubt oder vernietet
sein.
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Ebenfalls
zur Verbesserung der Absorberwirkung ist in einer weiteren Ausführung
des Absorberdachs vorgesehen, dass an mindestens einem Hohlprofil,
bevorzugt an allen Hohlprofilen, mindestens ein Wärmeleitblech
befestigt ist. In besonders stabiler und effektiver Ausführung
ist ein solches Wärmeleitblech insbesondere zwischen zwei
innerhalb der ersten bzw. zweiten Lattung benachbarten Hohlprofilen
aufgespannt. Das Wärmeleitblech kann hierbei durch Verschraubung,
Verschweißung, Verlötung oder Verklebung an dem
bzw. jedem zugehörigen Hohlprofil befestigt sein. In einer
besonders montagefreundlichen Alternativausführung ist
ein solches Wärmeleitblech aber vorteilhafterweise zwischen zwei
benachbarten Hohlprofilen elastisch eingespannt und stützt
sich aufgrund seiner Eigenelastizität an diesen Hohlprofilen
ab. Um die Luftzirkulation zwischen den Latten durch das Wärmeleitblech
möglichst wenig zu behindern, und den Wärmeübertrag von
der umgebenden Luft auf das Wärmeleitblech zu optimieren,
besteht das Wärmeleitblech vorzugsweise aus gelochtem Metallblech.
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Um
eine gute Dachunterlüftung sicherzustellen, ist in einer
weiteren zweckmäßigen Ausführung des
Absorberdachs firstseitig, d. h. am Dachfirst oder in dessen Nähe,
eine Belüftungsöffnung in der wasserführenden
Dachdeckung vorgesehen, über die Umgebungsluft direkt in
den Bereich der ersten und zweiten Lattung eindringen kann. Diese
Belüftungsöffnung sichert insbesondere dann eine
zufriedenstellende Funktion des Absorberdachs, wenn die Dachfläche
durch einen Schneebelag gegenüber der Umgebungsluft thermisch
isoliert ist, so dass der Wärmeeintrag über die
wasserführende Dachdeckung mitunter wesentlich erniedrigt
ist. Um diese Belüftungsöffnung auch bei starkem
Schneefall offen zu halten, ist die Belüftungsöffnung
zweckmäßigerweise mit einer bewegbaren Klappe,
einem beheizbaren Verschlussgitter und/oder einer bewegbaren Bürsten-
oder Schaufelanordnung versehen.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführung des Absorberdaches
ist (insbesondere unmittelbar) unter der ersten Lattung eine Mehrschichtfolie
als Wärmedämmung angeordnet. Bei der Mehrschichtfolie
handelt es sich insbesondere um eine Kunststofffolie aus mehreren
sandwichartig geschichteten Folienlagen, deren Oberflächen
mit einer wärmereflektierenden Schicht beschichtet, insbesondere
metallisiert sind. Solche Mehrschichtfolien sind beispielsweise
unter den Handelsbezeichnungen „Lu..po. Therm” (Fa.
LPS GmbH, Handenberg, AT) oder „TRISO-9 D” (Fa.
ACTIS S. A., Limoux, FR) kommerziell erhältlich. Alternativ
können auch sogenannte Vakuum-Isolations-Paneelen herangezogen werden,
bei denen ein mikroporöses Kernmaterial (LB. Kieselsäure)
unter Vakuum in eine Mehrschichtfolie gasdicht eingeschweißt
ist. Solche Mehrschichtfolien weisen eine gegenüber herkömmlichen Dämmstoffen
wesentlich verbesserte Isolationswirkung auf, und können
entsprechend dünn ausgeführt werden. Infolge der
hohen Isolationswirkung verbessert die Mehrschichtfolie entscheidend
die Absorptionswirkung des Daches. Zudem kann eine separate Wärmedämmung
des Daches – je nach Auslegung der Mehrschichtfolie – entfallen
oder zumindest erheblich reduziert werden.
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Die
vorstehend beschriebene Absorberdachkonstruktion ist insbesondere
für eine aus Ziegeln gebildete wasserführende
Dachdeckung vorgesehen und geeignet.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer
Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 in
schematisch perspektivischer Darstellung ein Absorberdach mit einer
ersten Lattung, einer zweiten Lattung sowie einer wasserführenden Dachdeckung,
wobei die Dachlatten der zweiten Lattung in einem Teilbereich der
Dachfläche durch Hohlprofile gebildet sind, die mit Sole
als Wärmeübertragungsfluid durchströmbar
sind,
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2 in
einem Querschnitt das Absorberdach gemäß 1,
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3 in
vergrößerter perspektivischer Darstellung einen
Ausschnitt des Absorberdachs gemäß 1,
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4 und 5 jeweils
in einem schematischen Querschnitt Ausführungen des Absorberdachs gemäß 1 mit
einer jeweils unterschiedlich ausgeführten firstseitigen
Belüftungsöffnung,
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6 bis 9 jeweils
im Querschnitt vier verschiedene Varianten von Hohlprofilen für
das Absorberdach gemäß 1,
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10 in
perspektivischer Darstellung die zweite Lattung des Absorberdachs
gemäß 1 mit vier unterschiedlichen
Varianten eines jeweils zwischen zwei benachbarten Hohlprofilen
der Lattung aufgespannten Wärmeleitblechs, und
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11 in
vergrößerter Detaildarstellung den Kreuzungspunkt
einer Latte der ersten Lattung mit einer hohlprofilierten Latte
der zweiten Lattung sowie mit einem Winkel zur festen Montage der
Latten aneinander.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 zeigt
in einer schematisch vereinfachten, perspektivischen Darstellung
ein Absorberdach 1. Das Absorberdach 1 wird im
Wesentlichen gebildet durch eine erste Lattung 2, eine
zweite Lattung 3 sowie eine (nur ansatzweise dargestellte)
wasserführende Dachdeckung 4.
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Die
erste Lattung 2 ist aus Latten 5a und 5b gebildet,
die parallel und mit Abstand zueinander entlang einer Dachneigungsrichtung 6 verlaufen.
Als Dachneigungsrichtung 6 ist hierbei die dem Dachgradienten
folgende, hier senkrecht vom Dachfirst 7 zur Dachtraufe 8 verlaufende
Richtung bezeichnet. Die zweite Lattung 3 ist aus Latten 9a und 9b gebildet, die
parallel und mit gleichmäßigem Abstand zueinander
in einer Dachquerrichtung 10 verlaufen. Als Dachquerrichtung 10 ist
hierbei diejenige Richtung bezeichnet, die der Dachhorizontalen
folgt und damit hier parallel zum Dachfirst 7 verläuft.
Die Dachdeckung 4 besteht aus herkömmlichen Ziegeln 11 beliebiger
Art.
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Die
Latten 9a und 9b der zweiten Lattung 3 entsprechen
den Dachlatten einer herkömmlichen Dachkonstruktion und
dienen somit zur unmittelbaren Halterung der Ziegel 11.
Die Ziegel 11 sind mit anderen Worten unmittelbar auf die
Latten 9a und 9b der zweiten Lattung 3 aufgelegt.
Bei den Latten 9a handelt es sich hierbei um gewöhnliche
Holz-Dachlatten mit rechteckigem Querschnitt, der insbesondere eine
Standardabmessung von z. B. 30 × 50 mm haben. Die Latten 9b der
zweiten Lattung 3 sind dagegen aus Aluminium- oder Stahlhohlprofilen
gebildet. Die Latten 9a und 9b weisen die gleiche
Stärke h (6) auf. Als Stärke
h wird hierbei jeweils die Ausdehnung der Latten 9a und 9b in
Richtung der auf die Dachfläche senkrechten Dachvertikalen
bezeichnet. Bei Verwendung von Standarddachlatten mit einem Querschnitt
von 30 × 50 mm für die Latten 9a weisen
also auch die Latten 9b eine Stärke h von 30 mm
auf. Vorzugsweise entspricht auch die Ausdehnung der Latten 9b in
Dachneigungsrichtung 6 (nachfolgend als Breite b bezeichnet,
vgl. 6) der entsprechenden Ausdehnung der Latten 9a,
so dass die Latten 9a und 9b im Wesentlichen dieselbe
entsprechende Außenkontur aufweisen.
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In
einem (horizontalen) Mittelbereich 12 der Dachfläche
besteht die zweite Lattung 3 ausschließlich aus
den hohlprofilierten Latten 9b. Die hölzernen Latten 9a schließen
sich an die Latten 9b jeweils axial fluchtend in giebelseitigen
Randbereichen 13 der Dachfläche an. Hohlprofile
können im Rahmen der ersten Lattung 2 oder zweiten
Lattung 3 aber auch in den Randbereichen der Dachfläche
oder in der Umgebung von Dachdurchbrüchen vorgesehen sein.
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Zur
Halterung der Latten 9a der zweiten Lattung 3 dienen
die Latten 5a der ersten Lattung 2. Diese Latten 5a,
bei denen es sich ebenfalls um Holzlatten handelt, befinden sich
entsprechend in den Randbereichen 13 der Dachfläche.
Die Latten 5b der ersten Lattung 2 dienen dagegen
zur Halterung der hohlprofilierten Latten 9b der zweiten
Lattung 3. Diese Latten 5a sind entsprechend im
Mittelbereich 12 der Dachfläche angeordnet. Bei
den Latten 5a kann es sich ebenfalls um Holzlatten handeln.
Bevorzugt sind diese Latten 5b aber in Form von Metallträgern,
insbesondere aus Aluminium oder Stahl, gebildet. Die Latten 5a und 5b weisen
wiederum dieselbe Stärke, also dieselbe Ausdehnung senkrecht
zur Dachfläche auf.
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Die
zweite Lattung 3 ist fest und unmittelbar an der ersten
Lattung 2 montiert. Die Latten 9a sind hierbei
mit den Latten 5a vernagelt oder verschraubt. Die Latten 9b sind
mit den Latten 5b dagegen – sofern letztere aus
Metall bestehen – vorzugsweise verschweißt oder
verlötet.
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Bei
einer einfachen Variante des Absorberdachs 1 entsprechen
die Latten 5a und 5b der ersten Lattung 2 den
Sparren einer herkömmlichen Dachkonstruktion. Sie bilden
somit die in Dachneigungsrichtung 6 verlaufenden Stützstreben
des Dachstuhls und sind entsprechend stark dimensioniert. In der
bevorzugten Ausgestaltung des Absorberdachs 1, die im Querschnitt
gemäß 2 näher dargestellt
ist, bilden die Latten 5a und 5b der ersten Lattung 2 dagegen
so genannte Konterlatten, die parallel zu den Sparren 14 auf
diese aufgesetzt sind. Zwischen den Sparren 14 und der
zweiten Lattung 2 ist hierbei ein Unterdach angeordnet,
dass aus einer direkt auf den Sparren 14 aufmontierten
Brettschalung 15 und einer hierauf verlegten Dachabdichtung 16 gebildet
ist. Die Dachabdichtung 16 besteht insbesondere aus einer Bitumen-Dachbahn.
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Zwischen
den Sparren 14 ist weiterhin eine Dämmschicht 17 vorgesehen.
Diese Dämmschicht ist derart verlegt, dass zwischen der
Außenseite der Dämmschicht 17 und der
Brettschalung 15 parallel zur Dachfläche ein Freiraum 18 zur
Hinterlüftung des Absorberdachs 1 gebildet ist.
Zur Ermöglichung einer effektiven Luftzirkulation im Absorberdach 1 ist
dieser Freiraum 18 vorzugsweise in Firstnähe durch
Luftdurchtrittsöffnungen 19 (4)
mit dem zwischen der Dachabdichtung 16 und der Dachdeckung 4 gebildeten
Lattungszwischenraum 20 verbunden.
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In
alternativer Ausführung ist die Dachabdichtung 16 aus
Mehrschichtfolienbahnen einer der vorstehend beschriebenen Arten
gebildet. Die Dachabdichtung 16 trägt in diesem
Fall auch wesentlich zur Wärmedämmung des Absorberdachs 1 bei.
Die separate Dämmschicht 17 im Sparrenzwischenraum kann
hierbei entfallen oder zumindest wesentlich reduziert werden.
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Die
hohlprofilierten Latten 9b sind jeweils an beiden axialen
Stirnenden fluiddicht verschlossen. In der Umgebung jedes Stirnendes
weist jede Latte 9b jeweils einen (insbesondere angeschweißten)
Anschluss 21 für eine Fluidleitung 22 auf,
der senkrecht von einer Seitenfläche der Latte 9b absteht
(siehe insbesondere 3).
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Als
Seitenflächen sind hierbei diejenigen Flächen
der Latten 9b bezeichnet, die in montiertem Zustand in
Dachneigungsrichtung 6 nach oben oder unten gewandt sind.
Bevorzugt sind beide Anschlüsse 21 an der unteren
Seitenfläche der zugehörigen Latte 9b angebracht.
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Als
Fluidleitungen 22 werden insbesondere Wellschläuche
aus Metall verwendet. Im Sinne einer einfachen und schnellen Montage
des Absorberdaches 1 sind der Anschluss 21 sowie
Verbindungen 23 zwischen einzelnen Abschnitten der Fluidleitungen 22 jeweils
als Klemmflanschverbindungen ausgebildet. Andere Methoden der Leitungsverbindung,
insbesondere Schraubverbindungen oder Schraub-Flanschverbindungen
können aber alternativ oder zusätzlich zur Verbindung
der Fluidleitungen 22 untereinander oder mit den hohlprofilierten
Latten 9b zum Einsatz kommen.
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Wie
aus 1 erkennbar ist, umfassen die Fluidleitungen 22 eine
Zuleitung 24, mehrere Verbindungsleitungen 25 sowie
eine Ableitung 26. Die Zuleitung 24 ist hierbei
an die firstnächste, somit oberste, Latte 9b angeschlossen.
Durch die Verbindungsleitungen 25 ist jede Latte 9b jeweils
mit der darunter gelegenen Latte 9b verbunden. Die traufennächste, somit
unterste, Latte 9b ist schließlich mit der Ableitung 26 verbunden.
Wie in 1 am Beispiel der obersten Verbindungsleitung 25 dargestellt
ist, sind die Verbindungsleitungen 25 optional in einer
oder mehreren Schleifen parallel zu den Latten 9b verlegt, um
die Absorberfläche im Lattungszwischenraum 20 zu
vergrößern. Die hohlprofilierten Latten 9b sind
vorzugsweise derart mit den Verbindungsleitungen 25 kontaktiert,
dass sich innerhalb der Dachfläche ein mäanderförmiges
Leitungssystem ergibt. Die hohlprofilierten Latten 9b sind
hierbei gemäß 1 flusstechnisch
in Serie geschaltet. Es können alternativ hierzu auch mehrere
Untergruppen der Latten 9b parallel durchströmt
sein. Zudem können – nach dem Prinzip der Gegenstromkühlung – die
Zuleitung 24 auch an die unterste Latte 9b, und
die Ableitung 26 an die oberste Latte 9b angeschlossen
sein.
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Zur
Montage des Absorberdachs 1 wird die aus den Latten 5b,
den Latten 9b und den Verbindungsleitungen 25 gebildete
Absorberstruktur bevorzugt dachfern vor montiert und im Ganzen auf
die Dachfläche, nämlich insbesondere die gegebenenfalls
bereits vorher fertiggestellte Dachabdichtung 16 aufgesetzt.
Die feste Verbindung der gekreuzten Lattungen 2 und 3 gibt
der Absorberstruktur hierbei die nötige Eigenstabilität
für die dachferne Vormontage und den Transport der vormontierten
Absorberstruktur zum Bauort. Bei größeren Dachflächen
wird die Absorberkonstruktion zwecks besserer Transportierbarkeit
vorzugsweise in einzelnen Flächenabschnitten von etwa bis
zu 4 × 12 m vormontiert, so dass diese Flächenabschnitte
mit einem Sattelschlepper transportierbar sind. Diese Flächenabschnitte
werden im Zuge der Endmontage kachelartig auf dem Dach angebracht.
Anschließend werden die Lattungen 2 und 3 durch
Aufbringen der Latten 5a bzw. 9a in üblicher
Dachdeck-Technik vervollständigt und die Dachdeckung 4 verlegt.
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Im
Betrieb des Absorberdachs 1 sind die Latten 9b über
die Zuleitung 24 und die Ableitung 26 in den Primärkreislauf
einer Wärmepumpe eingebunden. Über die Zuleitung 24 wird
hierbei als Wärmeübertragungsfluid Sole S in die
oberste Latte 9b mit einer gegenüber der Umgebungstemperatur
erniedrigten Temperatur eingeleitet. Die Sole S wärmt sich beim
Durchfließen der Latten 9b durch Wärmetauschung
mit der Luft in dem Lattungszwischenraum 20 auf, während
diese Luft um einige Grad Celsius gegenüber der Umgebungstemperatur
abgekühlt wird. Die solchermaßen erwärmte
Sole S wird aus der untersten Latte 5b durch die Ableitung 26 abgezogen und
der Wärmepumpe zugeführt. Durch die Wärmepumpe
wird der Sole S die gewonnene Wärme wieder entzogen. Die
hierdurch erneut unter die Umgebungstemperatur abgekühlte
Sole S wird dann über die Zuleitung 24 erneut
der Absorberstruktur zugeleitet.
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Infolge
der Luftabkühlung entwickelt sich im Lattungszwischenraum 20 – wie
insbesondere in 4 erkennbar ist – eine
abwärts gerichtete Luftströmung. Die zur Aufrechterhaltung
dieser Luftströmung erforderliche Warmluftnachfuhr erfolgt
firstseitig über die Luftdurchtrittsöffnungen 19 und
die mit diesen korrespondierenden Freiräume 18.
In den Freiräumen 18 entwickelt sich somit eine
aufwärts gerichtete Gegenströmung, die warme Umgebungsluft
zum Dachfirst 7 transportiert. Alternativ hierzu, bevorzugt
aber zusätzlich hierzu sind in der Dachdeckung 4 in
Firstnähe weitere Belüftungsöffnungen 27 vorgesehen, über
die warme Umgebungsluft direkt von der Dachaußenseite in
den Lattungszwischenraum 20 eintreten kann. Wie in der
linken Bildhälfte der 4 dargestellt
ist, sind diese Belüftungsöffnungen 27 in
einfachster Ausführung durch so genannte Belüftungsziegel 28 gebildet.
In einer verbesserten, aber aufwändigeren Variante des
Absorberdachs 1 ist die oder jede Belüftungsöffnung 27 durch
ein Aufsetzdach 29 vor Niederschlägen geschützt.
Zwischen dem Aufsetzdach 29 und der Dachdeckung 4 ist
hierbei ein Lüftungsgitter 30 angeordnet.
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Der
Luftzutritt über die Belüftungsöffnungen 27 ist
insbesondere dann für die Funktion des Absorberdachs 1 wichtig,
wenn die Dachfläche durch eine Schneedecke isoliert ist,
die den Wärmeübergang durch die Dachdeckung 4 vermindert.
Um in diesem Fall zu verhindern, dass auch das Lüftungsgitter 30 durch
Schnee versperrt wird, ist das Lüftungsgitter 30 vorzugsweise
heizbar.
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In
einer alternativen Ausführung gemäß 7 ist
innerhalb der Belüftungsöffnung 27 eine motorisch
rotierbare Bürsten- oder Schaufelwalze 31 angeordnet,
die hier verhindert, dass sich die Belüftungsöffnung 27 durch
Flugschnee oder dergleichen zusetzt. Anstelle des Lüftungsgitters 30 ist
in 7 eine motorisch schwenkbare Lüftungsklappe 32 dargestellt, über
deren Schwenkstellung der Luftzutritt durch die Belüftungsöffnungen 27 bedarfsgerecht geregelt
wird.
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In
den 6 bis 9 sind verschiedene Varianten
der hohlprofilierten Latten 9b in größerem Detail
dargestellt, während gemäß 6 die
Latten aus einem einfachen Aluminium-Hohlprofil mit rechteckigem
Querschnitt bestehen, sind die Latten 9b gemäß der 7 bis 9 jeweils
durch einen Träger 33 aus Stahl- oder Aluminiumblech
sowie ein jeweils in diesen eingelötetes oder eingeschweißtes
Aluminiumrohr 34 gebildet. Der Träger 33 hat
hierbei einen U- oder L-förmigen Querschnitt. Das Aluminiumrohr 34 hat
einen kreisrunden oder ovalen Querschnitt. Bei jeder der dargestellten
Varianten ist die Stärke h und die Breite b der Latte 9b vorzugsweise
an die entsprechenden Dimensionen der Latten 9a angepasst.
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Zur
Verbesserung der Absorberwirkung sind optional zwischen je zwei
benachbarten Latten 9b Wärmeleitbleche 35 aus
gelochtem Stahlblech aufgehängt, die in den zwischen den
Latten 5b gebildeten Teil des Lattungszwischenraums 20 hinein
ragen. Vier alternative Ausführungsformen 35a–35d eines solchen
Wärmeleitblechs 35 sind beispielhaft in 10 gezeigt.
Die wärmeleitende Verbindung zwischen den Wärmeleitblechen 35 und
den Latten 9b erfolgt wahlweise über eine Verschraubung
(im Fall der Ausführungsform 35a), durch Verlötung
oder Verschweißung (im Fall der Ausführungsform 35b)
oder mittels separater Befestigungsclipse (nicht explizit dargestellt).
Bei den Ausführungsformen 35c und 35d wird
das Wärmeleitblech 35 zwischen den zugehörigen
benachbarten Latten 9b verspannt und fixiert sich somit
aufgrund seiner Eigenelastizität selbst.
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Bei
der in 11 dargestellten Ausführungsform
des Absorberdachs 1 sind die Latten 5b und 9b der
Lattungen 2 bzw. 3 nicht miteinander verschweißt oder
verlötet, sondern verschraubt oder vernietet. Die Latten 9b sind
hierbei, insbesondere an ihrer jeweils unteren Seitenfläche,
mit angeschweißten oder angelöteten Befestigungswinkeln 36 versehen,
deren Freischenkel zur Verschraubung an einer jeweils korrespondierenden
Latte 5b ein Langloch 37 aufweisen.
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Aus 11 ist
ferner zu erkennen, dass die Latten 5b vorzugsweise durch
Metallträger mit einem U-förmigen, seitlich geöffneten
Profil ausgebildet sind. Die Verwendung anderer Querschnittsformen für
die Latten 5b ist aber ohne weiteres möglich.
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Die
Latten 5b sind vorzugsweise mit der Brettschalung 15 verschraubt.
Die Latten 5b sind hierzu mit entsprechenden Schrauböffnungen 38 versehen.
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- 1
- Absorberdach
- 2
- (erste)
Lattung
- 3
- (zweite)
Lattung
- 4
- Dachdeckung
- 5a,
b
- Latte
- 6
- Dachneigungsrichtung
- 7
- Dachfirst
- 8
- Dachtraufe
- 9a,
b
- Latte
- 10
- Dachquerrichtung
- 11
- Ziegel
- 12
- Mittelbereich
- 13
- Randbereich
- 14
- Sparre
- 15
- Brettschalung
- 16
- Dachabdichtung
- 17
- Dämmschicht
- 18
- Freiraum
- 19
- Luftdurchtrittsöffnung
- 20
- Lattungszwischenraum
- 21
- Anschluss
- 22
- Fluidleitung
- 23
- Verbindung
- 24
- Zuleitung
- 25
- Verbindungsleitung
- 26
- Ableitung
- 27
- Belüftungsöffnung
- 28
- Lüftungsziegel
- 29
- Aufsetzdach
- 30
- Lüftungsgitter
- 31
- Bürsten-/Schaufelwalze
- 32
- Lüftungsklappe
- 33
- Träger
- 34
- Aluminiumrohr
- 35
- Wärmeleitblech
- 35a–d
- Ausführungsform
- 36
- Montagewinkel
- 37
- Langloch
- 38
- Schrauböffnung
- b
- Breite
- h
- Stärke
- S
- Sole
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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