DE102011121135A1 - Solare Energieanlage - Google Patents

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Abstract

Ein zur thermischen sowie elektrischen Nutzung von Solarenergie vorgesehenes, vorzugsweise als Dachmodul ausgebildetes Energieelement (2) weist eine Anzahl Photovoltaikzellen (22) sowie mindestens eine Wärmeträgerleitung (17) auf. Des weiteren ist ein Lüftungskanal (23) vorgesehen, welcher thermisch sowohl mit den Photovoltaikzellen (22) als auch mit der Wärmeträgerleitung (17) zusammenwirkt und an eine Fortluftleitung (9) eines Wärmetauschers (7) einer Gebäudelüftungsanlage angeschlossen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine solare Energieanlage, insbesondere zur Montage auf einem Gebäude. Neben der Energiegewinnung und -verteilung kann auch die Energiespeicherung zu einer solchen Energieanlage zur Nutzung von Solarenergie gehören.
  • Aus der DE 10 2008 028 489 A1 ist ein Hybridkollektor mit Dachbefestigung bekannt. Der Hybridkollektor dient der gekoppelten Gewinnung von elektrischer und thermischer Energie und kann mit einer Wärmepumpe verbunden sein.
  • Die DE 699 17 512 T2 betrifft ebenfalls eine Kombination von Sonnenkollektor und photovoltaischen Zellen. In diesem Fall ist eine Kühlung der photovoltaischen Zellen durch einen Luftstrom vorgesehen.
  • Aus der US 2010/0296276 A1 sind Solarmodule in Form von Dachziegeln bekannt. Auch diese Solarmodule sind zur kombinierten Erzeugung von thermischer und elektrischer Energie vorgesehen. Die Kühlung der Solarmodule ist in der US 2010/0296276 A1 ebenso thematisiert wie deren Anbindung an eine Wärmepumpe.
  • Aus der DE 10 2009 010 225 A1 ist eine Solaranlage mit federnder, unter anderem auf Windlasten ausgelegter Lagerung einer kantenfreien Abdeckplatte eines Gehäusekastens eines Solarmoduls bekannt. Die Solaranlage soll beispielsweise zur Installation auf einer geneigten Dachfläche, mit Indach-Solarmodulen, oder auf einer horizontalen Betonfläche geeignet sein.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nutzungsmöglichkeiten solarer Energie gegenüber dem genannten Stand der Technik zu erweitern sowie effizienter zu gestalten.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein beispielsweise als Dachmodul ausgebildetes Energieelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer Solaranlage mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Im folgenden im Zusammenhang mit dem Energieelement sowie der dieses Energieelement umfassenden solaren Energieanlage beschriebene Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für das Verfahren zum Betrieb der solaren Energieanlage und umgekehrt.
  • Das erfindungsgemäße Energieelement weist eine Anzahl Photovoltaikzellen sowie mindestens eine Wärmeträgerleitung auf. Weiter ist ein Lüftungskanal vorgesehen, welcher thermisch sowohl mit den Photovoltaikzellen als auch mit der Wärmeträgerleitung zusammenwirkt und an eine Fortluftleitung eines Wärmetauschers einer Gebäudelüftungsanlage angeschlossen ist.
  • Das Energieelement ist, in Form eines Dachmoduls, vorzugsweise zur Installation auf einem Dach vorgesehen. Ebenso kann das Energieelement jedoch zum Beispiel auch an einer Gebäudewand, einer sonstigen Wand, oder an beliebiger Stelle im Freien montiert werden. Auch in diesen Fällen wird das Energieelement im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als Dachmodul bezeichnet.
  • Im Fall der Installation auf einem Gebäude bildet das als Dachmodul gestaltete Energieelement in vorteilhafter Ausgestaltung eine dichte, homogene Dachfläche. Hierbei kann eine komplette Dachfläche aus einem oder mehreren Dachmodulen bestehen. In beiden Fällen wird eine konventionelle Dacheindeckung, etwa mit Dachziegeln oder Betondachsteinen, unterhalb des Solarmoduls eingespart. Ebenso kann eine konventionelle Dachlattung eingespart werden.
  • Die kombinierte Nutzung thermischer und elektrischer Energie ist gemäß einer ersten Ausführungsform mit Dachmodulen realisierbar, welche – mit einheitlichem Aufbau – sowohl Photovoltaikzellen als auch Wärmeträgerleitungen aufweisen. Gemäß einer zweiten Ausführungsform sind Bereiche der Solaranlage, in denen Photovoltaikzellen angeordnet sind, von Bereichen, die der thermischen Nutzung von Solarenergie dienen, räumlich weiter getrennt, wobei zur thermischen Energieerzeugung mindestens ein erstes Teilmodul und zur elektrischen Energieerzeugung mindestens ein zweites Teilmodul vorgesehen ist. Ein komplettes Dachmodul umfasst wenigstens ein Teilmodul des ersten Typs und wenigstens ein Teilmodul des zweiten Typs. Vorzugsweise ist jedes der Teilmodule einzeln auswechselbar.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Dachmodul ein drittes Teilmodul auf, welches zur thermischen Nutzung von Solarenergie vorgesehen und auf einen zwischen dem ersten Teilmodul und dem zweiten Teilmodul angeordneten Isolierblock aufgesetzt ist. Das dritte, aufgesetzte Teilmodul kann gemäß einer alternativen Ausgestaltung auch als Photovoltaikmodul ausgebildet sein. In allen Fällen sind durch die Modulbauweise geringe Baukosten gesichert.
  • Unabhängig vom Aufbau der Dachmodule und gegebenenfalls der Teilmodule ist insgesamt eine kompakte, rasterförmig aufgebaute Dachfläche mit optisch weitgehend einheitlichem Erscheinungsbild gebildet, die rationell installierbar ist, wobei die thermische und elektrische Leistung entsprechend den im Einzelfall gegebenen Anforderungen auszulegen ist. Im Fall unterschiedlicher Teilmodule für die thermische Energieerzeugung einerseits und die elektrische Energieerzeugung andererseits ist auch das Verhältnis zwischen elektrischer und thermischer Leistung individuell auslegbar.
  • Die Durchleitung von Fortluft aus einem Wärmetauscher – allgemeiner: einem Abluftgerät – einer Gebäudelüftungsanlage durch das Dachmodul hat sowohl im Sommerbetrieb als auch im Winterbetrieb der auch als Energiedach bezeichneten Solaranlage Vorteile:
    Im Sommerbetrieb kühlt die durch das Dachmodul geleitete Luft die Photovoltaikzellen ab, welche dadurch mit einem höheren Wirkungsgrad arbeiten.
  • Im Winterbetrieb wird die von einem Abluftgerät einer Wärmerückgewinnungsanlage abgeleitete Fortluft genutzt, um das Dachmodul zu erwärmen und damit gegebenenfalls von Eis und Schnee zu befreien, sowie insbesondere einen durch das Dachmodul strömenden flüssigen Wärmeträger zu erwärmen. Dieser Vorteil kann auch bei Außentemperaturen von unter 0°C genutzt werden. Von besonderem Vorteil ist hierbei die Nutzung des von der Fortluft erwärmten Wärmeträgers als Primärenergiequelle einer Wärmepumpe.
  • Letztlich wird durch die lüftungstechnische Kopplung des Dachmoduls mit der mit Wärmerückgewinnung arbeitenden Gebäudelüftungsanlage in jedem Betriebsmodus die Effizienz der Wärmerückgewinnungsanlage gesteigert. Die solare Energieanlage ist mit allen gängigen Heizapparaten, beispielsweise einer Öl- oder Gasheizung oder einer Heizung für feste Brennstoffe, kombinierbar.
  • Vorzugsweise wird die Abluft im Sommerbetrieb ohne mechanische Lüftung, allein durch die entstehende Thermik, durch das Dachmodul geleitet. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung wird mittels der durch das Dachmodul strömenden Abluft ein Unterdruck in mindestens einem Raum des Gebäudes, auf welchem das Dachmodul installiert ist, erzeugt und damit dem Gebäude zuzuführende Frischluft, welche durch einen Erdwärmetauscher geleitet und dabei gekühlt wird, angesaugt.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Wärmeträgerleitung der Solaranlage über einen Langzeitspeicher mit einer Wärmepumpe gekoppelt. Insbesondere im Winterbetrieb der Solaranlage wird die Effizienz der Wärmepumpe dadurch erhöht, dass die durch das Dachmodul geleitete Fortluft zur Aufheizung des Wärmeträgers beiträgt. Ein durchgehender Wärmepumpenbetrieb in der Zeit von Oktober bis April, bezogen auf die nördliche Hemisphäre, ist durch die mittels des Dachmoduls erfolgenden Nutzung von Restwärme aus der Fortluft der Wärmerückgewinnungsanlage besonders wirtschaftlich. Eine Tiefenbohrung und ein Erdreichwärmetauscher sind entbehrlich.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
  • 1 In einer schematischen, teilweise geschnittenen Darstellung ein Gebäude mit Solaranlage,
  • 2 im Schnitt ein als Dachmodul ausgebildetes Energieelement der Solaranlage nach 1,
  • 3, 4 einen zur Montage des Dachmoduls auf dem Dach des Gebäudes vorgesehenen Haltewinkel,
  • 5, 6 verschiedene Kollektorfinnen des Dachmoduls,
  • 7, 8 Isolierblöcke des Dachmoduls.
  • Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Solaranlage weist mindestens ein Dachmodul 2, auch als Energiemodul oder Energieelement bezeichnet, auf, welches im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel auf einem Gebäude 3 installiert ist. Innerhalb des Gebäudes 3 befinden sich Räume 4 in mehreren Stockwerken.
  • Das Gebäude 3 ist mit einer Wärmerückgewinnungsanlage 5 ausgerüstet, die im Ausführungsbeispiel zwei Wärmetauscher 6, 7 aufweist, welche – wie durch gestrichelte Linien angedeutet ist – thermisch miteinander gekoppelt sind. Während im Wärmetauscher 6 die in das Gebäude 3 geführte Zuluft erwärmt wird, wird im Wärmetauscher 7 der aus dem Gebäude 3 geleiteten Fortluft Wärme entzogen. Durch die Kopplung zwischen den Wärmetauschern 6, 7 wird Wärme aus der Fortluft in die Zuluft übertragen. Dies kann beispielsweise mittels eines zwischen den Wärmetauschern 6, 7 strömenden flüssigen Mediums erfolgen. Alternativ können die Wärmetauscher 6, 7 zu einem einzigen Gerät, nämlich einem Luft-Luft-Wärmetauscher, zusammengefasst sein, in welchem Wärme von der Abluft in die Frischluft übertragen wird.
  • In beiden Fällen kann die Zuluft, wie in 1 dargestellt, durch einen Erdwärmetauscher 8 zum Gebäude 3 geleitet und damit im Winterbetrieb vorgewärmt werden. Die Fortluft strömt aus dem Wärmetauscher 7 mit einer Temperatur von ca. 16°C.
  • Im Sommerbetrieb ist der Erdwärmetauscher 8 zur Kühlung der Zuluft und damit zur Klimatisierung der Räume 4 nutzbar. Die aus dem Wärmetauscher 7 abgeleitete, durch eine Fortluftleitung 9 geführte, am Ausgang des Wärmetauschers 7 eine Temperatur von beispielsweise ca. 20°C aufweisende Fortluft wird dem Dachmodul 2 zugeführt und nimmt dort Wärme auf. Die damit entstehende Thermik sorgt für einen Unterdruck in Räumen 4 des Gebäudes 3. Dieser Unterdruck wiederum reicht aus, um Zuluft durch den Erdwärmetauscher 8 in das Gebäude 3 zu leiten. Die gesamte Klimatisierung des Gebäudes 3 erfolgt damit äußerst energiesparend, insbesondere ohne Betrieb eines mechanisch, etwa von einem Elektromotor, angetriebenen Lüfters. Die Solaranlage 1 ist, wie oben beschrieben, auch mit einem Langzeitspeicher 31 und einer Wärmepumpe 10 gekoppelt.
  • Zusätzlich zur Wärmepumpe 10 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein auch zur Warmwassererzeugung geeigneter Kaminofen 32 mit Wärmeaustauscher zur Raumheizung vorgesehen und ebenfalls mit dem mehrere Wärmetauscher 33, 34 aufweisenden Langzeitspeicher 31 sowie mit Raumheizungsvorrichtungen 35 gekoppelt.
  • Der Langzeitspeicher 31 befindet sich im Ausführungsbeispiel innerhalb des Gebäudes 3 und erstreckt sich über mehrere Stockwerke. Alternativ könnte ein Langzeitspeicher 31 mit derselben Funktion außerhalb des Gebäudes 3, beispielsweise im Erdreich, angeordnet sein. An den Langzeitspeicher 31 ist über eine Warmwasserpumpe 36 ein gesonderter, kleinerer, einen Wärmetauscher 37 aufweisender Warmwasserspeicher 38 angeschlossen. In nicht dargestellter Weise können an den Langzeitspeicher 31 beliebige zusätzliche Heizungsgeräte angeschlossen sein. In allen Fällen wirkt das Dachmodul 2 der Solaranlage 1 sowohl mit dem Langzeitspeicher 31 als auch mit der Wärmerückgewinnungsanlage 5 zusammen.
  • Nachdem die Fortluft des Wärmetauschers 7 das Dachmodul 2, welches im Ausführungsbeispiel nach 1 eine gesamte Seite des Daches des Gebäudes 3 abdeckt, passiert hat, strömt die Fortluft unter einer in 1 nicht erkennbaren Firstabdeckung aus dem Dachmodul 2 ins Freie.
  • Einzelheiten des Dachmoduls 2 sowie dessen Montage auf dem Dach des Gebäudes 3 werden im Folgenden anhand der 2 bis 8 erläutert.
  • Das Dachmodul 2 umfasst drei unterschiedliche Typen von Teilmodulen 11, 12, 13, nämlich ein erstes Teilmodul 11 zur thermischen Nutzung von Solarenergie, ein zweites Teilmodul 12 zur vorwiegend elektrischen Nutzung von Solarenergie, sowie ein drittes Teilmodul 13, welches wie das erste Teilmodul 11 zur thermischen Nutzung von Solarenergie vorgesehen, jedoch vergleichsweise schmal ausgeführt und zwischen einem ersten Teilmodul 11 und einem zweiten Teilmodul 12 angeordnet und gegenüber diesen in einer gemeinsamen Ebene liegenden Teilmodulen 11, 12 in geringfügig erhabener Position montiert ist.
  • Bei der Montage des Dachmoduls 2 werden zunächst in den 3 und 4 gesondert dargestellte Haltewinkel 14 auf Sparren 30 oder eine geeignete Konterlattung auf dem Dach des Gebäudes 3 geschraubt. An hochstehenden, umzubiegenden Streifenabschnitten 15 der Haltewinkel 14 werden U-Profile 16 befestigt, die sich längs der Sparren 30 erstrecken. Die Haltewinkel 14 weisen im planen Zustand beispielsweise Abmessungen von 60 mm × 100 mm auf.
  • Die U-Profile 16, welche ebenso wie die Haltewinkel 14 beispielsweise aus Kupferblech gefertigt sind und typische Abmessungen von 35 mm × 240 mm aufweisen, werden dachabwärts verlegt und miteinander verschraubt. Nebeneinander angeordnete, gleichartige U-Profile 16 bilden eine Komponente des ersten Teilmoduls 11 beziehungsweise eine Komponente des zweiten Teilmoduls 12. In jedem der Teilmodule 11, 12 befinden sich für flüssige Wärmeträger vorgesehene Wärmeträgerleitungen 17, die jedoch nicht Teil eines gemeinsamen Wärmeträgerkreislaufs sind.
  • Im Fall des ersten Teilmoduls 11 sind die Wärmeträgerleitungen 17, welche in an sich bekannter Weise ein Rohrnetz einer solarthermischen Anlage bilden, thermisch gut leitend an ein Wärmeleitblech 18 angeschlossen und bilden zusammen mit diesem eine Kollektorfinne 19 (5). Der Abstand zwischen der Kollektorfinne 19 und einer aus Sicherheitsglas gefertigten Abdeckung 20 des ersten Teilmoduls 11 beträgt beispielsweise 15 mm. Eine geeignete Beschichtung der Kollektorfinne 19 begünstigt den Wärmeübergang zur Wärmeträgerleitung 17, welche typischerweise einen Innendurchmesser von 10 mm aufweist. Als Wärmeträger wird üblicherweise Wasser, in welches Frostschutzmittel gemischt ist, verwendet. Um den Wärmefluss von der Kollektorfinne 19 zur Rückseite des ersten Teilmoduls 11, also zur Gebäudeinnenseite hin, zu minimieren, befindet sich auf der Unterseite der Kollektorfinne 19 eine Isolierung 21, zum Beispiel aus Mineralwolle, von beispielsweise 5 cm Stärke.
  • Im Fall des zweiten Teilmoduls 12 sind die Wärmeträgerleitungen 17 durch nicht dargestellte Abstandshalter in einem unterhalb von Photovoltaikzellen 22, welche die Oberfläche des zweiten Teilmoduls 12 definieren, gebildeten Lüftungskanal 23 angeordnet. Die Abmessungen des Lüftungskanals 23 betragen beispielsweise 150 mm × 30 mm. Die Photovoltaikzellen 22 sind jeweils 190 mm breit und entlang der Dachschräge aneinander gereiht, wobei beispielsweise 16 Photovoltaikzellen 22 eine zusammenhängende Reihe an Photovoltaikzellen 22 bilden. Ein Lüftungskanal 23 ist auch im ersten Teilmodul 11, nämlich zwischen der Kollektorfinne 19 und der Abdeckung 20, gebildet. Sämtliche Lüftungskanäle 23 sind an die Fortluftleitung 9 angeschlossen und wirken in der beschriebenen Weise mit der Klimatisierungsanlage des Gebäudes 3 zusammen.
  • Jedes U-Profil 16 weist seitliche Wangen 24 auf, wobei bei der Montage des Dachmoduls 2 auf eine Wange 24 eines U-Profils 16 eines ersten Teilmoduls 11 und zugleich auf eine Wange 24 eines U-Profils 16 eines zweiten Teilmoduls 12 ein auch als Steckprofil bezeichneter Isolierblock 25 aus einem schwer entflammbaren Material, beispielsweise geschäumtem Kunststoff, aufgesetzt wird. Das Steckprofil 25 wird mit den U-Profilen 16 verschraubt.
  • Der Querschnitt der Steckprofile 25 ist an die hieran anzusetzenden Teile des Dachmoduls 2 angepasst. Schließt an ein Steckprofil 25 eine Kollektorfinne 19 an, so weist das Steckprofil 25 zu diesem Zweck eine seitliche Nut 26 auf, in welche die Kollektorfinne 19 eingreift. Jedes Steckprofil 25 weist auf seiner Oberseite eine sich über den größten Teil der Breite des Steckprofil 25 erstreckende Längsrinne 27 mit einem rechteckigen Querschnitt auf, welche durch eine Abdeckung 28, die wesentlich schmaler als die Abdeckung 20 der ersten Teilmoduls 11 ist, aber den gleichen Zweck erfüllt, abgedeckt ist. Damit ist ein weiterer Lüftungskanal 23 gebildet, in welchem sich eine in 6 gesondert dargestellte Kollektorfinne 29 mit nur einer Wärmeträgerleitung 17 befindet. In Richtung zum Sparren 30 bildet das Steckprofil 25 eine thermisch isolierende Schicht.
  • Das Dachmodul 2 weist insgesamt eine weitgehend glatte, gegenüber Witterungseinflüssen dichte Oberfläche auf. Es bietet drei Nutzungsmöglichkeiten, nämlich die Erzeugung elektrischer Energie, die Erzeugung thermischer Energie und die Nutzung von Restwärme aus dem Gebäude 3. Durch die Kopplung mit der Lüftungsanlage des Gebäudes 3 einschließlich Wärmerückgewinnungsanlage 5 wird letztlich ein Wirkungsgrad von praktisch 100% erzielt.
  • Ein einzelnes Dachmodul 2 kann, je nach den Abmessungen des Daches des Gebäudes 3, beispielsweise eine Höhe von 2500 mm aufweisen und ist mit einer Mehrzahl weiterer Dachmodule 2 gekoppelt. Die Wärmeträgerleitungen 17 sind am unteren Ende der Dachmodule 2 an eine Rücklaufleitung und am oberen Ende der Dachmodule 2 an eine Vorlaufleitung angeschlossen, wobei die Rücklaufleitung im Bereich der Firstabdeckung verläuft. Die Vor- und Rücklaufleitungen sind mit dem Langzeitspeicher 31 verbunden. Auch im Winterbetrieb kann Wärme durch die Solaranlage 1 in den Langzeitspeicher 31 eingebracht werden, sofern in diesem zumindest in einem Teilbereich eine Temperatur herrscht, welche geringer als die Temperatur des in den Wärmeträgerleitungen 17 strömenden Mediums ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Solaranlage
    2
    Energieelement
    3
    Gebäude
    4
    Raum
    5
    Wärmerückgewinnungsanlage
    6
    Wärmetauscher
    7
    Wärmetauscher
    8
    Erdwärmetauscher
    9
    Fortluftleitung
    10
    Wärmepumpe
    11
    erstes Teilmodul
    12
    zweites Teilmodul
    13
    drittes Teilmodul
    14
    Haltewinkel
    15
    Streifenabschnitt
    16
    U-Profil
    17
    Wärmeträgerleitung
    18
    Wärmeleitblech
    19
    Kollektorfinne
    20
    Abdeckung
    21
    Isolierung
    22
    Photovoltaikzelle
    23
    Lüftungskanal
    24
    Wange
    25
    Steckprofil, Isolierblock
    26
    Nut
    27
    Längsrinne
    28
    Abdeckung
    29
    Kollektorfinne
    30
    Sparren
    31
    Langzeitspeicher
    32
    Kaminofen
    33
    Wärmetauscher
    34
    Wärmetauscher
    35
    Raumheizungsvorrichtung
    36
    Warmwasserpumpe
    37
    Wärmetauscher
    38
    Warmwasserspeicher
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008028489 A1 [0002]
    • DE 69917512 T2 [0003]
    • US 2010/0296276 A1 [0004, 0004]
    • DE 102009010225 A1 [0005]

Claims (11)

  1. Energieelement (2) zur Nutzung von Solarenergie, mit einer Anzahl Photovoltaikzellen (22), sowie mit einer Wärmeträgerleitung (17), gekennzeichnet durch einen Lüftungskanal (23), welcher thermisch sowohl mit den Photovoltaikzellen (22) als auch mit der Wärmeträgerleitung (17) zusammenwirkt und an eine Fortluftleitung (9) eines Wärmetauschers (7) einer Gebäudelüftungsanlage angeschlossen ist.
  2. Energieelement (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Teil einer dichten Dachfläche eines Gebäudes (3) ausgebildet ist.
  3. Energieelement (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeträgerleitung (17) mit einem Langzeitspeicher (31) und einer Wärmepumpe (10) gekoppelt ist.
  4. Energieelement (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein erstes Teilmodul (11) aufweist, welches zur thermischen Nutzung von Solarenergie vorgesehen und einzeln auswechselbar ist.
  5. Energieelement (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein zweites Teilmodul (12) aufweist, welches zur elektrischen Nutzung von Solarenergie vorgesehen und einzeln auswechselbar ist.
  6. Energieelement (2) nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein drittes Teilmodul (13) aufweist, welches zur thermischen Nutzung von Solarenergie vorgesehen und auf einen zwischen dem ersten Teilmodul (11) und dem zweiten Teilmodul (12) angeordneten Isolierblock (25) aufgesetzt ist.
  7. Verfahren zum Betreiben einer zur elektrischen sowie thermischen Nutzung von Solarenergie vorgesehenen Solaranlage (1), wobei Fortluft einer Gebäudelüftungsanlage durch einen Wärmetauscher (7) und anschließend derart durch die Solaranlage (1) geleitet wird, dass Wärme zwischen der Fortluft und einem als Dachmodul ausgebildeten Energieelement (2) der Solaranlage (1) übertragen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortluft ohne mechanische Lüftung durch das Energieelement (2) geleitet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der durch das Energieelement (2) strömenden Fortluft ein Unterdruck in mindestens einem Raum (4) des Gebäudes (3), auf welchem das Energieelement (2) installiert ist, erzeugt wird und damit dem Gebäude (3) zuzuführende Frischluft, welche durch einen Erdwärmetauscher (8) geleitet wird, angesaugt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Sommerbetrieb der Solaranlage (1) die durch das Energieelement (2) geleitete Fortluft Wärme von Photovoltaikzellen (22) im Energieelement (2) aufnimmt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Winterbetrieb der Solaranlage (1) die durch das Energieelement (2) geleitete Fortluft Wärme an das Energieelement (2) abgibt.
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