DE19615228C2 - Solarenergieabsorberdach sowie Solarenergieabsorberwand bzw. -fassade - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Solarenergieabsorber zum Auffangen der auf Dach- und/oder Fassadenflächen von Gebäuden einfallenden Sonnenstrahlung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Erwärmung von Brauchwasser und/oder zur Unterstützung einer Zentralhei­ zung können an den Außenflächen, insbesondere am Dach, eines Gebäudes Solarkollektoren installiert werden. Die angebotenen Ausführungsformen sind vielfältig, haben jedoch einige prinzipielle Gemeinsamkeiten. Zumeist beträgt die Grundfläche eines Kollektors etwa 2 m², woraus sich bei der heimischen Son­ neneinstrahlung eine maximale Wärmeleistung von etwa 1,5 kW pro Modul ergibt. Insbesondere bei einer Nutzung als Zusatzheizung ist daher die Leistung eines einzigen Moduls nicht ausreichend, so daß eine größere Fläche mit aneinander grenzenden Modulen belegt werden muß. Bei einer derartigen Anordnung ma­ chen sich eine Reihe von nachteiligen Eigenschaften derartiger Solarkollektoren störend bemerkbar:

Um eine maximale Energieausbeute zu erzielen, ist bei herkömmlichen Solarkol­ lektoren meist eine schwarz beschichtete Absorberplatte vorhanden, die von ei­ nem reflexionsarmen, hochtransparenten Glas abgedeckt ist. Derartige Solarkol­ lektoren haben eine häßliche, schwarze Optik, welche sich in dem zumeist rotge­ färbten Ziegeldach unschön hervorhebt, so daß sich selbst bei handwerklich ein­ wandfreier Verarbeitung keine ansprechende Ästhetik einzustellen vermag.

Darüber hinaus sind die vorbekannten Einzelmodule aus Stabilitätsgründen zu­ meist in einer Metallwanne untergebracht, welche dem einzelnen Kollektor ein erhebliches Gewicht verleiht, das die Dachkonstruktion nicht unerheblich belastet.

Bei der Aneinanderreihung mehrerer Solarkollektoren muß zwischen den einzel­ nen Metallwannen ein Zwischenraum gelassen werden, damit sich dieselben ei­ nerseits bei den erheblichen Temperaturunterschieden zwischen Sommer und Winter ausdehnen bzw. zusammenziehen können, und damit andererseits die Rohrverbindungen zwischen den integrierten Rohrschlangen hergestellt werden können. Aufgrund dieses Zwischenraums muß nach der Montage der Sonnenkol­ lektoren eine rundumlaufende Dichtungsleiste befestigt werden, welche ebenfalls der Ästhetik nicht förderlich ist.

Schließlich kann mit einer derartigen Konstruktion von nebeneinandergelegten Sonnenkollektoren keine optimale Ausnutzung einer vorhandenen Fläche erfol­ gen, denn einerseits kann die im Bereich der Zwischenräume zwischen einzelnen Modulen einfallende Energie nicht verwertet werden, und andererseits wird die Rohrschlange innerhalb eines Kollektors nicht bis zu den Seitenbereichen der Metallwanne herangeführt, um auch hier eine Temperaturbewegung zu ermögli­ che. Daher kann nicht einmal die gesamte, von einem Sonnenkollektor bedeckte Fläche vollständig genutzt werden.

Andererseits sind bspw. aus der DE-PS 44 34 879 Metalldächer aus horizontal verlaufenden, einander dachziegelartig überlappenden Lamellenprofilen bekannt. Hierbei erstreckt sich jede Lamelle jeweils von einem Dachsparren bis zu dem übernächsten, wo ein von außen sichtbares, die einzelnen Lamellenbereiche voneinander trennendes, zu dem betreffenden Sparren paralleles Profil vorgese­ hen ist. Durch diese von außen sichtbaren, entlang der Wasserflußlinie laufenden Profile wird das Dach in mehrere, nebeneinanderliegende Vertikalsegmente unter­ teilt, die wiederum durch die einzelnen Lamellen horizontal untergliedert sind. In­ folge der Untergliederung eines derartigen Dachs in einzelne Segmente lassen sich hier zwar herkömmliche Sonnenkollektoren von ihren Umrissen her anspre­ chender integrieren; der Farbkonstrast zwischen den dunklen Sonnenkollektoren und den hellen Metallamellen fällt jedoch um so stärker und störender auf. Außer­ dem müssen Sonnenkollektoren einer genormten Breite verwendet werden, damit sie gerade eben die Breite eines Segments aufweisen. Schließlich treten auch hier die oben bereits erwähnten Dichtungs- und Anschlußprobleme auf, woraus eine nur mäßige Energieausbeute resultiert:

Aus den Nachteilen des vorbekannten Stands der Technik resultiert das die Erfin­ dung initiierende Problem, einen Solarenergieabsorber derart auszugestalten, daß er zu Wartungs- und Reparaturzwecken Lokal schnell zugänglich ist, und daß auch Veränderungen an der Rohr­ schlange möglich sind.

Diese Problemstellung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Es hat sich als günstig erwiesen, daß die flächigen Lamellen oder Paneelen in thermischem Kontakt mit den horizontalen Rohrabschnitten sind. Hierbei wird - wie dies auch bei herkömmlichen Solarkollektoren üblich ist - die Rohrschlange derart angeord­ net, daß ihre langen Abschnitte horizontal verlaufen, so daß in horizontaler Rich­ tung des Dachs oder der Fassade infolge des strömenden Wärmeübertragungs­ mediums ein Temperaturausgleich stattfindet. Dies korrespondiert in hervorragen­ der Weise mit einer bekannten Fassadenverkleidung, die aus flächigen Lamellen oder Paneelen gebildet ist, da hierbei die flächigen Elemente der Gebäudever­ kleidung tangential zu den Rohrabschnitten verlaufen und einen innigen, thermi­ schen Kontakt erlauben.

Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß die Dachlamellen oder Wandpaneele je­ weils eine etwa längliche Grundfläche aufweisen, deren Längsseiten parallel zu den langen Abschnitten der Rohrschlange verlaufen. Hierbei ergibt sich der vor­ teilhafte Effekt, daß die Dachlamellen oder Wandpaneele als langgestreckte Profi­ le mit einem konstanten Querschnitt hergestellt werden können, wobei eine Aus­ sparung zum Einlegen der Rohrabschnitte vorgesehen werden kann.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Dachlamellen oder Wandpaneele ein­ ander in Wasserlaufrichtung gesehen von oben nach unten nach Art von Dach­ ziegeln teilweise überlappen, wobei die horizontalen Abschnitte der Rohrschlange innerhalb der überlappenden Bereiche eingelegt sind. Diese Anordnung bringt eine Vielzahl von Vorteilen mit sich, denn einerseits sind die Rohre demzufolge zwischen je zwei Dachlamellen oder Wandpaneele eingefügt und somit in einem rundum abgeschlossenen Hohlraum untergebracht, so daß eine allseitige Wär­ meübertragung auf die Rohre stattfinden kann, selbst wenn diese keinen Körper­ kontakt mit den Dachlamellen oder Wandpaneelen haben. Denn die verbleiben­ den, physikalischen Übertragungswege, nämlich Wärmekonvektion und Wär­ mestrahlung, sind völlig ausreichend, um die eingestrahlte Sonnenenergie mit nur geringen Verlusten auf die in den Rohren strömende Flüssigkeit zu übertragen. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, daß sich die Herstellung eines derarti­ gen Sonnenkollektors stark vereinfacht, indem während der Befestigung der erfin­ dungsgemäßen Verkleidungselemente je ein Rohrabschnitt zwischen zwei Ele­ menten eingefügt werden kann, so daß sich eine besonders arbeitsökonomische Verlegungstechnik ergibt.

Zur Vermeidung einer elektrochemischen Korrosion können zwischen den Rohr­ abschnitten und den Dachlamellen und/oder Wandpaneelen Distanzelemente aus Kunststoff od. dgl. eingelegt sein. Hierbei empfiehlt es sich, ein Material zu ver­ wenden, welches die hohen Temperaturen aufgrund des Backröhreneffekts ertra­ gen kann.

Um die Rohrschlangen nicht durch die Lisenen hindurchfädeln zu müs­ sen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Lisenen mit zu der Dachaußensei­ te hin offenen Schlitzen versehen sind. Solchermaßen können die Rohrabschnitte von der Außenseite her in die Schlitze führend eingesetzt werden und liegen so­ dann gleichzeitig an der Oberseite des jeweils unteren Verkleidungselements, ge­ gebenenfalls unter Einhaltung eines geringen Zwischenraums, an. Damit die Rohrabschnitte auch im Bereich der Lisenen abgedeckt sind, sind diese mit einem abnehmbaren Deckel versehen, der nach Einlegen der Rohre und Zusammenbau der gesamten Dach- oder Fassadenkonstruktion aufgeschnappt wird. Um bei der üblichen Lisenenbreite, welche etwa der halben bis ganzen Sparrenbreite ent­ spricht, Gewicht einzusparen, sind die Lisenen darüber hinaus als Hohlprofile ausgebildet, wobei die erfindungsgemäßen Schlitze in den Seitenstegen der Lise­ nen-Hohlprofile angeordnet sind.

Weiterhin ist vorgesehen, daß die horizontalen Rohrabschnitte im Bereich des Durchtritts durch den Seitensteg eines Lisenen-Hohlprofils von je einer ringartigen Gummi- oder Kunststoffmanschette umgeben sind, welche den Lisenenhohlraum nach Aufsetzen des Deckels abdichtet. Insbesondere im Bereich des oberen Teils eines Schlitzes verbleibt nach Einlegen eines querschnittlich kreisrunden Rohrs ein Spalt, der nur durch ein zusätzliches Dichtungselement abgeschlossen wer­ den kann.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Solarenergieabsorbers kann erheblich vereinfacht werden, indem die Rohrschlange aus einer Vielzahl von Rohrabschnit­ ten zusammengefügt, insbesondere zusammengeschweißt, -gelötet, -geschraubt und/oder -geklebt ist. Damit die hierfür erforderlichen Fügestellen auch nach Fer­ tigstellung des gesamten Dachs bzw. der Fassade zu Inspektions- und Repara­ turzwecken zugänglich sind, ist weiterhin vorgesehen, daß diese sich im Inneren je eines Lisenen-Hohlprofils befinden. Hierdurch erhält der Hohlraum innerhalb der Lisenen seinen eigentlichen Zweck, einen für das Zusammenfügen der ein­ zelnen Rohrabschnitte ausreichenden Arbeitsraum zu bilden.

Hierbei sind zwei Arten von Fügestellen zu unterscheiden: Im Bereich von sog. Mittellisenen, welche sich mitten in der verkleideten Dach- oder Fassadenfläche befinden, stoßen horizontale, miteinander fluchtende Rohrabschnitte aneinander. Demgegenüber müssen im Bereich der Kanten- oder Ortganglisenen je zwei entlang der verkleideten Fläche übereinander angeordnete, horizontale Rohrab­ schnitte durch einen innerhalb des Lisenen-Hohlprofils verlaufenden Rohrab­ schnitt miteinander verbunden werden, damit insgesamt eine Rohrschlange ent­ steht, die von dem flüssigen Wärmeübertragungsmedium mäanderartig durch­ strömt werden kann. Insbesondere infolge der möglichen Fügestellen im Bereich der Mittellisenen lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Konzept Sonnenkol­ lektoren beliebiger Größe bauen, die jeweils die gesamte, zur Verfügung stehende Gebäudefläche vollständig nutzen.

Bei Satteldächern ist es üblich oder zumindest vorteilhaft, im Bereich der Dach­ traufe eine Dachreling vorzusehen, welche das Herabstürzen von Schneelawinen vermeidet. Eine derartige Dachreling stellt auch für Dachdecker oder sonstiges Arbeitspersonal, welches die Dachfläche betreten muß, eine zusätzliche Sicher­ heit gegen Unfälle dar. Da insbesondere beim Zusammenbau des erfindungsge­ mäßen Solarenergieabsorbers ein erhöhtes Arbeitspensum zu absolvieren ist, sieht die Erfindung vor, daß die Dachreling zu Beginn der Verlegearbeiten instal­ liert wird, damit sie während der Tätigkeit des Verlegepersonals bereits ihre schützende Funktion entfalten kann. Aus diesem Grund ist die Dachreling an der untersten Reihe von Dachlamellen befestigt. Hier kann das Personal noch auf ei­ nem Außengerüst stehend arbeiten und dabei zunächst die notwendigen Sicher­ heitsmaßnahmen treffen. Erst nach dem Anbau einer derartigen Dachreling be­ ginnt die Montage des eigentlichen Sonnenkollektors.

Ein erfindungsgemäßes Dach findet seinen Abschluß in einem Firstelement, das die Form eines die oberste Lamellenreihe und/oder den obersten, geraden Rohr­ abschnitt übergreifenden Winkelprofils annimmt.

Um den Anschluß des erfindungsgemäßen Solarenergieabsorbers an die übrigen Elemente der Solaranlage zu erleichtern, ist erfindungsgemäß ein innerhalb einer Kanten- oder Ortganglisene verlegtes Verbindungsrohr vorgesehen, welches das aufgeheizte Wärmeübertragungsmedium von dem oberen (Ablauf-)Anschluß der Rohrschlange bis etwa zu dem Niveau ihres unteren (Zulauf-)Anschlusses zurück­ führt. Hier dient der Hohlraum innerhalb einer Lisene abermals zur Aufnahme ei­ nes Rohrabschnitts, der nun vom Dachfirst oder von der Oberkante einer Fassade bis zur Dachtraufe bzw. bis zur Fassadenunterkante verläuft, so daß die beiden Rohranschlüsse des erfindungsgemäßen Solarenergieabsorbers sich in unmittel­ barer, gegenseitiger Nähe befinden. Von hier aus können die beiden Rohre, ge­ gebenenfalls thermisch voneinander isoliert, innerhalb eines gemeinsamen Schachts im Mauerwerk bequem bis zu den übrigen Elementen der Solaranlage verlegt werden.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß der Zu- und Ablaufanschluß der Rohr­ schlange des erfindungsgemäßen Solarenergieabsorbers über einen eingeschal­ teten Wärmetauscher zu einem Kreislauf für das Wärmeübertragungsmedium ge­ schlossen ist. Da sich dieses Medium somit nicht verbraucht, kann eine Spezial­ flüssigkeit verwendet werden, die insbesondere mit einem Frostschutzmittel ver­ sehen sein kann, damit der erfindungsgemäße Solarenergieabsorber im Winter nicht einfriert.

Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, daß in den Kreislauf für das Wärmeübertragungsmedium eine Umwälzpumpe eingeschalten ist. Der erfin­ dungsgemäße Solarenergieabsorber befindet sich meist auf dem Dach eines Hauses, während der Wärmetauscher oftmals im Keller aufgestellt ist, weshalb das im Bereich der Rohrschlange erwärmte Wasser eine Zirkulation innerhalb des Kreislaufs nicht von selbst auslöst. Die erfindungsgemäße Umwälzpumpe sorgt dafür, daß auch bei geringen Temperaturunterschieden stets der Wärmetransport vom Sonnenkollektor zum Wärmetauscher sichergestellt ist.

Weitere Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzug­ ter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in:

Fig. 1 einen Gesamtverrohrungsplan einer Solaranlage mit einem erfin­ dungsgemäßen Sonnenkollektor;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Fig. 1 entlang der Linie II-II, teilweise ab­ gebrochen;

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 1, wobei der Solarenergieabsorber wäh­ rend des Zusammenbaus dargestellt ist;

Fig. 4 einen Schnitt durch die Fig. 1 entlang der Linie IV-IV;

Fig. 5 einen erfindungsgemäßen Solarenergieabsorber während des Ein­ baus in eine Fassadenverkleidung; sowie

Fig. 6 einen Schnitt durch die Fig. 5 entlang der Linie VI-VI.

Fig. 1 gibt in schematisierender Darstellung die Komponenten einer Solaranlage 1 wieder, welche zur Aufheizung von Brauchwasser durch Sonnenenergie not­ wendig sind. Das Brauchwasser befindet sich in einem Speicherbehälter 2, der bspw. im Keller 3 eines Hauses 4 aufgestellt ist. Zur Aufheizung des Brauchwas­ sers wird dasselbe von dem Speicherbehälter 2 zu einem Wärmetauscher 5 gelei­ tet, wo es thermische Energie aufnimmt, und anschließend strömt das Brauch­ wasser wieder in den Speicherbehälter 2 zurück. Der Wärmetauscher 5 wird au­ ßerdem von einem Wärmeübertragungsmedium durchströmt, welches in einem zweiten Rohrkreislauf 6 von einer Pumpe 7 umgewälzt wird. Dieses Wärmeüber­ tragungsmedium gibt seine Energie innerhalb des Wärmetauschers 5 an das Brauchwasser ab. Die an das Brauchwasser abgegebene Energie wird innerhalb eines Solarenergieabsorbers 8 aus der eingestrahlten Sonnenenergie regeneriert. Dieser Absorber 8 bedeckt die gesamte, nach Süden weisende Hälfte 9 des Sat­ teldachs 10 des Hauses 4.

Fig. 2 stellt einen Schnitt durch die Dachhaut 9 dar. Man erkennt deutlich den strukturellen Aufbau der Dachhaut 9: Auf den Dachsparren 11 ist jeweils ein dazu paralleles Hohprofil 12, 13 festgeschraubt 14. Hierbei ist zu unterscheiden zwi­ schen einem Ortgangprofil 12, welches sich im Bereich des Ortgangs 17 auf den giebelseitigen Dachsparren 11 befinden, und zwischen Mittelprofilen 13, welche an den mittleren Dachsparren 11 festgeschraubt 14 sind. Da die Hohlprofile 12, 13 auch nach Fertigstellung der Dachverkleidung die Dachhaut 9 ein wenig überra­ gen, bilden diese einen optisch hervortretenden, pfeilerartigen Streifen, der in Anlehnung an die gebräuchliche Bezeichnung derartiger Mauerstreifen an den Wänden romanischer Gebäude im folgenden als Lisene bezeichnet werden soll.

Eine Ortganglisene 12 besteht aus einem Profil mit zwei zueinander parallelen Abschnitten 15, 16. Der ortgangsseitige Abschnitt 15 ist als Hohlprofil ausge­ staltet mit einer zur Sparrenoberseite 18 parallelen Grundseite 19, sowie zwei lot­ recht hierzu verlaufenden Seitenstegen 20, 21. Auf die freien Kanten 22 der Sei­ tenstege 20, 21 ist ein das Hohlprofil abschließender, abnehmbarer Deckel 23 aufgeschnappt. Damit das Holz der Dachsparren 11 atmen kann, sind an der Un­ terseite der Grundfläche 20 achsparallele Wülste 24 angeordnet, welche für einen geringen Zwischenraum zwischen der Außenseite 18 des Dachsparrens 11 und der Grundfläche 19 des Hohlprofil-Abschnitts 15 der Ortganglisene 12 Sorge tra­ gen. Im Bereich der ortgangsseitigen Kante 25 der Grundfläche 19 ist in Ver­ längerung des Seitenstegs 20 eine den Dachsparren 11 an dessen Ortgangsflä­ che 17 teilweise abdeckende Schürze 26 vorgesehen. Die Holzschrauben 14 sind durch Ausnehmungen in der Grundfläche 19 des Hohlprofil-Abschnitts 15 hin­ durch in den Dachsparren 11 eingeschraubt und durch eine Gummi- Unterlegscheibe 27 abgedichtet, so daß selbst beim Eindringen von Regenwasser in den Hohlraum 28 der Ortganglisene 12 keine Feuchtigkeit an den Dachsparren 11 gelangen kann.

An der dem Ortgang 17 abgewandten Seite der Ortganglisene 12 ist ein Abschnitt 16 zur Montage der eigentlichen Dachlamellen 29 vorgesehen. Dieser Montage­ abschnitt 16 hat einen etwa U-förmigen Querschnitt. Ein Seitensteg 30 dieses U- Profils ist über einen Verbindungssteg 31, welcher mit der Grundfläche 19 des Hohlprofil-Abschnitts 15 fluchtet, mit dem ortgangsseitigen 17 Lisenenteil 15 ver­ bunden. Der Seitensteg 30 erstreckt sich parallel zu dem Seitensteg 21 des Hohl­ profil-Abschnitts 15 nach außen bis zu einer Höhe, welche etwa einem Viertel der Höhe der Seitenstege 20, 21 entspricht. Dort schließt sich der Mittelbereich 32 des querschnittlich U-förmigen Montageabschnitts 16 an, der etwa parallel zur Lisenen-Grundfläche 19 verläuft und sich schließlich im Bereich seiner freien Kante über einen weiteren Seitensteg 33 auf der Sparrenaußenseite 18 abstützt.

Der Hohlprofilabschnitt 34 wie auch der Montageabschnitt 35 einer Mittellisene 13 ist völlig identisch mit den entsprechenden Bereichen 15, 16 eines Ortgangprofils. Im Unterschied zu diesem ist jedoch bei einer Mittellisene 13 anstelle der Ort­ gangschürze 26 ein weiterer Montageabschnitt 36 vorgesehen, der völlig symme­ trisch zu dem ersten Montageabschnitt 35 ausgebildet ist. Somit befinden sich zwischen je zwei Lisenen 12, 13 jeweils zwei querschnittlich U-förmige Montage­ leisten 16, 36, an welchen die eigentlichen Dachlamellen 29 festgeschraubt wer­ den.

Alle Dachlamellen 29 eines Dachsegments 37 haben dieselbe Länge, welche ge­ ringfügig kleiner ist als der Abstand zwischen den betreffenden Lisenen 12, 13. Die Lamellen 29 werden einander schuppenartig überlappend an den Montage­ leisten 16, 36 festgeschraubt 38, so daß sich die in Fig. 4 wiedergegebene Struktur der Dachhaut 9 ergibt. Hierbei wird an einer traufseitigen Stirnseite 39 der Dachsparren 11 und Lisenen 12, 13 beginnend zunächst eine spezielle Traufla­ melle 40 derart aufgelegt, daß eine unterseitige Distanzleiste 41 auf den Montage­ leisten 16, 36 aufsitzt und im unteren Bereich dieser Trauflamelle 40 für einen ge­ normten Abstand zu den Montageflächen 32 sorgt. In ihrem oberen Bereich 42 ist die traufseitige Lamelle 40 ist unter Ausbildung eines weiteren, kürzeren Distanze­ lements 43 sowie einer sich daran anschließenden Befestigungslasche 44 doppelt abgekantet.

Die Befestigungslasche 44 weist im Bereich der Stirnseiten 45 der Trauflamelle 40 je eine Bohrung auf, durch welche Maschinenschrauben 38 hindurchgeführt sind, die in entsprechende Gewindebohrungen der Montageleisten 16, 36 einge­ schraubt werden. Hierdurch ist die Lamelle 40 in ihrem oberen Bereich 42 an den benachbarten Lisenen 12, 13 festgelegt und wird aufgrund ihres Gewichts auch im unteren Bereich herabgedrückt, so daß die Distanzelemente 41 an den Monta­ geleisten 16, 36 fest anliegen.

Im Bereich der verkürzten, oberen Distanzleiste 43 sind an der Außenseite 46 der Lamelle 40 zwei Stegleisten 47 mit aufeinander zu weisenden Rastnasen 48 an­ geordnet, welche die nächste Lamelle 29 abstützen. Daher benötigt dieselbe wie auch alle weiteren folgenden Lamellen 29 in ihrem unteren Bereich keine zusätzli­ che Distanzleiste 41. Stattdessen ist dort eine elastische Dichtleiste 49 vorhan­ den, welche in den Hohlraum zwischen den beiden Stegleisten 47 einschnappt, so daß auch bei Sturmböen kein Regenwasser zwischen die Lamellen 29, 40 ein­ dringen kann.

Eine Stegleiste 47 hat zusammen mit der Distanzleiste 43 eine Höhe, welche etwa der Distanzleiste 41 der Trauflamelle 40 entspricht, während die obere Distanz­ leiste 50 wie auch alle anderen Elemente der Lamelle 29 identisch mit den betref­ fenden Elementen der Trauflamelle 40 sind. Demzufolge ist die Grundfläche der Lamelle 29 parallel zu der Fläche der Trauflamelle 40, ähnlich dem an sich be­ kannten Dachziegelprinzip. Die Dachhaut 9 setzt sich somit aus einander über­ lappenden Lamellen 29 zusammen, wobei im Bereich des Dachfirsts 51 ein die obersten Lamellen 29 überlappendes, als Winkelprofil ausgestaltetes Firstelement 52 aufgesetzt wird. In an sich bekannter Form kann auf der Trauflamelle 40 eine Dachreling 76 befestigt 77 werden, welche einerseits den Abgang von Dachlawi­ nen verhindert und andererseits eine zusätzliche Schutzmaßnahme für auf dem Dach 10 arbeitende Personen darstellt. Ferner kann eine traufseitige Abschluß­ leiste 78 vorgesehen sein.

In die beschriebene Dachhaut 9 wird der erfindungsgemäße Solarenergieabsorber 8 eingebaut. Wie Fig. 1 zeigt, verläuft die Rohrleitung 53 des Absorber 8 inner­ halb der Dachhaut 9 in horizontalen Abschnitten 54 von der Ortganglisene 12 des einen Ortgangs 17 bis zu der gegenüberliegenden Ortganglisene 12. Fig. 4 läßt erkennen, wie diese horizontalen Abschnitte 54 der Rohrleitung 53 in die Dach­ verkleidung 9 integriert sind: Die Befestigungslaschen 44 sind mehr als doppelt so breit als der Kopf 55 der Befestigungsschrauben 38, mit welchen die Lamellen 29, 40 an den Montageleisten 16, 35, 36 festgeschraubt sind. Diese Schrauben sind bis nahe an die freie Kante 56 der Befestigungslaschen 44 verlegt, so daß zwi­ schen diesen und dem vertikalen Steg 43 ein Abstand verbleibt, welcher größer ist als der Durchmesser der Rohrleitung 53. Außerdem ist die Summe der Breiten der Distanzleiste 43 sowie der damit fluchtenden Stegleiste 47 ebenfalls größer als der Durchmesser der Rohrleitung 53, so daß zwischen der nach oben weisenden Fläche der Befestigungslasche 44 und der Innenfläche der überlappend daraufge­ legten Dachlamelle 29 ein Hohlraum verbleibt, dessen Querschnitt groß genug ist, um einen horizontalen Abschnitt 54 der Rohrleitung 53 aufzunehmen.

Die Lisenen 12, 13 wie auch die Dachlamellen 29, 40 bestehen aus Aluminium, einerseits, um unnötiges Gewicht einzusparen, andererseits wegen der hohen Beständigkeit des Aluminiums gegenüber Korrosion. Die Rohrleitung 53 setzt sich dagegen aus Kupferrohren zusammen. Sobald diese beiden Elemente einander berühren, entsteht ein elektrochemisches Element, welches in Zusammenwirkung mit der Luftfeuchtigkeit zu einer Korrosion der beteiligten Metalle führt. Um eine derartige Korrosion auszuschließen, ordnet die Erfindung zwischen dem Kupfer­ rohr 53 und der jeweils unteren Aluminiumlamelle 29, 40 ein Distanzelement 56 aus Kunststoff an. Dieses hat etwa die Form eines halbkreisförmigen Bügels, wel­ cher sich an der Außenseite der Rohrkrümmung anschmiegt. Zur Lagestabilisie­ rung eines Distanzelements 56 kann im Bereich eines oder beider Enden eine umgebogene Lasche 57 vorhanden sein, welche ein Wandern des halbkreisförmi­ gen Rings entlang des Rohrumfangs vermeidet. Die halbkreisförmige Ausbildung der Distanzelemente erleichtert den Zusammenbau der Rohrabschnitte mit den Lamellen 29, 40, wobei die Rohre oben auf die Distanzelemente 56 aufgelegt werden können. Aufgrund des Gewichts der Rohrleitungen 53 drücken dieselben das Distanzelement 56 gegen die Befestigungslasche 44, so daß zwischen den Rohren 53 und der nächsten, aufzuliegenden Lamelle 29 jedenfalls ein Luftspalt verbleibt, selbst wenn hier kein Distanzelement vorgesehen ist.

Die Rohrabschnitte 54 sind geradewegs durch die Mittellisenen 13 hindurchge­ führt. Zu diesem Zweck sind die beiden Seitenstege 58, 59 des Hohlprofil- Abschnitts 34 in Höhe der horizontalen Rohrabschnitte 54 mit Schlitzen 60 verse­ hen. Damit auch hier keine elektrochemische Korrosion auftreten kann, werden auf die Rohrabschnitte 54 Gummi- oder Kunststoffmanschetten 61 aufgeschoben, welche eine mantelseitige, umlaufende Rille 62 aufweisen, in welche die Schlitz­ berandungen 63 der Schlitze 60 eingreifen, so daß eine Verschiebung der Gum­ mimanschetten entlang der horizontalen Rohrabschnitte 54 ausgeschlossen ist. Diese Gummimanschetten dichten außerdem die Hohlprofilabschnitte 34 der Mit­ tellisenen 13 ab, so daß hier kaum Regenwasser einzudringen vermag.

Da ein Dach 10 zumeist eine erhebliche Breite aufweist, ist es nicht möglich, die horizontalen Rohrabschnitte 54 aus einem einzigen Stück zu fertigen, welches von einer Ortganglisene 12 bis zur gegenüberliegenden führt. Aus diesem Grund werden die horizontalen Abschnitte 54 aus mehreren Stücken zusammengesetzt, bspw. zusammengelötet. Hierbei befinden sich die Fügestellen jeweils im Hohl­ raum 64 einer Mittellisene 13, so daß sie im Fall eines Defekts durch Abnehmen des betreffenden Deckels 65 sofort zugänglich sind.

Im Bereich der beiden Ortganglisenen 12 sind je zwei benachbarte Horizontalab­ schnitte 54 der Rohrleitung 53 durch kurze Rohrabschnitte 66 miteinander ver­ bunden, so daß sich die in Fig. 1 skizzierte, mäanderförmige Rohrschlange 63 ergibt. Zu diesem Zweck werden auf die Stirnseiten der horizontalen Rohrab­ schnitte 54 90°-Winkel 67 aufgeschoben und ebenfalls verlötet, welche sodann mit dem betreffenden Rohrzwischenstück zusammengefügt werden. Diese Ver­ bindungen werden allesamt innerhalb des Hohlraums 28 der betreffenden Ort­ ganglisene 12 vorgenommen, so daß sie während des Normalbetriebs durch den Deckel 23 dieser Lisene 12 verdeckt, zu Inspektions- und/oder Reparaturzwecken jedoch sofort zugänglich sind.

Das Wärmeübertragungsmedium strömt erfindungsgemäß von dem traufseitigen Zulauf der Rohrschlange 53 mäanderförmig nach oben bis zu dem firstseitigen Ende 68 der Rohrschlange 53. Erfindungsgemäß weist die Rohrschlange 53 eine gerade Anzahl von horizontalen Rohrabschnitten 54 auf, so daß sich der obere Ablaufanschluß 68 in derselben Ortganglisene 12 befindet wie der traufseitige Zulaufanschluß 69. Daher ist es möglich, von dem oberseitigen Ende 68 ein Ver­ bindungsrohr innerhalb des Hohlraums 28 der betreffenden Ortganglisene 12 bis zu dem traufseitigen Zulaufanschluß 69 und von dort gemeinsam mit demselben weiter bis zur Unterkante 39 der betreffenden Ortganglisene 12 zu führen, wo die betreffenden Rohre 6 sodann aus der Dachhaut 9 austreten und gemeinsam bis zur Außenwand 71 des Hauses 4 verlegt sind. Dort verlaufen sie innerhalb eines vertikalen Schachts nach unten bis zum Keller 3, wo der Anschluß mit den übrigen Komponenten 5, 7 der Solaranlage 1 erfolgt.

Die Temperatur des rücklaufenden Wärmeübertragungsmediums wird in einem Temperaturfühler 72 ermittelt und einem Regler 73 als Meßgröße zugeführt. In ähnlicher Form wird mittels eines weiteren Temperaturfühlers 74 die Temperatur des Brauchwassers innerhalb des Speicherbehälters 2 erfaßt und zusammen mit dem ersten Temperaturmeßwert von dem Regler 73 in ein Ansteuersignal 75 für die Umwälzpumpe 7 umgerechnet. Durch Einflußnahme auf die Fördermenge der Pumpe 7 kann die in dem Wärmetauscher 5 umgesetzte Energiemenge gesteuert werden.

Der in das Dach 10 eines Gebäudes 4 integrierte Solarenergieabsorber 8 stellt eine erste Ausführungsform der Erfindung dar. Statt dessen kann bei einer ande­ ren Ausführungsform der Solarenergieabsorber 80 jedoch auch in eine Fassaden­ verkleidung integriert sein, wie dies in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist.

Hierbei wird mindestens an einer Außenwand 71 des Hauses 4, vorzugsweise an der Südseite, eine Fassadenverkleidung 81 angebracht, welche ähnlich der Dachhaut 9 aufgebaut ist. Die Fassadenverkleidung wird durch vertikale Lisenen 82, 83 in Segmente unterteilt, ähnlich den Dachflächensegmenten 37 bei der Dachverkleidung 9. Während die Lisenen 82 im Bereich einer Fassadenkante na­ hezu dieselbe Konstruktion aufweisen wie die Ortganglisenen 12, mit der einzigen Ausnahme, daß keine Ortgangschürze 26 vorhanden ist, können die Mittellisenen 83 völlig identisch mit den entsprechenden Mittellisenen 13 der Dachhaut 9 aus­ geführt sein.

Zwischen diesen Lisenen werden jedenfalls von unten nach oben beginnend längliche Paneele 84 in horizontaler Ausrichtung befestigt. Zu diesem Zweck sind die Paneele 84 an ihrer Oberkante mit einer Befestigungslasche 85 versehen, die ähnlich der Befestigungslasche 44 der Dachlamellen 29, 40 Bohrungen zum Hin­ durchtritt von Befestigungsschrauben aufweist, mit denen die Paneele 84 an den Befestigungsleisten 86 der Lisenen 82, 83 festgeschraubt werden können. Aus optischen Gründen sind die Paneele 84 unterhalb der Befestigungslasche 85 mit einem horizontal nach außen ragenden Steg 87 versehen, der dafür sorgt, daß zwischen der eigentlichen Sichtfläche 88 eines Paneels 84 und den Befestigungs­ leisten 86 der Lisenen 82, 83 ein Hohlraum 89 verbleibt. Zur Stabilisierung der Sichtflächen 88 ist im Bereich der Unterkante eines Paneels 84 ein nach innen gerichteter Steg 90 vorhanden, mit welchem sich das Paneel auf der Befesti­ gungslasche 85 eines darunter angeordneten Paneels 84 abstützt. Insgesamt werden die Paneele 84 ähnlich den Lamellen 29 von unten beginnend einander schuppenartig überlappend befestigt.

Wie Fig. 5 zeigt, weist auch der Solarenergieabsorber 80 horizontale Rohrab­ schnitte 91 auf. Gemäß Fig. 6 sind diese horizontalen Rohrabschnitte 91 in dem Hohlraum 89 hinter der Sichtfläche je eines Wandpaneels 84 aufgenommen. Zu diesem Zweck werden auf der freien Oberkante 92 der Befestigungslasche 85 eines bereits montierten Paneels 84 in regelmäßigen Abständen Kunststofftrage­ lemente 93 aufgeschnappt, die einen nach außen ragenden Tragarm 94 aufwei­ sen. Dieser Tragarm 94 ist an seiner Oberseite mit einer rillenförmigen Vertiefung 95 versehen, deren Längsachse parallel zu der freien Oberkante 92 eines Wand­ paneels 84 verläuft. Auf diese Tragelemente 93 können sodann die horizontalen Rohrabschnitte 91 des Solarenergieabsorbers 80 aufgelegt werden. Wie bei den Lisenen 12, 13 der Dachverkleidung 9 sind auch bei dieser Ausführungsform die Lisenen 82, 83 mit Schlitzen versehen, durch welche die horizontalen Rohrab­ schnitte 91 hindurchgeführt sind. Im Bereich der Kantenlisenen 82 werden diese horizontalen Rohrabschnitte 91 durch vertikale Rohrabschnitte 96 zu einem mä­ anderförmigen Solarenergieabsorber 80 verbunden, so daß sich ein mäander­ förmiger Strömungspfad ähnlich der Rohrschlange 53 des Solarenergieabsorber 8 ergibt. Die Verschaltung des fertigen Solarenergieabsorbers 80 mit den übrigen Komponenten der Solaranlage 1 kann völlig identisch mit der in Fig. 1 dargestell­ ten Anlage sein.

Die erfindungsgemäßen Dach-, Wand- und Fassadenabsorber können bevorzugt bei Ämtergebäuden, Bürohäusern, Schulen, Turnhallen, Wohngebäuden, Hotelan­ lagen, Schwimmhallen, Freibadeinrichtungen, beispielsweise -umkleidekabinen, sowie für Schallschutzwände eingesetzt werden.

Claims (12)

1. Solarenergieabsorber (8, 80) zum Auffangen der auf Dach- (10) und/oder Fassadenflächen (71) von Gebäuden (4) einfallenden Sonnenstrahlung, mit einer von einem flüssigen Wärmeübertragungsmedium durchströmten Rohr­ schlange (53), die mit einem Wärmetauscher strömungsmäßig (5) gekoppelt ist, wobei die Rohrschlange (53, 80) in die Dach- (9) oder Fassadenbeklei­ dung (81) eingelegt ist, deren Außenhaut aus flächigen Lamellen (29, 40) oder Paneelen (84) gebildet ist, welche die langgestreckten Rohrabschnitte (54, 91) der Rohrschlange (53, 80) abdecken, wobei die langgestreckten Abschnitte (54, 91) der Rohrschlange (53, 80) horizontal verlaufen, dadurch gekennzeich­ net, daß

• a) im Bereich der vertikalen Stoßkanten (45) der Dachlamellen (29, 40) oder Wandpaneele (84) parallel zur Wasserlaufrichtung orientierte Lisenen (12, 13, 82, 83) angeordnet sind,
• b) welche von den horizontalen Abschnitten (54, 91) der Rohrschlange (53, 80) durchsetzt werden und
• c) als Hohlprofil (15, 34) mit abnehmbarem Deckel (23, 65) ausgebildet sind.

2. Solarenergieabsorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flächigen Lamellen (29, 40) oder Paneele (84) der Außenhaut der Dach- (9) oder Fassadenbekleidung (81) in thermischem Kontakt mit den langgestreck­ ten Rohrabschnitten (54, 91) sind.

3. Solarenergieabsorber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dachlamellen (29, 40) oder Wandpaneele (84) jeweils eine etwa längliche Grundfläche (46, 88) aufweisen, deren Längsseiten parallel zu den langge­ streckten Abschnitten (54, 91) der Rohrschlange (53, 80) verlaufen.

4. Solarenergieabsorber nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dachlamellen (29, 40) oder Wandpaneele (84) einander in Was­ serlaufrichtung gesehen von oben nach unten nach Art von Dachziegeln teilweise überlappen, wobei die langgestreckten Abschnitte (54, 91) der Rohrschlange (53, 80) innerhalb der überlappenden Bereiche eingelegt sind.

5. Solarenergieabsorber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rohr (53, 91, 96) und den Dachlamellen (29) und/oder Wandpaneelen (84) Distanzelelmente (56, 93) aus Kunststoff oder dgl. eingelegt sind, um eine elektrochemische Korrosion auszuschließen.

6. Solarenergieabsorber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Seitenstege (21, 58, 59) der Lisenen-Hohl­ profile (12, 13, 82, 83) mit Schlitzen (60) zum Einlegen der horizontalen Rohrabschnitte (54, 91) versehen sind.

7. Solarenergieabsorber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen Rohrabschnitte (54, 91) im Bereich des Durchtritts durch den Seitensteg (21, 58, 59) eines Lisenen-Hohlprofils (12, 13, 82, 83) von je einer ringartigen Gummi- oder Kunststoffmanschette (62) umgeben sind, welche den Lisenenhohlraum (28, 64) nach Aufsetzen des Deckels (23, 65) abdichtet.

8. Solarenergieabsorber nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschlange (53, 80) aus einer Vielzahl von Rohrabschnitten (54, 66, 67, 96) zusammengefügt, insbesondere zusammengeschweißt, -gelötet, -geschraubt und/oder -geklebt ist, wobei die Fügestellen sich immer im Inneren (23, 64) eines Lisenen-Hohlprofils (12, 13, 82, 83) befinden.

9. Solarenergieabsorber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, miteinander fluchtende, horizontale Rohrabschnitte im Bereich von Mittellisenen (13, 83) zu einem einzigen, geraden Rohrabschnitt (54, 91) zusammengefügt sind.

10. Solarenergieabsorber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die geraden Rohrabschnitte (54, 91) abwechselnd im Bereich einer der beiden Kanten- (82) oder Ortganglisenen (12) durch kurze, innerhalb des Lisenen- Hohlprofils (15) verlaufende Rohrabschnitte (66, 96) zu einer Rohrschlange (53, 80) miteinander verbunden sind, die von dem flüssigen Wärmeüber­ tragungsmedium mäanderartig durchströmt wird.

11. Solarenergieabsorber nach einem der vorhergehenden Ansprüche für ein Dach, gekennzeichnet durch ein Firstelement (52) in Form eines Winkel­ profils, welches die oberste Lamellenreihe (29) und/oder den obersten, geraden Rohrabschnitt (54) übergreift.

12. Solarenergieabsorber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge­ kennzeichnet durch ein innerhalb einer Kanten- (82) oder Ortganglisene (12) verlegtes Verbindungsrohr (70), welches das aufgeheizte Wärmeüber­ tragungsmedium von dem oberen (Ablauf-)Anschluß (86) der Rohr­ schlange (53, 80) bis etwa zu dem Niveau ihres unteren (Zulauf-)Anschlus­ ses (69) zurückführt.