DE19703467A1 - Dachpfanne für Sonnenkollektor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dachpfanne für einen Sonnenkollektor.

Bekannten Sonnenkollektoren gemeinsam ist, daß sie einen kasten- oder rohrförmigen Aufbau aufweisen und zur Montage auf einem be­ reits existierenden Dach, vorzugsweise in Südrichtung, vorgesehen und geeignet sind. Dabei ist es bekannt, einzelne kasten- oder rohrförmige Sonnenkollektoren mit Steckverschlüssen in Reihe zu schalten, und so größere Anlagen aufzubauen. All diesen Bauteilen ist jedoch gemeinsam, daß ihre ästhetische Wirkung häufig unbe­ friedigend ist und insbesondere anspruchsvolle Architekten die be­ kannten Sonnenkollektoren ungerne auf in herkömmlicher Weise mit Dachpfannen gedeckten Dächern anbringen.

Darüber hinaus sind Sonnenkollektoren zur Auf-Dach-Montage auf herkömmlichen Dächern vergleichsweise teuer und in den meisten Ausführungsformen für die Selbstmontage nicht geeignet.

Jedoch ist die weitere Verbreitung von Sonnenkollektoren wünschenswert, da bei richtig ausgelegten Solaranlagen mit aufein­ ander abgestimmten Systemkomponenten über 60% des jährlichen Ener­ giebedarfs für die Wasch- und/oder Trinkwassererwärmung, insbeson­ dere von Ein- und Zweifamilienwohnhäusern, eingespart werden kön­ nen. In den Sommermonaten Mai bis September kann die zur Verfügung stehende Solarenergie die Erwärmung von Trink- und Schwimmbadwas­ ser nahezu voll abdecken.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dachpfanne zu schaffen, die sich als Baustein für einen Sonnenkollektor verwen­ den läßt, so daß ein Sonnenkollektor optisch unauffällig in ein in traditioneller Bauweise aus Dachpfannen hergestelltes Dach ein­ fügt, wobei die Dachpfanne billig herzustellen und für die Selbst­ montage geeignet sein soll.

Die Lösung der Aufgabe ist gekennzeichnet durch eine Dachpfanne, die aus einem für Infrarotstrahlung durchgängigen Werkstoff be­ steht. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Dachpfanne aus Preßglas hergestellt, wodurch eine billige Massen­ fertigung ermöglicht wird. Die erfindungsgemäße Dachpfanne kann in den gängigen Stilen und Abmessungen hergestellt werden, wie sie beispielsweise in Deutschland unter den Bezeichnungen "Biber­ schwanz" und "Frankfurter Pfanne" geläufig und gebräuchlich sind. Um aus ästhetischen Gründen ein optisches Verschmelzen der aus Preßglas bestehenden Dachpfannen mit den aus konventionellen Werk­ stoffen hergestellten Dachpfannen zu erreichen, kann erfindungs­ gemäß bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, daß die Dachpfanne bzw. das zu ihrer Herstellung verwendete Preßglas eingefärbt ist. Auf diese Weise kann bestehenden Bauvorschriften Rechnung getragen werden.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Dachpfanne, die aus einem für Infrarotstrahlung durchgängigen Werkstoff besteht, wie insbesonde­ re Preßglas, ist darin zu sehen, daß auf der Unterseite der Dach­ pfanne in ästhetisch den Gesamteindruck des Hauses nicht störender Weise Leitmittel für ein Wärmeträgerfluid angeordnet werden kön­ nen, das von der Sonnenstrahlung wegen des durchgängigen Werkstof­ fes erreicht und aufgeheizt wird.

Um die Gestehungskosten für einen erfindungsgemäßen Sonnenkollek­ tor aus Dachpfannen weiter zu verringern, kann insbesondere bevor­ zugt vorgesehen sein, daß an der Unterseite Mittel zum Halten und/oder zumindest teilweise Bilden eines Leitkanals für eine Wär­ meträgerflüssigkeit ausgebildet sind. Dabei können die Haltemittel dazu vorgesehen sein, einen Leitkanal, beispielsweise in Form ei­ nes elastischen Schlauches - beispielsweise aus PVC - aufzunehmen. Auf diese Weise läßt sich auf der Unterseite des aus Preßglas- Dachpfannen gebildeten Daches einfach eine durchgehende Leitung anbringen, die vorzugsweise mäanderförmig verlegt wird, um die Ge­ samtheizfläche effizient zu nutzen.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, daß an der Unterseite der Dachpfanne aus Preßglas eine mäanderförmig ausgebildete Nut ausge­ bildet ist, die entweder zur Unterseite der Dachpfanne hin sich verjüngend ausgebildet ist, so daß ein elastischer Schlauch in der Nut formschlüssig gehalten werden kann, oder die direkt den Leit­ kanal für eine Wärmeträgerflüssigkeit bildet, wobei die Unterseite der Dachpfanne und damit der nach unten offenen mäanderförmige Kanal durch ein aufgebrachtes, platten- oder folienartiges Element dichtend abgeschlossen wird.

Alternativ kann vorgesehen sein, daß die mäanderförmig ausgebilde­ te Nut zur Bildung eines Leitkanals nicht in der aus Preßglas ge­ fertigten Dachpfanne selbst ausgebildet ist, sondern daß die Dach­ pfanne eine glatte Unterseite aufweist und der mäanderförmige Leitkanal in dem platten- oder folienartigen Element, das an der Unterseite dichtend aufgebracht - vorzugsweise geklebt - wird, ausgebildet ist.

Der Vorteil des bevorzugt verwendeten Werkstoffes "Preßglas" ist es, daß aggressive Medien als Wärmeträgerfluid verwendet werden können, ohne daß die Dachpfannen angegriffen werden. Zu solchen denkbaren Medien gehört beispielsweise Isopropyl, das den Vorteil aufweist, einen niedrigen Gefrierpunkt zu haben, so daß ein Ein­ frieren der gesamten Anlage im Winter sicher ausgeschlossen wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeich­ nung zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Dachpfanne aus Preßglas in Draufsicht,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine der in Fig. 1 dargestellten Dachpfanne der allgemeinen Form "Biberschwanz" ähnelnde Dachpfanne in Draufsicht,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine Dachpfanne der Form "Frankfurter Pfanne" in Draufsicht,

Fig. 6 eine Detailvergrößerung aus Fig. 7,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 5,

Fig. 8 eine alternative Ausführungsform einer "Frank­ furter Pfanne" in Draufsicht,

Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 8,

Fig. 10 die Unterseite einer alternativen Ausführungs­ form einer Pfanne des Formenschatzes "Biber­ schwanz", und

Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie XI-XI in Fig. 10.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Dachpfanne 10, die aus unge­ färbten Preßglas besteht. In der Draufsicht gemäß Fig. 1 ist da­ her der Blick freigegeben auf eine an der Unterseite der Dachpfan­ ne ausgebildete, mäanderförmige Nut 12 mit einem Anfang 14 und einem Ende 16. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel für eine Dachpfanne ist die Grundform gemäß der traditionellen Grundform "Biberschwanz" gewählt, so daß die Dachpfanne anstelle herkömmli­ cher, aus Ton oder Beton gefertigter Dachpfannen eingesetzt werden kann.

Die mäanderförmige Nut 12 weist bei dem gezeichneten Ausführungs­ beispiel drei 180°-Schläge auf, so daß Anfang 14 und Ende 16 der Nut 12 jeweils im oberen Bereich der Dachpfanne liegen.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine im wesentlichen den Fig. 1 und 2 entsprechende Darstellung, wobei Fig. 4 zeigt, wie die mäander­ förmige Nut 12 durch ein plattenförmiges Element 18 verschlossen wird, so daß ein abgeschlossener Kanal gebildet wird, der sich mit den Teilkanälen benachbarter Dachpfannen in Serie oder parallel schalten läßt. Zum Verbinden sind Stutzen 15 und 17 gegenüberlie­ gend den Enden 14 und 16 des Kanals 12 in dem plattenartigen Dichtelement 18 ausgebildet, so daß mittels eines U-förmigen Schlauchstückes 20 eine Verbindung zur benachbarten Dachpfanne 10' geschaffen werden kann.

Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der die Grund­ form der Dachpfanne die einer "Frankfurter Pfanne" ist. An der Un­ terseite der Pfanne ist wiederum eine mäanderförmige Nut ausgebil­ det, die, wie Fig. 5 zeigt, in Form von vier 180°-Schlägen ver­ läuft.

Wie Fig. 6, die eine Detailvergrößerung von Fig. 7 zeigt, erken­ nen läßt, ist der Querschnitt der mäanderförmigen Nut 12 mit leichten Hinterschnitten ausgebildet. Dies läßt sich bei Fertigung der erfindungsgemäßen Dachpfanne in Preßglastechnik naturgemäß nur im geringen Umfang verwirklichen, indem Schrumpfprozesse ausge­ nutzt werden. Wegen der Notwendigkeit, die Dachpfanne der Form entnehmen können zu müssen, können größere Hinterschnitte nicht ausgeführt werden.

Wie Fig. 6 zeigt, ist ein durchgehender PVC-Schlauch 22 als Leit­ mittel für die Wärmeträgerflüssigkeit in die Nut 12 eingedrückt und hält dort aufgrund seiner Elastizität. Insoweit die im Preß­ glasverfahren herstellbaren Hinterschnitte nicht ausreichend sind, können Kleber, wie beispielsweise Heißkleber o. ä., zur Fixierung des durchlaufenden Schlauches 22 verwendet werden. Die auf dem Dach aneinandergereihten Pfannen 10 werden mit Hilfe eines durch­ gehenden Schlauches 22 verbunden, so daß die gesamte mit aus Preß­ glas bestehenden Dachpfannen belegte Dachfläche von einem Wärme­ trägerfluid, beispielsweise Isopropyl o. ä., durchflossen werden kann und die durch die aus Glas bestehende Dachpfanne tretende Infrarotstrahlung das in der Schlauchleitung 22 zirkulierende Wär­ meträgerfluid aufheizt.

Fig. 8 zeigt eine alternative Ausführungsform zu der in Fig. 5 dargestellten Dachpfanne. Bei dieser ist die Unterseite 24 der Dachpfanne 10 glatt ausgebildet und eine eine mäanderförmige Nut 12 enthaltene Unterplatte 26 ist dichtend an der Unterseite 24 befestigt, vorzugsweise mittels eines aushärtbaren Klebers. Ein­ stückig mit der Unterplatte 26 ausgebildet sind Anschlußstutzen 15 sowie ein (aufgrund der Schnittführung in Fig. 9 nicht darge­ stellter) Anschlußstutzen entsprechend dem Anschlußstutzen 17 in Fig. 4.

Die Unterplatte 26 kann vorzugsweise aus einem schwarz eingefärb­ ten Material bestehen, um die auftreffende Sonnenstrahlung mög­ lichst vollständig zu absorbieren und das in dem Kanal 12 zirku­ lierende Wärmeträgerfluid aufzuheizen. Bei einer solchen Ausfüh­ rungsform ist die Dachpfanne 10 selbst vorzugsweise aus klarem Glas gefertigt, wobei ästhetische Effekte durch die Färbung der Unterplatte 26 erzielt werden können.

Durch entsprechende Einfärbung läßt sich der Gesamteindruck des Dachbereiches, der mit den erfindungsgemäßen Dachpfannen ausgelegt ist, an die herkömmlichen Dachpfannen annähern.

Fig. 10 zeigt die Unterseite einer alternativen Dachpfanne, die - wie Fig. 11 zeigt - eine glatte Unterseite 24 aufweist, aus der einstückig mit der Dachpfanne ausgebildete Befestigungsnasen 28 hervorragen. Ein aus einem flexiblen Material, beispielsweise PVC, bestehender Schlauch 22 wird zwischen je zwei Befestigungsnasen 28 geklipst. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln der Aufbau eines Sonnenkollektors im Baukastensystem möglich, der sich harmo­ nisch in traditionell gestaltete Dachformen einfügt.

Gegenüber den dargestellten Ausführungsbeispielen sind im Rahmen der Erfindung Modifikationen möglich. So kann es aus vorlagetech­ nischen Gründen angebracht sein, die mäanderförmige Nut 12 um 90° gedreht in der Dachpfanne 10 zu realisieren, so daß sich die Hauptabschnitte der mäanderförmigen Nut im wesentlichen ganz zur Längsrichtung der Dachpfanne 10 erstrecken.

Claims (10)

1. Dachpfanne (10), dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem für Infrarotstrahlung durchgängigen Werkstoff besteht.

2. Dachpfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dachpfanne (10) aus Preßglas hergestellt ist.

3. Dachpfanne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite Mittel zum Halten und/oder zumindest teilweise Bilden eines Leitkanals (12, 22) für eine Wärmeträgerflüssigkeit ausgebildet sind.

4. Dachpfanne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus einer mäanderförmig ausgebildeten Nut (12) beste­ hen.

5. Dachpfanne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Nut (12) zur Unterseite der Dachpfanne hin sich verjüngend ausgebildet ist, so daß ein elastischer Schlauch (22) in der Nut formschlüssig gehalten werden kann.

6. Dachpfanne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dachpfanne durch ein auf ihrer Unterseite aufgebrachtes, platten- oder folienartiges Element (18, 26) dichtend abge­ schlossen wird, so daß die Nut (12) zu einem Leitkanal für ein Wärmeträgerfluid wird.

7. Dachpfanne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dachpfanne eine glatte Unterseite (24) aufweist, auf der ein platten- und/oder folienartiges Element (26) dichtend ange­ ordnet ist, in dem ein mäanderförmig ausgebildeter Leitkanal (12) zur Aufnahme eines Wärmeträgerfluids ausgebildet ist.

8. Dachpfanne nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßglas farbig eingefärbt ist.

9. Dachpfanne aus Preßglas nach einem oder mehreren der Ansprü­ che 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Dachpfanne zwei am Anfang (14) bzw. Ende (16) des mäan­ derförmig ausgebildeten Kanals angeordnete Stutzen (15, 17) ausgebildet sind.

10. Dachpfanne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der im wesentlichen glatten Unterseite der Dachpfanne regel­ mäßig beabstandet paarweise zusammenwirkende, fingerartige Rastmittel (28) einstückig mit der Dachpfanne ausgebildet sind.