DE19742066B4

DE19742066B4 - Dachziegelintegrierter Vakuumkollektor

Info

Publication number: DE19742066B4
Application number: DE19742066A
Authority: DE
Inventors: Zdjelar Zvonko
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-08-19
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2017-09-25
Also published as: DE19742066A1

Abstract

Dachziegelintegrierter Vakuumkollektor, der dadurch gekennzeichnet ist, daß das Glasgehäuse (1) in eine speziell dafür ausgesparte Dachpfanne beliebiger Ausführung integriert ist und mit einem Stutzen mit Gewinde (1a) versehen ist.

Description

Die Erfindung wird als Dachziegelintegrierter-Vakuumkollektor bezeichnet.

Die Erfindung ist eine Weiterführung der Patentanmeldung Aktenzeichen 197 36 002.5 und betrifft ein Sonnenkollektor zur Aufnahme von Solarenergie. Der Vakuumkollektor wird dabei in einem beliebigen Dachstein integriert. In dieser Beschreibung wird als Beispiel die Frankfurter Pfanne gewählt.

Bei den Sonnenkollektoren für die Warmwasserbereitung bei Ein- oder Mehrfamilienhäusern wird noch immer häufig der älteste Typ der Kollektoren verwendet, der aus einem Absorber in einem nach unten wärmeisolierten Gehäuse besteht, das durch eine oder mehrere Glasscheiben abgedeckt ist und auf die entsprechende Dachseite montiert wird. Nachteile dieser Lösung sind die Veränderung des Dachstuhles und die großen Material- und Energiemengen, die bei der Kleinst- und Kleinserienherstellung verwendet werden. Auch die in der Industrie und im Gewerbe bei der Herstellung von Brauchwasser für Prozeßwärme verwendeten Vakuumkollektoren in Glasröhren werden in Kleinserien hergestellt. Es gibt eine Vielzahl von Entwicklungen, die eine Massenherstellung von Sonnenkollektoren ermöglichen sollen. Wegen zu hohen Investitionskosten und zu geringen Interesse an den Märkten der hochentwickelten Ländern einerseits und der zu schwachen Kaufkraft in den wenig entwickelten Ländern anderseits, kam es nie zur Massenherstellung von Sonnenkollektoren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Solarkollektor mit minimalen Materialaufwand unter Verwendung von Vakuum als Wärmeisolation zu realisieren, der die Massenherstellung gewährleistet: Die Erzeugung des Vakuums kann vor Ort mit allgemein zugänglichen Hilfsmitteln, z.B. modifizierter Fahrradpumpe, erfolgen. Bei der Anbringung des Sonnenkollektors ist keine Verstärkung oder Veränderung des Dachstuhles erforderlich. Die Montage des Sonnenkollektors wird für Anwender ohne technische Kenntnisse und ohne spezielles Werkzeug gewährleistet. Die Wartung kann von der Dachaußenseite erfolgen, die Zugänglichkeit zu den zwischen den Dachziegelintegrierten Vakuumkollektoren und der Dachisolation verlaufenden Sammelleitungen ist gegeben. Der Sonnenkollektors ist für den Betrieb in der Winterzeit ausgelegt.

Die Erfindung basiert auf einem quaderförmigen evakuierten Glaskollektor, der in seinen Maßen an die Dachpfannenform angepaßt wird, in die er integriert werden soll. An der Oberkante hat er einen Gewindestutzen mit einer größeren Wandstärke. Die Herstellung soll auf die gleiche Weise wie bei Flaschen mit Schraubverschluß erfolgen. Die Unterseite ist mit einer reflektierenden Schicht versehen.

Die Absorberfläche soll aus elastischen schwarzen Kunststoffschlauch schlangenförmig vorgeformt werden, der an den Enden eine flanschartige Aufweitung hat. Der Schlauch wird durch den Flaschenhals in den Kollektor eingebracht, wo er sich zur vorgesehenen Form entfaltet.

Auf dem Stutzen des Kollektors befindet sich eine Dichtungsscheibe mit drei Aussparungen, zwei davon für den Absorberschlauch und die dritte für das Blitzventil. Diese Dichtungsscheibe ist von einer Zwischendichtung und von einem Gummipfropfen eingebettet, die ebenfalls diese drei Aussparungen aufweisen. Über der Zwischendichtung befindet sich eine weitere Dichtungsscheibe, in die eine Hülse zur Aufnahme des Blitzventils integriert ist. Zur Abdichtung wird auf den Gewindestutzen eine Verschlußmutter geschraubt, die die Dichtungsscheibe mit der integrierten Ventilhülse gegen die darunterliegende Zwischendichtung, gegen die untere Dichtungscheibe, den Gummipropfen und gegen die Stirnfläche des Flansches verspannt.

Die Befestigung der dachziegelintegrierten Vakuumkollektoren erfolgt in gleicher Weise wie bei handelsüblichen Dachpfannen auf geneigten Dachflächen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, die am Beispiel der Ausführung Frankfurter Pfanne anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:
1: Kollektor als Ausführung Frankfurter Pfanne mit allen sichtbaren Teilen in 3 Ansichten
2: an Kollektor angepaßte Frankfurter Pfanne (12) mit Aussparung für die Kollektoraufnahme (12a) und Durchführung für den Gewindestutzen (12b) in 5 Ansichten
3: zwei Längsschnitte durch die ausgesparte Frankfurter Pfanne
4: Darstellungen des kompletten Dachziegelkollektors in der Ausführung Frankfurter Pfanne in 5 Ansichten
5: Darstellungen von auf dem Dachstuhl montierten Kollektoren in 3 Ansichten
In den Glaskörper (1), der in der Ausführung Frankfurter Pfanne als Quader mit unten abgerundeten Ecken und mit verlängertem Gewindestutzen (1a) gestaltet ist, befindet sich eine Absorberspirale aus elastischen Material, (Gummi oder Plastik). Die als Flansche ausgeführten Enden werden durch Dichtungselemente sowie einer Dichtungsscheibe mit Ventilhülse (5) mit den ebenfalls flanschartig gestalteten Enden der Zuflußleitung für Kaltwasser (3) und der Abflußleitung für Warmwasser (3a) verbunden und durch die Verschlußmutter (4) gegeneinander verspannt. Die Absorberspirale liegt nur an der Leitung für die Kaltwasserzufuhr (2a) an, nicht aber am Glasgehäuse (1). Dadurch wird die Montage erleichtert und die Wärmeverluste werden minimiert. An der Frankfurter Pfanne (12) ist für die Aufnahme des Kollektors durch eine Aussparung der symmetrischen Mittelwulst eine ebene rechteckige Auflagefläche (12a) entsprechend der Größe des Kollektors und eine Durchführung für den Gewindestutzen (12b) geschaffen wurden. Der in die ausgesparte Frankfurter Pfanne integrierte Kollektor ist leicht gegen die Längsachse des Dachsteines geneigt und wird durch einen Aufhängungshaken (6b) fixiert. Die für den Kollektor veränderten Dachsteine sind so gestaltet, daß es keiner komplizierten Veränderungen im Fertigungsprozeß bedarf.
Der hermetisch abgedichtete Kollektor läßt sich mit einer modifizierten Fahrradpumpe evakuieren. Die Vormontage der Absorberspirale (2) im Glasgehäuse (1) und der Dichtungselemente kann der Hersteller an dafür entwickelten Automaten ausführen, die Montagearbeiten auf dem Dach muß der Käufer entweder selbst ausführen oder einem Fachmann übertragen.

Claims

Dachziegelintegrierter Vakuumkollektor, der dadurch gekennzeichnet ist, daß das Glasgehäuse (1) in eine speziell dafür ausgesparte Dachpfanne beliebiger Ausführung integriert ist und mit einem Stutzen mit Gewinde (1a) versehen ist.
Dachziegelintegrierter Vakuumkollektor nach Anspruch 1, der dadurch gekennzeichnet ist, daß sich im Glasgehäuse (1) eine Absorberspirale (2) befindet, an deren Enden Flansche (21) sind und das die Absorberspirale im Gewindestutzen (1a) endet.
Dachziegelintegrierter Vakuumkollektor nach Anspruch 1 und 2, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kollektoren untereinander mit elastischen Leitungen (3) und (3a) verbunden sind, die an ihren Enden ebenfalls mit Flanschen versehen sind.
Dachziegelintegrierter Vakuumkollektor nach Anspruch 1 bis 3, der dadurch gekennzeichnet ist, daß durch die Verschlußmutter (4) auf dem Gewindestutzen (1a) die Enden der Absorberspirale (2) mit den Enden der elastischen Leitungen (3) und (3a) mittels einer Dichtungsscheibe mit Ventilhülse (5) und Blitzventil, einer Zwischendichtung, einer Dichtungsscheibe und einem Gummipfropfen verbunden werden und daß diese Verbindung als feste aber lösbare hermetische Verbindung ausgeführt ist.
Dachziegelintegrierter Vakuumkollektor nach Anspruch 1 bis 4, der dadurch gekennzeichnet ist, daß das Blitzventil in die Dichtungsscheibe mit Ventilhülse (5) nur eingelegt werden braucht.
Dachziegelintegrierter Vakuumkollektor nach Anspruch 1 bis 5, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Zwischendichtung, die Dichtungsscheibe und der Gummipfropfen jeweils drei Öffnungen haben, zwei davon für die Zuflußleitung (3) und die Abflußleitung (3a) zur Absorberspirale (2) und eine Öffnung für das Blitzventil.
Dachziegelintegrierter Vakuumkollektor nach Anspruch 1 bis 6, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Dichtungsscheibe mit Ventilhülse (5) außer den Öffnungen in der Hülse noch zwei Öffnungen für die Zuflußleitung (3) und die Abflußleitung (3a) zur Absorberspirale (2) hat.
Dachziegelintegrierter Vakuumkollektor nach Anspruch 1 bis 7, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Aufhängungshaken (6b) auf den Gewindestutzen aufgesteckt wird und mit der Verschlußmutter (4) gesichert wird.
Dachziegelintegrierter Vakuumkollektor nach Anspruch 1 bis 8, der dadurch gekennzeichnet ist, daß sich unter dem Glasgehäuse (1) eine Reflexionsschicht befindet.