DE19801380A1 - Bauteil mit Sonnenkollektoren - Google Patents

Bauteil mit Sonnenkollektoren

Info

Publication number
DE19801380A1
DE19801380A1 DE19801380A DE19801380A DE19801380A1 DE 19801380 A1 DE19801380 A1 DE 19801380A1 DE 19801380 A DE19801380 A DE 19801380A DE 19801380 A DE19801380 A DE 19801380A DE 19801380 A1 DE19801380 A1 DE 19801380A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
component according
heat
wave
glass
support structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19801380A
Other languages
English (en)
Inventor
Otto Dietzsch
Claudius Dr Dietzsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19801380A priority Critical patent/DE19801380A1/de
Publication of DE19801380A1 publication Critical patent/DE19801380A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H02S20/22Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
    • H02S20/23Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings specially adapted for roof structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/90Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation
    • F24S10/95Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation having evaporator sections and condenser sections, e.g. heat pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/60Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
    • F24S20/67Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings in the form of roof constructions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10Photovoltaic [PV]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44Heat exchange systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Ausgestaltung marktgerechter Bauteil-Konstruktionen, die der Nutzung einfallenden Sonnenlichts für Wärme- und Strom-Erzeugung dienen.
Erfindungsgemäß werden, insbesondere zur Abdeckung von Gebäuden auf Dach und Wand, einfache Gestaltungsmöglichkeiten von Bauteilen als Tragstrukturen für den Einbau hierfür geeigneter Solarkollektoren vorgeschlagen. Dazu gehören Kon­ struktions- und Gestaltungsweisen, die auf eine vorteilhafte Anordnung der Kol­ lektoren in den Bauteilen unter Berücksichtigung einer wirtschaftlichen Her­ stellung solcher Bauteile ausgerichtet sind. Damit können geringe Gestehungs­ kosten für Produktion und niedrige Verkaufspreise auf dem Markt erreicht werden.
Bei den hier vorgesehenen Kollektortypen handelt es sich einmal um bekannte photovoltaische Elemente zur direkten Stromerzeugung und zum anderen um dieje­ nigen Sonnenkollektoren, die zur Wärmeerzeugung mit einer lichtdurchlässigen Struktur arbeiten, welche über einer dunklen Absorberfläche angeordnet sind und eine nach außen gerichtete wärmedämmende Eigenschaft nach Art der transparenten Wärmedämmung TWD aufweist.
Beide Kollektortypen lassen sich nun in einer Tragstruktur plazieren, auf wel­ cher erfindungsgemäß wahlweise beide Typen oder auch jede für sich zur flächi­ gen Anordnung vom Bauteil auf genommen werden können. Bezüglich der wärmeerzeu­ genden Kollektoren wird im Zusammenhang mit der vorgeschlagenen Tragstruktur insbesondere die Ausgestaltung der lichtdurchlässigen und wärmeabführenden Kollektor-Teile beansprucht.
Im Hinblick auf eine einfache und praktische Installation derartiger Kollektor-Syste­ me und deren Einführung auf dem Markt für Gebäudeverkleidungen wird als besonders geeignete Formgebung eine Tragstruktur mit mäanderförmigen Wellentälern und Wellenbergen vorgeschlagen in Analogie zu üblichen Wellplatten.
Die Wellentäler können dann für die Aufnahme von thermischen Solarkollektoren und die Wellenberge für die Plazierung von elektrischen (photovoltaischen) Kollektoren vorgesehen werden.
Für die Abführung der durch die thermischen Kollektoren gewonnenen Wärme stehen auch die von den Stegen der Wellenberge umschlossenen Tragstruktur-Raumteile zur Verfügung, gegebenenfalls auch für die Abführung der elektrischen Energie aus den Photozellen.
Durch die Wahl besonderer Materialien für die Tragstruktur und durch konstruk­ tive Maßnahmen können zur positiven Verwertung der vorliegenden Grundgedanken bestimmte, wünschenswerte und auch erforderliche, Eigenschaften geboten werden. Dazu gehören:
  • - Unbrennbarkeit; diese ist durch Einsatz anorganischer Materialien gewährleistet,
  • - Leichtes Gewicht und auf das Gewicht bezogene spezifische Beulstabilität; dies ist neben geeigneter geometrischer Auslegung der Wellenprofilierung zusätz­ lich durch Armierung des Tragstrukturmaterials mittels Verstärkungsfasern, also durch Bildung eines Verbundwerkstoffes, zu erreichen. Die Armierung wird vorteil­ haft durch Glasfasern, Glashohlfasern und/oder Glaskapillaren (bis zu mehreren Millimetern Durchmesser) in einer anorganischen Masse vorgenommen. Dünnwandige Glaskapillaren erhöhen die Steifigkeit der Tragstruktur und tragen auch zur Ver­ besserung der thermischen Isolierfähigkeit bei, was oft gewünscht wird,
  • - Wärme- und Formbeständigkeit; mit vorzugsweise anorganischen Materialien, die Lufteinschlüsse enthalten, erreicht man neben Verringerung des Gewichts bereits gute thermische Isolationswerte, die einer wirtschaftlichen Wirkungsweise der in die Tragstruktur eingesetzten thermischen Solarkollektoren zugute kommen. Mit der hier genannten Glasarmierung wird auch die Dauerwärmefestigkeit und Formstabilität der ganzen Tragstruktur auch im höheren Temperaturbereich erhöht. Dies wirkt sich auch auf die Gesamtabdeckung von Gebäuden mit dieser Bauweise positiv aus. Als Materialien mit Lufteinschlüssen sind z. B. zu nennen: Glas­ schäume, glass bubbles, Perlite, Vermiculite, Blähbeton uam.,
  • - Thermische Isolation; diese läßt sich optimal erreichen bei Kombination der oben genannten Materialeigenschaften.
Die thermischen Solarkollektoren, die erfindungsgemäß jeweils in den von den Wellentälern umschlossenen Tragstruktur-Räumen angeordnet sind, bestehen aus einer lichtdurchlässigen Struktur mit einseitig aufgebrachter Glas-Abdeckung im Bereich der, der Sonne zugewandten Tragstruktur-Oberfläche. Die lichtdurchlässige Struktur ist vorzugsweise und unter Anpassung und Verwendung der hier vorgeschlagenen Er­ findung gebildet aus wärmebeständigen, achsparallel geschichteten Glasröhrchen, die mit einem Röhrchen-Ende an der genannten Glas-Abdeckung senkrecht zur Röhr­ chenachse, gegebenenfalls dichtend, anliegen. Auf der anderen Röhrchenseite stehen ihre Enden über einer dunklen Absorberfläche, an der die Lichteinstrahlung in Wärme umgewandelt wird.
Durch die große Dauerwärmebeständigkeit einer derartigen Glasstruktur können auch hohe Temperaturentwicklungen im Kollektor aufgefangen und Schattierungs­ maßnahmen zum Überhitzungsschutz eingespart werden.
Je kleiner die Glasröhrchen sind umso mehr können innerhalb der Röhrchen Luft­ konvektionsvorgänge gebremst, ja sogar verhindert werden, was natürlich eine bessere Wirtschaftlichkeit der Energieausbeute im Kollektor bringt. Der Einsatz dünnwandiger und kleiner Röhrchendurchmesser bildet ein besonderes Kennzeichen der erfindungsgemäß hier vorgeschlagenen Kollektorausbildung.
Die auf der Absorberfläche entstehende Wärme kann in oder auch unter dem Absorber über mediendurchflossene Kanäle abgeführt werden, die z. B. in der Tragstruktur selbst eingelagert sind oder auch in einem getrennten Absorberteil untergebracht werden können. Eine Zusammenschaltung der Abführkanäle geschieht an den Enden der Wellentäler zu einer Gesamtleitung.
Ein besonderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Ausbildung des Absorberteils im Absorberraum des Sonnenkollektors durch Anwendung dunkel­ gefärbter Wärmerohre, sogenannter Heat-Pipes, sowie deren besondere Form­ gebung und Plazierung in der Tragstruktur. Diese Rohre haben die Eigenschaft, Wärmetransport an kältere Stellen automatisch zu veranlassen, und dies mit hohem Wirkungsgrad.
Dazu wird vorgeschlagen, die Rohre aus dem Absorberraum herauszuführen und in kühleren Zonen enden zu lassen, z. B. außerhalb einer besonnten Gebäude­ wand an schattigen Gebäudeteilen.
Eine zusätzliche Kühlung der Heat-Pipes-Enden mittels Medien, wie Wasser oder Luft, fördert die Wärmeabnahme aus den heißen Zonen, wodurch die Wärmeenergie z. B. für Heizzwecke abgeführt werden kann.
Das Herausführen von Heat-Pipe-Teilen, insbesondere ihrer Enden, aus dem Absor­ berraum in kühlere Zonen, ist auch in die von den Wellenbergen der Tragstruk­ tur umschlossenen Räumen möglich; diese unterliegen keiner Besonnung und bie­ ten genügend Platz für Einrichtungen zur Kühlung und zum Wärmeabtransport.
Der besondere Vorteil Heat-Pipes in angepaßter Form als Absorber einzusetzen, besteht darin, daß ein Wärmefluß zu kühleren Zonen innerhalb eines abgedichteten Rohres als geschlossenes System abläuft und daß dadurch keinerlei - oft mit Un­ dichtheiten belastete - Rohrinstallationen mit durchfließenden Medien, wie Was­ ser oder Luft, notwendig sind.
Eine spezielle, fertigungsmäßig kostengünstige Variante einer Bauteilkonstruk­ tion zur Aufnahme derartiger thermischer Solarkollektoren ist ein einzelnes, lang­ gestrecktes "Rinnen"-Element, das in seiner Länge den Kollektor enthält. Es ist so­ zusagen ein Ausschnitt aus einer mäanderförmigen Tragstruktur mit rechteckigem Querschnitt eines Wellentales. Der "Wellenberg" existiert hier nur als zwei, das Wellental Begrenzente Steg-Enden. Eine wahlweise Installation zusätzlicher pho­ tovoltaischer Kollektoren wäre dann auf verbreiterten Wellental-Stegen möglich. Der große Vorteil dabei ist, daß ein solches Rinnen-Bauteilelement eine endlose, kontinuierliche und damit äußerst preiswerte Herstellung fertig konfektionierter Wärme-Solarkollektoren erlaubt.
Durch Addition solcher Kollektor-Rinnen aneinander (parallel zu ihrer Längsausdeh­ nung) können beliebig größere Solarkollektoren-Felder gebildet werden, gegebe­ nenfalls auf einer weiteren großflächigen Tragstruktur.
Im Bereich der Kollektor-Glasabdeckung wird erfindungsgemäß weiterhin vor­ geschlagen, daß die der Sonne zugewandte Glasröhrchenfläche gegenüber der Röhrchenachsrichtung abgeschrägt ist.
Damit kann erreicht werden, daß bei hohem Sonnenstand, wie er im Sommer vor­ liegt, keine direkte, also in Richtung Röhrchenachse einfallende Sonnenstrahlung in die Glasröhrchenschichtung eindringen kann. Man vermeidet damit Abschattungs­ maßnahmen, die sonst bei zu hoher Sonneneinstrahlung notwendig sein können. Die Abschrägung kann in verschieden gestaffelter Weise gewählt werden, in der Fig. 6 ist dazu ein Beispiel näher gezeigt.
In den folgenden Figuren sind einige der beschriebenen Variationsmöglichkeiten skizziert. Zur Verdeutlichung sind die Zeichnungen schematisch und im Maßstab verzerrt dargestellt.
Fig. 1a zeigt als Tragstruktur den Querschnitt einer marktüblichen Wellplatte.
Fig. 1b gemäß 1a sieht man hier einen Querschnitt durch eine Wellplatte mit mäanderförmiger (rechteckiger) Ausgestaltung.
Fig. 2a zeigt den Querschnitt gemäß Fig. 1a mit Solarkollektoren-Bestückung, in den Wellentälern mit thermischen Solarkollektoren, auf den Wellen­ bergen mit photovoltaischen Elementen.
Fig. 2b Wie in Fig. 2a ist die Kollektor-Bestückung hier jedoch in einer mäanderförmigen Wellplatte dargestellt.
Fig. 3 stellt den Querschnitt einer "Rinne" dar als Teil eines Wellentals. In Rinnenlängsrichtung ist darin ein thermischer Solarkollektor ein­ gesetzt und über dem dunklen "Wellentalboden" als Absorber angeordnet.
Fig. 4a zeigt zwei nebeneinander liegende Rinnen gemäß Fig. 3 mit gegen­ seitigen Befestigungsteilen und
Fig. 4b zwei Rinnen in einer geeignet geformten Tragstruktur-Platte.
Fig. 5a verdeutlicht den Absorberbereich mit Abführkanälen für die, von den thermischen Kollektoren gebildete Wärme durch Kanäle im Rinnenboden und
Fig. 5b mittels in einem getrennt eingesetzten Absorberteil integrierten Abführrohren.
Fig. 6 ist ein Längsschnitt an einer Gebäudewand eines senkrecht verlaufenden Wellentals mit abgeschrägten Glasröhrchenstruktur-Flächen.
In der Fig. 1a ist ein Plattenquerschnitt einer marktüblichen Wellplatte als Tragstruktur gezeigt, wie sie zur Abdeckung von Dach und Wand an Gebäuden ange­ wendet wird. Für den vorliegenden Anwendungszweck zur Gewinnung bzw. Nutzung von Solarenergie weist sie in Platten-Längsrichtung Rinnen als Wellentäler 1 auf, da­ zwischen entsprechende Wellenberge 2. Das Plattenmaterial 3 besteht wie üblich aus unbrennbarem Zementmaterial, wie z. B. Glasfaserbeton.
Die Fig. 1b zeigt gegenüber der Fig. 1a eine Wellplatte mit der abgewandelten Form eines Querschnitts mit mäanderförmiger Wellung. Hier ist eine rechteckige Querschnittsausgestaltung gezeichnet mit den Wellentälern 1' und den Wellenbergen 2'. Das Plattenmaterial 3' ist hier andeutungsweise als spezifisch leichtes Ma­ terial, wie z. B. Glasschaum oder Blähbeton, skizziert.
Unter Anwendung eines üblichen Wellplatten-Profils gemäß Fig. 1a sind in der Fig. 2a die Bereiche der Wellentäler 1 für eine Bestückung mit thermischen Solar­ kollektoren vorgesehen. Diese bestehen aus einer mit Glasscheiben-Abdeckung 4 ver­ sehenen lichtdurchlässigen Struktur 5, die das Wellental zum großen Teil ausfüllt. Im Bereich der Wellenberge 2 sind photovoltaische Solarplatten-Elemente 6 aufgesetzt.
Der Raum 7 in Fig. 2a dient als Absorberraum, um die durch die lichtdurchlässige Struktur 5 dort auftreffende Solarstrahlung auf einem Absorber in Wärme umwandeln zu können.
Für die lichtdurchlässigen Strukturen können - wie bisher üblich - gitter- oder röhrchenförmige Kunststoffe zur Anwendung kommen, z. B. aus (klarsichtigem) Poly­ carbonat oder Polymethacrylat. Infolge deren geringwärmebeständigen und brand­ technischen Nachteile sind sie in Zukunft zu ersetzen durch Glasröhrchen-Strukturen, wie sie oben erwähnt und im Patentanspruch 6 gekennzeichnet sind.
In Fig. 2b ist eine Variante gemäß der in Fig. 1b gezeigten Tragstruktur an­ gegeben, und zwar mit gleichartiger Kollektor-Bestückung in einer mäanderförmigen Wellplatten-Ausbildung. Die Rechteckform bietet Vorteile für die Plazierung der lichtdurchlässigen Strukturen 5' in den Wellentälern 1', weil derartige Struktu­ ren mit einer einfachen rechteckigen Querschnittsform fertigungstechnisch sehr preiswert erzeugbar sind. Sie ist an der Glasabdeckung 4' befestigt und endet im unteren Teil des Wellentals im Absorberraum 7'.
Für die Aufnahme photovoltaischer Elemente 6' auf den Wellenbergen 2' liegt bei der hier gewählten mäanderförmigen Querschnittsausbildung der Wellplatte eine ebene Fläche vor, was die Befestigung der Elemente im Gegensatz zu der Variante der Fig. 2a erleichtert.
In Fig. 3 sieht man den Querschnitt einer "Rinne", sozusagen als Ausschnitt eines einzelnen Wellentals einer mäanderförmigen Tragstruktur-Platte. Die Rinne besteht hier aus einem U-förmigen langgestreckten Profil 8 mit rechteckigem Querschnitt. Der eingesetzte Solarkollektor, der sich über die ganze Länge des Rinnenprofils erstrecken kann, ist, wie in Fig. 2b, ein glasabgedeckter lichtdurchlässiger Strukturkörper 5'. Dieser steht über einer dunkel gefärbten Fläche 9 im Boden des U-Profils. Die Fläche 9 kann durch ein eingelegtes dunkles Blech oder auch durch Einfärbung des U-Profil-Bodens realisiert sein.
Fig. 4a zeigt den Querschnitt zweier, in ihrer Längsrichtung parallel aneinander gelegter U-Profile mit eingesetzten thermischen Solarkollektoren gemäß Fig. 3. Ihre Verbindung ist hier durch Befestigungsteile 10 angedeutet.
In der Fig. 4b werden zwei solcher Rinnen mit geringem Querabstand zueinander gezeigt, deren Orientierung und Befestigung über eine gemeinsame Tragstruktur­ platte 11 - getrennt durch Stege 12 - vorgenommen ist.
In Fig. 5a sieht man Abführungskanäle 13, die im Bodensteg der U-förmigen Tragstruktur 8 eingelagert sind. Diese dienen dem Zweck, die auf dem Absorber 9 entstandene Wärme abführen zu können, indem die Kanäle mit einem Medium, wie Wasser oder Luft, durchströmt werden.
Gemäß Fig. 5b können derartige Abführkanäle auch in einem Absorberblech 14 integriert sein, das im unteren Bereich des "Wellentals" eingesetzt worden ist.
In der Fig. 6 ist ein Beispiel gezeigt für abgeschrägte Glasröhrchen-Struktur­ flächen.
Sie zeigt im Längsschnitt die obere Begrenzung eines Wellentals der Tragstruk­ tur 15 an einer (hier nur angedeuteten Gebäudewand 16.
Die Abschrägung 17 ist hier blockmäßig abgesetzt und steht (schräg zu den Röhrchen­ achsen 18) im Winkel α zu der mit dem Pfeil 19 angegebenen Richtung der Sonnen­ einstrahlung. Diese kann nicht in die Röhrchen 20 eindringen und somit auch nicht auf das Absorberblech 21 auftreffen. Lediglich die kleine Fläche 22 an den Vorsprüngen der abgesetzten Blöcke 23 bietet eine geringe Spiegelfläche für auftreffende Sonnenstrahlen.
Bei Vergrößerung des Sonneneinstrahlungs-Winkels β, was für den Winter bzw. allgemein für niedrigere Sonnenhöhen zutrifft, können dann die Sonnenstrahlen in die Glasschichtung eindringen und damit entsprechend auch auf den Absorber 21 treffen.
Die Glasabdeckung 24 der Röhrchenblöcke 23 kann an deren Vorderflächen ange­ ordnet sein, wie skizziert, oder auch ganze Gruppen abdecken, wie durch die gestrichelten Linien 25 angedeutet.
Die Abschrägung 17 kann auch an jedem einzelnen Glasröhrchen ausgebildet sein, mit deren Addition zu Röhrchenblöcken durch analoge Stellung der Abschrägung das Eindringen steil einfallender Sonnenstrahlung in gewünschten Massen ver­ hindert bzw. vermindert werden kann.

Claims (10)

1. Bauteil, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Tragstruktur besteht, die eine wellenförmige Querschnittsausgestaltung zur Aufnahme von sowohl thermischen Solarkollektoren in den Wellentälern als auch wahlweise photo­ voltaischen Platten-Elementen auf den Wellenbergen aufweist, bei der im Raum über den Wellentalböden jeweils ein Absorber zur Wärmebildung und zur Abführung der dort entstandenen Wärme entlang der Wellenrinnen bis an die Begrenzung des Tragstrukturbauteils eingesetzt sind und bei der die von den photovoltaischen Elementen kommenden Stromleitungen entlang der Wellen­ berge bis an die Begrenzung des Tragstrukturbauteils zwecks Abgriff der bei der Sonneneinstrahlung entstandenen elektrischen Spannung verlegt sind.
2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur aus einem flächig profilierten, unbrennbaren und formbeständigen sowie wahl­ weise thermisch isolierenden Material gebildet ist.
3. Bauteil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag­ struktur mäanderförmig profiliert ist und rechteckige Querschnitte für Wel­ lental und Wellenberg aufweist.
4. Bauteil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag­ struktur aus einem unbrennbaren Material besteht, das mit Hohlräumen in Form von schaumartigen Lufteinschlüssen und/oder luftgefüllten Kanälen ausgestattet ist.
5. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in den von den Wellentälern umschlossenen Tragstruktur-Räumen als Teil eines thermischen Solarkollektors lichtdurchlässige Strukturen mit einer Glasabdeckung angeord­ net sind.
6. Bauteil nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die licht­ durchlässigen Strukturen aus einer achsparallelen Schichtung von senkrecht zur Glasabdeckung stehenden dünnwandigen Glasröhrchen im Dimensionsbereich unterhalb 10 Millimeter Durchmesser bestehen.
7. Bauteil nach den Ansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellentalböden im Innern der Tragstruktur als dunkle Flächen ausgebildet sind zwecks Absorption der durch Lichteinfall entstandenen Wärme und daß Kanäle im Wellentalboden-Bereich zwecks Abführung der Wärme eingelagert sind.
8. Bauteil nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wel­ lentalböden bedeckt sind mit dunkel eingefärbten Heat-Pipes, sogenannten Wärmeleitrohren,als Absorber und daß sie durch ihre Formgebung in, gegen­ über den Absorber-Räumen kühleren Zonen enden zwecks dortiger Abnahme der von ihnen gespeicherten und dorthin transportierten Wärmeenergie.
9. Bauteil nach den Ansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die der Sonne zugewandten Flächen der lichtdurchlässigen Strukturen eine ab­ geschrägte Formgebung zur Richtung der eintreffenden Sonnenstrahlen auf­ weisen.
10. Bauteil nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die licht­ durchlässige Struktur aus einzelnen Röhrchenblöcken besteht, deren der Sonne zugewandten Flächen jeweils mit einer Glasabdeckung versehen sind.
DE19801380A 1998-01-16 1998-01-16 Bauteil mit Sonnenkollektoren Withdrawn DE19801380A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19801380A DE19801380A1 (de) 1998-01-16 1998-01-16 Bauteil mit Sonnenkollektoren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19801380A DE19801380A1 (de) 1998-01-16 1998-01-16 Bauteil mit Sonnenkollektoren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19801380A1 true DE19801380A1 (de) 1999-07-22

Family

ID=7854748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19801380A Withdrawn DE19801380A1 (de) 1998-01-16 1998-01-16 Bauteil mit Sonnenkollektoren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19801380A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20090245A1 (it) * 2009-02-23 2010-08-24 Francesco Gaspare Sciaulino Materiale laterizio cementizio o di granulato(granigliato) con stratificato pellicola o strato fotosensibile che generi energia elettrica.
CN102191837A (zh) * 2010-03-12 2011-09-21 王英 波形瓦聚光太阳能水电一体化建筑模块

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20090245A1 (it) * 2009-02-23 2010-08-24 Francesco Gaspare Sciaulino Materiale laterizio cementizio o di granulato(granigliato) con stratificato pellicola o strato fotosensibile che generi energia elettrica.
CN102191837A (zh) * 2010-03-12 2011-09-21 王英 波形瓦聚光太阳能水电一体化建筑模块

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2811829A1 (de) Dachbelag
WO2007096157A2 (de) Solarmodulsystem mit tragstruktur
WO1980002712A1 (fr) Installation pour la commande automatique du flux solaire incident
DE2529095C2 (de) Plattenelement für Dächer und andere sonnenbestrahlte Flächen zum Gewinnen der einstrahlenden Sonnenenergie
DE102004001875A1 (de) Modulares Dachsystem
DE3309032A1 (de) Sonnenkollektor vor oder als teil einer wand
EP2796808A2 (de) Strahlungsenergiesammler und Lamellen und Lamellenanordnung hierfür
EP0964967B1 (de) Dachelement
DE4322653C2 (de) Brüstungselement
EP0005499B1 (de) Fenster mit Sonnenkollektor
DE2755555C2 (de)
WO1999042766A1 (de) Anordnung zum aufnehmen von solarenergie an gebäuden
DE19801380A1 (de) Bauteil mit Sonnenkollektoren
DE2749347A1 (de) Flachkollektor zum einfangen des sonnenlichts
DE10115035C2 (de) Niedrigenergiegebäude, insbesondere einergie-Autarkes Gebäude
DE19756634C2 (de) Plattenteil für Gebäude, Böden oder Schwimmbadanlagen
DE2603080A1 (de) Sonnenkollektor-anordnung an gebaeuden
DE10132060A1 (de) Energie-Sammel-,Speicher- und Dämmelement für Dach und Fassade
DE2918017A1 (de) Sonnenkollektor
DE3144807A1 (de) Anlage zum wenigstens teilweisen decken des energiebedarfs (waerme) von raeumen
EP0018543A1 (de) Absorberelement zur Aufnahme von Solarenergie
DE3006905A1 (de) Energieabsorberanlage
EP0044379A1 (de) Sonnenkollektor
EP0750165B1 (de) Wärmedämmverbundsystem
DE2828351A1 (de) Bauelement zur aufnahme und abgabe von strahlungswaerme

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee