DE19851230A1 - Solar-Dach- und -Wandelement aus Metall - Google Patents

Solar-Dach- und -Wandelement aus Metall

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Description

Die Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme oder elektrischen Strom erfolgt durch unter lichtdurchlässigen Abdeckungen liegenden Solarkollektoren oder Photovoltaik- Solarzellen, die in verschiedenen Abmessungen zu Modulen zusammengesetzt wer­ den. Diese Module werden entweder auf eine vorhandene Dacheindeckung oder Wandverkleidung aufgesetzt oder direkt als Dach- oder Wandelement verwendet. Der Nachteil dieser Systeme ist, daß sie durch die notwendige Abschirmung der Kollektoren bzw. bruchempfindlichen Photovoltaik (PV)-Solarzellen mit Glasab­ deckungen in optisch wenig ansprechenden, stabilen und damit schweren, kosten­ aufwendigen Konstruktionen untergebracht werden müssen.
Die Aufgabe der Erfindung ist, sowohl Solarkollektoren zur Wärmegewinnung als auch PV-Solarzellen zur Gewinnung von elektrischem Strom derart in ein Dach- oder Wandelement aus Metall einzubringen, daß Solarsysteme und Dach- oder Wand­ elemente eine Einheit bilden und sich optisch unauffällig in diese integrieren lassen. Durch entsprechende Formgebung der Dach- und Wandelemente wird bei geringem Eigengewicht eine ausreichende Stabilität erreicht, die eine Beschädigung der PV-Solarzellen und Glasabdeckungen bei den Solarsystemen verhindert und statische Belastbarkeit zuläßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, in dem ein Dach- bzw. Wand­ element 1 aus Metall, z. B. kunststoffbeschichtetes Stahlblech oder Edelstahl, in bekannter Weise in Längsrichtung profiliert und durch geeignete Ausbildung der Längsränder 2, 3 eine seitliche Überdeckung beim Zusammenfügen der Elemente ermöglicht wird. Durch kraftschlüssige Verbindung, z. B. mit Klebstoff, der Glas­ abdeckung 4 der Solarkollektoren 8 bzw. der PV-Module 5 mit der Oberseite 6 der profilierten Dach- bzw. Wandelemente wird eine verwindungssteife Platte mit allseitig in Längsrichtung geschlossenen Kanälen 7 gebildet. Diese Kanäle können als Leitungen für flüssige oder gasförmige Medien zum Transport von Solarwärme dienen. Zur besseren Wärmeübertragung auf flüssige Medien können Rohre mit Absorberblechen 8 oder ohne Absorber 9 in den Kanälen untergebracht werden und bilden Solarkollektoren zur Wärmegewinnung.
Durch Auffüllen der Kanäle mit Isoliermaterial 10 wird der Wärmeverlust reduziert. Durch die Wärmeabführung im Bereich der PV-Module 5 wird der bei höheren Temperaturen sinkende Wirkungsgrad positiv beeinflußt.
Wird die Unterseite 11 der Dach- bzw. Wandelemente 1 mit einer Abdeckung 12 geschlossen, entstehen weitere Kanäle 13, die als zusätzliche Kollektorleitungen genutzt werden können und zu einer noch größeren Versteifung der Dach- oder Wandelemente führen. Dadurch können Glasabdeckungen 4 der Solarkollektoren 8 und/oder PV-Solarmodule 5 mechanisch, z. B. durch Klemmleisten 14, auf den Dach- oder Wandelementen 1 befestigt werden. Bei dieser Anwendung ist ein Austausch der Solarkollektoren 8 und PV-Solarmodule 5 ohne Demontage der Dach- oder Wandelemente möglich.
In Dach- oder Wandbereichen, wo keine Solarenergie gewonnen werden kann oder soll, können Abdeckungen 15 aufgebracht werden, die ein einheitliches optisches Erscheinungsbild ermöglichen.
Fig. 1 zeigt als Beispiel den Querschnitt eines Dach- bzw. Wandelementes 1 mit PV-Solarmodul 5, unterseitiger Abdeckung 12, mit Kanälen 7, 13 und Rohren mit Absorberblechen 8 bzw. Rohr ohne Absorberblech 9, wobei ein in dem Rohrkreislauf eingebrachtes flüssiges Medium für die Wärmeabführung von den PV-Modulen 5 genutzt werden kann.
Fig. 2 zeigt als Beispiel den Querschnitt eines Dach- bzw. Wandelementes 1 mit Glasabdeckung 4, Kanälen 7, Solarkollektoren, bestehend aus Rohren mit Absorberblechen 8, Isoliermaterial 10, wobei ein in den Rohrkreislauf eingebrachtes flüssiges Medium zur Wärmeerzeugung genutzt werden kann.
Fig. 3 zeigt als Beispiel den Querschnitt eines Dach- bzw. Wandelementes 1 mit Klemmleisten 14, womit Abdeckung 15 oder auch PV-Solarmodule 5 aus Fig. 1 und/oder Glasabdeckungen 4 von Solarkollektoren 8 aus Fig. 2 befestigt werden können.

Claims (8)

1. Solarelement aus Metall, das in bekannter Weise in Längsrichtung profiliert und durch geeignete Ausbildung der Längsränder zusammengefügt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberseite der Blechtafel die lichtdurchlässige Abdeckung eines Solar­ kollektors und/oder ein Photovoltaik-Solarmodul kraftschlüssig befestigt wird, wodurch eine verwindungssteife Platte entsteht, deren in Längsrichtung verlaufende Kanäle als Leitungen für flüssige oder gasförmige Medien zum Transport von Sonnenwärme genutzt werden können.
2. Solarelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der in Längsrichtung profilierten Blechtafel mit einer ebenen oder profilierten Abdeckung geschlossen wird und dadurch weitere Kanäle entstehen.
3. Solarelement nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässige Abdeckung eines Solarkollektors und/oder ein Photovoltaik- Solarmodul mechanisch, z. B. mit Abdeckleisten, befestigt wird und dadurch ein Austausch ohne Demontage des Solarelementes möglich ist.
4. Solarelement nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle als Leitungen für Kühlmittel zur Kühlung der Photovoltaik- Solarzellen verwendet werden.
5. Solarelement nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kanäle Rohrleitungen mit oder ohne Absorberblechen, z. B. aus geschwärztem Kupfer, zur Verbesserung der Wärmeübertragung eingebracht werden.
6. Solarelement nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Kanäle eingebrachten Rohrleitungen mit oder ohne Absorberblechen unterseitig mit Isoliermaterial gegen Wärmeverlust geschützt werden.
7. Solarelement nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß oberseitig aufgebrachte Abdeckungen als Ersatz für Solarkollektor und/oder Photovoltaik-Solarmodul in Bereichen, wo keine Solarenergie gewonnen werden kann oder soll, ein einheitliches Erscheinungsbild ermöglichen.
8. Solarelement nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die in Längsrichtung profilierte Blechtafel und auf der Unterseite angebrachte ebene oder profilierte Abdeckung Isoliermaterial zur Wärme- und/oder Schall­ isolierung eingebracht wird.
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