DE202009016371U1 - Vorrichtung zur Wandlung solarer Strahlungsenergie - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Wandlung solarer Strahlungsenergie, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer oberen, glasklaren Wellplatte (2) und einer unteren Wellplatte (1) PV-Solarzellen (4) und/oder Absorberbleche (4) über Distanzstücke (3) so angeordnet sind, dass die durch die obere Wellplatte (2) einfallende solare Strahlung über eine oder mehrere dieser PV-Solarzellen (4) und/oder Absorberbleche (4) elektrischen Strom erzeugt und/oder Nutzwärme mit der Massgabe, dass die obere Wellplatte (2) und die PV-Solarzellen (4) oder die Absorberbleche (4) über die Distanzstücke (3) auf der unteren Wellplatte (1) befestigt sind (5) oder aber über die untere Wellplatte (1) direkt auf dem Untergrund.

Description

  • Vorrichtungen zur Wandlung solarer Strahlungsenergie gibt es heute weltweit in vielen Ausführungen. Die bekanntesten sind die Photovoltaik (PV) und die Solarthermie.
  • Die Photovoltaik zeichnet sich hierbei dadurch aus, dass bei der Wandlung der solaren Strahlungsenergie in einem sehr hohen Prozentsatz nur der elektrische Strom genutzt wird ohne die Nutzung der dabei immer auch auftretenden Wärme.
  • Bei der Nutzung der Photovoltaik treten die folgenden bekannten Probleme auf:
    • – bei der Einstrahlung erwärmen sich die Zellen, wodurch der Wirkungsgrad sinkt.
    • – aufgrund der Reflektion der solaren Strahlung müssen teure Gläser verwandt werden.
    • – die solare Strahlung wird in sogenannten PV-Modulen in elektrischen Strom gewandelt, wobei diese Module in der Regel über Befestigungs- bzw. Aufstellvorrichtungen auf dem vorhandenen Untergrund, mehrheitlich auf Dächern, montiert werden.
    • – Photovoltaikanlagen dürfen nicht direkt auf Asbestzementplatten aufgeschraubt werden
  • Diese Probleme werden mit der erfindungsgemässen Neuerung gelöst.
  • So sind die PV-Solarzellen in den Dachaufbau intergriert, was zusätzliche Befestigungs- und Aufstellvorrichtungen entbehrlich macht.
  • Weiterhin kann bei dem herkömmlichen Modul-Aufbau der Alurahmen mit der Glasscheibe entfallen, da die PV-Solarzellen direkt in die Dachfläche eingebracht werden können.
  • Die erfindungsgemäß neue Vorrichtung zur Wandlung der solaren Strahlungsenergie ist hierbei belüftet, wodurch der Luftstrom die Zellen kühlt und die Warmluft nutzbar wird wegen einer vorgegebenen Luftführung im Dachaufbau.
  • Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemässen Neuerung ist darin zu sehen, dass die Kosten für eine Sanierung der vielerorts noch vorhandenen Asbestzementdächer aus Wellplatten drastisch reduziert werden können, da die erfindungsgemäß neue Vorrichtung entweder direkt auf diese Dächer aufgesetzt wird, das vorhandene Dach als Bestandteil der Vorrichtung direkt genutzt wird oder aber zusätzlich lediglich die Demontagekosten der alten Asbestzementwellplatten anfallen sowie deren Entsorgung.
  • Erfolgt hierbei die Arretierung der erfindungsgemäß neuen Vorrichtung zur Wandlung von solarer Strahlungsenergie nach dem Aufsetzen auf ein Dach über Edelstahlseile, welche oberhalb der Vorrichtung geführt werden, dann kann hierüber sehr einfach ein Blitzschutz für das Gebäude erreicht werden, indem die Edelstahlseile metallisch leitend miteinander verbunden werden, geerdet und mit Spitzen versehen.
  • Weiterhin können in die erfindungsgemässe Neuerung auch Absorberbleche anstelle der PV-Solarzellen oder zusammen mit den PV-Zellen eingebaut werden. Zum Beispiel können die Absorberbleche auf der Dachfläche oberhalb der PV-Solarzellen angeordnet werden, so dass die durch die PV-Solarzellen bereits erwärmte Luft nochmals erhitzt wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel verdeutlich noch einmal die Vorteilhaftigkeit der Neuerung.
  • Es zeigen:
  • 1: einen Vertikalschnitt durch diese erfindungsgemäß neue Vorrichtung. Dargestellt ist ein Ausschnitt.
  • Wenn die Sonne auf die glasklare Wellplatte (2) scheint, dann treffen ihre Strahlen auf die PV-Solarzellen (4) oder auf die Absorberbleche (4).
  • Die Wellplatte (2) ist über Distanzstücke (3) zusammen mit den PV-Solarzellen (4) bzw. dem Absorberblech (4) auf der Wellplatte (1) befestigt, so dass die gesamte Vorrichtung auf die Dachhaut bzw. die Wand eines Gebäudes aufgelegt werden kann und dann dort oder direkt auf dem Gebäude befestigt wird.
  • Der Raum zwischen der Wellplatte (1) und der Wellplatte (2) ist dergestalt belüftet, dass die PV-Solarzellen (4) bzw. die Absorberplatten (4) gekühlt werden und die zwischen diesen Wellplatten (1, 2) austretende erwärmte Luft nutzbar wird.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zur Wandlung solarer Strahlungsenergie, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer oberen, glasklaren Wellplatte (2) und einer unteren Wellplatte (1) PV-Solarzellen (4) und/oder Absorberbleche (4) über Distanzstücke (3) so angeordnet sind, dass die durch die obere Wellplatte (2) einfallende solare Strahlung über eine oder mehrere dieser PV-Solarzellen (4) und/oder Absorberbleche (4) elektrischen Strom erzeugt und/oder Nutzwärme mit der Massgabe, dass die obere Wellplatte (2) und die PV-Solarzellen (4) oder die Absorberbleche (4) über die Distanzstücke (3) auf der unteren Wellplatte (1) befestigt sind (5) oder aber über die untere Wellplatte (1) direkt auf dem Untergrund.
  2. Vorrichtung nach Schutzanspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzstücke (3) Scheiben oder Leisten sein können, vorzugsweise aus einem lichtdurchlässigen Material, z. B. Acrylglas.
  3. Vorrichtung nach Schutzanspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass die obere Wellplatte (2) und die untere Wellplatte (1) die gleiche Geometrie in den Abmessungen aufweisen, hierbei vorzugsweise diejenige, welche früher in den Weltplatten aus Asbestzement verwendet wurde, z. B. „Sinus 5„.
  4. Vorrichtung nach Schutzanspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass durch den Zwischenraum zwischen der oberen Wellplatte (2) und der unteren Wellplatte (1) ein Gas, vorzugsweise Luft, geführt werden kann, mit der Massgabe, dass hierdurch die PV-Solarzellen (4) und/oder die Absorberbleche (4) gekühlt werden und die Wärme dieses Gases nach dem Austritt aus der Vorrichtung nutzbar ist.
  5. Vorrichtung nach Schutzanspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass die obere, glasklare Wellplatte (2) vorzugsweise aus glasklarem Acryl oder lichtdurchlässigem Polycarbonat, PVC oder GfK hergestellt ist.
  6. Vorrichtung nach Schutzanspruch 1) dadurch gekennzeichnet, dass die untere Wellplatte (1) auch als ebene Platte oder als ebene, strukturierte Platte ausgeführt sein kann und vorzugsweise aus Blech oder GfK hergestellt ist.
  7. Vorrichtung nach Schutzanspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung (5) vorzugsweise ein Stehbolzen aus Edelstahl ist, welcher im Untergrund befestigt ist und die gesamte Vorrichtung trägt.
  8. Vorrichtung nach den Schutzansprüchen 1) und 7), dadurch gekennzeichnet, dass der Stehbolzen unten eine Platte hat, welche auf eine bauseits vorhandene Konstruktion aufgesetzt wird und dass der Stehbolzen am oberen Ende ein Loch hat, durch welches die gesamte Vorrichtung nach dem Aufsetzen über das Einbringen eines Edelstahlseiles mit der bauseits vorhandenen Konstruktion verspannt werden kann.
  9. Vorrichtung nach den Schutzanprüchen 1), 7) und 8) dadurch gekennzeichnet, dass die Edelstahlseile oben und unten metallisch leitend verbunden werden, sowie nach den Vorschriften für Blitzschutzanlagen geerdet und mit Spitzen versehen.
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