DE202010005579U1 - Heat collector module for mounting on a roof plate on the top - Google Patents

Heat collector module for mounting on a roof plate on the top Download PDF

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Abstract

Wärmekollektormodul zur deckseitigen Montage auf einer Dachplatte (6),
wobei das Wärmekollektormodul (8) eine Kammer (30) zur Führung einer Wärmeträgerflüssigkeit aufweist,
wobei die Kammer (30) mindestens eine Einlassöffnung (32; 32') und mindestens eine Auslassöffnung (34; 34') aufweist, und
wobei das Wärmekollektormodul (8) derart auf die betreffende Dachplatte (6) abgestimmt ist, dass eine Haupterstreckungsfläche des Wärmekollektormoduls (8) in ihrem Verlauf an eine abzudeckende, deckseitige Oberflächenkontur der Dachplatte (6) angepasst ist und dass das Wärmekollektormodul (8) in Einsatzposition zumindest einen Abschnitt der deckseitigen Oberfläche der Dachplatte (6) überdeckt,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Wärmekollektormodul (8) zur Bildung der Kammer (30) zwei übereinander angeordnete Metallbleche (36, 38; 38') aufweist, die im Wesentlichen parallel zueinander und entlang der Haupterstreckungsfläche des Wärmekollektormoduls (8) verlaufen, wobei mindestens ein Metallblech, (38; 38') umlaufend und beabstandet zu dessen Rand (40; 40') mindestens eine Stufe (42; 42') derart aufweist, dass das Metallblech (38; 38') in dem...Heat collector module for mounting on top of a roof panel (6),
the heat collector module (8) having a chamber (30) for guiding a heat transfer fluid,
the chamber (30) having at least one inlet opening (32; 32 ') and at least one outlet opening (34; 34'), and
wherein the heat collector module (8) is adapted to the respective roof panel (6) such that a main extension surface of the heat collector module (8) is adapted in its course to a cover surface contour of the roof panel (6) to be covered, and that the heat collector module (8) is in use position covers at least a portion of the top surface of the roof panel (6),
characterized,
in that the heat collector module (8) for forming the chamber (30) has two metal sheets (36, 38; 38 ') arranged one above the other which run essentially parallel to one another and along the main extension surface of the heat collector module (8), wherein at least one metal sheet (38 38 ') circumferentially and spaced from its edge (40; 40') at least one step (42; 42 ') such that the metal sheet (38; 38') in the ...

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wärmekollektormodul zur deckseitigen Montage auf einer Dachplatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to a heat collector module for mounting on top of a roof panel according to the Preamble of claim 1.

In Gebäuden werden vielfach auf dem Dach angeordnete Sonnenkollektoren eingesetzt, um Wärme aus auf den Sonnenkollektor einstrahlenden Sonnenstrahlen auf eine Wärmeträgerflüssigkeit zu übertragen. Diese Wärme kann dann zur Brauchwasserbeheizung und/oder zur Beheizung des Gebäudes genutzt werden.In Buildings are often arranged on the roof solar panels used to heat from radiating onto the solar panel Sunbeams on a heat transfer fluid transferred to. This heat can then for hot water heating and / or used to heat the building.

An den großflächigen, plattenförmigen Sonnenkollektoren, die bisher überwiegend auf Gebäudedächern eingesetzt werden, wird teilweise kritisiert, dass diese den optischen Gesamteindruck des Gebäudes nachteilig beeinflussen. Die darunter liegende Dacheindeckung, beispielsweise in Form von Dachplatten, ist im Bereich der Sonnenkollektoren verdeckt, so dass ein uneinheitliches Gesamtbild des Gebäudes entsteht. Im Hinblick auf die Energienutzung sind Sonnenkollektoren dadurch, dass sie darauf ausgelegt sind, die bei Auftreffen von Sonnenstrahlen freiwerdende Wärmeenergie zu nutzen, meist relativ ineffektiv in Zeiten, in denen keine Sonne scheint. Ferner sind die bisher eingesetzten Sonnenkollektoren relativ empfindlich gegenüber Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Wind, Regen, Schnee und insbesondere Hagel.At the large, plate-shaped solar panels, so far mainly on building roofs be partially criticized that this is the optical Overall impression of the building adversely affect. The underlying roofing, for example in the form of roof tiles, is obscured in the area of solar panels, leaving a patchy Overall picture of the building arises. In terms of energy use are solar panels in that they are designed to the heat energy released when sunlight hits to use, mostly relatively ineffective in times when no sun seems. Furthermore, the solar panels used so far are relatively sensitive to environmental influences, such as Wind, rain, snow and especially hail.

In der Druckschrift EP 2 128 539 A2 ist ein Wärmekollektormodul beschrieben, das auf einer Dachplatte montierbar ist. Das Wärmekollektormodul wird im Wesentlichen durch eine Kammer aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet, durch die im Einsatz eine Wärmeträgerflüssigkeit geleitet wird. Das auf die Größe und Form der Dachplatte abgestimmte Wärmekollektormodul erstreckt sich dabei zumindest über einen Teil der betreffenden Dachplatte. Solch ein Wärmekollektormodul kann hinsichtlich der Form, Größe und Farbe an den jeweiligen Dachplattentyp angepasst werden, so dass bei jeder einzelnen Dachplatte mit jeweils montiertem Wärmekollektormodul sowie im Gesamtbild eines mit solchen Dachplatten-Wärmekollektormodul-Elementen eingedeckten Gebäudedachs ein ähnlicher optischer Eindruck wie bei herkömmlichen Dachplatten entsteht. Dadurch, dass unterseitig von jedem Wärmekollektormodul eine (entsprechend für die Montage eines Wärmekollektormoduls ausgebildete) Dachplatte vorgesehen ist, sind neben der Wärmegewinnung weiterhin die durch Dachplatten bereitgestellten Funktionen, wie beispielsweise eine Wetterbeständigkeit, Dich tigkeit, Isolierung, etc. gegeben. Dadurch, dass das Wärmekollektormodul und insbesondere die im Einsatz von Wärmeträgerflüssigkeit durchströmte Kammer aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet sind, ist das Wärmekollektormodul nicht nur zur Nutzung der bei Auftreffen von Sonnenstrahlen freiwerdenden Wärmeenergie geeignet sondern gleichzeitig auch zur Wärmeaufnahme aus der Umgebung ausgelegt. Dadurch kann das Wärmekollektormodul auch effektiv zu Zeiten eingesetzt werden, in denen keine Sonne scheint.In the publication EP 2 128 539 A2 a heat collector module is described, which is mounted on a roof panel. The heat collector module is essentially formed by a chamber made of a material with high thermal conductivity, through which a heat transfer fluid is passed in use. The matched to the size and shape of the roof panel heat collector module extends at least over a part of the relevant roof panel. Such a heat collector module can be adapted in shape, size and color of the respective type of roof plate, so that each roof panel with each mounted heat collector module and in the overall picture of a covered with such roof panel heat collector module elements building roofs a similar visual impression as in conventional roof panels , Characterized in that on the underside of each heat collector module (designed accordingly for the assembly of a heat collector module) roof plate is provided in addition to the heat generation further provided by roof panels functions such as weather resistance, you activity, insulation, etc. given. Characterized in that the heat collector module and in particular the flowed through in the use of heat transfer fluid chamber are formed of a material with high thermal conductivity, the heat collector module is not only suitable for use of the liberated at impact of solar heat energy but also designed for heat absorption from the environment. As a result, the heat collector module can also be used effectively at times when no sun is shining.

Bei einem Gebäudedach, das mit einer Vielzahl von solchen Dachplatten-Wärmekollektormodul-Elementen eingedeckt ist, werden die Wärmekollektormodule fluidtechnisch derart miteinander verbunden, dass diese von einer Wärmeträgerflüssigkeit durchströmt werden. Aufgrund der relativ hohen, auf einem Gebäudedach entstehenden Temperaturschwankungen treten innerhalb der Wärmekollektormodule erhebliche Druckschwankungen auf. Insbesondere bei hohen Temperaturen entsteht ein erheblicher Druck innerhalb der Kammern der Wärmekollektormodule. Die einzelnen Wärmekollektormodule müssen dabei derart ausgebildet sein, dass sie auch solch hohen Drücken standhalten und dicht bleiben. Daneben sollten sie trotz der auftretenden Druckschwankungen möglichst ihre Form beibehalten. Ferner müssen die Wärmekollektormodule derart ausgebildet sein, dass sie dauerhaft den Witterungsbedingungen standhalten und verlässlich die Dichtigkeit der Kammern gegeben ist. Aufgrund der Tatsache, dass für ein Gebäudedach eine Vielzahl solcher Wärmekollektormodule benötigt wird, besteht die Anforderung, dass die Wärmekollektormodule in Massenfertigung mit hoher Qualität und relativ niedrigen Stückpreisen herstellbar sind. Ferner sollte das Herstellungsverfahren die Herstellung solcher Wärmekollektormodule für verschiedene Dachplattenformen, die gegebenenfalls auch gewölbte Abschnitte aufweisen, ermöglichen. Gerade bei gewölbten Formen ist es schwierig, die einzelnen Wärmekollektormodule im Rahmen einer Massenfertigung mit den oberhalb beschriebenen Qualitätsanforderungen bereitzustellen.at a building roof, with a variety of such roof tile heat collector module elements is covered, the heat collector modules fluid technology connected to one another such that it flows through a heat transfer fluid become. Due to the relatively high, on a building roof arising temperature fluctuations occur within the heat collector modules significant pressure fluctuations. Especially at high temperatures There is considerable pressure within the chambers of the heat collector modules. The individual heat collector modules must be there be designed so that they also such high pressures withstand and stay tight. Besides they should despite the occurring Pressure fluctuations as possible retain their shape. Further The heat collector modules must be designed in this way be that they withstand the weather conditions and permanently Reliably the tightness of the chambers is given. by virtue of the fact that for a building roof a variety such heat collector modules is required exists the requirement that the heat collector modules in mass production with high quality and relatively low unit prices can be produced. Furthermore, the manufacturing process should be the manufacture such heat collector modules for various Roof plate shapes, which optionally also have curved sections, enable. Especially with arched shapes it is difficult, the individual heat collector modules in the frame a mass production with the quality requirements described above provide.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Wärmekollektormodul zur deckseitigen Montage auf einer Dachplatte bereitzustellen, das den innerhalb der Kammern auftretenden, hohen Drücken sowie den auf Gebäudedächern herrschenden Witterungsbedingungen standhält und das in Massenfertigung mit hoher Qualität und relativ niedrigen Stückpreisen herstellbar ist.Accordingly the object of the present invention is a heat collector module to provide for mounting on top of a roof panel, the the high pressures occurring within the chambers as well withstand the prevailing weather conditions on building roofs and mass-produced with high quality and relative low unit prices can be produced.

Die Aufgabe wird durch ein Wärmekollektormodul gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The Task is by a heat collector module according to claim 1 solved. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Wärmekollektormodul zur deckseitigen Montage auf einer Dachplatte bereitgestellt. Das Wärmekollektormodul weist eine Kammer zur Führung einer Wärmeträgerflüssigkeit auf. Die Kammer wiederum weist mindestens eine Einlassöffnung und mindestens eine Auslassöffnung auf. Das Wärmekollektormodul ist ferner derart auf die betreffende Dachplatte abgestimmt, dass eine Haupterstreckungsfläche des Wärmekollektormoduls in ihrem Verlauf an eine abzudeckende, deckseitige Oberflächenkontur der Dachplatte angepasst ist und dass das Wärmekollektormodul in Einsatzposition zumindest einen Abschnitt der deckseitigen Oberfläche der Dachplatte überdeckt. Weiterhin weist das Wärmekollektormodul zur Bildung der Kammer zwei übereinander angeordnete Metallbleche auf, die im Wesentlichen parallel zueinander und entlang der Haupterstreckungsfläche des Wärmekollektormoduls verlaufen. Dabei weist mindestens ein Metallblech umlaufend und beabstandet zu dessen Rand mindestens eine Stufe derart auf, dass das Metallblech in dem Bereich innerhalb der Stufe gegenüber dem jeweils anderen Metallblech beabstandet ist und dass ein außerhalb der Stufe verbleibender, umlaufender Randbereich flächig an einem umlaufenden Randbereich des jeweils anderen Metallblechs anliegt. Ferner sind die beiden Metallbleche umlaufend entlang ihrer jeweiligen umlaufenden Randbereiche im Bereich der flächigen Anlage flüssigkeitsdicht miteinander verbunden.According to the present invention, a heat collector module is provided for mounting on a roof panel. The heat collector module has a chamber for guiding a heat transfer fluid. The chamber, in turn, points at least one inlet opening and at least one outlet opening. The heat collector module is further adapted to the respective roof panel, that a main extension surface of the heat collector module is adapted in its course to be covered, deck-side surface contour of the roof panel and that the heat collector module in use position covers at least a portion of the top surface of the roof panel. Furthermore, the heat collector module for forming the chamber on two superimposed metal sheets, which extend substantially parallel to each other and along the main extension surface of the heat collector module. In this case, at least one metal sheet circumferentially and spaced from the edge of at least one step such that the metal sheet is spaced in the area within the step relative to the other metal sheet and that a remaining outside of the stage, peripheral edge region surface at a peripheral edge region of the respective abuts other metal sheet. Furthermore, the two metal sheets are circumferentially liquid-tightly connected together along their respective peripheral edge regions in the area of the planar contact.

Dadurch, dass bei mindestens einem Metallblech umlaufend und beabstandet zu dessen Rand mindestens eine Stufe vorgesehen ist, wird in dem Bereich innerhalb der Stufe ein Zwischenraum zwischen den beiden Metallblechen bereitgestellt, der flach (entsprechend der Höhe der Stufe) ausgebildet ist und der sich entlang der Haupterstreckungsfläche des Wärmekollektormoduls erstreckt. Dieser Zwischenraum dient als Kammer für die Führung der Wärmeträgerflüssigkeit. Durch eine entsprechend niedrige Höhe der mindestens einen Stufe kann die Kammer flach ausgebildet werden, wobei sie gleichzeitig eine große Fläche (entlang der gegebenenfalls auch gewölbten Haupterstreckungsfläche) abdeckt. Dadurch wird im Einsatz eine effektive Wärmeaufnahme durch die darin geführte Wärmeträgerflüssigkeit ermöglicht. Das Metallblech ist vorzugsweise eigenstabil ausgebildet und die Stufe ist in dem Metallblech vorgeformt. Die Stufe dient dann gleichzeitig als stabiler und umlaufender Abstandhalter, durch den die Höhe der Kammer in diesem Bereich festgelegt wird. Durch die Vorsehung der umlaufenden Randbereiche außerhalb der Stufe und durch die flächige Anlage derselben wird umlaufend um die Kammer ein relativ breiter Bereich bereitgestellt, entlang dem die beiden Metallbleche miteinander verbunden werden können. Ferner wird dadurch, dass die umlau fenden Randbereiche außerhalb der (mindestens einen) Stufe vorgesehen sind, ermöglicht, dass auf einfache Weise von beiden Seiten ein Anpressdruck auf die umlaufenden Randbereiche ausgeübt werden kann, was (je nach Verbindungstechnik) vorteilhaft für eine zuverlässige Verbindung der beiden Metallbleche sein kann. Dementsprechend wird durch diese Formgebung und Anordnung der Metallbleche eine stabile Form des Wärmekollektormoduls bereitgestellt. Durch die beschriebene Verbindung der beiden Metallbleche entlang ihrer umlaufenden Randbereiche wird das Auftreten von Leckagen zuverlässig vermieden. Die „flüssigkeitsdichte” Verbindung der umlaufenden Randbereiche ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie den im Einsatz innerhalb der Kammer auftretenden Drücken standhält.Thereby, that at least one metal sheet circumferentially and spaced to the edge of which at least one step is provided is in the area within the step, a gap between the two metal sheets provided that flat (according to the height of the stage) is formed and along the main extension surface of the Heat collector module extends. This space serves as a chamber for the guidance of the heat transfer fluid. By a correspondingly low height of at least one Stage, the chamber can be formed flat, while being simultaneously a large area (along the possibly also arched main extension surface) covers. Thereby is in use an effective heat absorption through the guided therein heat transfer fluid allows. The metal sheet is preferably inherently stable formed and the step is preformed in the metal sheet. The Stage then serves as a stable and circumferential spacer, by which the height of the chamber is set in this area becomes. By the providence of the peripheral edge areas outside of the step and by the planar arrangement of the same becomes provided around the chamber a relatively wide area, along which the two metal sheets are joined together can. Furthermore, the fact that the umlau fenden edge areas are provided outside the (at least one) stage, allows you to easily enter from both sides Contact pressure exerted on the peripheral edge areas can be, what (depending on the connection technique) advantageous for be a reliable connection of the two metal sheets can. Accordingly, this shaping and arrangement the metal sheets a stable shape of the heat collector module provided. Through the described connection of the two metal sheets along its peripheral edge areas is the occurrence of leaks reliably avoided. The "liquid-tight" compound the peripheral edge regions is preferably designed such that they are the pressures occurring within the chamber during use withstand.

Wird erwähnt, dass „mindestens ein” Bauteil oder Element vorgesehen ist, so wird auf diese Option der Vorsehung von mehr als einem Bauteil oder Element auch in der weiteren Beschreibung (sowie der weiteren Unteransprüche) Bezug genommen, auch wenn dies nicht jedesmal explizit erwähnt wird.Becomes mentions that "at least one" component or Element is provided, so will this option of Providence more than one component or element in the further description (and the other dependent claims), also if not explicitly mentioned each time.

Als „Wärmekollektormodul” wird dabei ein Modul bezeichnet, das nicht nur zur Nutzung der Wärme, die bei Einstrahlen von Sonnenstrahlen auf das Modul erzeugt wird, geeignet ist, sondern das auch zur Nutzung der Umgebungswärme (ohne direktes Einstrahlen von Sonnenstrahlen) ausgelegt ist. Mit „Dachplatte” wird nicht nur auf ebene Formen von Dacheindeckungselementen Bezug genommen. Vielmehr kann eine Dachplatte auch eine oder mehrere gewölbte Abschnitte aufweisen, wie dies bei auf dem Markt erhältlichen Dachplattenformen bekannt ist. Mit „Dachplatte” wird sowohl ein Dachziegel (z. B. aus Ton bzw. einem keramischen Material gefertigt), ein Dachstein (z. B. aus Naturstein, Holz, etc.) als auch allgemein ein Dacheindeckungselement, das ähnlich wie ein Dachziegel oder ein Dachstein zur Eindeckung eines Gebäudedachs verlegt wird, umfasst. Als „Deckseite” der Dachplatte wird dabei die im Einsatz dem Außenbereich zugewandte Außenseite oder Oberseite der Dachplatte bezeichnet.As "heat collector module" is designating a module that is not just for the use of heat, which is generated by irradiation of solar radiation onto the module, is suitable, but also for the use of ambient heat (without direct irradiation of sun rays) is designed. With "roof panel" is not only referred to planar forms of roofing elements. Much more For example, a roof panel may also have one or more arched sections have, as with available on the market roof tile shapes is known. With "roof panel" is both a Tiles (eg made of clay or a ceramic material), a Dachstein (eg made of natural stone, wood, etc.) as well as in general a roof covering element similar to a roof tile or a roof tile laid to cover a building roof is included. As the "top side" of the roof panel In this case, the outer side facing the outside during use is used or top of the roof panel.

Als „Stufe” wird in dem vorliegenden Zusammenhang nicht nur ein einfacher Knick oder eine einfache Krümmung des Metallbleches in eine Richtung bezeichnet. Vielmehr wird als „Stufe” eine Krümmung des Metallbleches in eine erste Richtung und benachbart dazu eine Krümmung des Metallbleches in eine zweite Richtung bezeichnet. Durch die mindestens eine Stufe wird folglich eine Niveauänderung des innerhalb der Stufe angeordneten Bereiches des Metallbleches gegenüber dem außerhalb der Stufe verbleibenden, umlaufenden Randbereich des Metallbleches bewirkt. Dabei sind im Bereich der Stufe verschiedene Krümmungsradien möglich. Beispielsweise können sehr kleine Krümmungsradien vorgesehen sein, so dass die Niveauänderung relativ abrupt erfolgt. Alternativ können aber auch sehr große Krümmungsradien vorgesehen sein, so dass die Stufe sozusagen „in die Länge” gezogen ist und die Niveauänderung kontinuierlich erfolgt. Dabei kann solch eine (vorzugsweise einzige) Stufe nur in einem Metallblech, insbesondere in dem im Einsatz unteren Metallblech, vorgesehen sein. Bei solch einer Ausbildung ist das im Einsatz obere Metallblech im Wesentlichen glatt ausgebildet, was im Hinblick auf die Optik und die Vermeidung der Bildung von Ablagerungen vorteilhaft ist. Grundsätzlich ist aber auch möglich, dass zusätzlich oder alternativ in dem im Einsatz oberen Metallblech auch mindestens eine Stufe vorgesehen ist. Wesentlich ist, dass die beiden Metallbleche in der Gesamtanordnung derart ausgebildet sind, dass in dem Bereich innerhalb der Stufe(n) das eine Metallblech gegenüber dem anderen Metallblech beabstandet ist und somit in dem Zwischenraum die Kammer ausgebildet wird.In the present context, "step" is not only a simple kink or a simple curvature of the metal sheet in one direction. Rather, a "step" is a curvature of the metal sheet in a first direction and adjacent thereto a curvature of the metal sheet in a second direction. As a result of the at least one stage, a change in the level of the region of the metal sheet arranged within the step is consequently effected with respect to the peripheral edge region of the metal sheet remaining outside the step. Different radii of curvature are possible in the area of the step. For example, very small radii of curvature may be provided so that the level change is relatively abrupt. Alternatively, however, it is also possible to provide very large radii of curvature, so that the step is, as it were, pulled "lengthwise" and the level change takes place continuously. In this case, such a (preferably single) stage can be provided only in a metal sheet, in particular in the lower metal sheet in use. With such a training tion is in use upper metal sheet formed substantially smooth, which is advantageous in terms of the appearance and the prevention of the formation of deposits. In principle, however, it is also possible that, additionally or alternatively, at least one step is provided in the upper sheet metal in use. It is essential that the two metal sheets are formed in the overall arrangement such that in the area within the stage (s) one metal sheet is spaced from the other metal sheet and thus the chamber is formed in the intermediate space.

Die Kammer ist abgesehen von der Einlassöffnung und der Auslassöffnung geschlossen (und flüssigkeitsdicht) ausgebildet. Die Wärmeträgerflüssigkeit wird beispielsweise durch Wasser, das mit entsprechenden Zusatzstoffen versehen ist, gebildet. Vorzugsweise ist innerhalb des Wärmekollektormoduls nur eine einzige Kammer vorgesehen. Sie kann gegebenenfalls durch eines oder mehrere Strömungsleitelemente in mehrere Abschnitte oder durch Unterteilungen in mehrere Unterkammern unterteilt sein. Die Kammer erstreckt sich im Wesentlichen (abgesehen von dem umlaufenden Randbereichen) entlang des Wärmekollektormoduls. Die Form des Wärmekollektormoduls (und damit der Kammer) wird aufgrund der flachen Ausbildung desselben (und der flachen Ausbildung der Kammer) im Wesentlichen durch eine Fläche, die als Haupterstreckungsfläche bezeichnet wird, bestimmt. Diese Haupterstreckungsfläche wird durch den Verlauf einer abzudeckenden, deckseitigen Oberflächenkontur der Dachplatte bestimmt, sodass die Haupterstreckungsfläche auch einen oder mehrere gekrümmte Abschnitte aufweisen kann. Welcher Abschnitt der deckseitigen Oberfläche der Dachplatte sinnvollerweise überdeckt wird, wird insbesondere auch durch die jeweilige Form der Dachplatte bestimmt. Vorzugsweise wird ein möglichst großer Teil bzw. Abschnitt der Dachplatte, der im Einsatz nicht von anderen (benachbarten) Dachplatten überdeckt wird, durch das Wärmekollektormodul überdeckt bzw. abgedeckt. Dadurch kann effektiv die durch ein Gebäudedach bereitgestellte Oberfläche zur Wärmenutzung eingesetzt werden. Wie in Bezug auf eine Ausführungsform der Erfindung erläutert wird, kann es im Hinblick auf eine fluidtechnische Verbindung der einzelnen Wärmekollektormodule vorteilhaft sein, wenn sich das Wärmekollek tormodul auch über einen sich im Einsatz mit einer weiteren Dachplatte überlappenden deckseitigen Oberflächenabschnitt der Dachplatte erstreckt. Das Wärmekollektormodul erstreckt sich vorzugsweise nicht über die deckseitige Oberfläche der Dachplatte hinaus, insbesondere erstreckt es sich nicht über mehrere Dachplatten.The Chamber is apart from the inlet opening and the outlet opening closed (and liquid-tight) formed. The heat transfer fluid For example, by water, with appropriate additives provided, formed. Preferably, within the heat collector module only a single chamber provided. You can optionally through one or more flow guide into several sections or divided by subdivisions into a plurality of sub-chambers. The chamber extends substantially (apart from the circumferential Edge regions) along the heat collector module. Form the heat collector module (and thus the chamber) is due the flat training of the same (and the flat training of the Chamber) essentially by a surface which is referred to as the main extension surface is determined. This main stretch is through the course of a covering, surface-side surface contour the roof panel determines, so the main extension area also may have one or more curved sections. Which section of the deck-side surface of the roof panel is reasonably covered, in particular also determined by the particular shape of the roof panel. Preferably, a the largest possible part or section of the roof panel, which in use is not covered by other (neighboring) roof tiles is covered by the heat collector module or covered. This can effectively through a building roof provided surface used for heat recovery become. As with respect to an embodiment of the invention can be explained with regard to a fluidic Connection of the individual heat collector modules advantageous be when the heat collector tormodul over one overlapping in use with another roof panel deck-side surface portion of the roof panel extends. The Heat collector module preferably does not extend over the top surface of the roof panel addition, in particular it does not extend over several roof panels.

Vorzugsweise wird das Wärmekollektormodul im Wesentlichen durch die zwei Metallbleche gebildet. Insbesondere wird durch die zwei Metallbleche die Kammer gebildet und die äußere Form des Wärmekollektormoduls bestimmt. Zusätzlich kann das Wärmekollektormodul unter anderem entsprechende Anschlussstücke im Bereich der Einlassöffnung und der Auslassöffnung, zusätzliches Material (z. B. Kleber, ein beim Verbinden eingesetzter Zusatzwerkstoff, etc.) zum Verbinden der umlaufenden Randbereiche, mindestens ein Befestigungselement zur Montage auf der Dachplatte und/oder einen Schutzanstrich, der zumindest auf der Deckseite des Wärmekollektormoduls vorgesehen ist, aufweisen. Ein Schutzanstrich oder ein Anstrich kann dabei auch farblich an die jeweilige Dachplatte angepasst sein. Als Befestigungselement zur Montage auf der Dachplatte kann beispielsweise ein an der Unterseite des unterseitigen bzw. unteren (d. h. im Einsatz der Dachplatte zugewandten) Metallblechs angebrachter Bolzen, Gewindebolzen, etc. dienen. Dieser kann zur Montage durch ein entsprechendes, in der Dachplatte vorgesehenes Loch geführt und mit einem Gegenstück, wie beispielsweise einer Schraubenmutter, einem Klemmelement, etc. fixiert werden.Preferably is the heat collector module essentially by the two metal sheets formed. In particular, by the two metal sheets the chamber formed and the outer shape of the heat collector module certainly. In addition, the heat collector module including appropriate fittings in the area the inlet opening and the outlet opening, additional Material (eg adhesive, a filler material used in bonding, etc.) for connecting the peripheral edge areas, at least one Fixing element for mounting on the roof panel and / or a protective coating, the at least on the top side of the heat collector module is provided have. A protective coat or a coat of paint can also be adjusted in color to the respective roof panel. When Fastener for mounting on the roof plate, for example one at the bottom of the lower or lower one (i.e. facing the roof panel) metal sheet attached bolt, threaded bolt, etc. serve. This can be mounted by a corresponding, in the roof plate provided hole out and with a Counterpart, such as a nut, a Clamping element, etc. are fixed.

Als Metallblech wird ein Blech aus Metall oder einer Metalllegierung bezeichnet. Vorzugsweise weist das verwendete Material eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Hierzu eignet sich insbesondere Aluminium, das hinsichtlich der Kosten und der Korrosionsempfindlichkeit vorteilhaft ist. Ferner ist beispielsweise auch eine Kupferlegierung geeignet. Das Metallblech weist (je nach Material) vorzugsweise eine solche Stärke auf, dass dieses eine relativ hohe Eigenstabilität aufweist (um eine Verformung bei auftretenden Druckänderungen weitgehend zu unterdrücken). Auf der anderen Seite sind Kosten und Gewicht des Wärmekollektormoduls abzuwägen. Ein geeigneter Bereich für die Stärke der Metallbleche ist beispielsweise ein Bereich von 0,5 mm bis 3 mm, insbesondere ein Bereich von 0,7 mm bis 2 mm.When Sheet metal becomes a sheet of metal or a metal alloy designated. Preferably, the material used has a high Thermal conductivity on. This is particularly suitable Aluminum, that in terms of cost and corrosion sensitivity is advantageous. Further, for example, a copper alloy suitable. The metal sheet preferably has (depending on the material) such a strength that this has a relatively high intrinsic stability (to deformation when occurring pressure changes largely suppress). On the other side are Balance the cost and weight of the heat collector module. A suitable area for the thickness of the metal sheets For example, is a range of 0.5 mm to 3 mm, in particular a range of 0.7 mm to 2 mm.

Gemäß einer Weiterbildung erstrecken sich die umlaufenden Randbereiche der beiden Metallbleche jeweils im Wesentlichen entlang der Haupterstreckungsfläche des Wärmekollektormoduls. Dies ist im Hinblick auf die Anordnung des Wärmekollektormoduls auf einer Dachplatte sowie im Hinblick auf eine gegebenenfalls während des Verbindens der umlau fenden Randbereiche erforderliche Druckausübung vorteilhaft. Gemäß einer Weiterbildung weist der mindestens eine umlaufende Randbereich (außerhalb der Stufe) eine Breite im Bereich von 0,5 cm bis 2,5 cm, insbesondere im Bereich von 1 cm bis 2 cm auf.According to one Continuing extend the peripheral edge areas of the two Metal sheets each substantially along the main extension surface of the heat collector module. This is in terms of the Arrangement of the heat collector module on a roof tile as well as with regard to an optionally during the joining the umlau fenden edge areas required pressure application advantageous. According to a development, the at least a circumferential border area (outside the step) a Width in the range of 0.5 cm to 2.5 cm, especially in the area from 1 cm to 2 cm.

Gemäß einer Weiterbildung weist die innerhalb der Stufe(n) und zwischen den beiden Metallblechen ausgebildete Kammer in einer Richtung senkrecht zu der Haupterstreckungsfläche über die Haupterstreckungsfläche eine im Wesentlichen konstante Höhe auf. Solch eine konstante Höhe ist insbesondere dadurch realisierbar, dass die mindestens eine Stufe umlaufend eine konstante Höhe aufweist. Eine gleichmäßige Höhe der Kammer ist im Hinblick auf eine gleichmäßige Durchströmung der Kammer durch die Wärmeträgerflüssigkeit vorteilhaft. Dabei können sich in Bereichen, in denen die Haupterstreckungsfläche einen gekrümmten Verlauf aufweist, sowie aufgrund von leichten Verformungen der Metallbleche bei auftretenden Druckänderungen, etc., geringfügige Abweichungen in der Höhe ergeben. Ferner kann die Kammer, wie nachfolgend erläutert wird, von mehreren Abstandhaltern durchsetzt sein und/oder es können weitere Auswölbungen mindestens eines Metallbleches, beispielsweise zur Anbringung von Befestigungselementen, vorgesehen sein.According to a development, the chamber formed within the step (n) and between the two metal sheets has a substantially constant height in a direction perpendicular to the main extension surface over the main extension surface. Such a constant height can be realized in particular in that the at least one Circumferentially has a constant height. A uniform height of the chamber is advantageous in terms of a uniform flow through the chamber by the heat transfer fluid. Here, in areas where the main extension surface has a curved course, as well as due to slight deformations of the metal sheets occurring pressure changes, etc., result in slight differences in the height. Furthermore, as explained below, the chamber can be penetrated by a plurality of spacers and / or further bulges of at least one metal sheet, for example for attaching fastening elements, can be provided.

Weist ein Metallblech keine umlaufende Stufe auf, so ist dennoch auch bei diesem Metallblech ein „Bereich innerhalb der Stufe(n)” aufgrund der gegenüberliegenden Anordnung zu dem Metallblech mit mindestens einer Stufe festgelegt. Dieser Bereich kann beispielsweise durch Projektion in einer Richtung senkrecht zu der Haupterstreckungsfläche erhalten werden.has a sheet metal on no circumferential step, so is still in this metal sheet, an "area within the stage (s)" due the opposite arrangement to the metal sheet with set at least one level. This area can be, for example by projection in a direction perpendicular to the main extension surface to be obtained.

Gemäß einer Weiterbildung weist die Kammer, die innerhalb der Stufe(n) und zwischen den beiden Metallblechen verläuft, eine in Richtung senkrecht zu der Haupterstreckungsfläche der Kammer gemessene (freie) Höhe im Bereich von 0,5 mm–5 mm, insbesondere im Bereich von 1 mm bis 3 mm, auf. Durch eine niedrige Höhe der Kammer wird eine Verwirbelung der Wärmeträgerflüssigkeit beim Durchströmen der Kammer erzielt, was zu einer über die Haupterstreckungsfläche weitgehend gleichmäßig verteilten Strömung führt. Dies wiederum ist vorteilhaft für eine effektive Wärmeaufnahme durch die Wärmeträgerflüssigkeit.According to one Continuing education, the chamber, within the stage (s) and between the two metal sheets runs, one in the direction perpendicular measured to the main extension surface of the chamber (free) Height in the range of 0.5 mm-5 mm, in particular in the range of 1 mm to 3 mm, on. By a low height the chamber is a turbulence of the heat transfer fluid achieved when flowing through the chamber, resulting in a on the Main extension surface largely uniform distributed flow leads. This in turn is advantageous for effective heat absorption by the heat transfer fluid.

Gemäß einer Weiterbildung sind die umlaufenden Randbereiche durch Rührreibschweißen, durch Laserschweißen, durch Widerstandsschweißen, durch Plasmaschweißen oder durch Kleben miteinander verbunden. Weist die Haupterstreckungsfläche des Wärmekollektormoduls mindestens einen gewölbten Abschnitt auf, so wird das Schweißen vorzugsweise mit einem 5-Achsen-Simultanschweißgerät durchgeführt. Von den oberhalb genannten Verbindungstechnologien sind Rührreibschweißen und Laserschweißen bevorzugt, wobei in Versuchen insbesondere bei Rührreibschweißen sehr gute und in Massenfertigung zuverlässig realisierbare Ergebnisse erzielt werden konnten. Als „Rührreibschweißen” wird dabei ein Verfahren bezeichnet, bei dem ein als Schweißpin (bzw. Schweißstift) bezeichneter Stift, der eine für das jeweilige Verfahren angepasste Oberfläche und Oberflächenstruktur aufweisen kann, rotiert wird und in das jeweilige, mindestens eine, zu schweißende Werkstück eingetaucht wird. Dadurch wird das Material des Werkstückes in einen teigigen, vorzugsweise nicht schmelzflüssigen Zustand versetzt. Ein Vorteil des Rührreibschweißens gegenüber Schmelzschweißverfahren ist, dass kein Volumensprung eines Phasenübergangs von der flüssigen in die feste Phase auftritt. Das Rührreibschweißen führt zu einer charakteristischen, für den Fachmann erkennbaren Schweißnaht an dem geschweißten Werkstück.According to one Continuing are the peripheral edge areas by friction stir welding, by Laser welding, by resistance welding, through Plasma welding or bonded together by gluing. Indicates the main extension surface of the heat collector module at least one curved portion, so will the welding preferably with a 5-axis simultaneous welding machine carried out. Of the above-mentioned connection technologies are friction stir welding and laser welding preferred, in experiments in particular in friction stir welding very good and in mass production reliably realizable Results could be achieved. As "friction stir welding" is In this case, a method is referred to, in which a welding pin (or welding pin) designated pin, which is a for the respective process adapted surface and surface structure can be rotated, and in the respective, at least one, is immersed to be welded workpiece. This will the material of the workpiece in a doughy, preferably not molten state added. An advantage of Friction friction welding versus fusion welding is that no volume jump of a phase transition of the liquid occurs in the solid phase. The friction stir welding leads to a characteristic, for the expert recognizable weld on the welded workpiece.

Gemäß einer Weiterbildung sind die umlaufenden Randbereiche durch Rührreibschweißen mit einem rotierenden Schweißpin verbunden. Insbesondere ist gemäß einer Weiterbildung vorgesehen, dass bei dem Rührreibschweißverfahren der rotierende Schweißpin, der im Wesentlichen senkrecht zu der Erstreckungsebene der umlaufenden Randbereiche ausgerichtet ist, von der Seite eines Metallbleches durch dieses Metallblech hindurch in das angrenzende, andere Metallblech eintauchend und mit einem Vorschub entlang der umlaufenden Randbereiche geführt wird. Vorzugsweise taucht der Schweißpin dabei in das zweite (bzw. andere) Metallblech nur ein und wird nicht vollständig durch das zweite Metallblech hindurchgeführt. Dadurch verbleibt die Oberfläche des zweiten Metallbleches weitgehend glatt, so dass eine Oberflächen-Nachbearbeitung der Oberfläche des zweiten Metallbleches reduziert wird oder sich vollständig erübrigt. Vorzugsweise wird der Schweißpin von der Seite desjenigen Metallbleches eingetaucht, das im Einsatz das untere (d. h. der Dachplatte zugewandte) Metallblech bildet. Dadurch wird eine weitgehend glatte und optisch ansprechende Oberfläche des oberen Metallbleches erzielt. Mit „Erstreckungsebene” wird auf die Erstreckungsebene der umlaufenden Randbereiche im Berührungspunkt des Schweißpins Bezug genommen. Mit „im Wesentlichen senkrecht zu der Erstreckungsebene ausgerichtet” wird auch auf eine Ausrichtung Bezug genommen, bei welcher der Schweißpin leicht schräg zu dieser Richtung angestellt ist.According to one Continuing education are the peripheral edge areas by friction stir welding connected with a rotating welding pin. Especially is provided according to a development that in the friction stir welding method, the rotating Welding pin, which is substantially perpendicular to the plane of extension the peripheral edge areas is aligned, from the side of a Metal sheets through this metal sheet into the adjacent, dipping other sheet metal and with a feed along the circumferential edge areas is performed. Preferably dives the welding pin in the second (or other) metal sheet only one and will not completely through the second metal sheet passed. This leaves the surface of the second metal sheet largely smooth, leaving a surface finish the surface of the second metal sheet is reduced or completely unnecessary. Preferably the welding pin immersed from the side of that metal sheet, that in use the lower metal sheet (i.e., facing the roof panel) forms. This will be a largely smooth and visually appealing Surface of the upper metal sheet scored. With "extension level" becomes on the plane of extension of the peripheral edge regions in the point of contact the welding pin reference. With "essentially also aligned perpendicular to the plane of extension referred to an orientation in which the welding pin slightly inclined to this direction is employed.

Gemäß einer Weiterbildung sind die umlaufenden Randbereiche durch ein Schweißverfahren unter gleichzeitigem Zusammenpressen der umlaufenden Randbereiche miteinander verbun den. Werden die beiden Metallbleche während der Durchführung des Schweißverfahrens zusammengepresst, so ist dies häufig (je nach Material und Anpressdruck) anhand von leicht eingedrückten Abschnitten an dem Wärmekollektormodul erkennbar. Beispielsweise können die beiden Metallbleche umlaufend entlang ihrer umlaufenden Randbereiche durch entsprechende Spannleisten zusammengepresst werden und anschließend durch ein Schweißverfahren, insbesondere durch Rührreibschweißen, (unter gleichzeitigem Zusammenpressen) miteinander verbunden werden. Insbesondere sind die Spannleisten dabei außenseitig der vorzusehenden Schweißnaht angeordnet. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die beiden Metallbleche durch die Spannleisten gleichzeitig an einer Halterung, in der die Metallbleche während der Durchführung des Schweißverfahrens gehalten werden, befestigt werden.According to a further development, the peripheral edge regions are interconnected by a welding process with simultaneous compression of the peripheral edge regions. If the two metal sheets are pressed together during the execution of the welding process, this is often (depending on the material and contact pressure) recognizable by slightly depressed sections on the heat collector module. For example, the two metal sheets can be circumferentially pressed together along their peripheral edge regions by corresponding clamping strips and then by a welding process, in particular by friction stir welding, (with simultaneous compression) are interconnected. In particular, the clamping bars are arranged on the outside of the weld to be provided. Furthermore, it can be provided that the two metal sheets by the clamping strips at the same time on a holder in which the metal sheets during the Performing the welding process to be held.

Gemäß einer Weiterbildung weist die Haupterstreckungsfläche zumindest einen gewölbten Abschnitt auf. Solch eine Ausbildung ist insbesondere dann erwünscht, wenn die Oberflächenkontur des Dachplattentyps, für den das Wärmekollektormodul bestimmt ist, ebenfalls einen solchen gewölbten Abschnitt aufweist und dieser Abschnitt durch das Wärmekollektormodul im Einsatz abzudecken ist. Bei solch einer gewölbten Form ergeben sich besonders hohe Anforderungen im Hinblick auf eine dauerhaft dichte und über lange Zeiträume haltbare Verbindung zwischen den beiden Metallblechen. Wird ein Schweißverfahren angewendet, so wird dieses vorzugsweise mit einem 5-Achsen-Simultanschweißgerät durchgeführt. Durch solch ein 5-Achsen-Simultanschweißgerät kann entlang 3-dimensional verlaufender Linien geschweißt werden. Insbesondere im Falle eines 5-Achsen-Rührreibschweißgerätes kann so der Schweißpin und der Vorschub in sämtlichen Richtungen relativ zu dem Werkstück (hier: den beiden Metallblechen) ausgerichtet werden.According to one Further development has the main extension surface at least a curved section on. Such an education is especially desirable when the surface contour the type of slab for which the heat collector module is intended is also having such a curved portion and this section through the heat collector module in use is to cover. In such a curved shape result particularly high demands in terms of a permanently dense and over long periods of durable connection between the two metal sheets. If a welding process is used, this is preferably done with a 5-axis simultaneous welding machine carried out. Through such a 5-axis simultaneous welding machine can be welded along 3-dimensional lines become. Especially in the case of a 5-axis Rührreibschweißgerätes so can the welding pin and the feed in all Directions relative to the workpiece (here: the two metal sheets) be aligned.

Gemäß einer Weiterbildung weist das mindestens ein Metallblech in dem Bereich innerhalb der Stufe mindestens einen Abstandhalter auf, der durch eine Auswölbung des Metallbleches in Richtung zu dem jeweils anderen Metallblech gebildet wird, wobei die Auswölbung flächig an dem jeweils anderen Metallblech anliegt und im Bereich der Anlagefläche mit dem jeweils anderen Metallblech verbunden ist. Durch die Anlagefläche wird ein relativ großer Bereich, in dem die beiden Metallbleche verbunden werden können, bereitgestellt. Ferner wird durch diese Ausgestaltung ermöglicht, dass auf einfache Weise ein Zusammenpressen der Anlagefläche des Abstandhalters und des jeweils anderen Metallbleches während der Verbindung derselben ermöglicht wird, was (je nach Verbindungstechnik) vorteilhaft für eine zuverlässige Verbindung der beiden Metallbleche sein kann. Dementsprechend wird durch diese Form gebung und Anordnung eine stabile Verbindung zwischen den beiden Metallblechen im Bereich der Anlagefläche des Abstandhalters unterstützt, was insbesondere im Hinblick auf die hohen, innerhalb der Kammer auftretenden Drücke vorteilhaft ist.According to one Development has the at least one metal sheet in the area within the step at least one spacer on, by a Bulge of the metal sheet towards each another metal sheet is formed, with the bulge lies flat against the other metal sheet and in the area of the contact surface with the other metal sheet connected is. Due to the contact surface is a relative large area in which the two metal sheets joined be provided. Furthermore, by this configuration allows a simple way of compressing the contact surface of the spacer and the other Metal sheet allows during the connection of the same What is advantageous (depending on the connection technique) for be a reliable connection of the two metal sheets can. Accordingly, by this shape and arrangement a stable connection between the two metal sheets in the area supports the contact surface of the spacer, which in particular with regard to the high, within the chamber occurring pressures is advantageous.

Durch den mindestens einen Abstandhalter wird folglich ein Vergrößern oder Verkleinern des Abstandes zwischen den beiden Metallblechen in diesem Bereich vermieden. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die auftretenden Druckschwankungen innerhalb der Kammer vorteilhaft. Ohne Vorsehung von solchen Abstandhaltern würden die Metallbleche bei hohen Drücken eher aufgehen (d. h. ihren Abstand vergrößern), während sie sich bei niedrigen Drücken eher zusammenziehen (d. h. ihren Abstand verringern) würden. Dies wäre nicht nur im Hinblick auf die Strömung der Wärmeträgerflüssigkeit innerhalb der Kammer nachteilig. Vielmehr könnte ein solches Verformen der beiden Metallbleche auch zu einem Abblättern eines gegebenenfalls deckseitig vorgesehen Schutzanstrichs oder Anstrichs führen, zu einem Lockern der zur Montage verwendeten Befestigungselemente und/oder zu einem Lösen einer zwischen den Wärmekollektormodulen und der Dachplatte gegebenenfalls vorgesehenen Dichtung. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind mehrere solche Abstandhalter vorgesehen, die insbesondere gleichmäßig über einen Bereich der Metallbleche innerhalb der Stufe verteilt sind.By the at least one spacer will thus increase in size or reducing the distance between the two metal sheets avoided in this area. This is especially with regard to the occurring pressure fluctuations within the chamber advantageous. Without providence of such spacers, the metal sheets would contribute higher pressures (that is, increasing their distance), while they tend to contract at low pressures (i.e., reduce their spacing). This would be not only with regard to the flow of heat transfer fluid within the chamber disadvantageous. Rather, such could be one Deformation of the two metal sheets also to a peeling an optional top coat provided protective coating or Lead to a loosening of the used for mounting Fastening elements and / or to a loosening between if necessary, the heat collector modules and the roof panel provided seal. According to an advantageous Continuing several such spacers are provided, the especially evenly over an area the metal sheets are distributed within the stage.

Dabei kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Abstandhalter, insbesondere mehrere Abstandhalter, nur in einem der Metallbleche, insbesondere in dem im Einsatz unteren Metallblech, vorgesehen ist/sind. Bei solch einer Ausbildung der Abstandhalter in dem im Einsatz unteren Metallblech ist das im Einsatz obere Metallblech im Wesentlichen glatt ausgebildet, was im Hinblick auf die Optik und die Vermeidung der Bildung von Ablagerungen vorteilhaft ist. Grundsätzlich ist aber auch möglich, dass zusätzlich oder alternativ in dem im Einsatz oberen Metallblech mindestens ein Abstandhalter vorgesehen ist. Die Auswölbung des Abstandhalters weist insbesondere eine Höhe auf, die im Wesentlichen der Höhe der Kammer in diesem Bereich entspricht. Sind an beiden Metallblechen in einander gegenüberliegender Position Abstandhalter vorgesehen, so entspricht vorzugsweise deren Gesamthöhe der Höhe der Kammer.there it can be provided that the at least one spacer, in particular a plurality of spacers, only in one of the metal sheets, in particular in the lower metal sheet in use, is / are. at such a configuration of the spacers in the lower in use Sheet metal is the upper sheet metal in use substantially smooth trained, what in terms of appearance and avoidance of Formation of deposits is beneficial. in principle But it is also possible that additionally or alternatively at least one spacer in the upper metal sheet in use is provided. The bulge of the spacer has in particular a height that is substantially equal to the height of the Chamber in this area corresponds. Are on both metal sheets provided in opposite position spacers, so preferably their total height corresponds to the height of the Chamber.

Grundsätzlich kann die Anlagefläche des mindestens einen Abstandhalters unterschiedliche Formen aufweisen. Gemäß einer Weiterbildung weist die Anlagefläche des mindestens einen Abstandhalters eine abgerundete Form, insbesondere eine runde Form, auf.in principle can the contact surface of the at least one spacer have different shapes. According to one Training has the contact surface of at least one Spacer a rounded shape, especially a round shape, on.

Gemäß einer Weiterbildung ist mindestens ein Abstandhalter (insbesondere sämtliche Abstandhalter) im Bereich der Anlagefläche durch Rührreibschweißen, durch Laserschweißen, durch Widerstandsschweißen, durch Plasmaschweißen oder durch Kleben mit dem jeweils anderen Metallblech verbunden. Dabei sind Rührreibschweißen und Laserschweißen bevorzugt, wobei in Versuchen insbesondere bei Rührreibschweißen sehr gute und in Massenfertigung zuverlässig realisierbare Ergebnisse erzielt werden konnten.According to one Training is at least one spacer (especially all Spacers) in the area of the contact surface by friction stir welding, by laser welding, by resistance welding, by plasma welding or by gluing with each connected to other sheet metal. Here are friction stir welding and laser welding, in particular in experiments In friction stir welding very good and in mass production reliably achievable results could be achieved.

Gemäß einer Weiterbildung ist mindestens ein Abstandhalter (insbesondere sämtliche Abstandhalter) im Bereich der Anlagefläche mit dem jeweils anderen Metallblech durch Rührreibschweißen mit einem rotierenden Schweißpin verbunden. Insbesondere ist gemäß einer Weiterbildung vorgesehen, dass bei der Durchführung des Rührreibschweißverfahrens ein den Schweißpin umgebender Druckstempel in Verbindung mit einem Gegenhalter die Anlagefläche und das Metallblech zusammenpresst und der rotierende Schweißpin, der im Wesentlichen senkrecht zu der Erstreckungsebene der Anlagefläche ausgerichtet ist, von der Seite eines Metallbleches durch dieses Metallblech hindurch in das angrenzende, andere Metallblech eingetaucht wird. Vorzugsweise taucht der Schweißpin dabei in das zweite (bzw. andere) Metallblech nur ein und wird nicht vollständig durch das zweite Metallblech hindurchgeführt. Dadurch verbleibt die Oberfläche des zweiten Metallbleches weitgehend glatt, so dass eine Oberflächen-Nachbearbeitung der Oberfläche des zweiten Metallbleches reduziert wird oder sich vollständig erübrigt. Vorzugsweise wird der Schweißpin von der Seite desjenigen Metallbleches eingetaucht, das im Einsatz das untere (d. h. der Dachplatte zugewandte) Metallblech bildet. Dadurch wird eine weitgehend glatte und optisch ansprechende Oberfläche des oberen Metallbleches erzielt.According to a further development, at least one spacer (in particular all spacers) in the area of the contact surface is connected to the respective other metal sheet by friction stir welding with a rotating welding pin. In particular, it is provided according to a development that in carrying out the Rührreibschweißver driving a pressure stamp surrounding the welding pin in conjunction with a counter-holder the contact surface and the metal sheet pressed together and the rotating welding pin, which is aligned substantially perpendicular to the extension plane of the contact surface, immersed from the side of a metal sheet through this metal sheet into the adjacent, other metal sheet becomes. Preferably, the weld pin immersed in the second (or other) metal sheet only and is not completely passed through the second metal sheet. As a result, the surface of the second metal sheet remains largely smooth, so that a surface post-processing of the surface of the second metal sheet is reduced or completely unnecessary. Preferably, the welding pin is dipped from the side of that metal sheet which forms the lower metal sheet (ie facing the roof panel) in use. As a result, a largely smooth and visually appealing surface of the upper metal sheet is achieved.

Gemäß einer Weiterbildung ist mindestens ein Abstandhalter (insbesondere sämtliche Abstandhalter) im Bereich der Anlagefläche mit dem jeweils anderen Metallblech durch ein Schweißverfahren unter gleichzeitigem Zusammenpressen der Anlagefläche des Abstandhalters und des jeweils anderen Metallbleches verbunden. Werden die beiden Metallbleche während der Durchführung des Schweißverfahrens zusammengepresst, so ist dies häufig (je nach Material und Anpressdruck) anhand von leicht eingedrückten Abschnitten an dem Wärmekollektormodul erkennbar. Beispielsweise können die beiden Metallbleche im Bereich der Anlagefläche des Abstandhalters durch einen hohlen Druckstempel und einem entsprechenden Gegenhalter zusammengepresst werden. Anschließend können die beiden Metallbleche im Bereich der Anlagefläche des Abstandhalters durch ein Schweißverfahren, insbesondere durch Rührreibschweißen, unter gleichzeitigem Zusammenpressen miteinander verbunden werden. Der hohle Druckstempel kann dabei einen ringförmigen oder auch einen anderweitigen, mit einem inneren Freiraum (innerhalb dem die Schweißverbindung hergestellt wird) versehenden Querschnitt aufweisen.According to one Training is at least one spacer (especially all Spacer) in the area of the contact surface with the other Sheet metal by a welding process under simultaneous Pressing the contact surface of the spacer and connected to the other metal sheet. Be the two metal sheets while performing the welding process compressed, this is common (depending on the material and contact pressure) based on slightly depressed sections recognizable on the heat collector module. For example, you can the two metal sheets in the area of the contact surface of the Spacer by a hollow plunger and a corresponding Clampers are pressed together. Then you can the two metal sheets in the area of the contact surface of the Spacer by a welding process, in particular by friction stir welding, under simultaneous Pressing together. The hollow stamp can be an annular or otherwise, with an internal clearance (within which the welded joint is made will have) providing cross-section.

Gemäß einer Weiterbildung weisen die beiden Metallbleche insgesamt in dem Bereich innerhalb der Stufe(n) mindestens eine Einlassöffnung und mindestens eine Auslassöffnung auf. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass eine Öffnung (Einlassöffnung) in dem im Einsatz unteren Metallblech angeordnet ist und dass eine Öffnung (Auslassöffnung) in dem im Einsatz oberen Metallblech angeordnet ist. Bei dieser Anordnung ist ferner vorzugsweise vorgesehen, dass die Öffnungen derart positioniert sind, dass bei einem mit solchen Dachplatten-Wärmekollektormodul-Elementen eingedeckten Gebäudedach die Einlassöffnung eines Wärmekollektormoduls direkt über der Auslassöffnung des darunter angerordneten Wärmekollektormoduls angeordnet ist, wobei zwischen den beiden Öffnungen eine Dachplatte angeordnet ist. Die Einlassöffnung des einen Wärmekollektormoduls kann dann über ein entsprechendes Anschlussstück, das sich durch die unterhalb des Wärmekollektormoduls angeordnete Dachplatte hindurch erstreckt, mit der Auslassöffnung des darunter angeordneten Wärmekollektormoduls verbunden werden. Bei einem Wärmekollektormodul, welches das oberste Wärmekollektormodul einer in einem Gebäudedach nach oben führenden Reihe von in Serie miteinander verbundenen Wärmekollektormodulen bildet, ist vorzugsweise vorgesehen, dass auch die Auslassöffnung in dem im Einsatz unteren Metallblech vorgesehen ist. Dies ermöglicht, dass dieses Wärmekollektormodul an einer unterhalb der Dachplatten verlaufenden Sammelleitung angeschlossen wird. Sollen die Wärmekollektormodule im Einsatz auf einem Gebäudedach in einer horizontal oder schräg verlaufenden Reihe in Serie angeschlossen werden, kann dies durch entsprechende Anordnung der Einlassöffnungen und Auslassöffnungen entsprechend ermöglicht werden. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das jeweilige Metallblech in dem Bereich um die Einlassöffnung und/oder Auslassöffnung stutzenförmig nach außen (d. h. in der Richtung von der Kammer weg) geformt ist. Ein solcher Stutzen kann insbesondere durch Vorsehen einer (kleiner als den Stutzendurchmesser ausgebildeten) Öffnung in dem Metallblech und durch Tiefziehen des Stutzens hergestellt werden. Der Stutzen dient insbesondere zur Aufnahme eines Einlass- oder Auslass-Anschlussstückes.According to one Continuing education, the two metal sheets in total in the area within the step (s) at least one inlet opening and at least one outlet opening. Preferably is provided that an opening (inlet opening) is disposed in the lower metal sheet in use and that an opening (Outlet opening) arranged in the upper sheet metal in use is. In this arrangement, it is further preferably provided that the openings are positioned such that at a Covered with such roof plate heat collector module elements Building roof the inlet opening of a heat collector module directly above the outlet opening of the underneath Heat collector module is arranged, wherein between the two openings a roof plate is arranged. The inlet opening of a heat collector module can then over a corresponding connector, extending through the below the heat collector module arranged roof plate therethrough extends, with the outlet opening of the arranged underneath Heat collector module are connected. In a heat collector module, which the topmost heat collector module in a building roof leading series of series connected in series Forms heat collector modules, it is preferably provided that also the outlet opening in the lower metal sheet in use is provided. This allows this heat collector module connected to a running below the roof panels manifold becomes. Should the heat collector modules in use on a Building roof in a horizontal or sloping Series can be connected in series, this can be done by appropriate Arrangement of the inlet openings and outlet openings accordingly be enabled. According to a development is provided that the respective metal sheet in the area around the inlet opening and / or outlet opening nozzle-shaped outwardly (i.e., in the direction away from the chamber) is. Such a nozzle can in particular by providing a (smaller than the nozzle diameter formed) opening produced in the metal sheet and by deep drawing of the nozzle become. The nozzle is used in particular for receiving an inlet or Outlet connecting piece.

Die Erfindung betrifft ferner ein Dachplatten-Wärmekollektor-Element, das eine Dachplatte aufweist, auf der deckseitig ein erfindungsgemäßes Wärmekollektormodul, das gegebenenfalls auch nach einer der erläuterten Weiterbildungen und/oder Varianten ausgebildet sein kann, montiert ist.The The invention further relates to a roof panel heat collector element, having a roof panel, on the deck side, a heat collector module according to the invention, if appropriate also according to one of the explained developments and / or variants may be formed, is mounted.

Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmekollektormoduls, das zur deckseitigen Montage auf einer Dachplatte bestimmt ist und das eine Kammer mit mindestens einer Einlassöffnung und mindestens einer Auslassöffnung zur Führung einer Wärmeträgerflüssigkeit aufweist, beschrieben. Das Verfahren weist dabei nachfolgende Schritte auf:

  • A) Bereitstellen von zwei, im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Metallble chen, deren Verlauf an eine abzudeckende, deckseitige Oberflächenkontur der betreffenden Dachplatte angepasst ist und die in ihrer Größe derart angepasst sind, dass sie in einer Einsatzposition auf der Dachplatte zumindest einen Abschnitt der deckseitigen Oberfläche der Dachplatte überdecken, wobei in mindestens einem Metallblech umlaufend und beabstandet zu dessen Rand mindestens eine Stufe derart vorgesehen ist, dass bei Anordnen der Metallbleche übereinander in einer vorbestimmten Anordnung das Metallblech in dem Bereich innerhalb der Stufe gegenüber dem anderen Metallblech beabstandet ist und dass ein außerhalb der Stufe verbleibender, umlaufender Randbereich flächig an einem Randbereich des anderen Metallblechs anliegt, wobei insbesondere die beiden Metallbleche insgesamt in dem Bereich innerhalb der Stufe(n) mindestens eine Einlassöffnung und mindestens eine Auslassöffnung aufweisen;
  • B) Anordnen der beiden Metallbleche übereinander in der vorbestimmten Anordnung; und
  • C) Verbinden der beiden Metallbleche umlaufend entlang ihrer jeweiligen, umlaufenden Randbereiche.
Hereinafter, a method for producing a heat collector module, which is intended for mounting on top of a roof panel and having a chamber with at least one inlet opening and at least one outlet opening for guiding a heat transfer fluid is described. The method has the following steps:
  • A) providing two, substantially parallel to each other extending Metallble surfaces whose course is adapted to be covered, a deck-side surface contour of the roof panel in question and adapted in size such that they are in an insertion position on the roof panel at least a portion of the top surface overlap the roof panel, wherein at least one metal sheet umlau fend and spaced to the edge of which at least one stage is provided such that when arranging the metal sheets one above the other in a predetermined arrangement, the metal sheet in the area within the step is spaced from the other metal sheet and that a remaining outside the stage, peripheral edge region on a flat Edge region of the other metal sheet is present, in particular, the two metal sheets in total in the region within the stage (s) at least one inlet opening and at least one outlet opening;
  • B) arranging the two metal sheets one above the other in the predetermined arrangement; and
  • C) connecting the two metal sheets circumferentially along their respective peripheral edge areas.

Bei dem beschriebenen Herstellungsverfahren werden die oberhalb in Bezug auf die erfindungsgemäßen Wärmekollektormodule beschriebenen Vorteile in entsprechender Weise erzielt. Mit einer „vorbestimmten Anordnung” der beiden Metallbleche wird auf eine Anordnung Bezug genommen, in der die beiden Metallbleche dann auch miteinander verbunden werden sollen.at In the described manufacturing method, the above in relation on the heat collector modules according to the invention achieved benefits described in a similar manner. With a "predetermined Arrangement "of the two metal sheets is on an assembly Reference, in which the two metal sheets then also together to be connected.

Bei dem beschriebenen Herstellungsverfahren sind ferner die oberhalb erläuterten Weiterbildungen und Varianten, die in Bezug auf die Wärmekollektormodule beschrieben wurden, in entsprechender Weise realisierbar. Insbesondere werden gemäß einer Weiterbildung bei dem Schritt des Verbindens die umlaufenden Randbereiche durch Rührreibschweißen, durch Laserschweißen, durch Widerstandsschweißen, durch Plasmaschweißen oder durch Kleben miteinander verbunden. Ferner werden gemäß einer Weiterbildung bei dem Schritt des Verbindens die umlaufenden Randbereiche durch Rührreibschweißen mit einem rotierenden Schweißpin verbunden. Gemäß einer Weiterbildung wird dabei der rotierende Schweißpin, der im Wesentlichen senkrecht zu der Erstreckungsebene der umlaufenden Randbereiche ausgerichtet ist, von der Seite eines Metallbleches durch dieses Metallblech hindurch in das angrenzende, andere Metallblech eintauchend und mit einem Vorschub entlang der umlaufenden Randbereiche geführt. Gemäß einer Weiterbildung werden ferner bei dem Schritt des Verbindens die umlaufenden Randbereiche durch ein Schweißverfahren unter gleichzeitigem Zusammenpressen der umlaufenden Randbereiche miteinander verbunden. Gemäß einer Weiterbildung wird/werden der mindestens eine Abstandhalter und/oder die mindestens eine Stufe in das betreffende Metallblech durch ein Prägeverfahren geformt.at the described manufacturing method are also the above explained developments and variants that relate to were described on the heat collector modules, in a corresponding Way feasible. In particular, according to a Training in the step of connecting the peripheral edge areas by friction stir welding, by laser welding, by resistance welding, by plasma welding or bonded together by gluing. Furthermore, according to a Training in the step of connecting the peripheral edge areas by friction stir welding with a rotating Weld pin connected. According to a development while the rotating welding pin, which is substantially perpendicular aligned with the plane of extent of the peripheral edge regions is, from the side of a metal sheet through this metal sheet passing through into the adjacent, other metal sheet and guided with a feed along the peripheral edge regions. According to a development are also in the Step of connecting the peripheral edge areas by a welding process while simultaneously compressing the peripheral edge regions connected with each other. According to a development Will / will be the at least one spacer and / or the at least one Stage in the relevant metal sheet by a stamping process shaped.

Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.Further Advantages and advantages of the invention result itself with reference to the following description of exemplary embodiments with reference to the attached figures.

Von den Figuren zeigen:From show the figures:

1: eine schematische Darstellung von zwei Dachplatten-Wärmekollektormodul-Elementen in perspektivischer Ansicht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic representation of two roof plate heat collector module elements in a perspective view according to an embodiment of the present invention;

2a: eine Draufsicht von oben auf ein Metallblech, welches das in einem Wärmekollektormodul unten angeordnete Metallblech bildet, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 2a FIG. 2 is a top plan view of a metal sheet forming the metal sheet disposed below in a heat collector module according to an embodiment of the invention; FIG.

2b: eine Querschnittansicht entlang der Ebene U-U in 2a; 2 B : A cross-sectional view along the plane UU in 2a ;

2c: eine Querschnittansicht entlang der Ebene V-V in 2a; 2c a cross-sectional view along the plane VV in 2a ;

2d: eine Querschnittansicht entlang der Ebene W-W in 2a; 2d : a cross-sectional view along the plane WW in 2a ;

3a: eine Draufsicht von oben auf ein Wärmekollektormodul gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 3a FIG. 2 is a top plan view of a heat collector module according to one embodiment of the invention; FIG.

3b: eine Querschnittansicht entlang der Ebene F-F in 3a; 3b FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the plane FF in FIG 3a ;

3c: eine Querschnittansicht entlang der Ebene D-D in 3a; und 3c : A cross-sectional view along the plane DD in 3a ; and

4: eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Rührreibschweißverfahrens. 4 : A schematic representation to illustrate the friction stir welding process.

In 1 sind zwei Dachplatten-Wärmekollektormodul-Elemente 2, 4 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Die beiden Dachplatten-Wärmekollektormodul-Elemente 2, 4 sind dabei relativ zueinander so angeordnet, wie sie im Einsatz auf einem eingedeckten Gebäudedach relativ zueinander positioniert werden. Jedes Dachplatten-Wärmekollektormodul-Element 2, 4 wird dabei durch eine Dachplatte 6 und ein Wärmekollektormodul 8 gebildet. Das Wärmekollektormodul 8 ist dabei deckseitig auf der Dachplatte 6 montiert.In 1 are two roof tile heat collector module elements 2 . 4 shown in perspective view. The two roof tile heat collector module elements 2 . 4 are arranged relative to each other as they are positioned in use on a roofed building roof relative to each other. Each roof panel heat collector module element 2 . 4 is doing by a roof plate 6 and a heat collector module 8th educated. The heat collector module 8th is on the roof side on the roof panel 6 assembled.

Der in 1 dargestellte Dachplattentyp weist an dessen deckseitiger Oberfläche zentral zwischen zwei ebenen Abschnitten 10, 12 einen gewölbten, sich längs erstreckenden Abschnitt 16 auf. Ferner weist die Dachplatte 6 an einer Seite einen weiteren gewölbten, sich längs erstreckenden Abschnitt 18 auf, der in Einsatzposition zum Überlapp und gegebenenfalls Eingriff mit einer seitlich angrenzenden (in 1 nicht dargestellten) Dachplatte dient. Für diesen Überlapp und gegebenenfalls Eingriff ist an der Dachplatte 6 auf der anderen Seite ein entsprechender, mit Rippen versehener, sich längs erstreckender Abschnitt 20 vorgesehen.The in 1 shown type of roof panel has at its deck-side surface centrally between two planar sections 10 . 12 a domed, longitudinally extending portion 16 on. Furthermore, the roof panel 6 on one side a further arched, longitudinally extending section 18 in the deployed position for overlap and, if necessary, engagement with a laterally adjacent (in 1 not shown) roof plate is used. For this overlap and possibly intervention is on the roof panel 6 on the other side a corre a ribbed, longitudinally extending section 20 intended.

Wie anhand der 1 ersichtlich ist, sind die Wärmekollektormodule 8 jeweils relativ dünn bzw. flach ausgebildet, so dass ihre Form im Wesentlichen durch eine Haupterstreckungsfläche des Wärmekollektormoduls 8 bestimmt wird. Diese Haupterstreckungsfläche der Wärmekollektormodule 8 ist in ihrem Verlauf an eine abzudeckende, deckseitige Oberflächenkontur der Dachplatte 6 angepasst. Insbesondere verläuft sie im Wesentlichen parallel zu dieser. Bei der dargestellten Ausführungsform werden durch das Wärmekollektormodul 8 jeweils im Wesentlichen die ebenen Abschnitte 10, 12 sowie der zentrale gewölbte, sich längs erstreckende Abschnitt 16 der Dachplatte 6 überdeckt. Dementsprechend weist die Haupterstreckungsfläche der Wärmekollektormodule 8 ebenfalls jeweils zwei ebene Abschnitte 22, 24 und einen zentralen, gewölbten, sich längs erstreckenden Abschnitt 26 auf. Wie anhand der 1 ersichtlich ist, erstrecken sich die Wärmekollektormodule 8 jeweils nicht nur über den nicht überlappenden Bereich dieser Abschnitte 10, 12, 16, sondern sie überdecken zumindest teilweise auch einen Bereich der Dachplatten 6, die im Einsatz mit einer angrenzenden, oberhalb angeordneten Dachplatte überlappen (bzw. von dieser überdeckt werden). Wie unterhalb noch im Detail erläutert wird, ist solch eine Überlappung im Hinblick auf eine fluidtechnische Verbindung der Wärmekollektormodule 8 vorteilhaft. Ferner weisen die beiden Wärmekollektormodule 8 in den ebenen Abschnitten jeweils Aussparungen 28 auf, um den Zugang zu in der jeweiligen Dachplatte 6 vorgesehenen Befestigungslöchern 29 zu ermöglichen. Über diese Befestigungslöcher 29 kann die Dachplatte 6 zusätzlich auf einem Gebäudedach fixiert werden, was insbesondere bei starkem Wind ausgesetzten Lagen erforderlich ist.As based on the 1 is apparent, the heat collector modules 8th each formed relatively thin or flat, so that their shape substantially through a main extension surface of the heat collector module 8th is determined. This main extension surface of the heat collector modules 8th is in its course to be covered, deck-side surface contour of the roof panel 6 customized. In particular, it runs essentially parallel to this. In the illustrated embodiment, the heat collector module 8th each essentially the flat sections 10 . 12 and the central arched, longitudinally extending section 16 the roof panel 6 covered. Accordingly, the main extension surface of the heat collector modules 8th also two flat sections each 22 . 24 and a central, domed, longitudinally extending portion 26 on. As based on the 1 it can be seen, extend the heat collector modules 8th not just over the non-overlapping area of these sections 10 . 12 . 16 but at least partially cover an area of the roof panels 6 which overlap in use with an adjacent, above arranged roof panel (or are covered by this). As will be explained in detail below, such an overlap is in terms of a fluidic connection of the heat collector modules 8th advantageous. Furthermore, the two heat collector modules 8th recesses in each of the flat sections 28 on to access in the respective roof panel 6 provided mounting holes 29 to enable. About these mounting holes 29 can the roof panel 6 additionally be fixed on a building roof, which is particularly required in high winds exposed layers.

Nachfolgend werden die Wärmekollektormodule anhand einer Ausführungsform eines Wärmekollektormoduls 8, das in den 3a bis 3c dargestellt ist, erläutert. Für gleiche Elemente werden dabei die gleichen Bezugszeichen verwendet. Dabei ist in 3a eine Draufsicht von oben auf ein Wärmekollektormodul 8 dargestellt, während in 3b eine Querschnittansicht entlang der Ebene F-F der 3a und in 3c eine Querschnittansicht entlang der Ebene D-D der 3a dargestellt sind. Wie anhand der 3b und 3c ersichtlich ist, ist das Wärmekollektormodul 8 in der Richtung senkrecht zu der Haupterstreckungsfläche flach (im Verhältnis zu der Haupterstreckungsfläche) ausgebildet. Das Wärmekollektormodul 8 weist eine Kammer 30 auf, die abgesehen von einer Einlassöffnung 32 und einer Auslassöffnung 34 geschlossen und flüssigkeitsdicht ausgebildet ist. Die Kammer 30 erstreckt sich dabei im Wesentlichen (abgesehen von einem umlaufenden Randbereich des Wärmekollektormoduls 8) über die Haupterstreckungsfläche des Wärmekollektormoduls 8.Hereinafter, the heat collector modules based on an embodiment of a heat collector module 8th that in the 3a to 3c is illustrated explained. The same reference numerals are used for the same elements. It is in 3a a top view of a heat collector module 8th shown while in 3b a cross-sectional view along the plane FF of 3a and in 3c a cross-sectional view along the plane DD of 3a are shown. As based on the 3b and 3c is apparent, is the heat collector module 8th formed flat (in relation to the main extension surface) in the direction perpendicular to the main extension surface. The heat collector module 8th has a chamber 30 on that aside from an inlet opening 32 and an outlet opening 34 closed and formed liquid-tight. The chamber 30 extends substantially (apart from a peripheral edge region of the heat collector module 8th ) over the main extension surface of the heat collector module 8th ,

Zur Bildung der Kammer 30 weist das Wärmekollektormodul 8 zwei übereinander angeordnete Metallbleche 36, 38 auf. Die Kammer 30 ist dabei in einem zwischen den beiden Metallblechen 36, 38 ausgebildeten Zwischenraum angeordnet. In der Draufsicht der 3a ist dabei nur das im Einsatz oben angeordnete (bzw. deckseitige) Metallblech 36 sichtbar. Bei der in den 3a bis 3c dargestellten Ausführungsform weist dabei das im Einsatz unten angeordnete Metallblech 38 die Einlassöffnung 32 auf, während das im Einsatz oben angeordnete Metallblech 36 die Auslassöffnung 34 aufweist. Eine derartige Anordnung ist vorteilhaft, um in einer an einem Gebäudedach nach oben verlaufenden Reihe von Dachplatten-Wärmekollektormodul-Elementen die einzelnen Wärmekollektormodule fluidtechnisch miteinander zu verbinden. Wie in 1 schematisch dargestellt ist, kann bei solch einer Anordnung die Einlassöffnung eines Wärmekollektormoduls über ein entsprechendes Anschlussstück, das sich durch die unterhalb dieses Wärmekollektormodul angeordnete Dachplatte hindurch erstreckt, mit einer Auslassöffnung des darunter angeordneten Wärmekollektormoduls verbunden werden.To the formation of the chamber 30 has the heat collector module 8th two metal sheets arranged one above the other 36 . 38 on. The chamber 30 is in one between the two metal sheets 36 . 38 arranged intermediate space arranged. In the plan view of 3a is only the top (or top side) metal sheet in use 36 visible, noticeable. In the in the 3a to 3c embodiment shown here has the bottom in use metal sheet 38 the inlet opening 32 on, while the top sheet metal in use 36 the outlet opening 34 having. Such an arrangement is advantageous for fluidly connecting the individual heat collector modules in a row of roof panel heat collector module elements running upward on a building roof. As in 1 In such an arrangement, the inlet opening of a heat collector module may be connected to an outlet opening of the underlying heat collector module via a corresponding fitting extending through the roof plate located below this heat collector module.

Eine derartige Verteilung und Positionierung der Einlassöffnung 32 und Auslassöffnung 34 auf das obere 36 und untere 38 Metallblech, wie sie in den 1 sowie 3a bis 3c dargestellt ist, ist jedoch nicht zwingend. Vielmehr kann diese, insbesondere in Abhängigkeit von der Dachplattenform und der fluidtechnischen Verbindung der einzelnen Wärmekollektormodule auch anders gewählt werden. Auch bei dem hier gezeigten Dachplattenform und bei der hier dargestellten Ausbildung der Wärmekollektormodule ist bei einem Wärmekollektormodul, welches das oberste Wärmekollektormodul einer in einem Gebäudedach nach oben führenden Reihe von in Serie miteinander verbundenen Wärmekollektormodulen bildet, bevorzugt, dass abgesehen von der Einlassöffnung auch die Auslassöffnung in dem im Einsatz unteren Metallblech vorgesehen ist. Dadurch wird ein Anschluss dieses Wärmekollektormoduls an eine unterhalb der Dachplatten verlaufende Sammelleitung ermöglicht.Such distribution and positioning of the inlet opening 32 and outlet opening 34 on the top 36 and lower 38 Sheet metal, as in the 1 such as 3a to 3c is shown, but is not mandatory. Rather, this can be chosen differently, in particular depending on the roof plate shape and the fluidic connection of the individual heat collector modules. In the case of a heat collector module which forms the uppermost heat collector module of a row of series-connected heat collector modules in a building roof, it is also preferred that, apart from the inlet opening, the outlet opening in FIG is provided in use lower metal sheet. As a result, a connection of this heat collector module to a running below the roof panels manifold is made possible.

Ein unteres Metallblech 38', bei dem sowohl die Einlassöffnung 32' als auch die Auslassöffnung 34' in dem unteren Metallblech 38' vorgesehen ist, ist in den 2a bis 2d dargestellt. Dabei zeigt 2a eine Draufsicht von oben auf das untere Metallblech 38', während die 2b eine Querschnittansicht entlang der Ebene U-U der 2a, 2c eine Querschnittansicht entlang der Ebene V-V der 2a und 2d eine Querschnittansicht entlang der Ebene W-W der 2a zeigen. Abgesehen von der zusätzlichen Vorsehung der Auslassöffnung 34' ist das in den 2a bis 2d dargestellte, untere Metallblech 38' entsprechend wie das in den 3a bis 3c dargestellte, untere Metallblech 38 ausgebildet. Zur Erläuterung der Ausbildung des unteren Metallbleches wird im Folgenden sowohl auf die 2a bis 2d als auch die 3a bis 3c Bezug genommen, wobei die für die 2a bis 2d verwendeten Bezugszeichen zusätzlich mit einem Strich gekennzeichnet sind.A lower metal sheet 38 ' in which both the inlet opening 32 ' as well as the outlet opening 34 ' in the lower metal sheet 38 ' is provided in the 2a to 2d shown. It shows 2a a top view of the lower metal sheet 38 ' while the 2 B a cross-sectional view along the plane UU of 2a . 2c a cross-sectional view along the plane VV of 2a and 2d a cross-sectional view along the plane WW of 2a demonstrate. Apart from the additional providence of the outlet opening 34 ' is that in the 2a to 2d illustrated, lower metal sheet 38 ' as in the 3a to 3c illustrated, lower metal sheet 38 educated. To explain the formation of the lower metal sheet is hereinafter both on the 2a to 2d as well as the 3a to 3c With reference to the 2a to 2d used reference numerals are additionally marked with a dash.

Das obere 36 und das untere 38 Metallblech verlaufen im Wesentlichen (abgesehen von einer noch zu erläuternden Stufe, Abstandhaltern, Auswölbungen zur Anbringung von Befestigungselementen sowie der Einlassöffnung 32 und der Auslassöffnung 34) parallel zueinander und entlang der Haupterstreckungsfläche des Wärmekollektormoduls 8. Ferner weisen sie einen im Wesentlichen identischen Umriss auf. Das untere Metallblech 38, 38' weist umlaufend und beabstandet zu dessen Rand 40, 40' eine Stufe 42, 42' auf. Aufgrund dieser Stufe 42, 42' ist das untere Metallblech 38, 38' in dem Bereich 44, 44' innerhalb der Stufe 42, 42' gegenüber dem oberen Metallblech 36 beabstandet. Dementsprechend wird in dem Bereich 44, 44' innerhalb der Stufe 42, 42' zwischen den beiden Metallblechen 36, 38 die Kammer 30 ausgebildet. Durch die Höhe der Stufe 42, 42' wird dabei die Höhe der Kammer 30 festgelegt. Die Stufe 42, 42' weist dabei umlaufend eine konstante Höhe auf. Die Höhe der Stufe ist so niedrig gewählt, dass im Einsatz eine Verwirbelung der Wärmeträgerflüssigkeit innerhalb der Kammer 30 bewirkt wird. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt die Höhe der Kammer 30 (über den gesamten Bereich der Kammer 30) 1,6 mm. Die Dicke der aus Aluminium gebildeten Metallbleche 36, 38, 38' beträgt bei der vorliegenden Ausführungsform 1 mm.The top 36 and the lower one 38 Metal sheet are substantially (apart from a yet to be explained stage, spacers, bulges for attachment of fasteners and the inlet opening 32 and the outlet opening 34 ) parallel to each other and along the main extension surface of the heat collector module 8th , Furthermore, they have a substantially identical outline. The lower metal sheet 38 . 38 ' has circumferential and spaced to its edge 40 . 40 ' a step 42 . 42 ' on. Because of this level 42 . 42 ' is the lower metal sheet 38 . 38 ' in that area 44 . 44 ' within the stage 42 . 42 ' opposite the upper metal sheet 36 spaced. Accordingly, in the field 44 . 44 ' within the stage 42 . 42 ' between the two metal sheets 36 . 38 the chamber 30 educated. By the height of the step 42 . 42 ' is the height of the chamber 30 established. The stage 42 . 42 ' has a constant height all around. The height of the step is chosen so low that in use a turbulence of the heat transfer fluid inside the chamber 30 is effected. In the illustrated embodiment, the height of the chamber 30 (over the entire area of the chamber 30 ) 1.6 mm. The thickness of the metal sheets formed of aluminum 36 . 38 . 38 ' is 1 mm in the present embodiment.

Außerhalb der Stufe 42, 42' verbleibt ein umlaufender Randbereich 46, 46' des unteren Metallblechs 38, 38'. Der umlaufende Randbereich 46, 46' beträgt bei der vorliegenden Ausführungsform 13 mm. Gegenüberliegend (in einer Richtung senkrecht zu der Haupterstreckungsfläche betrachtet) ist bei dem oberen Metallblech 36 entsprechend ein umlaufender Randbereich 48 vorgesehen. Beide umlaufenden Randbereiche der Metallbleche 36, 38, 38' erstrecken sich im Wesentlichen entlang der Haupterstreckungsfläche des Wärmekollektormoduls 8. Der umlaufende Randbereich 46 des unteren Metallbleches 38 liegt dabei flächig an dem umlaufenden Randbereich 48 des oberen Metallbleches 36 an. Die beiden Metallbleche 36, 38 sind dabei umlaufend entlang ihrer jeweiligen umlaufenden Randbereiche 46, 48 im Bereich der Anlagefläche flüssigkeitsdicht miteinander verbunden. Die Verbindung der beiden umlaufenden Randbereiche erfolgte dabei durch ein Rührreibschweißverfahren unter gleichzeitigem Zusammenpressen der beiden Metallbleche 36, 38 im Bereich ihrer umlaufenden Randbereiche 46, 48. Dies wird unterhalb unter Erläuterung eines Herstellungsverfahrens des Wärmekollektormoduls 8 noch im Detail erläutert. Um die 3-dimensional verlaufende Schweißverbindung herzustellen, wurde ein 5-Achsen-Simultanschweißgerät eingesetzt.Outside the stage 42 . 42 ' there remains a circumferential border area 46 . 46 ' of the lower metal sheet 38 . 38 ' , The peripheral edge area 46 . 46 ' is 13 mm in the present embodiment. Opposite (viewed in a direction perpendicular to the main extension surface) is at the upper metal sheet 36 according to a peripheral edge region 48 intended. Both peripheral edge regions of the metal sheets 36 . 38 . 38 ' extend substantially along the main extension surface of the heat collector module 8th , The peripheral edge area 46 of the lower metal sheet 38 lies flat against the peripheral edge area 48 of the upper metal sheet 36 at. The two metal sheets 36 . 38 are circumferentially along their respective peripheral edge areas 46 . 48 connected fluid-tight in the area of the contact surface. The connection of the two peripheral edge regions was carried out by a friction stir welding process with simultaneous compression of the two metal sheets 36 . 38 in the area of their peripheral edge areas 46 . 48 , This will be explained below by explaining a manufacturing method of the heat collector module 8th still explained in detail. To make the 3-dimensional weld, a 5-axis simultaneous welding machine was used.

Das untere Metallblech 38, 38' weist in dem Bereich 44, 44' innerhalb der Stufe 42, 42' mehrere Abstandhalter 49 auf, die jeweils durch eine Auswölbung 50 des unteren Metallbleches 38, 38' in Richtung zu dem oberen Metallblech 36 gebildet werden. Die Höhe der Auswölbung 50 entspricht dabei der Höhe der Kammer 30, so dass die Auswölbung 50 flächig an dem oberen Metallblech 36 anliegt. Das untere Metallblech 38 ist in dem Bereich der Anlagefläche mit dem oberen Metallblech 36 verbunden. Die Verbindung der beiden Metallbleche 36, 38 im Bereich der Anlagefläche der Abstandhalter 49 erfolgte dabei durch ein Rührreibschweißverfahren unter gleichzeitigem Zusammenpressen der beiden Metallbleche 36, 38 im Bereich der Anlagefläche der Abstandhalter 49. Dies wird unterhalb unter Erläuterung eines Herstellungsverfahrens des Wärmekollektormoduls 8 noch im Detail erläutert.The lower metal sheet 38 . 38 ' points in the area 44 . 44 ' within the stage 42 . 42 ' several spacers 49 on, each by a bulge 50 of the lower metal sheet 38 . 38 ' towards the upper metal sheet 36 be formed. The height of the bulge 50 corresponds to the height of the chamber 30 so that the bulge 50 flat on the upper metal sheet 36 is applied. The lower metal sheet 38 is in the area of the contact surface with the upper metal sheet 36 connected. The connection of the two metal sheets 36 . 38 in the area of the contact surface of the spacers 49 took place by a friction stir welding process with simultaneous compression of the two metal sheets 36 . 38 in the area of the contact surface of the spacers 49 , This will be explained below by explaining a manufacturing method of the heat collector module 8th still explained in detail.

Die Abstandhalter 49 sind gleichmäßig über einen Bereich 44, 44' innerhalb der Stufe 42, 42' verteilt. Insbesondere sind in dem Bereich der ebenen Abschnitte 22, 24 des Wärmekollektormoduls 8 jeweils drei rund ausgebildete Abstandhalter 49 vorgesehen. Eine solch abgerundete Form der Abstandhalter 49 ist nicht zwingend. Wie anhand der 2a ersichtlich ist, können auch andere Formen, wie beispielsweise rechteckige Formen der Abstandhalter 49 vorgesehen sein. Bei dem in 2a dargestellten, unteren Metallblech 38' sind entlang dem zentralen, gewölbten Abschnitt drei Abstandhalter 49 mit jeweils rechteckiger Form vorgesehen.The spacers 49 are even over an area 44 . 44 ' within the stage 42 . 42 ' distributed. In particular, in the area of the planar sections 22 . 24 of the heat collector module 8th in each case three round spacers 49 intended. Such a rounded shape of the spacers 49 is not mandatory. As based on the 2a can be seen, other shapes, such as rectangular shapes of the spacers 49 be provided. At the in 2a shown, lower metal sheet 38 ' along the central, arched section are three spacers 49 each provided with a rectangular shape.

Das untere Metallblech 38, 38' sowie das obere Metallblech 36 sind jeweils im Bereich der Einlassöffnung 32, 32' sowie im Bereich der Auslassöffnung 34, 34' stutzenförmig nach außen (d. h. in der Richtung von der Kammer 30 weg) geformt. Ein im Bereich der Einlassöffnung 32, 32' sowie im Bereich der Auslassöffnung 34, 34' ausgebildeter Stutzen 52, 52' ist insbesondere in den 2b und 3b erkennbar. Der Stutzen 52, 52' kann dabei zur Aufnahme eines entsprechenden (nicht dargestellten) Anschlussstückes dienen.The lower metal sheet 38 . 38 ' as well as the upper metal sheet 36 are each in the area of the inlet opening 32 . 32 ' as well as in the area of the outlet opening 34 . 34 ' spouted outwards (ie in the direction of the chamber 30 away). One in the area of the inlet opening 32 . 32 ' as well as in the area of the outlet opening 34 . 34 ' trained neck 52 . 52 ' is especially in the 2 B and 3b recognizable. The stub 52 . 52 ' can serve to receive a corresponding (not shown) connector.

Das in den 3a–3c dargestellte untere Metallblech 38 weist ferner zwei weitere, im Bereich des zentralen, gewölbten Abschnittes ausgebildete Auswölbungen 54, 56 des Metallbleches 38, die in Richtung von der Kammer 30 weg ausgewölbt sind, auf. Bei dem in 2a–2d dargestellten unteren Metallblech 38' ist im Bereich des zentralen, gewölbten Abschnittes eine Auswölbung 54' des Metallbleches 38', die in Richtung von der Kammer 30 weg ausgewölbt ist, vorgesehen. Diese Auswölbungen 54, 56, 54' bilden jeweils gegenüber dem umliegenden Bereich vorstehende Flächen, an denen ein Befestigungselement zur Montage des Wärmekollektormoduls 8 auf einer Dachplatte angebracht, insbesondere angeschweißt, werden kann. Als Befestigungselement kann insbesondere ein Bolzen, ein Gewindebolzen, etc. dienen.That in the 3a - 3c illustrated lower metal sheet 38 also has two further, formed in the region of the central, curved portion bulges 54 . 56 of the metal sheet 38 moving in the direction of the chamber 30 are bulging away. At the in 2a - 2d shown lower metal sheet 38 ' is in the area of the central, curved section a bulge 54 ' of the metal sheet 38 ' moving in the direction of the chamber 30 is bulged away, provided. These bulges 54 . 56 . 54 ' each form opposite the surrounding area projecting surfaces on which a fastener for mounting the heat collector module 8th mounted on a roof panel, in particular welded, can be. As a fastener, in particular a bolt, a threaded bolt, etc. are used.

Bei der erläuterten Ausführungsform sind sowohl die umlaufende Stufe 42, 42', als auch die Abstandhalter 49, 49' sowie die Auswölbungen 54, 56, 54' für die Anbringung von Befestigungselementen in dem unteren Metallblech 38, 38' ausgebildet. Auch wird, wie nachfolgend erläutert wird, der Schweißpin bei Durchführung des Rührreibschweißens von der Seite des unteren Metallbleches 38, 38' aus in die Metallbleche 38, 38', 36 eingetaucht, wobei der Schweißpin sich dabei nicht bis durch das obere Metallblech 36 hindurch erstreckt. Dadurch wird erreicht, dass, wie in 3a dargestellt ist, die Deckseite des Wärmekollektormoduls 8, insbesondere die Deckseite des oberen Metallbleches 36, weitgehend glatt und optisch ansprechend bleibt. Ferner ist solch eine glatte Ausbildung der Deckseite des Wärmekollektormoduls 8 vorteilhaft im Hinblick auf die Vermeidung der Bildung von Ablagerungen.In the illustrated embodiment, both the circumferential step 42 . 42 ' , as well as the spacers 49 . 49 ' as well as the bulges 54 . 56 . 54 ' for the attachment of fasteners in the lower metal sheet 38 . 38 ' educated. Also, as will be explained later, the welding pin is performed from the side of the lower metal sheet when the friction stir welding is performed 38 . 38 ' out into the metal sheets 38 . 38 ' . 36 immersed, wherein the welding pin is not up through the upper metal sheet 36 extends through. This ensures that, as in 3a is shown, the cover side of the heat collector module 8th , in particular the cover side of the upper metal sheet 36 , largely smooth and visually appealing. Furthermore, such a smooth formation of the top side of the heat collector module 8th advantageous with regard to avoiding the formation of deposits.

Nachfolgend wird ein Herstellungsverfahren zur Herstellung eines, unter Bezugnahme auf die 3a–3c erläuterten Wärmekollektormoduls 8 beschrieben. Zunächst werden das untere Metallblech 38 und das obere Metallblech 36 bereitgestellt. Dabei werden die Metallbleche 36, 38 zunächst mit den entsprechenden Umrissen ausgeschnitten oder ausgestanzt. Ferner werden die umlaufende Stufe 42, die Auswölbungen 50 für die Abstandhalter 49 sowie die Auswölbungen 54, 56 für die Anbringung der Befestigungselemente durch Prägen in das untere Metallblech 38 geformt. Für die Ausbildung der Einlassöffnung 32 und der Auslassöffnung 34 wird zunächst ein (kleiner als der Durchmesser des Stutzens 52 ausgebildetes) Loch in das betreffende Metallblech 36 bzw. 38 gestanzt. Anschließend wird der Stutzen 52 durch Tiefziehen in das Metallblech 36 bzw. 38 geformt.Hereinafter, a manufacturing method for producing a, with reference to the 3a - 3c explained heat collector module 8th described. First, the bottom sheet metal 38 and the upper metal sheet 36 provided. This will be the metal sheets 36 . 38 first cut out or punched out with the appropriate outlines. Further, the circumferential step 42 , the bulges 50 for the spacers 49 as well as the bulges 54 . 56 for the attachment of the fasteners by embossing in the lower metal sheet 38 shaped. For the formation of the inlet opening 32 and the outlet opening 34 becomes first one (smaller than the diameter of the neck 52 trained) hole in the metal sheet in question 36 respectively. 38 punched. Subsequently, the nozzle is 52 by deep drawing into the metal sheet 36 respectively. 38 shaped.

Die beiden Metallbleche 36, 38 werden als nächstes durch ein Rührreibschweißverfahren umlaufend entlang ihrer umlaufenden Randbereiche 46, 48 miteinander verbunden. Hierzu werden die beiden Metallbleche 36, 38 in einer relativen Anordnung, in der sie miteinander verbunden werden sollen, mit Hilfe von umlaufenden Spannleisten, die außenseitig der vorzusehenden Schweißnaht im Bereich des umlaufenden Randes 40 der beiden Metallbleche 36, 38 angeordnet werden, gegen einen entsprechenden Gegenhalter gespannt. Durch die Spannleisten werden die beiden Metallbleche 36, 38 in dem Bereich ihrer umlaufenden Randbereiche 46, 48 zusammengepresst.The two metal sheets 36 . 38 Next, by a friction stir welding process, they circulate along their peripheral margins 46 . 48 connected with each other. For this purpose, the two metal sheets 36 . 38 in a relative arrangement, in which they are to be connected to each other, with the help of circumferential clamping strips, the outside of the weld to be provided in the region of the peripheral edge 40 the two metal sheets 36 . 38 are arranged, clamped against a corresponding counter-holder. Through the clamping bars are the two metal sheets 36 . 38 in the area of their peripheral edge areas 46 . 48 compressed.

Die Durchführung des Rührreibschweißverfahrens wird unter Bezugnahme auf 4 erläutert. Die beiden (zusammengepressten) umlaufenden Randbereiche 46, 48 der Metallbleche 36, 38 sind in 4 nur schematisch ohne die entsprechenden Spannleisten dargestellt. Ein Schweißpin 58 wird zunächst mit einer hohen Drehzahl in Rotation versetzt, wie durch den Pfeil 60 schematisch dargestellt ist. Anschließend wird der Schweißpin 58 (entlang der durch den Pfeil 62 angedeuteten Richtung) von der Seite des unteren Metallbleches 38 (in 4 oben angeordnet) durch dieses Metallblech 38 hindurch bis in das obere Metallblech 36 (in 4 unten angeordnet) eingetaucht. Dabei taucht der Schweißpin 58 in das obere Metallblech 36 nur ein, tritt jedoch nicht durch das obere Metallblech 36 hindurch. Anschließend wird der rotierende Schweißpin 58 in einer durch den Pfeil 64 angedeuteten Vorschubrichtung umlaufend entlang der umlaufenden Randbereiche 46, 48 um die beiden Metallbleche 36, 38 geführt. Der Schweißpin 58 ist während der Bewegung entlang der Vorschubrichtung jeweils im Wesentlichen senkrecht zu der Erstreckungsebene der umlaufenden Randbereiche 46, 48 in dem Eintauchbereich des Schweißpins 58 ausgerichtet. Um diese Voraussetzung auch in dem Bereich des zentralen, gewölbten Abschnittes 26 des Wärmekollektormoduls 7 zu erfül len, wird das Verfahren bei einer 3-dimensional verlaufenden Schweißnaht vorzugsweise in einem 5-Achsen-Simultanschweißgerät durchgeführt.The performance of the friction stir welding method will be described with reference to 4 explained. The two (compressed) circumferential edges 46 . 48 the metal sheets 36 . 38 are in 4 only shown schematically without the corresponding clamping bars. A welding pin 58 is first set at a high speed in rotation, as indicated by the arrow 60 is shown schematically. Subsequently, the welding pin 58 (along the arrow 62 indicated direction) from the side of the lower metal sheet 38 (in 4 arranged above) through this metal sheet 38 through to the upper metal sheet 36 (in 4 immersed below). The sweat pin appears 58 in the upper metal sheet 36 only one, but does not pass through the upper metal sheet 36 therethrough. Subsequently, the rotating welding pin 58 in one by the arrow 64 indicated feed direction circumferentially along the peripheral edge regions 46 . 48 around the two metal sheets 36 . 38 guided. The welding pin 58 is during the movement along the feed direction in each case substantially perpendicular to the plane of extent of the peripheral edge regions 46 . 48 in the immersion area of the welding pin 58 aligned. To this requirement also in the area of the central, arched section 26 of the heat collector module 7 To fulfill, the method is preferably carried out in a 3-dimensional weld seam in a 5-axis simultaneous welding machine.

Nach dem Verbinden der beiden Metallbleche 36, 38 entlang ihrer umlaufenden Randbereiche 46, 48 werden sie auch noch im Bereich der Anlagefläche der Abstandhalter 49 durch ein Rührreibschweißverfahren verbunden. Nachfolgend wird die Verbindung im Bereich eines Abstandhalters 49 erläutert. Hierzu werden die beiden Metallbleche 36, 38 zunächst zusammengepresst, indem ein den Schweißpin umgebender Druckstempel ausfährt und die beiden Metallbleche 36, 38 im Bereich der Anlagefläche des Abstandhalters 49 gegen einen gegenüberliegend angeordneten Gegenhalter presst. Der Druckstempel weist dabei vorzugsweise eine derartige Form und Größe auf, dass er innerhalb der Anlagefläche der Auswölbung 50 angeordnet ist. Als Gegenhalter kann eine Halterung für das Wärmekollektormodul 8 dienen, in der das Wärmekollektormodul 8 während der Durchführung des Rührreibschweißverfahrens gehalten wird. Anschließend wird der (mit hoher Drehzahl) rotierende Schweißpin so weit vorgefahren, dass er im Bereich der Anlagefläche von der Seite des unteren Metallbleches 38 durch dieses hindurch in das obere Metallblech 36 eingetaucht wird. Dabei taucht der Schweißpin in das obere Metallblech 36 nur ein, tritt jedoch nicht vollständig durch das obere Metallblech 36 hindurch. Dadurch bleibt die Deckfläche des oberen Metallbleches 36 weitgehend glatt. Bei der Verbindung der beiden Metallbleche 36, 38 im Bereich der Abstandhalter kann der Schweißpin wiederum entlang einer Vorschubrichtung (entlang der Haupterstreckungsfläche) bewegt werden. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Vielmehr ist in der Regel eine punktuelle Verbindung ausreichend und der Schweißpin kann nach dem Eintauchen wiederzurückgezogen werden.After joining the two metal sheets 36 . 38 along its peripheral edge areas 46 . 48 They are also still in the area of the contact surface of the spacers 49 connected by a friction stir welding process. Below is the connection in the area of a spacer 49 explained. For this purpose, the two metal sheets 36 . 38 initially pressed together by a pressure pin surrounding the welding pin extends and the two metal sheets 36 . 38 in the area of the contact surface of the spacer 49 pressed against an oppositely arranged counter-holder. The plunger preferably has such a shape and size that it is within the contact surface of the bulge 50 is arranged. As a counter holder can be a holder for the heat collector module 8th serve in the heat collector module 8th while performing the friction stir welding process. Subsequently, the (at high speed) rotating welding pin is advanced so far that it is in the area of the contact surface from the side of the lower metal sheet 38 through this into the upper metal sheet 36 is immersed. The welding pin dips into the upper metal sheet 36 only one, but does not completely pass through the upper metal sheet 36 therethrough. This leaves the top surface of the upper metal sheet 36 weitge smooth. When connecting the two metal sheets 36 . 38 in the region of the spacers, the welding pin can again be moved along a feed direction (along the main extension surface). But this is not mandatory. Rather, a punctiform connection is usually sufficient and the weld pin can be withdrawn after immersion.

Das Rührreibschweißverfahren zur Verbindung der beiden Metallbleche 36, 38 im Bereich der Abstandhalter 49 kann dabei in dem gleichen Schweißgerät wie das Rührreibschweißverfahren zur Verbindung der beiden Metallbleche 36, 38 im Bereich ihrer umlaufenden Randbereiche 46, 48 durchgeführt werden.The friction stir welding process for joining the two metal sheets 36 . 38 in the area of the spacers 49 can in the same welding machine as the friction stir welding process for connecting the two metal sheets 36 . 38 in the area of their peripheral edge areas 46 . 48 be performed.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 2128539 A2 [0004] - EP 2128539 A2 [0004]

Claims (12)

Wärmekollektormodul zur deckseitigen Montage auf einer Dachplatte (6), wobei das Wärmekollektormodul (8) eine Kammer (30) zur Führung einer Wärmeträgerflüssigkeit aufweist, wobei die Kammer (30) mindestens eine Einlassöffnung (32; 32') und mindestens eine Auslassöffnung (34; 34') aufweist, und wobei das Wärmekollektormodul (8) derart auf die betreffende Dachplatte (6) abgestimmt ist, dass eine Haupterstreckungsfläche des Wärmekollektormoduls (8) in ihrem Verlauf an eine abzudeckende, deckseitige Oberflächenkontur der Dachplatte (6) angepasst ist und dass das Wärmekollektormodul (8) in Einsatzposition zumindest einen Abschnitt der deckseitigen Oberfläche der Dachplatte (6) überdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmekollektormodul (8) zur Bildung der Kammer (30) zwei übereinander angeordnete Metallbleche (36, 38; 38') aufweist, die im Wesentlichen parallel zueinander und entlang der Haupterstreckungsfläche des Wärmekollektormoduls (8) verlaufen, wobei mindestens ein Metallblech, (38; 38') umlaufend und beabstandet zu dessen Rand (40; 40') mindestens eine Stufe (42; 42') derart aufweist, dass das Metallblech (38; 38') in dem Bereich (44; 44') innerhalb der Stufe (42; 42') gegenüber dem jeweils anderen Metallblech (36) beabstandet ist und dass ein außerhalb der Stufe (42; 42') verbleibender, umlaufender Randbereich (46; 46') flächig an einem umlaufenden Randbereich (48) des jeweils anderen Metallblechs (36) anliegt und wobei die beiden Metallbleche (36, 38; 38') umlaufend entlang ihrer jeweiligen umlaufenden Randbereiche (46, 48; 46') im Bereich der flächigen Anlage flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind.Heat collector module for mounting on a roof plate ( 6 ), wherein the heat collector module ( 8th ) a chamber ( 30 ) for guiding a heat transfer fluid, wherein the chamber ( 30 ) at least one inlet opening ( 32 ; 32 ' ) and at least one outlet opening ( 34 ; 34 ' ), and wherein the heat collector module ( 8th ) on the relevant roof panel ( 6 ) that a main extension surface of the heat collector module ( 8th ) in its course to be covered, deck-side surface contour of the roof panel ( 6 ) and that the heat collector module ( 8th ) in use position at least a portion of the top surface of the roof panel ( 6 ), characterized in that the heat collector module ( 8th ) for the formation of the chamber ( 30 ) two metal sheets ( 36 . 38 ; 38 ' ) substantially parallel to one another and along the main extension surface of the heat collector module ( 8th ), wherein at least one metal sheet, ( 38 ; 38 ' ) circumferentially and spaced from its edge ( 40 ; 40 ' ) at least one stage ( 42 ; 42 ' ) such that the metal sheet ( 38 ; 38 ' ) in that area ( 44 ; 44 ' ) within the stage ( 42 ; 42 ' ) with respect to the other metal sheet ( 36 ) and that one outside the stage ( 42 ; 42 ' ) remaining, peripheral edge area ( 46 ; 46 ' ) flat on a peripheral edge region ( 48 ) of the other metal sheet ( 36 ) and wherein the two metal sheets ( 36 . 38 ; 38 ' ) circumferentially along their respective peripheral edge regions ( 46 . 48 ; 46 ' ) are liquid-tightly connected to each other in the area of the flat system. Wärmekollektormodul gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die umlaufenden Randbereiche (46, 48; 46') der beiden Metallbleche (36, 38; 38') jeweils im Wesentlichen entlang der Haupterstreckungsfläche des Wärmekollektormoduls (8) erstrecken.Heat collector module according to claim 1, characterized in that the peripheral edge regions ( 46 . 48 ; 46 ' ) of the two metal sheets ( 36 . 38 ; 38 ' ) each substantially along the main extension surface of the heat collector module ( 8th ). Wärmekollektormodul gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb der Stufe(n) (42) und zwischen den beiden Metallblechen (36, 38) ausgebildete Kammer (30) in einer Richtung senkrecht zu der Haupterstreckungsfläche über die Haupterstreckungsfläche eine im Wesentlichen konstante Höhe aufweist.Heat collector module according to claim 1 or 2, characterized in that within the stage (s) ( 42 ) and between the two metal sheets ( 36 . 38 ) trained chamber ( 30 ) has a substantially constant height in a direction perpendicular to the main extension surface over the main extension surface. Wärmekollektormodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufenden Randbereiche (46, 48) durch Rührreibschweißen, durch Laserschweißen, durch Widerstandsschweißen, durch Plasmaschweißen oder durch Kleben miteinander verbunden sind.Heat collector module according to one of the preceding claims, characterized in that the peripheral edge regions ( 46 . 48 ) are joined together by friction stir welding, laser welding, resistance welding, plasma welding or gluing. Wärmekollektormodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufenden Randbereiche (46, 48) durch Rührreibschweißen mit einem rotierenden Schweißpin (58) verbunden sind, insbesondere dass bei dem Rührreibschweißverfahren der rotierende Schweißpin (58), der im Wesentlichen senkrecht zu der Erstreckungsebene der umlaufenden Randbereiche (46, 48) ausgerichtet ist, von der Seite eines Metallbleches (38) durch dieses Metallblech (38) hindurch in das angrenzende, andere Metallblech (36) eintauchend und mit einem Vorschub (64) entlang der umlaufenden Randbereiche (46, 48) geführt wird.Heat collector module according to one of the preceding claims, characterized in that the peripheral edge regions ( 46 . 48 ) by friction stir welding with a rotating welding pin ( 58 ), in particular that in the friction stir welding process the rotating welding pin ( 58 ) substantially perpendicular to the plane of extent of the peripheral edge regions ( 46 . 48 ), from the side of a metal sheet ( 38 ) through this metal sheet ( 38 ) through into the adjacent, other metal sheet ( 36 ) dipping and with a feed ( 64 ) along the peripheral edge areas ( 46 . 48 ) to be led. Wärmekollektormodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufenden Randbereiche (46, 48) durch ein Schweißverfahren unter gleichzeitigem Zusammenpressen der umlaufenden Randbereiche (46, 48) miteinander verbunden sind.Heat collector module according to one of the preceding claims, characterized in that the peripheral edge regions ( 46 . 48 ) by a welding process with simultaneous compression of the peripheral edge regions ( 46 . 48 ) are interconnected. Wärmekollektormodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupterstreckungsfläche zumindest einen gewölbten Abschnitt (26) aufweist.Heat collector module according to one of the preceding claims, characterized in that the main extension surface at least one curved portion ( 26 ) having. Wärmekollektormodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Metallblech (38) in dem Bereich innerhalb der Stufe (42) mindestens einen Abstandhalter (49) aufweist, der durch eine Auswölbung (50) des Metallbleches (38) in Richtung zu dem jeweils anderen Metallblech (36) gebildet wird, wobei die Auswölbung (50) flächig an dem jeweils anderen Metallblech (36) anliegt und im Bereich der Anlagefläche mit dem jeweils anderen Metallblech (36) verbunden ist.Heat collector module according to one of the preceding claims, characterized in that at least one metal sheet ( 38 ) in the area within the stage ( 42 ) at least one spacer ( 49 ), which by a bulge ( 50 ) of the metal sheet ( 38 ) in the direction of the other metal sheet ( 36 ) is formed, wherein the bulge ( 50 ) flat on the other metal sheet ( 36 ) and in the region of the contact surface with the respective other metal sheet ( 36 ) connected is. Wärmekollektormodul gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abstandhalter (49) im Bereich der Anlagefläche durch Rührreibschweißen, durch Laserschweißen, durch Widerstandsschweißen, durch Plasmaschweißen oder durch Kleben mit dem jeweils anderen Metallblech (36) verbunden ist.Heat collector module according to claim 8, characterized in that at least one spacer ( 49 ) in the area of the contact surface by friction stir welding, by laser welding, by resistance welding, by plasma welding or by gluing with the other metal sheet ( 36 ) connected is. Wärmekollektormodul gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abstandhalter (49) im Bereich der Anlagefläche mit dem jeweils anderen Metallblech (36) durch Rührreibschweißen mit einem rotierenden Schweißpin (58) verbunden ist, insbesondere dass bei dem Rührreibschweißverfahren ein den Schweißpin (58) umgebender Druckstempel in Verbindung mit einem Gegenhalter die Anlagefläche und das Metallblech (36) zusammenpresst und der rotierende Schweißpin (58), der im Wesentlichen senkrecht zu der Erstreckungsebene der Anlagefläche ausgerichtet ist, von der Seite eines Metallbleches (38) durch dieses Metallblech (38) hindurch in das angrenzende, andere Metallblech (36) eingetaucht wird.Heat collector module according to claim 8 or 9, characterized in that at least one spacer ( 49 ) in the region of the contact surface with the respective other metal sheet ( 36 ) by friction stir welding with a rotating welding pin ( 58 ), in particular that in the friction stir welding process a welding pin ( 58 ) surrounding plunger in conjunction with a counterholder the contact surface and the metal sheet ( 36 ) and the rotating welding pin ( 58 ), which is aligned substantially perpendicular to the plane of extension of the abutment surface, from the side of a metal sheet ( 38 ) through this metal sheet ( 38 ) through into the adjacent, other Metal sheet ( 36 ) is immersed. Wärmekollektormodul gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abstandhalter (49) im Bereich der Anlagefläche mit dem jeweils anderen Metallblech (36) durch ein Schweißverfahren unter gleichzeitigem Zusammenpressen der Anlagefläche des Abstandhalters (49) und des jeweils anderen Metallbleches (36) verbunden ist.Heat collector module according to one of claims 8 to 10, characterized in that at least one spacer ( 49 ) in the region of the contact surface with the respective other metal sheet ( 36 ) by a welding process with simultaneous compression of the contact surface of the spacer ( 49 ) and the other metal sheet ( 36 ) connected is. Wärmekollektormodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Metallbleche (36, 38; 38') insgesamt in dem Bereich (44; 44') innerhalb der Stufe(n) (42; 42') mindestens eine Einlassöffnung (32; 32') und mindestens eine Auslassöffnung (34; 34') aufweisen, insbesondere dass das jeweilige Metallblech (36, 38; 38') in dem Bereich um die Einlassöffnung (32; 32') und/oder Auslassöffnung (34; 34') stutzenförmig nach außen geformt ist.Heat collector module according to one of the preceding claims, characterized in that the two metal sheets ( 36 . 38 ; 38 ' ) in total in the area ( 44 ; 44 ' ) within the stage (s) ( 42 ; 42 ' ) at least one inlet opening ( 32 ; 32 ' ) and at least one outlet opening ( 34 ; 34 ' ), in particular that the respective metal sheet ( 36 . 38 ; 38 ' ) in the area around the inlet opening ( 32 ; 32 ' ) and / or outlet opening ( 34 ; 34 ' ) is formed nozzle-shaped outward.
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