DE202011002145U1

DE202011002145U1 - Montagevorrichtung für einen Solarkollektor

Info

Publication number: DE202011002145U1
Application number: DE202011002145U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2021-02-01

Abstract

Montagevorrichtung für einen Solarkollektor (1), umfassend eine Glasabdeckung (2), einen Absorber mit mindestens einem Strömungskanal (3) für ein Wärmeträgermedium und Anschlüssen an einen mit einem Wärmeträgermedium gefüllten Kreislauf, eine Wärmeisolierung (4) auf der Rückseite sowie wahlweise einen umlaufenden Einfassungsrahmen im Randbereich, dadurch gekennzeichnet, dass der Solarkollektor (1) von einem selbsttragenden Rahmen (5) eingefasst und daran fixiert ist, und dass der Rahmen (5) in der Tiefe so ausgeführt ist, dass ein sich im Wesentlichen über die Rückseite des Solarkollektors (1) erstreckender offener Raum (6) ausgebildet ist.

Description

Die Neuerung betrifft eine Montagevorrichtung für einen Solarkollektor nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.
Solarkollektoren dienen zur Gewinnung von Wärmeenergie für die Gebäudeheizung oder Warmwasserbereitung. Sie bestehen in der Regel aus einem Kollektorrahmen zum Einfassen einer Glasabdeckung und zur Aufnahme einer rückseitigen Kollektorwanne mit integrierter Wärmedämmung sowie einem Absorberblech mit Strömungskanälen für ein Wärmeträgermedium, dessen Anschlussrohrleitungen an mindestens zwei Stellen die Kollektorwanne durchdringen. Diese Solarkollektoren sind komplett vormontiert und anschlussfertig.
Bedingt durch Energieeinsparungsverordnungen und den allgemeinen Trend zur verstärkten Nutzung von Solarenergie werden die auf einem Gebäude installierten solarthermischen Kollektorflächen immer größer. Dabei steht oftmals die solarthermischen Kollektorfläche dem Bedarf an einer zusätzlichen photovoltaischen Solarmodul-Fläche zur Stromerzeugung gegenüber. Es hat sich beispielsweise bei flächenmäßig begrenzten Dachflächen als vorteilhaft erwiesen, solarthermische Kollektorflächen auch an Wänden anzubringen, weil die vertikale Solarkollektor-Anordnung besonders zum Einfangen der Strahlung der Wintersonne günstig ist.
Die vorhandenen Konstruktionsprinzipien, nämlich die standardmäßigen Solarkollektoren mit Schienen und hakenartigen Haltern am bauseitigen Untergrund zu befestigen, bereiten allerdings an Fassaden Schwierigkeiten, welche vermehrt mit einem Vollwärmeschutz versehen werden. Diese Probleme entstehen insbesondere dadurch, dass der Vollwärmeschutz aus nicht tragfähigen Schaum- und Dämmstoffen aufgebaut ist, und dass zudem möglichst keine Kältebrücken durch Halte- und Befestigungsvorrichtungen entstehen sollen, welche den Vollwärmeschutz durchdringen. Abhilfe kann bisher immer nur mit verschiedenen, speziell auf Einzelfälle abgestimmten Befestigungsvorrichtungen geschaffen werden, die an die jeweilige spezielle Einbausituation angepasst sein müssen. Eine Serienproduktion ist kaum möglich, der Logistikaufwand ist bisher hoch, und eventuell sind Montagefehler wegen der Bauteilvielfalt nicht auszuschließen.
Bei einer freien Aufstellung von Solarkollektoren ist die Standfestigkeit gegen auftretende Windlasten bestimmend. Man kennt dafür unter anderem mit Betongewichten beschwerte oder an Bauwerken befestigte Gestelle aus Metallprofilen, auch um damit einen günstigen Neigungswinkel einzustellen. Allerdings sind diese Gestelle groß und optisch wenig ansprechend, so dass bisher immer versucht wurde, diese abseits der üblichen Bewegungsflächen von Gebäudenutzern, zum Beispiel auf Nebengebäuden, zu platzieren.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Montagevorrichtung für einen flexibel montierbaren Solarkollektor zum Einsatz an Fassaden und zur freien Aufstellung zu schaffen.
Neuerungsgemäß wurde dies mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Gekennzeichnet ist die Montagevorrichtung dadurch, dass der Solarkollektor von einem selbsttragenden Rahmen eingefasst und daran fixiert ist, und dass der Rahmen in der Tiefe so ausgeführt ist, dass ein sich im Wesentlichen über die Rückseite des Solarkollektors erstreckender offener Raum ausgebildet ist. Dieser Raum ist bauseits mit einem Füllstoff auszufüllen, der je nach Anforderung und Einbausituation vor Ort flexibel ausgewählt werden kann.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird der Füllstoff aus einer Gruppe von Schüttgütern und/oder aus einer Gruppe von flächigen, plattenförmigen Formstoffen ausgewählt. Bei flächiger Ausbildung sind die Formate so vorbestimmt, dass nach dem Fügen der Raum weitgehend gefüllt ist. Ergänzend zu den vorstehenden Eigenschaften wird der Füllstoff noch aus einer Gruppe von Materialien mit hohem Eigengewicht und/oder aus einer Gruppe von Dämmstoffen ausgewählt.
Ziel ist es einerseits, eine ausreichende Dämmung auf der Rückseite einzufügen, beispielsweise wenn mindestens eine Montagevorrichtung mitsamt Solarkollektor in eine Fassade integriert wird und in diesem Bereich der Vollwärmeschutz unterbrochen ist. Andererseits ist es bei einer freien Aufstellung des Solarkollektors bedeutend, dass die gesamte Montagevorrichtung über ein möglichst hohes Eigengewicht einen sicheren Stand bei einem gleichzeitig ansprechenden äußeren Erscheinungsbild erreicht. In diesem Fall können Steine einer beliebigen, zur Umgebungsgestaltung passenden Art in den Raum innerhalb der Montagevorrichtung eingefüllt werden. Andererseits kann die Rückseite der Montagevorrichtung auch mit vorgefertigten Bauelementen, beispielsweise Beton- oder Granitplatten oder -blöcken ansprechend gefüllt werden.
So ist in einer vorteilhaften Ausführungsform der sich im Wesentlichen über die Rückseite des Solarkollektors erstreckende offene Raum an seinen Außenseiten mit einer netz- oder stegartigen, am Rahmen fixierten Begrenzung versehen, welche eine kleinere Maschenweite als die Körnung des Füllstoffs aufweist. Ziel ist somit bei einer freistehenden, mit einer Steinschüttung befüllten Montagevorrichtung das Aussehen einer sogenannten Gambione auf der Rückseite der Gesamtanordnung herbeizuführen.
Vorzugsweise ist die Begrenzung des Raumes auf der Rückseite des Solarkollektors zum bauseitigen Befüllen mit Materialien mindestens auf einer Seite lösbar gestaltet und am Rahmen fixiert.
Weiterhin besitzt der Rahmen Befestigungsvorrichtungen zum Fixieren an bauseits zugeordneten Fundamenten, Wänden, Bauteilen und/oder benachbarten Rahmen. Beispielsweise sind Durchbrechungen, Laschen, Nocken, Gewinde oder Rastvorrichtungen dafür vorgesehen.
Befestigt ist der Solarkollektor im Rahmen vorzugsweise durch eine kraftschlüssige Einspannung, so dass sich eine gute Flexibilität des gesamten Verbundes bei thermischen Belastungen ergibt. Alternativ oder ergänzend dazu kann der Solarkollektor auch mit seinem umlaufenden Einfassungsrahmen über Klemm-, Schraub- und/oder Befestigungsvorrichtungen direkt am Rahmen fixiert sein.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Rahmen am Solarkollektor direkt über in dessen rückseitige Isolierung und/oder umlaufenden Einfassungsrahmen eingeschäumte Teilbereiche oder indirekt über Laschen befestigt ist.
Vorteilhafterweise ist der Rahmen mindestens in seiner Tiefe teleskopartig verstellbar, so dass sich ein im Wesentlichen über die Rückseite des Solarkollektors erstreckender offener Raum in seiner Tiefe bzw. seinem Füllvolumen anpassen lässt. Damit kann auch die Tiefe der Aufstandsfläche an der Unterseite direkt beeinflusst werden.
Mit der neuerungsgemäßen Montagevorrichtung wird ein flexibel montierbarer Solarkollektor zum Einsatz an Fassaden und zur freien Aufstellung geschaffen, welcher die Anordnung solarthermischer Kollektorflächen vereinfacht und auf Bereiche an und in der Nähe von Nutzgebäuden ausdehnt, die bisher unter anderem aus optischen Gründen nicht in Frage kamen. Die Gestaltungsmöglichkeiten sind vielfältig, da erst bauseits mit der neuerungsgemäßen Montagevorrichtung die Anpassung an die jeweilige Einbausposition durch ein Füllen des sich im Wesentlichen über die Rückseite des Solarkollektors erstreckenden offenen Raumes erfolgt. Daher entstehen auch keine besonders hohen Transportgewichte, da auf den Logistik-Wegen nur Solarkollektor und Montagevorrichtung gehandhabt werden müssen.
Beim Einsatz freistehender Solarkollektoren und Montagevorrichtungen können mit der Neuerung ganz einfach ansprechende Mauern und Brüstungen gebildet werden, insbesondere wenn Waagerecht-Solarkollektoren zum Einsatz kommen. Deren Höhe entspricht üblicherweise der baurechtlich geforderten Brüstungshöhe und Terrassen sind in der Regel nach Süden gerichtet. So kann die Außenseite die Solarstrahlung absorbieren und die Innenseite bietet einen mauerähnlichen Anblick, der individuell gestaltet werden kann. Neuerungsgemäße Merkmale, welche am Ausführungsbeispiel von thermischen Solarkollektoren beschrieben sind, sind auch auf eine Konstruktion mit einem Photovoltaikmodul übertragbar.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Neuerung dar. Es zeigt:
1: einen vertikalen Schnitt durch eine Montagevorrichtung für einen Solarkollektor und
1: die Anordnung mehrerer Montagevorrichtungen für jeweils einen Solarkollektor zur Ausbildung eines Kollektorfeldes an einer Fassade.
Die Montagevorrichtung ist vorgesehen für einen Solarkollektor 1, umfassend eine Glasabdeckung 2, einen Absorber mit mindestens einem Strömungskanal 3 für ein Wärmeträgermedium und Anschlüssen an einen nicht dargestellten, mit einem Wärmeträgermedium gefüllten Kreislauf, eine Wärmeisolierung 4 auf der Rückseite sowie wahlweise einen umlaufenden Einfassungsrahmen im Randbereich.
Der Solarkollektor 1 ist von einem selbsttragenden Rahmen 5 eingefasst und daran fixiert, wobei der Rahmen in der Tiefe so ausgeführt ist, dass ein sich im Wesentlichen über die Rückseite des Solarkollektors 1 erstreckender offener Raum 6 ausgebildet wird. Dieser ist bauseits mit einem Füllstoff auszufüllen, wobei der Füllstoff aus einer Gruppe von Schüttgütern und/oder aus einer Gruppe von flächigen, plattenförmigen Formstoffen auswählbar ist. Weiterhin kann der Füllstoff aus einer Gruppe von Materialien mit hohem Eigengewicht und/oder aus einer Gruppe von Dämmstoffen ausgewählt werden.
Der Rahmen 5 weist rundum bzw. nach außen hin Befestigungsvorrichtungen zum Fixieren an bauseits zugeordneten Fundamenten, Wänden, Bauteilen und/oder benachbarten Rahmen 5 auf und nimmt nach innen hin den Solarkollektor 1 auf.

Claims

Montagevorrichtung für einen Solarkollektor (1), umfassend eine Glasabdeckung (2), einen Absorber mit mindestens einem Strömungskanal (3) für ein Wärmeträgermedium und Anschlüssen an einen mit einem Wärmeträgermedium gefüllten Kreislauf, eine Wärmeisolierung (4) auf der Rückseite sowie wahlweise einen umlaufenden Einfassungsrahmen im Randbereich, dadurch gekennzeichnet, dass der Solarkollektor (1) von einem selbsttragenden Rahmen (5) eingefasst und daran fixiert ist, und dass der Rahmen (5) in der Tiefe so ausgeführt ist, dass ein sich im Wesentlichen über die Rückseite des Solarkollektors (1) erstreckender offener Raum (6) ausgebildet ist.
Montagevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der sich im Wesentlichen über die Rückseite des Solarkollektors (1) erstreckende offene Raum (6) im Rahmen (5) bauseits mit einem Füllstoff auszufüllen ist.
Montagevorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff aus einer Gruppe von Schüttgütern und/oder aus einer Gruppe von flächigen, plattenförmigen Formstoffen auswählbar ist.
Montagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff aus einer Gruppe von Materialien mit hohem Eigengewicht und/oder aus einer Gruppe von Dämmstoffen auswählbar ist.
Montagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der sich im Wesentlichen über die Rückseite des Solarkollektors (1) erstreckende offene Raum (6) an seinen Außenseiten mit einer netz- oder stegartigen, am Rahmen fixierten Begrenzung versehen ist, welche eine kleinere Maschenweite als die Körnung des Füllstoffs aufweist.
Montagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung des Raumes (6) auf der Rückseite des Solarkollektors (1) zum Befüllen mindestens auf einer Seite lösbar gestaltet und am Rahmen (5) fixiert ist.
Montagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (5) Befestigungsvorrichtungen zum Fixieren an bauseits zugeordneten Fundamenten, Wänden, Bauteilen und/oder benachbarten Rahmen (5) aufweist.
Montagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (5) den Solarkollektor (1) durch eine kraftschlüssige Einspannung aufnimmt.
Montagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Solarkollektor (1) mit seinem umlaufenden Einfassungsrahmen über Klemm-, Schraub- und/oder Befestigungsvorrichtungen direkt am Rahmen (5) fixiert ist.
Montagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (5) am Solarkollektor (1) direkt über in dessen rückseitige Wärmeisolierung (4) und/oder umlaufenden Einfassungsrahmen eingeschäumte Teilbereiche oder indirekt über Laschen befestigt ist.
Montagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (5) mindestens in seiner Tiefe teleskopartig verstellbar ist.