DE202011051021U1 - Konduktionstragkörper für ein Heiz- oder Kühlpaneel - Google Patents
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Abstract
Konduktionstragkörper (9) aus einem einstückigen Aluminiumstützprofil (1) mit einer ersten und einer zweiten Flachseite (7, 8) und dazwischen angeordn(2) angeordneten Fluidkanälen (10), die mindestens eine Einlassöffnung (11) und Auslassöffnung (12) am Rande der Stützstruktur (2) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumstützprofil (1) als flache ebene Sandwichkonstruktion ausgeführt ist und an den Flachseiten (7, 8) Decklagen (3, 4) für die Stützstruktur (2) aufweist, wobei die Stützstruktur (2) in Expansionstechnik gefertigt und mit den Decklagen (3, 4) fluiddicht verklebt ist, und dass die Fluidkanäle (10) auf einer Flachseite (7, 8) in die Decklage (3, 4) oder in die Decklage (3, 4) und in die Stützstruktur (2) des Aluminiumstützprofil (1) eingearbeitet sind, wobei die Flachseite (7, 8) mit einer fluiddichten Deckschicht (13) verschlossen ist, die mit der Decklage (3, 4) verklebt ist, oder dass die Fluidkanäle (10) in die Wände der Stützstruktur (2) vor dem Expandieren...
Description
- Die Erfindung betrifft einen Konduktionstragkörper aus einem einstückigen Aluminiumstützprofil, mit einer ersten und einer zweiten Flachseite und mit einer zwischen den Flachseiten angeordneten Stützstruktur sowie mit in der Stützstruktur angeordneten Fluidkanälen, die mindestens eine Einlass- und eine Auslassöffnung am Rande der Stützstruktur aufweisen.
- Einstückige plattenförmige Stützprofile sind als Sandwichkonstruktionen mit homogenem Kern, z. B. aus geschäumten Werkstoffen, und mit strukturiertem Kern, z. B. mit wabenförmiger, stegförmiger oder wellblechförmiger Struktur, bekannt, bei denen der Kern als Mittellage zwischen zwei Decklagen aus gleichem oder anderem Material angeordnet ist. Die drei Lagen sind miteinander fest verbunden. Ziel von Sandwichkonstruktionen ist es, unter Einsparung von Material und Gewicht eine verbesserte Tragfähigkeit gegenüber den Ausgangsmaterialien zu erzielen. Sowohl die Decklagen als auch die Kernlage müssen dabei verschiedene Kräfte und Beanspruchungen aufnehmen und in geeigneter Weise aufeinander abgestimmt sein. Der Kern hat die Hauptaufgabe, die beiden Decklagen auf Abstand zu halten und dabei entsprechende Kräfte aufzunehmen. Ferner hat der Kern die Aufgabe, eine Schubübertragung zwischen den Decklagen sicherzustellen, sowie die Decklagen gegen Beulen und Knicken zu stabilisieren. Die Verformungssteifigkeit einer Sandwichplatte wächst mit zunehmender Schubsteifigkeit des Kerns. Die Decklagen zudem haben die Aufgabe, das Biegemoment in Form eines Kräftepaares, d. h. sowohl Zug- als auch Druckkräfte, aufzunehmen.
- Als Material für die Kernlage und die Decklagen wird häufig Aluminium verwendet. Als besonders zweckmäßig hat es sich dabei erwiesen, die Kernlage in einer Wabenstruktur auszuführen, deren Waben im Querschnitt sechseckig ausgebildet sind, wobei die Achsen der Waben orthogonal zu den Decklagen angeordnet sind. Eine derartige Wabenstruktur aus Aluminiumfolie ist beidseitig nur sehr dünn mit Aluminiumblechen kaschiert, wobei die Länge der Waben im wesentlichen die Dicke eines solchen Aluminiumstützprofils bestimmt. Derartige Aluminiumstützprofile haben eine äußerst hohe mechanische Stabilität bei sehr geringem Gewicht und weisen eine hohe Konduktion auf. Unter Konduktion, auch Wärmeleitung oder Wärmediffusion genannt, wird in der Physik der Wärmefluss in einem Feststoff oder in einem ruhenden Fluid infolge eines Temperaturunterschiedes verstanden.
- Aluminiumstützprofile werden als im wesentlichen zweidimensional oder als dreidimensional geformte Bauteile beispielsweise beim Flugzeug-, Automobil-, Caravan-, Schiffs- und Bootsbau eingesetzt. Zu den primären Techniken der Herstellung von sechseckigen Wabenstrukturen aus Schichten, Bahnen oder Folien zählt insbesondere die Expansionstechnik, bei denen das verwendete Material in Intervallen zusammengeklebt und dann expandiert wird. Nach dem Expandieren des Kernes werden die beiden Decklagen stirnseitig mit den Waben des Kernes verklebt. Der Aluminiumwabenkern, der häufig auch als Aluminiumnetz bezeichnet wird, besteht aus einzelnen aufeinandergelegten Streifen aus Aluminiumfolie geeigneter Breite, welche wechselweise so untereinander verbunden sind, dass beim Expandieren, d. h. beim Auseinanderziehen ein netzartiges Gebilde entsteht. Die Aluminiumstreifen sind durch abwechselnde doppelte und/oder einfache Stege miteinander verbunden, wobei die Stege randseitig Sollknicklinien für entsprechende Faltungen quer zu der Erstreckungsrichtung der Aluminiumstreifen aufweisen.
- Das vorstehend beschriebene Aluminiumstützprofil eignet sich hervorragend zum Aufbau eines Konduktionstragkörpers für ein Heiz- oder Kühlpaneel. Das Gebrauchsmuster
DE 92 09 999 U1 offenbart einen Konduktionstragkörper, der zum schnellen und wirksamen Heizen oder Kühlen bei relativ geringem Gewicht und gleichwohl hoher Druckfestigkeit bzw. Steifigkeit anwendbar ist. Das bekannte Heiz- oder Kühlpaneel weist einen Verbundaufbau mit einer eine Wabenstruktur, insbesondere eine Honeycomb-Struktur mit im Querschnitt sechseckigen Wabenzellen aufweisende metallische Kernlage auf, in welche ein sich über die Kernlage hin erstreckender Aufnahmekanal mit einem darin aufgenommenen Heiz- oder Kühlelement ausgebildet ist. Die Kernlage ist von zwei Decklagen abgedeckt, von denen wenigstens eine aus einem Metallmaterial gebildet ist. Der Aufnahmekanal verläuft dabei entlang einer geraden, gekrümmten, gezackten und/oder gestuften Linie über das Paneel hinweg, um die zugeführte, bzw. abgeführte Wärmemenge pro Flächeneinheit des Paneels zu vergrößern. Vorzugsweise verläuft der Aufnahmekanal über die Kernlage hin mäanderförmig. Als Heiz- oder Kühlelement wird beispielsweise eine Rohrleitung verwendet, durch die ein geeignetes kaltes oder warmes Fluid hindurch geleitet wird. Die Rohrleitung wird von den beiden Decklagen übergriffen. - Als Nachteil des bekannten Heiz- und/oder Kühlpaneels wird das aufwändige Herstellungsverfahren angesehen und dass die Rohrleitung und damit das in der Rohrleitung geführte Heiz- oder Kühlfluid nur punktuell mit der Mittellage und/oder den Decklagen verbunden ist. Dies bedingt einen erhöhten Wärmeübergangswiderstand, der unvorteilhaft ist.
- Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen kostengünstigeren effektiver wirkenden Konduktionstragkörper mit einer ersten und einer zweiten Flachseite vorzuschlagen, der aus einem einstückigen Aluminiumstützprofil mit zwei äußeren Decklagen und einer dazwischen angeordneten Stützstruktur hergestellt und insbesondere der Wärmeübergangswiderstand zwischen dem hindurchgeleiteten Fluid und der Stützstruktur und/oder den Decklagen reduziert ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Konduktionstragkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den rückbezogenen Ansprüchen zu entnehmen.
- Kerngedanke der Erfindung ist es, einen direkten Wärmekontakt zwischen dem zur Kühlung oder Heizung verwendeten Fluid und der Stützstruktur bzw. den Decklagen zu ermöglichen. Dabei sollen vorwiegend vorgefertigte Standard-Aluminiumstützprofile oder vorgefertigte Standard-Aluminiumstützstrukturen verwendet werden, in die nachträglich Ausnehmungen als Fluidkänale unter Verzicht auf Rohrleitungen eingebracht werden. Bei dem erfindungsgemäßen Konduktionstragkörper aus einem einstückigen Aluminiumstützprofil sind die Ausnehmungen, d. h. die Fluidkanäle in der Stützstruktur und/oder den Decklagen ausgebildet, die zu mindestens einer am Rande der Stützstruktur oder der Decklagen angeordneten Einlass- und Auslassöffnung für ein temperiertes Fluid führen. Dabei kann die Stützstruktur aus Aluminium eine beliebige Form und eine beliebigen Aufbau aufweisen, wobei jedoch eine wabenförmige Stützstruktur bevorzugt wird.
- Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Fluidkanäle ausgehend von einer Flachseite der Aluminiumstützprofile derart nachträglich in mindestens eine der Decklagen eingebracht, dass sich die Ausnehmungen für die Fluidkanäle allein in der Decklage oder in der Decklage und in der Stützstruktur erstrecken. Dabei übergreift eine auf die äußere Flachseite der entsprechenden Decklage aufgebrachte fluiddichte Deckschicht die in die Tiefe gehenden Ausnehmungen zur Bildung von rohrförmig ausgebildeten Fluidkanälen. Ein durch den Konduktionstragkörper geleitetes Fluid steht dabei in direktem Wärmekontakt mit der Stützstruktur und den beiden Decklagen und der fluiddichten Deckschicht. Die Ausnehmungen für den Fluidkanäle können durch ein spannendes Bearbeitungsverfahren oder mittels eines Laser- oder Wasserstrahlschneidverfahrens einfach erzeugt werden.
- Bei einer weiteren bevorzugten zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konduktionstragkörpers sind die Ausnehmungen für die Fluidkanäle allein in die Wände der Stützstruktur eingebracht und zwar bevor die Stützstruktur expandiert wird. Die Fluidkanäle weisen dabei gegenüber dem vorgesehenen Abstand der Decklagen der Stützstruktur vorzugsweise eine deutlich geringere Höhe auf. Nach dem Expandieren der Stützstruktur und dem Verbinden mit den beiden Decklagen übergreift eine der beiden Decklagen die Stützstruktur auf der die Ausnehmungen für die Fluidkanäle aufweisenden Seite und die andere Decklage die Stützstruktur auf der gegenüberliegenden Seite fluiddicht.
- Bei der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform sind jeweils nur die Zellen der Stützstruktur mit den Fluidkanälen verbunden, die direkt an die Fluidkanäle angrenzen und in die die Fluidkanäle eingreifen. Mit Abstand zu den Fluidkanälen angeordnete Zellen sind fluiddicht mit den Nachbarzellen und mit den beiden Decklagen verbunden, so dass kein in den Fluidkanälen befindliches Kühl- oder Heizmedium in diese isolierten Zellen eindringen kann. Die Fluidkanäle erstrecken sich dreidimensional und fluiddicht zwischen der mindestens einen Einlass- und Auslassöffnung des Konduktionstragkörpers, wobei der Verlauf und der Abstand der Fluidkanäle und die Position der mindestens einen Einlass- und Auslassöffnung beliebig geeignet gewählt werden kann.
- Ein Konduktionstragkörper der vorstehend vorgeschlagenen Art ermöglicht als Konvektor in Form eines Heiz- oder Kühlkörpers eine direkte Wärmeübertragung zwischen einem umgebenden flüssigen oder gasförmigen Medium und dem Konduktionstragkörper, wobei die Wärmeabgabe bzw. die Wärmeaufnahme stark von der Temperaturdifferenz abhängig ist. Der erfindungsgemäße Koduktionstragkörper kann aber auch zur effizienten Temperierung eines beliebigen, insbesondere vorzugsweise flachen plattenförmigen Gegenstandes verwendet werden, der großflächig gut wärmeleitend mit dem Konduktionstragkörper verbunden ist. Der Wärmetausch erfolgt dabei besonders schnell, so dass dem Gegenstand rasch Wärme zugeführt oder entzogen werden kann.
- Wenn Sonnenlicht beispielsweise auf Solarmodule auftrifft, wird die Lichtenergie, die keinen Beitrag zur fotoelektrischen Umwandlung leistet, in Form von Wärme gespeichert, so dass die Wärme der Solarmodule erhöht wird. Bei erhöhter Temperatur arbeiten die Solarzellen der Solarmodule mit geringerem Wirkungsgrad, der durch Kühlung der Solarmodule mittels dem vorgeschlagenen Konduktionstragkörper wieder gesteigert werden kann. Vorzugsweise ist bei dem erfindungsgemäßen Konduktionstragkörper an einer der Flachseiten des Konduktionstragkörpers die Rückseite mindestens eines Solarmoduls befestigt. Abhängig von der Größe des Konduktionstragkörpers und der Solarmodule kann der Konduktionstragkörper ein oder mehrere Solarmodule tragen, die mit dem Konduktionstragkörper gut wärmeleitend verbunden sind.
- Vorzugsweise sind auf derjenigen Flachseite des Konduktionstragkörpers, mit der der Konduktionstragkörper an der Rückseite des mindestens einen Solarmoduls befestigt ist, eine oder mehrere elektrische und/oder thermische Deckschichten angeordnet. Die Deckschichten bestehen vorwiegend aus dünnen Werkstoffschichten und können leitender oder isolierender Natur sein. Solche Werkstoffschichten können auch auf der dem mindestens einen Solarmodul abgewandten Flachseite des Konduktionstragkörpers zusätzlich angeordnet sein.
- Die Decklagen der Stützstruktur sowie die auf den Decklagen optional angeordneten Deckschichten aus einem anderen Werkstoff bestehen aus metallischen und/oder nichtmetallischen Werkstoffen. Die Wahl, die Stärke und die Anordnung dieser Deckschichten aus unterschiedlichen Werkstoffen ist immer von der technischen Verwendung des Konduktionstragkörpers abhängig und kann deshalb in der Anzahl und in der Art der Deckschichten, die als Funktionsschicht wirken, variieren.
- Bei der speziellen Anwendung des Konduktionstragkörpers als Kühl- oder Wärmeelement für Photovoltaikmodule ist die mindestens eine Deckschicht der Decklagen in einer zweckmäßigen Ausführungsvariante aus einem Keramikwerkstoff, vorzugsweise Siliziumnitrit hergestellt. Eine solche Zusatzschicht ist gut wärmeleitend und gleichzeitig elektrisch isolierend. Es ist selbstverständlich, die Deckschicht aus diesem Keramikwerkstoff vorzugsweise auf derjenigen Flachseite des Konduktionstragkörpers anzuordnen, die dem mindestens einen Solarmodul zugeordnet ist.
- Bei einer begünstigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konduktionstragkörpers nehmen die Decklagen und/oder die Deckschichten Montageelemente für eine Fluidzu- und Fluidableitung auf. An den Montageelementen können Anschlusselemente für die Befestigung von Anschlussleitungen oder Verbindungselemente zum Verbinden aneinander angrenzender Konduktionstragkörper angebracht werden.
- Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine der Deckschichten aus einem halbleitenden Material hergestellt. Das Halbleitermaterial kann durchgängig oder unterbrochen auf einer untersten von der Decklage der Stützstruktur getragenen Deckschicht oder gegebenenfalls auf einer auf die unterste Deckschicht aufgebrachten weiteren Deckschicht angeordnet sein und gezielt stromleitend oder stromisolierend geschaltet werden. Dieses Halbeitermaterial ist dazu vorgesehen, Energie aus der Natur zu absorbieren, eine Spannung zu induzieren und damit Strom zu erzeugen.
- Bei einer weiteren günstigen Ausgestaltung der Erfindung weist mindestens eine der Deckschichten Leiterbahnen auf, die vorzugsweise als gedruckte Leiterbahnen ausgeführt sind. Die die Leiterbahnen aufweisende Deckschicht ist als Zwischenschicht unterhalb einer isolierenden Deckschicht vorgesehen. Mittels den Leiterbahnen kann abhängig vom Anwendungsfall ohmsche Wärme produziert werden, sie wirken als alleinige Heizung oder als Zusatzheizung des Konduktionstragkörpers. Die von den dünnen Leiterbahnen gebildete Heizung kann mit gleichgerichteter, mit gepulster oder mit sinusförmiger Spannung versorgt werden, um damit spezielle Strahlungsspektren in Verbindung mit einer Halbleiterschicht oder Keramikschicht zu erzeugen. Dieses Prinzip kann auch in umgekehrter Richtung verwendet werden, um einen Energieeintrag von außen gezielt ähnlich einem Peltierelement zu absorbieren.
- Um die Absorberfunktion eines mit den vorstehenden Merkmalen ausgebildeten Konduktionstragkörpers zu verbessern, kann beispielsweise die äußerste Deckschicht aus einer strahlungsdurchlässigen Folie bestehen. Diese Folie kann neben dem Schutz vor Umgebungseinflüssen auch strahlungsleitende Eigenschaften, wie die eines Primas oder eines Lichtwellenleiters beinhalten.
- Der erfindungsgemäße Konduktionstragkörper, der ein oder mehrere Deckschichten pro Flachseite umfasst, weist vorzugsweise eine Randeinfassung als Verstärkungsschicht auf, die um den Konduktionstragkörper angeordnet und vorteilhafterweise mit Anschlusselementen weiterer Randeinfassungen anderer Konduktionstragkörper verbindbar ist. Die Randeinfassung soll in einer begünstigten Ausführungsform eine zusätzliche Dichtfunktion für Flüssigkeiten bereitstellen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Randeinfassung eines Konduktionstragkörpers mit der Radeinfassung eines anderen Konduktionstragkörpers formschlüssig oder kraftflüssig verbunden wird. Mit dieser Funktion wird die Möglichkeit gegeben, eine beliebig große Konduktionstragfläche aufzubauen.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den Ansprüchen und der beigefügten Zeichnung ergeben. Die einzelnen Merkmale der Erfindung können für sich allein oder zu mehreren bei unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht sein. Es zeigen:
-
1 Ein plattenförmiges einstückiges Aluminiumstützprofil, mit wabenförmig strukturiertem Kern als Stützstruktur und zwei angrenzenden Decklagen; -
2 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Konduktionstragkörpers, mit Fluidkanälen, die von einer Flachseite her eingearbeitet sind, und mit einer auf der Flachseite der entsprechenden Decklage der Stützstruktur angeordneten fluiddichten Deckschicht; -
3 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Konduktionstragkörpers, mit Fluidkanälen, die in die Wände der Stützstruktur vor dem Expandieren der Stützstruktur eingebracht sind; -
4 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Konduktionstragkörpers, mit auf der Deckschicht außen mäanderförmig verlaufend angeordneten Leiterbahnen; -
5 einen erfindungsgemäßen Konduktionstragkörper, der ein Solarmodul trägt; und -
6 einen erfindungsgemäßen Konduktionstragkörper, der an der Rückseite eines Solarmoduls befestigt ist. - In den
1 bis4 ist der erfindungsgemäße Konduktionstragkörper jeweils ohne Randeinfassung dargestellt, um einen Einblick in den Aufbau der Stützstruktur zu ermöglichen. - Die
1 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes plattenförmiges einstückiges Aluminiumstützprofil1 , das als flache ebene Sandwichkonstruktion ausgeführt ist. Das Aluminiumstützprofil1 weist eine wabenförmig ausgebildete Stützstruktur2 auf, die mit einer ersten Decklage3 und einer zweiten Decklage4 verklebt ist. Die Stützstruktur2 umfasst eine Vielzahl von Waben5 , die nebeneinander stehend angeordnet und stirnseitig mit den Decklagen3 ,4 und untereinander seitlich fluiddicht verbunden sind. Die Decklagen3 ,4 und die Stützstruktur2 sind aus Aluminiumblech bzw. Aluminiumfolie hergestellt, wobei die Stützstruktur2 in Expansionstechnik gefertigt ist und eine Anzahl von Folienstreifen6 aufweist, die wechselweise miteinander an gefalteten Stegen mit Knickkanten miteinander dichtend verklebt sind. Die Decklage3 weist eine erste äußere Flachseite7 und die Decklage4 eine zweite äußere Flachseite8 auf, die von der Stützstruktur2 , die als Kern zwischen den beiden Decklagen3 ,4 angeordnet ist, abgewandt sind. - Die
2 ,3 zeigen jeweils einen erfindungsgemäßen Konduktionstragkörper9 , der aus einem in der1 dargestellten Aluminiumstützprofil1 hergestellt ist. Bei beiden Ausführungsbeispielen weist die wabenförmige Stützstruktur2 Fluidkanäle10 auf, die sich mäanderförmig zwischen den Decklagen3 ,4 durch die Waben5 erstrecken. Die Fluidkanäle10 weisen, wie den5 ,6 zu entnehmen ist, endseitig eine Einlassöffnung11 und eine Auslassöffnung12 auf, die am Rand der Stützstruktur2 angeordnet sind. Von der Einlassöffnung11 bis zu der Auslassöffnung12 kann ein in der Zeichnung nicht dargestelltes temperiertes Fluid zum Kühlen oder Heizen durch die Fluidkanäle10 hindurchgeleitet werden. - Bei der Ausführungsform gemäß
2 sind die Fluidkanäle10 auf einer Flachseite7 des Konduktionstragkörpers9 in die erste Decklage3 und stirnseitig in die Waben5 der Stützstruktur2 eingearbeitet. Die Ausnehmungen, die die Fluidkanäle10 bilden, erstrecken sich über die gesamte Dicke der Decklage3 und etwa über die halbe Länge der Waben5 . Auf der Decklage3 ist eine Deckschicht13 angeordnet, die die gesamte Decklage3 übergreift. Die Deckschicht13 ist mit der Decklage3 vollflächig verklebt und verschließt die eingearbeiteten Ausnehmungen für die Fluidkanäle10 fluiddicht nach außen. - Bei der Ausführungsform gemäß
3 erstrecken sich die Fluidkanäle10 nur in der Stützstruktur2 , unmittelbar angrenzend an die Decklage3 . Die eingearbeiteten Ausnehmungen für die Fluidkanäle10 sind in die Wände der Waben5 der Stützstruktur2 eingebracht, bevor die Stützstruktur2 expandiert wird. Nach dem Expandieren wird die erste Decklage3 und die zweite Decklage4 mit der Stützstruktur2 dichtend verklebt, wobei die erste Decklage3 die eingearbeiteten Ausnehmungen für die Fluidkanäle10 längsseits nach außen abdeckt und verschließt. - In der
4 ist eine Variante des in der3 abgebildeten erfindungsgemäßen Konduktionstragkörpers9 dargestellt. Auf der Flachseite7 der Decklage3 sind gedruckte dünne Leiterbahnen14 isoliert von der Decklage3 angeordnet, die mäanderförmig auf der Decklage3 verlaufen. An den Enden der Leiterbahnen4 sind in der Zeichnung nicht dargestellte elektrische Kontaktelemente vorgesehen. Die Leiterbahnen14 bilden ein elektrisches Widerstandsheizelement des erfindungsgemäßen Konduktionstragkörpers9 . Eine in der Zeichnung nicht dargestellte erste Deckschicht isoliert die Leiterbahnen14 gegenüber der Decklage3 und zweite ebenfalls nicht dargestellte Deckschicht deckt die Leiterbahnen14 nach außen hin zum Schutz von Personen und vor Umwelteinflüssen ab. - Die
5 zeigt einen erfindungsgemäßen Konduktionstragkörper9 , der die Elemente eines Solarmoduls trägt, das wie üblich eine vordere Glasplatte15 , eine darunter angeordnete transparente Kunststoffschicht16 , in die eine Solarzellenschicht17 eingebettet ist, und eine Rückseitenkaschierung18 aus einer witterungsfesten Kunststoffverbundfolie aufweist. Die vorstehend aufgeführten Elemente des Solarmoduls sind auf dem Konduktionstragkörper9 angeordnet und gemeinsam mit dem Konduktionstragkörper9 randseitig von einer Randeinfassung19 in Form eines Aluminiumprofilrahmens umgriffen. Das Solarmodul ist auf dem Konduktionstragkörper9 aufgebaut, wobei die Rückseitenkaschierung18 beispielsweise adhäsiv mit dem Konduktionstragkörper9 verbunden ist. Dabei kann der Konduktionstragkörper9 ein oder mehrere auf den in der Zeichnung nicht dargestellten Decklagen3 ,4 der Stützstruktur2 angeordnete Deckschichten13 aufweisen. Die Glasplatte15 , die Kunststoffschicht16 , die Solarzellenschicht17 und die Rückseitenkaschierung18 des Solarmoduls bilden eine dieser Deckschichten13 . - Die
6 zeigt einen erfindungsgemäßen Konduktionstragkörper9 , befestigt an einer Rückseite eines konventionellen Solarmoduls20 , das mit den in der5 veranschaulichten Elementen aufgebaut ist. Das Solarmodul20 weist an seinem Rand einen Tragerahmen21 auf, der das Solarmodul20 mechanisch stabilisiert. Der Konduktionstragkörper9 weist in diesem Fall auf der Flachseite7 der Decklage3 eine als Wärmeleitschicht ausgebildete Deckschicht13 auf. Die Deckschicht13 des Konduktionstragkörpers9 ist mit der Rückseitenkaschierung18 des Solarmoduls20 adhäsiv oder stoffschlüssig verbunden. Die Wärmeleitschicht stellt einen guten Wärmeaustausch zwischen dem Solarmodul20 und dem Konduktionstragkörper9 sicher. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
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- DE 9209999 U1 [0005]
Claims (10)
- Konduktionstragkörper (
9 ) aus einem einstückigen Aluminiumstützprofil (1 ) mit einer ersten und einer zweiten Flachseite (7 ,8 ) und dazwischen angeordneter Stützstruktur (2 ) sowie in der Stützstruktur (2 ) angeordneten Fluidkanälen (10 ), die mindestens eine Einlassöffnung (11 ) und Auslassöffnung (12 ) am Rande der Stützstruktur (2 ) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumstützprofil (1 ) als flache ebene Sandwichkonstruktion ausgeführt ist und an den Flachseiten (7 ,8 ) Decklagen (3 ,4 ) für die Stützstruktur (2 ) aufweist, wobei die Stützstruktur (2 ) in Expansionstechnik gefertigt und mit den Decklagen (3 ,4 ) fluiddicht verklebt ist, und dass die Fluidkanäle (10 ) auf einer Flachseite (7 ,8 ) in die Decklage (3 ,4 ) oder in die Decklage (3 ,4 ) und in die Stützstruktur (2 ) des Aluminiumstützprofil (1 ) eingearbeitet sind, wobei die Flachseite (7 ,8 ) mit einer fluiddichten Deckschicht (13 ) verschlossen ist, die mit der Decklage (3 ,4 ) verklebt ist, oder dass die Fluidkanäle (10 ) in die Wände der Stützstruktur (2 ) vor dem Expandieren der Stützstruktur (2 ) eingebracht sind. - Konduktionstragkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Flachseite (
7 ,8 ) die Rückseite mindestens eines Solarmoduls (20 ) befestigt ist. - Konduktionstragkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf mindestens einer Flachseite (
7 ,8 ) eine oder mehrere elektrisch und/oder thermisch wirkende Deckschichten (13 ) angeordnet sind. - Konduktionstragkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Deckschichten (
13 ) aus metallischen und/oder nichtmetallischen Werkstoffen ausgebildet sind. - Konduktionstragkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Deckschicht (
13 ) aus einem Keramikwerkstoff, vorzugsweise Siliziumnitrid hergestellt ist. - Konduktionstragkörper nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschichten (
13 ) Montageelemente für eine Fluidzu- und Fluidableitung aufnehmen. - Konduktionstragkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Deckschichten (
13 ) aus einem halbleitenden Material hergestellt ist. - Konduktionstragkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Deckschicht (
13 ) Leiterbahnen (14 ), vorzugsweise gedruckte Leiterbahnen, aufweist. - Konduktionstragkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Deckschicht (
13 ) aus einer strahlungsdurchlässigen Folie besteht, die vorzugsweise zusätzliche strahlungsleitende Eigenschaften aufweist. - Konduktionstragkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Randeinfassung (
19 ) als Verstärkungsschicht, vorzugsweise mit Anschlusselementen für weitere Randeinfassungen (19 ) anderer Konduktionstragkörper (9 ), um den Konduktionstragkörper (9 ) angeordnet ist.
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