DE202017000575U1 - Solar ceramic exterior facade - Google Patents

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Abstract

Solar keramische Außenfassade aus Lochtonziegeln mit verbauten Kupferrohrsystem, Dichtungen und optionaler Glasabdeckung dadurch gekennzeichnet, dass diese als Module auf Unterkonstruktionen an Fassaden als Wärmeabsorber und gleichzeitiger Wärmespeicherung eingesetzt werden.Solar ceramic outer facade made of perforated clay bricks with built-copper pipe system, seals and optional glass cover, characterized in that they are used as modules on substructures on facades as a heat absorber and simultaneous heat storage.

Description

Keramische Außenfassade als Sonnenkollektor und Wärmespeicher mit und ohne strahlungsdurchlässiger Verkleidung, in Modulbauweise oder auch als einzelner SonnenkollektorCeramic exterior facade as a solar collector and heat storage with and without radiation-permeable paneling, in modular design or as a single solar panel

Stand der TechnikState of the art

Solarthermie und transparente Wärmedämmelemente zur passiven Beheizung von Gebäuden sind Stand der Technik. Große Energieeinsparungen bei der Warmwasserbereitstellung und eine Heizungsunterstützung während der Heizsaison wurden nachgewiesen. Die größtmögliche Wärmenutzung ist mit der intensiven Sonneneinstrahlung in den Sommermonaten verbunden. In dieser Zeit ist eine Raumheizung kaum notwendig, die Nutzung der entstehenden Wärme durch Sonnenkollektoren wird für Warmwasser oder auch zur Vorratsspeicherung genutzt. Hier ergibt sich ein relevanter Widerspruch, einerseits möchte man in der kälteren Jahreszeit eine größtmögliche Kollektorfläche, auch zur Heizungsunterstützung. Es sollen aber die Kosten für die Kühlung oder die Regelung der Sonneneinstrahlung zur Vermeidung von Überhitzung einer zu groß ausgelegten Solaranlage in den Sommermonaten, die den Warmwasserbedarf bei weitem übersteigt, nicht zur Verschlechterung des Kosten-Nutzungsverhältnisses führen.Solar thermal and transparent thermal insulation elements for passive heating of buildings are state of the art. Large energy savings in hot water supply and heating support during the heating season have been proven. The greatest possible use of heat is associated with the intense sunlight during the summer months. In this time, space heating is hardly necessary, the use of the resulting heat by solar panels is used for hot water or for retention. Here is a relevant contradiction, on the one hand you want in the colder season a maximum collector surface, also for heating support. However, it should not lead to the deterioration of the cost-use ratio, the cost of cooling or the regulation of solar radiation to avoid overheating of a large-scale solar system in the summer months, which far exceeds the hot water demand.

Das der Erfindung zu Grunde liegende ProblemThe problem underlying the invention

Für die Auslegung einer Solar-Warmwasseranlage mit und ohne Heizungsunterstützung spielt eine überwiegend thermische Betrachtungsweise eine große Rolle. Für die Größe einer Solaranlage wird unter anderem die Personenanzahl und der daraus folgende theoretische Warmwasserbedarf mit einer entsprechenden Speichergröße benötigt. Bei einer heizungsunterstützenden Solaranlage muss der Gebäudewärmebedarf und die dafür mögliche Speichergröße mit berücksichtigt werden.For the design of a solar hot water system with and without heating support plays a predominantly thermal approach a major role. For the size of a solar system, among other things, the number of people and the consequent theoretical hot water demand is required with a corresponding memory size. In the case of a heating-assisting solar system, the building heat requirement and the storage capacity that is possible for it must be taken into account.

Das grundsätzliche Problem einer maximaler Solarnutzung mit einem optimierten Speicherungssystem ist, welsche Auswirkungen hat eine mehrtägige Nichtabnahme, der von der Solaranlage zur Verfügung gestellten Wärmemenge.The fundamental problem of maximum solar use with an optimized storage system is, wele impact has a multi-day non-acceptance, the amount of heat provided by the solar system.

Die ErfindungThe invention

Ein in der Hausfassade eingesetzter stranggepresster Lochtonziegel, der bei hoher Temperatur gebrannt wurde, ermöglicht bei Verwendung von Dichtungen (die alterungs- und temperaturbeständig sind) die Montage von großflächigen Solarmodulen und auch individuelle Modulen, die auch vorgefertigt werden können. Die bei der Fertigung der Tonziegelfassade eingebrachten Löcher, unter anderem zur Gewichtsreduzierung, werden bei der Solarnutzung der Außenfassade verwende. In diese Löcher werden Wärmeabnahmerohre, vorwiegend aus Kupfer eingebracht. Die Rohre können je nach eingebrachter Länge parallel oder in Reihe geschaltet werden. Die Besonderheit dieses Systems besteht darin, dass die Keramikplatten eine zeitlos hinterlüftete Fassade sind, die eine Solarnutzung möglich macht, aber optisch nicht im Vordergrund ist.An extruded perforated clay brick used in the house facade, which was fired at high temperature, allows the use of seals (which are aging and temperature resistant), the installation of large-scale solar modules and individual modules that can also be prefabricated. The holes made in the manufacture of the clay brick façade, inter alia for weight reduction, are used in the solar use of the outer facade. Heat sinker tubes, mainly of copper, are inserted in these holes. The tubes can be connected in parallel or in series, depending on the length. The peculiarity of this system is that the ceramic tiles are a timeless ventilated façade, which makes possible a solar use, but is not optically in the foreground.

Durch die Oberflächenbeschaffenheit der Keramik und vor allem den dunklen Farbtöne, sind diese auch ein guter Solarabsorber. Der gebrannte Ton ist ein guter Wärmeleiter und das Fassadenelement hat eine ausreichende Wärmespeicherung, um Schwankungen der Sonneneinstrahlung für einen kontinuierlichen Betrieb auszugleichen. Durch die gute Wärmespeicherung der Tonkeramik und einfache Möglichkeiten der Steuerung der Lochplatten lasst sich eine Temperaturbegrenzung unter 70° erreichen. Damit ergibt es keine zwingende Notwendigkeit, dass bei Nichtabnahme der erzielten Wärmemenge durch das Solarmodul, das Speichervolumen vergrößert oder gekühlt werden muss.Due to the surface finish of the ceramic and especially the dark shades, these are also a good solar absorber. The fired clay is a good heat conductor and the facade element has sufficient heat storage to compensate for variations in solar radiation for continuous operation. Due to the good heat storage of the clay ceramic and simple ways of controlling the perforated plates can be a temperature limit below 70 ° reach. Thus, there is no compelling need for the storage volume to be increased or cooled in the event that the amount of heat generated by the solar module is not removed.

In Sonderfällen kann durch Verwendung von Solarglas, als Montage vor die Keramiklochplatten eine Temperaturerhöhung von 10–20°C je nach Aufwand erreicht werden. Daraus ergibt sich eine Temperaturbegrenzung unter 90°, das ermöglicht einen großflächigen Einsatz zur Solarnutzung mit geringem Aufwand.In special cases, by using solar glass, as a mounting in front of the ceramic perforated plates, a temperature increase of 10-20 ° C can be achieved depending on the effort. This results in a temperature limit below 90 °, which allows a large-scale use for solar use with little effort.

1 – Querschnitt solar-keramisches Fassadenelement 1 - Cross-section solar-ceramic facade element

2 – Verbindungs- und Befestigungselement 2 - Connecting and fastening element

3 – Modul solar-keramische Fassadenelement 3 - Module solar ceramic facade element

4 – Dichtelement 4 - sealing element

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
keramischer Lochtonziegelceramic perforated clay tile
22
Löcherholes
33
Kupferrohrcopper pipe
44
Verbindungs- und BefestigungselementConnecting and fastening element
55
Dichtelementsealing element
66
Arretierungszapfenlocking pin

Claims (7)

Solar keramische Außenfassade aus Lochtonziegeln mit verbauten Kupferrohrsystem, Dichtungen und optionaler Glasabdeckung dadurch gekennzeichnet, dass diese als Module auf Unterkonstruktionen an Fassaden als Wärmeabsorber und gleichzeitiger Wärmespeicherung eingesetzt werden.Solar ceramic outer facade made of perforated clay bricks with built-in copper pipe system, seals and optional glass cover, characterized in that these modules as on Substructures on facades are used as a heat absorber and simultaneous heat storage. Solar-keramische Außenfassade nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Lochtonziegel (1) folgende Maße haben: Plattendicke 30 mm +/– 1,5 mm Standardlängen 500, 450, 400 mm Breite 250 mm Material – gebrannter TonSolar ceramic exterior facade according to claim 1, characterized in that the perforated clay bricks ( 1 ) have the following dimensions: Panel thickness 30 mm +/- 1.5 mm Standard lengths 500, 450, 400 mm Width 250 mm Material - fired clay Solar-keramische Außenfassade nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Montierung der Lochtonziegel (1) entgegen der ursprünglichen Verwendung vertikal und ohne Fugenprofil zur Wasserableitung erfolgt, dafür mit einem Dichtungselement 4 Solar ceramic exterior facade according to one of the preceding claims, characterized in that the mounting of the perforated clay bricks ( 1 ) takes place against the original use vertically and without joint profile for water dissipation, but with a sealing element 4 Solar-keramische Außenfassade nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in die vorhandenen Löcher (2) der Lochtonziegel Wärme-Abnahmerohre montiert werden. Durch die Geometrie der Lochplatte (1), Kupferrohre (3) vom Durchmesser 12–15 mm eingesetzt werden können, diese lassen sich je nach Einsatz parallel oder in Reihe durch Löt-Pressfittings verbinden. Wärme-Transportmedium Wasser-Glykol-Gemisch, Stand der TechnikSolar-ceramic exterior facade according to one of the preceding claims, characterized in that in the existing holes ( 2 ) of the perforated clay tile heat-collecting tubes are mounted. Due to the geometry of the perforated plate ( 1 ), Copper pipes ( 3 ) can be used with a diameter of 12-15 mm. Depending on the application, these can be connected in parallel or in series using solder press fittings. Heat transport medium water-glycol mixture, prior art Solar-keramische Außenfassade nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (5) alterungs- und temperaturbeständig (z. B. Polyrethan) und dem Querschnitt des Lochtonziegels entspricht. Materialstärke 2–4 mm 4 Solar-ceramic exterior facade according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element ( 5 ) resistant to aging and temperature (eg polyethane) and the cross section of the perforated clay brick. Material thickness 2-4 mm 4 Solar-keramische Außenfassade nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass durch Arretierungszapfen (6) auf dem Dichtelement (5) mit den Löchern (2) des Tonziegels gegen Verschiebung gesichert ist. Der Abdichtungsdruck wird dabei durch das Eigengewicht der Lochtonziegels (1) bei senkrechtem Einbau erzeugt.Solar ceramic exterior facade according to one of the preceding claims, characterized in that by Arretierungszapfen ( 6 ) on the sealing element ( 5 ) with the holes ( 2 ) of the clay brick is secured against displacement. The sealing pressure is determined by the weight of the perforated clay brick ( 1 ) produced in vertical installation. Solar-keramische Außenfassade nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungs-Befestigungselement (4) des Lochtonziegels geeignet ist für eine Unterkonstruktion aus Holz oder Aluminium Länge des Bauteils 20 mm Breite des Bauteils 22 m Außenmaß 13 mm, innen 10 mm Material Aluminium 1,5–2 mm Senkbohrlöcher für Schraube 2,5–3 mmSolar ceramic exterior facade according to one of the preceding claims, characterized in that the connection fastening element ( 4 ) of the perforated clay brick is suitable for a substructure made of wood or aluminum Length of the component 20 mm Width of the component 22 m External dimensions 13 mm, inside 10 mm Material aluminum 1.5-2 mm Countersunk holes for screw 2.5-3 mm
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108489122A (en) * 2018-05-23 2018-09-04 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 A kind of tower type solar fused salt heat dump insulation construction
ES2803826A1 (en) * 2019-07-25 2021-01-29 Exagres S A CERAMIC MODULAR SOLAR COLLECTOR (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

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CN108489122A (en) * 2018-05-23 2018-09-04 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 A kind of tower type solar fused salt heat dump insulation construction
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