DE2529095A1

DE2529095A1 - Hohles, auf daechern oder anderen sonnenbestrahlten flaechen anbringbares plattenelement

Info

Publication number: DE2529095A1
Application number: DE19752529095
Authority: DE
Inventors: Geb Nirschl Erna Mari Daeumler
Original assignee: DAEUMLER GEB NIRSCHL ERNA MARIA; STIEHLE FRANZ JOSEF
Current assignee: DAEUMLER GEB NIRSCHL ERNA MARIA; STIEHLE FRANZ JOSEF
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1975-06-30
Publication date: 1977-01-27
Also published as: DE2529095C2

Description

Hohles, auf DEchern oder anderen sonnenbestrahlten Flächen anbringbares Plattenelement Die Erfindung betrifft ein hohles, auf Dächern oder anderen sonnenbestrahlten Flächen anbringbares Plattenelement zum Gewinnen der einstrahlenden Sonnenenergie.
Bei direkter Sonneneinstrahlung nehmen die Oberflächen von Dächern Temperaturen von 100 °C und mehr an. Diese an sich kostenlos zur Verfügung stehende Energie auszunutzen, ist das Anliegen der vorliegenden Erfindung. Es sind bereits viele Versuche unternommen worden, diese Sonnenenergie auszunutzen.
Die dabei gefundenen Lösungen sind z.T. sehr kostspielig, insbesondere was die direkte Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie mittels sogenannter Fotozellen angeht. Auch sind bereits eine Reihe von Vorschlägen gemacht worden, diese Sonnenenergie auf direktem Wege zum Aufheizen von strömenden Medien, z.B. Flüssigkeiten oder Gasen, zu verwenden, die diese Energie an die Wärmeverbraucherstellen weiterleiten. So ist es z.B. aus der DT-OS 2 309 307 bekannt, im Zwischenraum eines unterhalb eines mit Ziegeln gedeckten Daches ein System von Rohrschlangen vorzusehen, welches von Wasser durchströmt wird und dabei die durch die Sonneneinstrahlung gewonnene Wärme ins Innere des Hauses abführt. Diese Art der Wärmegewinnung ist durch die dabei auftretenden Wärmeverluste im Übertragungssystem zwischen Dach und Rohrleitungen relativ unwirtschaftlich.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, diese überall vorhandene Sonnenenergie mit vernünftigen Mitteln und ohne allzu großen technischen Aufwand für die Energieversorgung von Haushalten und anderen kleineren Energieverbraucherstellen, insbesondere auch für die Aufbringung von Grundwärme in Heiz- und Warmwasserversorgungsanlagen, zu verwenden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das auf Dächern oder anderen sonnenbestrahlten Flächen angebrachte Plattenelement die äußere Form einer herkömmlichen Dachabdeckplatte bzw. Verkleidungsplatte aufweist und wie eine solche in bekannter Weise verlegbar ist, daß es eine obere Wand aus einem die Sonnenenergie absorbierenden Material, eine untere Wand sowie Seitenwände aus eienm wärmedämmenden Material, sowie eien von diesen Wänden umschlossenen Hohlraum aufweist, in welchen ein Fluid zum Abführen der aufgenommenen Sonnenenergie fließt, und daß zum Herstellen einer kreislaufbildenden Verbindung zwischen den einzelnen benachbarten Plattenelementen äeweils eine Ein- und Auslaßöffnung für das Fluid in den Bereichen vorgesehen ist, in denen sich die im Verband verlegten Plattenelemente mindestens teilweise flächig berühren bzw. sich teilweise überdecken.
Dabei soll die obere Wand des Plattenelements aus einem gut wärmeleitenden Material bestehen, welches auf seiner Außenseite eine dunkle, matte Oberfläche aufweist, was beispielsweise sehr einfach durch ein an seiner äußeren Oberfläche mattschwarzes Blech erreicht wird. Alle übrigen Teile des Plattenelements, isnbesondere Bodenteil und Seitenwände sowie die eine gleichmäßige Verteilung des Fluids und gegebenenfalls eine Wirbelbildung erzeugenden Schikanen können aus Kunststoff bestehen, welcher sehr leicht zu verformen und selbst wärmedämmend ist, welcher aber gegebenenfalls zur Erzielung einer sehr hohen Wärmedämmung inner- oder außerhalb der Wandteile mit einem hochwärmedämmenden Material, insbesondere einem geschäumten Kunststoff beschichtet werden kann. Dem aus Kunststoff bestehenden Bodenteil kann in einfacher Weise auch ein zur Verbindung dieser Bodenelemente dienender, in das korrespondierende Loch in der oberen, vorzugsweise aus Blech bestehenden Wand einsteckbarer, federelastisch verdickt ausgebildeter Stutzen angeformt werden.
Mit der vorliegenden Erfindung lassen sich bei der Ausnutzung von Sonnenenergie zu Heizzwecken, beispielsweise bei Wohnhäusern, Schwimmbädern, Treibhäusern oder dergleichen oder zur Aufbringung von Grundwärme bei Warm- und Heißwasserbereitungsanlagen ganz erhebliche Investitionskostensenkungen erzielen, da die sowieso notwendige, nunmehr aber hohl ausgebildete Dachabdeckplatte zugleich für die Wärmeübertragung von Sonnenenergie an das in den Abdeckplatten strömende Fluid verwendet wird. Die erfindungsgemäße Dachabdeckplatte kann insbesondere aus ästhetischen Grirnden eine herkömmliche Dachziegelform aufweisen, die nunmehr hohl ist und aus einem anderen als Ziegelmaterial besteht, dabei aber auch noch den Zweck eines Dachziegels, nämlich das Gebäude vor den Unbilden des Wetters zu schützen, erfüllt.
Die einzelnen erfindungsgemäßen Dachplattenelemente sind untereinander über die fluiddichten Anschlußstutzen zu einem, bezüglich der ganzen Dachfläche gesehen, das Dach vertikal oder horizontal durchströmenden Kreislauf zusammengeschlossen. Der für eine einfache Steckverbindung zwischen den einzelnen Plattenelementen sorgende, an einer Stelle federelastisch verdickt ausgebildete Stutzen gewährleistet die Austauschbarkeit von einzelnen schadhaft gewordenen Plattenelementen und verbessert dabei auch den gegenseitigen Halt der einzelnen Dachplattenelemente auf dem Dach.
Der Fluidkreislauf wird durch Zwangsumwälzung mittels einer Pumpe erzeugt. Zweckmäßig ist es, den Hauptanschlußstutzen für die Zuleitung des zu erwärmenden Fluids sowie den Hauptanschlußstutzen für die Ableitung des erwärmten Fluids in den bzw. aus dem Gesamtkreislauf am Dach nebeneinander anzuorden, um dadurch doppelte MauerdurchbrUche und Leitungsschlitze im Mauerwerk zu ersparen. Größere Dachflächen werden zweckmäßigerweise in mehrere solcher Kreisläufe unterteilt, weil das erwärmte Fluid am Ende eines sehr langen Kreislaufs wegen des immer geringer werdenden Temperaturgefälles zwischen der sonnenerhitzten Oberfläche der Plattenelemente und dem Fluid nicht mehr in der Lage ist, noch Wärme in beachtlichem Ausmaß aufzunehmen. Mit der erfindungsgemäßen Plattenelement-Anlage kann an Sonnentagen kaltes Leitungswasser von 8 bis 10 OC auf eine Temperatur von 18 bis 55 0C und darüber aufgeheizt werden. Die erfindungsgemäße Anlage kann aber auch, insbesondere in Verbindung mit einer Wärmepumpe an sonnenlosen Tagen Wärmeenergie gewinnen.
Im Winter können die erfindungsgemäßen Plattenelemente zur Vermeidung von Frostschäden von dem Fluid entleert werden.
Die nunmehr mit Luft oder auch mit einem anderen technisch sinnvollen Gas gefüllten Plattenelemente sorgen dann sogar für eine willkommene Wärmedämmung, da bekanntlich in dünnen Schichten vorliegende Gase hervorragende Wärmedämmer sind, was auch bei den bekannten Doppelglasscheiben mit eingeschlossener Luftschicht technisch genutzt wird.
Die Erfindung soll nun im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. In der einzigen Figur sind mit dem Bezugszeichen 1 die einzelnen hohlen Plattenelemente, welche eine herkömmliche Dachziegelform sowie deren Größe und etwa auch deren Gesamtdicke aufweisen, bezeichnet. Die untere Wand 2, die Seitenwand 3, sowie die einzelnen an der unteren Wand 2 angeformten Schikanen 4 zum gleichmäßigen Verteilen des die Plattenelemente durchströmenden Fluids bestehen aus Kunststoff, und können in einem einzigen Arbeitsgang hergestellt werden. Die stegartigen Schikanen 4 dienen gleichzeitig als Aussteifelemente für den unteren Boden 2, so daß das Plattenelement 1 dadurch eine größere Tragfähigkeit bekommt. die obere, Sonnenstrahlen-absorbierende Wand 5 besteht aus einem matt-schwarzen Blech, welches an den nach innen gezogenen, oberen Flanschen 3a der Seitenwand 3 und an den Oberkanten der stegartigen Schikanen 4 fluiddicht angeklebt ist. Es kann selbstverständlich auch jede andere Verbindungsmöglichkeit in Betracht kommen, welche zu einer fluiddichten Verbindung zwischen der oberen Wand 5 und den oberen Flanschen 3a führt. Die fluidmäßige Verbindung zwischen den einzelnen Plattenelementen 1 ist durch jeweils einen, in das Loch 6 in der oberen Wand 5 eingesteckten, an seinem freien Ende federelastisch verdickt ausgebildeten Stutzen 7 hergestellt, der gegebenenfalls an seinem zwischen der federelastischen Verdickung 8 und der unteren Wand 2 liegenden Hals eine Ringdichtung 9 aus Moosgummi aufweist.

Claims

Patent ansprüche

1.Hohles, auf Dächern oder anderen sonnenbestrahlten Flächen anbringbares Plattenelement zum Gewinnen der einstrahlenden Sonnenenergie, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Plattenelement (1) die äußere Form einer herkömmlichen Dachabdeck-oder Verkleidungsplatte aufweist und wie eine solche in bekannter Weise verlegbar ist, daß es eine obere Wand (5) aus einem die Sonnenenergie absorbierenden Material, eine untere (2) sowie Seitenwände (3) aus einem wärmedämmenden Material, sowie einem von diesen Wänden umschlossenen Hohlraum aufweist, in welchem ein Fluid zum Abführen der aufgenommenen Sonnenenergie durchleitbar ist, und daß zum Herstellen einer kreislaufbildenden Verbindung zwischen den einzelnen benachbarten Plattenelementen (1) jeweils eine Ein- und Auslaßöffnung (6) für das Fluid in den Bereichen vorgesehen ist, in denen sich die im Verband verlegten Plattenelemente mindestens teilwesie flächig berühren.

2. Plattenelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Durchströmen der Platte (1) zum gleichmäßigen Verteilen des Fluids über den gesamten Hohlraum und gegebenenfalls zur Wirbelbildung Schikanen (4) eingebaut sind.

3. Plattenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand (5) aus einem gut wärmeleitenden Material besteht, welches auf seiner Außenseite eine dunkle und matte Fläche aufweist.

4. Plattenelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand (5) aus einem an seiner Oberseite schwarzen, matten Blech besteht.

5. Plattenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Wand (2) sowie die Seitenwände (3) aus Kunststoff bestehen, welche gegebenenfalls zur Erzielung einer sehr hohen Wärmedämmung innen und/oder außen mit einem wärmedämmenden Material beschichtet sind.

6. Plattenelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Wand (2) sowie die Seitenwände (3) statt aus Kunststoff aus Blech bestehen, welches wärmedämmend beschichtet ist.

7. Plattenelement nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen einer kreislaufbildenden, fluiddichten, gegebenenfalls leicht lösbaren Verbindung der Plattenelemente (1) die obere Wand (5) Jeweils ein Loch (6) und die untere Wand (2) jeweils einen diesem Loch (6) zugeordneten und in dieses Loch (6) einsteckbaren, an einer Stelle federelastisch verdickt ausgebildeten Stutzen (7) aufweist.

8. Plattenelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der an einer Stelle federelastisch verdickt ausgebildete Stutzen (7) aus dem gleichen Material wie die untere Wand (2) besteht und an diese angeformt ist.

9. Plattenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei vertikal geführtem Fluidkreislauf die Ein- und Auslaßöffnung (6) des Plattenelements (1) in dem oberen und unteren Überdeckungsbereich angeordnet ist.

10. Plattenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei horizontal geführtem Fluidkreislauf die Ein- und Auslaßöffnung (6) des Plattenelements (1) in den seitlichen Überdeckungebereichen angeordnet ist.

11. Plattenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Kombination einer oberen oder unteren Ein- oderAuslaßöffnung (6) mit einer seitlichen Ein- oder Auslaßöffnung eine Richtungsänderung des Fluiskreislaufs erreichbar ist.

12. Plattenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Dachabdeckplatte verwendetes Plattenelement (1) eine herkömmliche Dachziegelform aufweist und deren Zweck erfüllt.

13. Plattenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Dachabdeck- oder Verkleidungsplatte verwendetes Plattenelement (1) auch jede andere Verbundflächen-bildende, vielecke Form aufweist.

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