DE2603811A1 - Solar energy collector for homes - is formed from single elements with interconnected fluid carrying parts - Google Patents
Solar energy collector for homes - is formed from single elements with interconnected fluid carrying partsInfo
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Abstract
Description
Anordnung von Sonnenkollektoren Arrangement of solar panels
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung von flussigkeitsgefüllten Sonnenkollektoren zur zusätzlichen Wärmeenergieausnützung, insbesondere an Wohnhäusern, mit Anschlüssen an ein bestehendes Heizungssystem.The present invention relates to an arrangement of liquid-filled Solar collectors for additional thermal energy utilization, especially in residential buildings, with connections to an existing heating system.
Zur Umwandlung von Sonneneinstrahlung in thermische Energie werden sogenannte Sonnenkollektoren benützt. Sie bestehen im Prinzip aus flüssigkeitsgefüllten Röhren, welche mit einer strahlungsabsorbierenden, d.h. dunkel gefärbten Oberfläche versehen sind, wobei durch Sonneneinstrahlung die Flüssigkeit erwärmt und einem Verbraucher oder einem Speicher zugeführt wird. Zur Herabsetzung der Wärmeverluste werden die flüssigkeitsgefüllten Röhren auf der Rückseite gut isoliert und zur Verminderung eine Konvektivkühlung auf der Vorderseite mit einer Glasplatte abgedeckt. Durch das Anbringen einer besonderen Beschichtung können die Strahlungsverluste der Absorberplatte verringert werden, welche zwar im Spektrum des Sonnenlichts die Strahlung gut aufnimmt, jedoch die Energie im Wärmebereich kaum abstrahlt.Used to convert solar radiation into thermal energy so-called solar collectors are used. In principle, they consist of liquid-filled Tubes with a radiation-absorbing, i.e. dark-colored surface are provided, whereby the liquid is heated by solar radiation and a Consumers or a memory is supplied. To reduce heat losses will the Liquid-filled tubes on the back well insulated and to reduce convective cooling on the front with a glass plate covered. By applying a special coating, the radiation losses the absorber plate are reduced, which although in the spectrum of sunlight the Absorbs radiation well, but hardly radiates the energy in the heat area.
Die bekannten Ausführungen von Sonnenkollektoren werden vorwiegend auf den Dachpartien von Gebäuden angebracht. Dadurch ergeben sich insbesondere bei der Erstellung grosser Anlagen Schwierigkeiten im Hinblick auf die vorhandene Fläche. Ganz besonders schwierig wird dieses Problem bei Hochhäusern mit Flachdächern.The known designs of solar panels are predominant attached to the roof sections of buildings. This results in particular at the construction of large systems Difficulties with regard to the available space. This problem becomes particularly difficult in the case of high-rise buildings with flat roofs.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnungen ist, besonders in geographischen Zonen, wo im Winter die Temperatur unter den Gefrierpunkt absinkt, darin zu erblicken, dass spezielle Einrichtungen geschaffen werden müssen, um das System vor dem Einfrieren zu schützen. Dies geschieht vorwiegend dadurch, dass die Sonnenkollektoren mit einer besonderen Flüssigkeit gefüllt werden, welche einen tiefen Gefrierpunkt aufweist. Dadurch ist es jedoch erforderlich, einen zusätzlichen Wärmeaustauscher zu verwenden, wodurch die Installationskosten stark erhöht werden.Another disadvantage of the known arrangements is, especially in geographical areas where the temperature drops below freezing in winter, to see that special facilities have to be created to do this Protect system from freezing. This mainly happens because the Solar panels are filled with a special liquid, which is a has a deep freezing point. However, this requires an additional To use heat exchangers, which greatly increases the installation costs.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung von flüssigkeitsgefüllten Sonnenkollektoren zu schaffen, deren Anbringung einfach ist, bei welchen ein Einfrieren während der kalten Jahreszeit verhindert wird, ohne dass besondere Frostschutzmittel der Flüssigkeit beigegeben werden, und welche nach einem Baukasten-System angeordnet werden können, sodass eine spätere Erweiterung der Anlage ohne besondere Umbauten möglich ist.It is the object of the present invention to provide an arrangement of to create liquid-filled solar panels that are easy to install, which prevent freezing during the cold season without special antifreeze agents are added to the liquid, and which after a Modular system can be arranged so that a later expansion of the system is possible without special modifications.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Sonnenkollektoren aus einzelnen Elementen bestehen, deren flüssigkeitsführende Teile untereinander verbunden sind und die Elemente markisenartig zusammenklappbar, ein- und ausfahrbar angeordnet sind und eine Abschlussplatte aufweisen.The aforementioned object is achieved according to the invention in that the solar collectors consist of individual elements, their liquid-carrying Parts are connected to each other and the elements can be folded up like awnings, Are arranged retractable and extendable and have an end plate.
Der Vorteil der erfindungsgemässen Anordnung ist insbesondere darin zu erblicken, dass beispielsweise an Gebäuden, welche Wohnzwecken dienen, für die einzelnen Wohnungen die entsprechende Heizungsfläche individuell ausgelegt werden kann. Die ein- und ausfahrbare, sowie schwenkbare Ausbildung der Sonnenkollektoren ermöglicht es, je nach Sonnenstand und Wärmebedarf die Fläche der Sonnenkollektoren zu vergrössern oder zu verkleinern und der jeweiligen Tageszeit anzupassen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass insbesondere in der Winterzeit die Sonnenkollektoren eingefahren werden können, wobei bei einem nachträglichen Anbau der zusammengeklappte Sonnenkollektor eine Art Kasten bildet, während bei Einbauten in neu zu errichtende Gebäude im Mauerwerk entsprechende Aussparungen vorgesehen werden können, sodass auch bei Frostgefahr ein Einfrieren der Flüssigkeit im Sonnenkollektor nicht eintritt.The advantage of the arrangement according to the invention is in particular therein to see that, for example, on buildings that serve residential purposes for the individual apartments, the corresponding heating surface can be designed individually can. The retractable, retractable and pivotable design of the solar collectors allows the area of the solar collectors to be adjusted depending on the position of the sun and heat demand to enlarge or reduce and to adapt to the respective time of day. A Another advantage is that the Solar panels can be retracted, with a subsequent attachment of the folded Solar collector forms a kind of box, while in the case of built-in components in new buildings Building in the masonry appropriate recesses can be provided so that Even if there is a risk of frost, the liquid in the solar collector does not freeze.
Gemäss einer weiteren Ausbildungsform der erfindungsgemässen Anordnung sind die flüssigkeitsführenden Teile des Sonnenkollektors durch flexible Verbindungsleitungen miteinander verbunden und an den einzelnen Elementen drehbare Leitungskupplungen vorgesehen.According to a further embodiment of the arrangement according to the invention are the liquid-carrying parts of the solar collector through flexible connection lines interconnected and rotatable line couplings on the individual elements intended.
Die Anordnung von drehbaren Leitungskupplungen an den einzelnen Elementen bringt beim Ein und Ausfahren der Sonnenkollektoren eine Entlastung der flexiblen Verbindungen, durch welche die flüssigkeitsführenden Teile untereinander verbunden sind. Gleichzeitig wird dadurch das Ein- und Ausfahren der markisenartig ausgebildeten Sonnenkollektoren wesentlich erleichtert und das Auftreten von Undichtigkeiten zwischen den einzelnen Elementen vermieden.The arrangement of rotatable line couplings on the individual elements brings a relief of the flexible ones when extending and retracting the solar collectors Connections through which the liquid-carrying parts are connected to one another are. At the same time the retraction and extension of the awning-like Solar panels greatly facilitates and the occurrence of leaks between the individual elements avoided.
Ferner wird vorteilhafterweise die Abschlussplatte der einzelnen Sonnenkollektoren als Lichtreflektor ausgebildet.Furthermore, the end plate of the individual solar collectors is advantageously designed as a light reflector.
Durch diese Ausbildung wird vermieden, dass bei ausgefahrenen Sonnenkollektoren der Raum stark abgedunkelt ist, da durch die als Lichtreflektor ausgebildete Abschlussplatte zusätzlich Licht in den Raum gerichtet werden kann.This training avoids that when the solar panels are extended the room is heavily darkened because of the cover plate designed as a light reflector additional light can be directed into the room.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt.Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing shown in simplified form.
Es zeigt: Fig. 1 einen markisenartig ausgebildeten Sonnenkollektor, welcher aussen an der Hauswand befestigt ist, Fig. 2 einen Sonnenkollektor gemäss Fig. 1, welcher in aie Hauswand eingesetzt ist, Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines teilweise ausgefahrenen Sonnenkollektors, Fig. 4 einen eingefahrenen Sonnenkollektor, Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht eines einzelnen Sonnenkollektorelementes, Fig. 6 eine Verbindung der einzelnen Sonnenkollektorelemente untereinander.It shows: FIG. 1 an awning-like solar collector, which is attached to the outside of the house wall, FIG. 2 shows a solar collector according to FIG Fig. 1, which is inserted in aie wall, Fig. 3 is a perspective view a partially extended solar collector, Fig. 4 a retracted solar collector, 5 shows a perspective partial view of an individual solar collector element, Fig. 6 a connection between the individual solar collector elements.
In den Figuren sind gleiche Teile mit denselben Bezugszahlen versehen.In the figures, the same parts are provided with the same reference numbers.
Gemäss Fig. 1 ist mit 1 eine Gebäudetwand bezeichnet, an deren Aussenseite ein Kasten 2 zur Aufnahme eines markisenartig ausgebildeten Sonnenkollektors 3 angebracht ist. Der Sonnenkollektor 3 besteht aus einzelnen Elementen 4 und weist eine Abschlussplatte 5 auf. Zur Halterung des Sonnenkollektors 3 sind Führungsstangen 6 vorgesehen. Die in den einzelnen Elementen 4 befindliche Flüssigkeit wird über Zuleitungen 7 und Ableitungen 8 mit dem im Gebäude befindlichen (nicht dargestellten) Heizungs-und Warmwassersystem verbunden.According to Fig. 1, 1 designates a building wall, on the outside a box 2 for receiving an awning-like solar collector 3 attached is. The solar collector 3 consists of individual elements 4 and has an end plate 5 on. Guide rods 6 are provided to hold the solar collector 3. the Liquid located in the individual elements 4 is via feed lines 7 and Outlets 8 with the heating and heating (not shown) located in the building Connected hot water system.
In der Fig. 2 ist ein gleicher Sonnenkollektor 3 wie in der Fig. 1 beschrieben, so angeordnet, dass der Kasten 2 in der Gebäudewand 1 versenkt eingelassen ist.In FIG. 2 there is a solar collector 3 which is the same as in FIG. 1 described, so arranged that the box 2 is sunk in the building wall 1 is.
Die Fig. 3 zeigt einen Sonnenkollektor 3, dessen einzelne Elemente 4 ausgefahren sind, wobei die Elemente 4 miteinander durch flexible Verbindungsleitungen 9 miteinander verbunden sind. Zum Ein- und Ausfahren sind die einzelnen Elemente 4 an Mehrfachscherengelenken 10 befestigt.Fig. 3 shows a solar collector 3, its individual elements 4 are extended, the elements 4 being connected to one another by flexible connecting lines 9 are connected to each other. The individual elements are used to extend and retract 4th attached to multiple scissor joints 10.
Die Fig. 4 zeigt den Sonnenkollektor 3 in eingefahrenem Zustand, wobei die einzelnen Elemente 4 in den Kasten 2 fächerartig eingeklappt sind, und nach aussen hin durch die Abschlussplatte 5 abgedeckt werden.Fig. 4 shows the solar collector 3 in the retracted state, wherein the individual elements 4 are folded like a fan in the box 2, and after be covered on the outside by the end plate 5.
Das in der Fig. 5 im Schnitt dargestellte Element 4 besteht aus einem kastenartig ausgebildeten Flüssigkeitsbehälter, welcher oben mit einer transparenten Platte 11, vorzugsweise einer Glasplatte abgedeckt ist und dessen Unterseite eine reflektierende Schicht 12, sowie eine Isolierstoffschicht 13 aufweist. An beiden Längsenden des Elementes 4 sind drehbare Leitungskupplungen 14 angeordnet, auf welche die flexiblen Verbindungsleitungen 9 aufgesteckt werden.The element 4 shown in section in FIG. 5 consists of a box-like liquid container, which with a transparent top Plate 11, preferably a glass plate is covered and its underside a reflective layer 12, as well as an insulating material layer 13. At both Longitudinal ends of the element 4 are rotatable line couplings 14 arranged on which the flexible connecting lines 9 are attached.
Die Fig. 6 zeigt die Verbindung der einzelnen Elemente 4, welche über die drehbaren Leitungskupplungen 14 und die flexiblen Verbindungsleitungen 9 miteinander verbunden sind und an deren Längsseiten Gelenke 15 vorgesehen sind, welche ein Zusammenklappen der einzelnen Elemente in eingefahrenem Zustand in den Kasten 2 ermöglichen.Fig. 6 shows the connection of the individual elements 4, which over the rotatable line couplings 14 and the flexible connecting lines 9 to one another are connected and on the longitudinal sides of which joints 15 are provided, which collapse allow the individual elements in the retracted state in the box 2.
Die Betriebsweise der erfindungsgemässen Anordnung von Sonnenkollektoren ist folgende: An einem Gebäude, beispielsweise einem bereits älteren Wohnhaus werden an der Aussenwand vorzugsweise oberhalb der Fensteröffnungen die in die Kästen 2 eingesetzten und eingefahrenen markisenartig ausgebildeten Sonnenkollektoren 3 befestigt.The mode of operation of the arrangement of solar collectors according to the invention is the following: On a building, for example an older one Residential houses are preferably on the outer wall above the window openings in the boxes 2 inserted and retracted awning-like solar panels 3 attached.
In der Gebäudewand 1 sind Oeffnungen vorgesehen, in welchen die Zuleitungen 7 und Ableitungen 8 für die in den Elementen 4 befindliche Flüssigkeit eingesetzt sind. Diese Zuleitungen 7 und Ableitungen 8 werden an das bestehende Heizungs- und Warmwasserversorgungs-System des Hauses, bzw. der Wohnung angeschlossen. Zur seitlichen Unterstützung der Sonnenkollektoren 3 sind Führungsstangen vorgesehen. Bei Wärmebedarf und während der Sonnenscheindauer werden die Sonnenkollektoren 3 nach vorne ausgefahren, sodass sie gleichzeitig als ein Sonnenschutz für die Wohnung dienen. Am äusseren Ende des Sonnenkollektors ist die Abschlussplatte 5 vorgesehen, deren dem Gebäude zugekehrte Seite vorzugsweise als Reflektor ausgebildet ist, wodurch eine zu starke Abdunklung des Raumes hinter dem Fenster vermieden wird, da das einfallende Sonnenlicht von der Reflexionsschicht in den Raum projiziert wird. Das Aus- und Einfahren des Sonnenkollektors 3 kann sowohl manuell als auch mit Motorkraft erfolgen, bzw. kann die Steuerung auf optischelektrischem Wege erfolgen.In the building wall 1 openings are provided in which the supply lines 7 and 8 discharges for the liquid located in the elements 4 are used are. These feed lines 7 and 8 discharge lines are connected to the existing heating and Hot water supply system of the house or apartment connected. To the side Guide rods are provided to support the solar panels 3. When heat is required and during the sunshine duration, the solar panels 3 are extended to the front, so that they also serve as sun protection for the apartment. On the outside End of the solar collector, the end plate 5 is provided, the building facing side is preferably designed as a reflector, whereby a too strong Darkening of the room behind the window is avoided because of the incident sunlight is projected into the room by the reflective layer. The extension and retraction of the Solar collector 3 can be done both manually and with motor power, or can the control is carried out optoelectrically.
Bei neu zu erstellenden Gebäuden kann oberhalb der Fenster eine Aussparung in der Gebäudewand 1 vorgesehen werden, in welche der Kasten 2 für die Aufnahme des Sonnenkollektors 3 eingesetzt wird. Ebenso können die Anschlüsse für die Zuleitungen 7 und Ableitungen 8 vorgesehen werden.In the case of new buildings to be created, a recess can be made above the window be provided in the building wall 1 in which box 2 for the inclusion of the solar collector 3 is used. The connections for the supply lines 7 and 8 discharge lines are provided.
Weiterhin ist es möglich, die markisenartig ausgebildeten Sonnenkollektoren auch schwenkbar anzuordnen, sodass beispielsweise an der Südseite eines Gebäudes auch ein Ausschwenken nach Osten bzw. Westen möglich ist, um eine grösstmögliche Ausnützung der anfallenden Sonnenenergie, auch bei auf- und untergehender Sonne zu ermöglichen.It is also possible to use the awning-like solar collectors can also be swiveled so that, for example, on the south side of a building Swiveling to the east or west is also possible, to the greatest possible extent Utilization of the solar energy, even when the sun rises and sets to enable.
Insbesondere bei der Anbringung des Kastens 2 für die Sonnenkollektoren 3 innerhalb der Gebäudewand 1 ist ein Einfrieren der in den einzelnen Elementen 4 befindlichen Fldssigkeit während der Frostperiode nicht zu erwarten. Bei einer Anordnung des Kastens 2 ausserhalb der Gebäudewand kann ein Einfrieren der Flüssigkeit in den Elementen 4 des Sonnenkollektors 3 während der Kälteperiode dadurch vermieden werden, dass ein relativ kleines Heizelement mit Gebläse Warmluft zwischen die einzelnen Elemente 4 im eingefahrenen Zustand bläst.Especially when attaching the box 2 for the solar panels 3 inside the building wall 1 is a freezing in the individual elements 4 not to be expected during the frost period. At a Arrangement of the box 2 outside the building wall can freeze the liquid avoided in the elements 4 of the solar collector 3 during the cold period that a relatively small heating element with blower hot air between each Elements 4 blows in the retracted state.
Der vorbeschriebene Erfindungsgegenstand ist auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungen nicht beschränkt. So könnte beispielsweise anstelle der in Fig. 5 gezeigten Ausbilaung eines Elementes Li ein anderes, bekanntes Element eines Sonnenkollektors verwendet werden.The above-described subject matter of the invention is based on that in the drawings The embodiments shown are not restricted. So could for example instead of the formation of an element Li shown in FIG. 5, another, known one Element of a solar collector can be used.
Claims (5)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |