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Anordnung einer Mehrzahl von Sonnenkollektoren
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Es sind Sonnenkollektoren bekannt, die in der Art von Dachflächen
fenstern in die Dachfläche eingebunden werden. Eine solche Anordnung bietet sich
aus verschiedenen Gründen an.
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Erstens sind die Sonnenkollektoren auf der Oberseite durch eine Glasscheibe
verschlossen, die dicht in einem Rahmen gefaßt ist, für dessen Befestigung im Dachbereich
auf die von Dachflächenfenstern bekannte Technik zurückgegriffen werden kann. Zweitens
befindet sich an der Unterseite der Sonnenkollektoren die eigentliche Kollektorplatte,
die mit einem
Rohrsystem zur Zu- und Ableitung des Wärmeträgermediums
verbunden werden muß. Es erschien zweckmäßig, diesen technisch komplizierteren und
anfälligeren Teil geschützt unterhalb der Dachhaut unterzubringen. Drittens ist
für den Anschluß der Sonnenkollektoren ein Paar von Sarmtilerleitungen erforderlich,
die sich über die gesamte Länge der Kollektoranordnung erstrecken, damit jeder einzelne
Kollektor daran angeschlossen werden kann. Diese Saminelleitungen müssen vor Wärmeverlusten
geschdtzt werden, was ebenfalls am besten im Schutze der Dachhaut geschehen kann.
Demgegenüber würde eine Verlegung der vollständigen Sonnenkollektoren auf die Oberseite
des Daches Probleme bezüqlich des dichten und steifen Aufbaus der Sonnenkollektoren
gegenüber den einwirkenden Windkräften bringen; die Sammelleitungen bedürfte eines
wetterfesten Wärmeschutzes oder es wären bei jedem Sonnenkollektor zwei aufwendige
und anfällige Leitungsdurchführungen durch die Dachhaut erforderlich.
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Jedoch hat auch die eingangs erwähnte ordnung der Sonnenkollektoren
in der Dachhaut mit unter der Dachhaut liegendes Verteilersyslem Nachteile, weil
die Einbindung in die Dachhaut aufwendig ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung einer Mehrzahl
von Sonnenkollektoren auf einem Dach oder dergleichen, die parallel zueinander mit
einem Paar durchgehender Sammler strörnungsverbunden sind, zu schaffen, die weniger
aufwendig herzustellen ist.
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Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Sonnenkollektoren
außerhalb der Dachhaut angeordnet und unter Verwendung von in ihnen vorgesehenen,
durchgehenden Strömungskanälen als Sammler unmittelbar miteinander strömungsverbunden
sind.
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Diese Anordnung ermöglicht es, die Kollektoren fabrikmäßig montage
fertig vorzubereiten. An der Montagestelle brauchen sie lediglich befestigt und
miteinander verbunden zu werden.
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Die aufwendige Einbindung in die Dachhaut entfällt. Außerdem werden
auch die oben genannten, scheinbaren Nachteile einer Außenanordnung von Sonnenkollektoren
vermieden: Weil die Sammler in die ohnehin auf der Unterseite wärmeisolierten Sonnenkollektoren
einbezogen werden, brauchen sie nicht gesondert mit einer Wärmeisolierung versehen
zu werden und es entfällt die Einzelverbindung der Sonnenkollektoren mit den Sammlern,
Man braucht lediglich benachbarte Kollektoren miteinander zu verbinden, wofür nur
extrem kurze leitungsstücke erforderlich sind, die vor übermäßigen Wärmeverlusten
leicht geschützt werden können. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß das
Flüssigkeitsvolumen der von den Kollektoren gesonderten Sammelleitungen entfallen
kann, was in unseren Breiten mit relativ kurzer und stark wechselnder Sonnenscheindauer
von hoher Bedeutung für die Wirtschaftlichkeit des gesamten Systems ist, wobei das
Mediuo innerhalb des Samulers . Ilon durch die Sonneneinstrahlung erwärmt wird und
nicht erst durch Medienaustausch.
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Vorteilhafterweise sind die durchgehenden Strömungskanäle der Sammler
in die Kollektorplatten in der bisher schon bekannten Weise einbezogen, indem nämlich
die Nollektorplatten zwei an gegenüberliegenden Rändern durchgehende Kanäle aufweisen,
von denen jeder nicht nur wie bisher an einem Ende, sondern an beiden Enden einen
nach außen führenden Anschluß aufweist. Wenn nach einem weiteren Merkmal die nach
außen
führenden Anschlüsse jeweils miteinander fluchten, können
die Anschlüsse benachbarter, gleichartiger Sonnenkollektoren unmittelbar, d.h. ohne
wesentliche, den Strömungsweg und das Flüssigkeitsvolumen verqrößernde Leitungsstückew
miteinander verbunden werden.
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Selbstverständlich messen die :;onnenkollektoren oberhalb der Dachhaut
dicht und steif und im übrigen ausreichend wärmegeschützt ausgeführt werden. Dies
kann nach der Erfindung in eLnfacher, robuster und billiger Weise dadurch geschehen,
daß jeder Sonnenkollektor von einem von stranggepreßten, eckverbundenen Profilleisten
gebildeten Rahmen eingeschlossen ist, der auf der Unterseite mit Kunstharzschaum
aufgeqossen ist.
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Derartige Profilleisten kann iran ohne großen Aufwand mit hoher Genauigkeit
und großer Steifigkeit austühren. Der einzige Problempunkt kann die Eckverbindung
stirn, die durch die Ausfüllung des Rahmens mit Kunstharzschaum jedoch entlastet
wird, weil die Ausschaumung sowohl die Diagonalkrafte als auch verwindende Kräfte
aufzunehmen vermag. Cleichzeitig wirkt die Ausschäumung abdichtend und wärmeschützend.
Dieses Merkmal erfüllt somit drei verscliiedenartigste Forderungen gleichzeitig.
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Zweckmäßigerweise besitzen die Profilleisten des Rahmens einen nach
außen offenen, im Querschnitt -förmigen Profilteil zur Aufnahme von Eckverbindungswinkeln
und Befestigungshaltern, wobei die letzteren ihrerseits mit irgendwelchen auf der
Dachhaut vorgesehenen Defestigungsorgangen verbunden werden können. Dieser Aufbau
qestattet es, auf Schraubverbindungen,
die Montagezeit und kerrosionsfeste,
verhaltnismäßig teure Teile erfordern, weitgehend zu verzichten zu Cunstn von einfachen
und sicheren Steckverbindungen.
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Die Erfindung wird im folgenden näner unter Bezugnahme auf die Zeichnung
erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeisl)iel veranschaulicht. Darin zeigen:
Fig.1 eine Anordnung von Solarkollektoren auf dem Dach eines hauses Fig.2 einen
Querschnitt durch die benachbarten Bereiche zweier Solarkollektc,en und Fig.3 einen
Querschnitt durch den Rand eines Solarkollektors mit Befestigungseinrichtung.
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Auf der Dach fläche des Hauses 1 befindet sich eine Kette von Solarkollektoren
2, die so befestigt sind, daß sie mit kleinem Abstand über der Dachhaut schweben.
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Jeder Solarkollektor wird von einem Rahmen aus vier Aluminium-Profilleisten
3 umqeben, die zwei nach außen ragende Profilteile 4 (Fig. 3) aufweisen, die einander
C-förmig zugewendet sind und eine Aufnahme bilden für den Fuß eines Defestigungshalters
5, der mittels eines Bolzens 6 auf der Dachhaut 1 befestigt ist. Derartige Befestigungseinrichtungen
werden beispielsweise an den oberen und unteren Rändern <ler Solarkollektoren
angeordnet. Wenn in Längsrichtung der wetter keine ivarmedehnungen größeren Maßstabs
aufzunehmen sind, können solche Befestigungseinrichtungen auch an den geneil3ten
Rändern der
Solarkollektoren vorgesehen sein.
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Ferner heben die C-förmiaen Profilteile 4 die Möglichkeit einer bequemen
Eckverbindung der Profilleisten mittels eines Winkelsstücks, dessen Schenkel in
diese Profilteile eingeschoben werden.
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Jede Rahmenleiste 3 weist einen nach innen ragenden, durchlaufenden
Vorsprung 7 auf, oberhalb dessen eine Leiste 8, vorzugsweise aus wärmedänmendem
und elastisch nachgiebigem Material, angeordnet ist. Am oberen Rand ist ein nach
außen ragender Flansch 9 vorgesehen, der zur Befestigung eines Deckrahmens to dient.
Zwischen der Leiste 8 und dem Deckrahmen lo ist ein Diclltungsprofil 11 eingeklemmt,
das um den Rand einer Glasscheibe 12 gespannt ist.
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Unteriialb des inneren orsprungs 7 liegt die Kollektorplatte 13, dic
aus zwei Bleçhen 14 und 15 zllsammengesetzt ist, die miteinander Kanäle 16 einschließen,
die üLer die gesamte Kollektorbreite quer zur Zeichenebene verlaufen. An den Rändern
der Kollektorplatte enden sie in glei.Iifalls zwischen den Blechen 14 und 15 geformten
Sammelkanälen 17, in die an beiden Enden Anschlußstutzen 18 dicht eingesetzt sind.
Die Anschlußstutzen 18 der in der Kette nebeneinander liegenden Solarkollektoren
2 stellern einander jeweils fluchtend mit geringem Abstand gegenüber und können
durch eine Muffe 19 auf einfachste Weise miteinander verbunden werden. Die Stutzen
18 und die Muffe 19 kÖnnen in ihrem frei verlaufenden Bereich gegen Wärmeverluste
isoliert werden. Wegen der Kürze der freien Strecke wird dies jedoch in vielen Fällen
sogar entbehrlich sein.
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Unterhalb der Kollektorplatte 13 befindet sich ein wärmvedämmender
und aussteifender Kunstharzschaum 20, der in Kontakt mit der Kollektorplatte 13
und den umgebenden Rahmenteilen erstarren gelassen wird, so daß er sich dicht an
diese Teile anschließt. Bevorzugt wird Polyurethanschaum wegen seiner Festigkeit
und seiner begrenzten Elastizität.
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Die Sammelkanäle 17 und die dadurch die Muffen 19 verbundEnen Stutzen
18 laufen, wie in Fig.1 gestrichelt angedeutet, durch die gesamte Kette der Solarkollektoren
hindurch. Sie sind an einem Ende der Kette oder auch mittels T- Stücken in einem
mittleren Bereich zwischen zwei Kollektoren in nicht gezeigter Weise durch das Dach
geführt.
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Die erfindungsge.äße Kollektoranordnung ist nicht auf Dachflächen
beschränkt. Sie kann vielmehr an beliebiger Stelle aubertlalb von Dächern angewendet
werden, beispielsweise an Hausfassaden oder in Form einer Sonnenpergeia über Autostellplåtzen.