DE2712532A1

DE2712532A1 - Solarheizungsbausatz

Info

Publication number: DE2712532A1
Application number: DE19772712532
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: PANTHERM GmbH
Current assignee: PANTHERM GmbH
Priority date: 1977-03-22
Filing date: 1977-03-22
Publication date: 1978-09-28

Description

Solarheizungsbausatz
Die Erfindung betrifft einen Bausatz für eine Solarheizungsanlage.
Es sind Solarheizungsanlagen bekannt, bei denen der sogenannte "Treibhauseffekt" ausgenutzt wird. Bei diesen Solarheizungsanlagen ist eine lichtdurchlässige Schicht im Abstand von einer Wärmegewinnungsfläche angeordnet. Da der Sonnenenergieeinfall durch die lichtdurchlässige Schicht größer ist als die Rückstrahlung von der Wärmegewinnungsfläche und Abstrahlung nach außen, heizt sich das Luftpolster zwischen der lichtdurchlässigen Schicht und der Wärmegewinnungsschicht stark auf, wobei Temperaturen von weit über 100° erreicht werden können.
Solarheizungsanlagen dieser Gattung sind relativ teuer, so daß sie nicht großflächig ausgebildet werden können. Darüber hinaus lassen die Konstruktionselemente aus statischen Gründen beispielsweise keine vollständige Ausbildung des Daches, z.B. eines Wohnhauses, in Form einer Solarheizungsanlage zu.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Solarheizungsbausatz vorzuschlagern, durch werden Solarheizungsanlagen der in Rode stehenden Art verbessert werden können, und zwar einerseits in Richtung einer preisgünstigeren Ausbildung und andererseits in Richtung einer statischen Verbesserung. Insbesondere soll die Solarheizungsanlage gemäß der Erfindung übliche Dachabdeckungen ersetzen können, d.h. die Solarheizungsanlage soll selbst die Dachabdeckung bilden, so daß die sonst übliche Dachabdeckung eiitfalleii kaiin.
Die Erfindung haut dabei auf der Grundidee auf, daß übliche Blechdächer an und für sich eine hochwertige Wärmegewinnungsfläche für eine Solarheizungsanlage darstellen würden, insbesondere wenn durch Anstrich oder Beschichtung des Blechdaches die Wärmeabsorptionseigenschaften desselben gesteigert werden. Die geschlossene Außenhaut eines Blechdaches darf jedoch nicht verletzt werden. Würden also auf ein Blechdach Triigerelelnellte aufgeschraubt oder sonstwie befestigt, dann besteht die Gefahr einer Rostbildung an dcn Befestigungsstellen, so daß dementsprechend dis Blechdach undicht wird.
Der Bausatz gemäß der Erfindung besteht aus folgenden Elementen; a) streifenförmigen Tafeln die eine Wärmegewinnungsfläche bilden, welche in wärmeleitenden Kontakt mit ein Wärmeaustauschmedium, führenden Rohren, Schläuchen oder Durchflußkanälen steht; b) ein Trägerelement, das eine Längskantenverbindung für die streifenförmigen Tafeln bildet oder iii dieselbe eingreift; c) lichtdurchlässige Platten otler Vorhänge, die von dciii Trägerelement im Abstand von den streifenförmigen Tafeln gehalten werden.
Bevorzuge Ausführungsformen des Gegenstandes des Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüche.
Die Zeichnungen dienen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung der weiteren Erläuterung des Gegenstandes der Erfindung. Es zeigen: Fig. 1 eine schaubildliche Teilschnittansicht einer ersten Ausführungsform einer aus dem Bausatz montierten Solarheizungsanlage; Fig. 2 einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform unter Weglassung der Wärmegewinnungsfläche; Fig. 3 schaubildlich eine dritte Ausführungsform; Fig. 4 schaubildlich ein bei der dritten Ausführungsform verwendetes Trägerelement.
Das in Fig. 1 dargestellte Trägerelement besitzt einen im wesentlichen H-förmigen Querschnitt. Auf den oberen Stegteil 1 des Querschnittes sind unter Zwischenanlage eines elastischen Dichtungsmaterials 2 Glasplatten 3 aufgelegt. Die Verbindungsstelle zwischen den Glasplatten 3 wird von einer rinnenförmigen Abdeckung 4 abgedeckt, die unter Zwischenlage eines weiteren elastischen Dichtungsstreifens 5 an die Glasplatten 3 mittels einer Schraube 6 angedrückt wird, so daß also die Glasplatten zwischen der rinnenförmigen Abdeckung 4 und dem oberen Stegteil 1 des Trägerelementes eingespannt sind. Die Schraube 6 greift in eine Bohrung 7 ein. Die Bohrungen 7 sind dabei in regelmäßigen Abständen an der Oberseite des Mittelsteges des Trägerelementes vorgesehen.
Der Fußteil 8 des Trägerelementes besitzzt eine schlitzförmige Aufnahme 9, welche die umgebördelte Verbindungsstelle 11 von Tafeln 12 und 13 aufnimmt. Zwerkmäßigerweise wird dabei über die Verbindungsstelle 11 ciii elastischer Streifen oder ein entsprechender Formkörper 14 aufgesetzt, so daß sich also der Fußteil 8 des Trägerelementes über den elastischen Streifen 14 an den Tafeln 12 und 13 abstützen kanii.
Damit vermieden wird, daß die aus den Glasplatten 3 gebildete Abdeckung sich unter einem starken Windsog von den Tafeln 12 und 13 abheben kann, wird die Verbindungsstelle 11 in regelmäßigen Abständen durchbohrt. In dem Mittelsteg des Trägerelementes werden fluchtende Bohrungen vorgesehen, so daß durch den Mittelsteg des Trägerelementes und die Bohrung der Verbindungsstelle 11 jeweils eine Schraube 15 gesteckt werden kann, die durch eine Schraubenmutter 16 gesichert wird. Durch Anziehen der Schrauben 16 wird weiterhin der Mittelsteg des Trägerelementes zusammengepreßt, so daß die Aufnahme 9 verengt wird. Dadurch ergibt sich eine satte Anlage und eine entsprechende Einspannung der Verbindungsstelle 11 in der Aufnahme 9.
Die vorzugsweise als Strangpreßteile hergestellten Tafeln 12 und 13 besitzen omegaförmige Hochwölbungen 17, in welche Rohre oder Schläuche 18 eingespreizt sind. Der Durchmesser der Rohre 18 beträgt vorzugsweise 10 - 11 111101. I)i< Rohre 18 verlaufen iii einem Abstand von etwa 10 - 15 cin voneinander.
In dein Zwischenraum zwischeii doii Glasplatten 3 uiid den Tafelii 12 und 13 steigt bei auffallender Sonnenstrahlung unter dem bekannten "Treibhauseffekt" die Temperatur auf beispielsweise über 100°C an.
Ijeitet man nun ein Wärmeaustauschmedium, z.B. Wasser, Sollle oder Luft, dadurch die Rohre 18, dann kann dieses Wärmeaustauschmedium zur Raumheizung, Aufheizung von Gebrauchswasser oder Schwimmbecken Verwendung finden. Da die Tafeln 12 und 13 aus einem gut wärmeleitenden Material, z.B. aus Metall, bestehen, ist ein hervorragender Wärmeübergang auf das Wärmeaustauschmedium gewährleistet.
Die Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, daß die Glasabdeckung auch nachträglich angebracht werden kann. Es ist auch nicht erforderlich, daß sich die Glasabdeckung über das gesamte DAch erstreckt. Ohne Glasabdeckung bilden die Tafeln 12 und 13 bereits eine geschlossene Dachhaut, die sämtliche Anforderungen, die an diese Dächer zu stellen sind, erfüllt. Aus dem Dach kann jedoch bereits in den Sommermonaten soviel Wärme entnommen werden, daß beispielsweise ein Schwimmbad beheizt werden kann. Durch nachträgliches Aufsetzen der Trägerelemente auf die Verbindungsstelle 11 der Tafeln 12 und 13 und Anbringen der Glasplatte 3 kann dann die Wärmegewinnung auf den erforderlichen Bedarf gesteigert werden, so daß beispielsweise zumindest in der Übergangszeit auch eine Raumbeheizung ermöglicht wird.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform eines Trägerelementes unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform dadurch, daß der Mittelsteg bei 19 verlängert ist und abgeschräfte stegförmige Vorsprünge 21 besitzt. Nach Auflegen der Dichtstreifen 2 und 5 und der Glasplatten 3 wird eine im Querschnitt U-förmige Kunststoffleiste 22 z.B. durch Hammerschläge auf die Verlängerung 19 aufgeproßt, bis die Vorsprünge 21 in entsprechende Rinnen der Kunststoffleiste 22 eingerastet sind.
Anstelle von Glasplatten 3 können auch lichtdurchlässige Vorhänge verwendet werden. In diesem Fall besitzt dann der obere Stegteil 1 des Trägerelementes eine Hohlnut, in welcher die Vorgänge gleiten.
Wenn die Außentemperatur soweit abfällt, daß eine Wärmegewinnung nicht mehr sinnvoll erscheint, und wenn Schneefall zu befürchten ist, können die Vorgänge dann zurückgezogen werden.
Es können auch bestehende Blechdächer, wie sie insbesondere für Industriebauten in großem Umfang verwendet werden, nachgerüstet werden. Anstelle der Rohre 18 werden dann z.B. Kunststoffschläuche verwendet, die auf das Dlechdach aufgelegt werden.
Die Figuren 3 und 4 erläutern, daß als Trägerelement und als Auflage- bzw. Verbindungselement für die Tafeln 12 und 13 besonders gestaltete Schienen 23 verwendet werden können, Voll denen eine in Fig. 4 dargestellt ist. Die Scliieiie 23 besteht einstückig aus einem U-Profilkörper 24 niit seitlich abstehenden Lappen 25. Die Lappen 25 sind in regelmäßigen Abschnitten bei 26 eingeschnitten und hochgebogen. Die Tafeln 12' und 13' sind an ihren gegenüberliegenden Kanten 27 und 28 gegensinnig etwa halbkreisförmig gekrümmt. Die Kanten 27 und 28 umschließen je ein Rohr 29, das einerseits als Trägerelement für die Tafeln 12' und 13' und aitdererseits dem m Durchfluß eines Wärmeaustauschmediums dient. Die Rohre 29 verlaufen durch die Einschnitte 26 des Trägerelementes 23 und stützen sich jeweils an der Kante des Einschnittes in dem U-förmigen Hauptteil ab, wenn die aus den Tafeln 12' und 13' und deii Itohren 29 gebildete Kette in Richtung des Pfeiles 31 gespannt wird. Da jeweils eiiie der Tafeln 12' und 13', wie aus der Zeichnutig ersichtlich, auf einen der Lappen 25 aufliegt, während der nächstfolgende Lappen 25 die nächstfolgende Tafeln 12' bzw. 13' übergreift, ist gewährleistet, daß die Tafeln 12' und 13' gegen Verschiebungen senkrecht zur Flächennormale, d.h. sowohl nach unten beispielsweise beim Betreten des Daches oder bei Schneelast als auch nach oben unter einem Windsog fixiert sind. Seitliche Verschiebungen sind ebenfalls ausgeschlossen, da die Trägerschienen23 in regelmäßigen Abständen auf einen Dachstuhl angeordnet und beispielsweise durch Vernagelung ihrer Lappen 25 an denselben befestigt sind.
Auf die obere Mittelfläche 32 der Trägerschiene werden nun unter Zwischenlage eines elastischen Dichtstreifens 33 Glasplatten 3 aufgelegt, die ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1, unter Zwischenlage eines weiteren Dichtstreifens 5 mittels einer im Querschnitt halbrundförmigen Abdeckschiene 4 und Schrauben 6 eingespannt werden. Die Schrauben 6 greifen ilt Bohrungen 34 eilt, die itt regelmäßigen Abständen auf der Mittelfläche 32 der Tragschiene 23 angeordnet sind. Den Bohrungen sind nicht dargestellte, beispielsweise aufgeklebte Kontermuttem zugeordnet.
Die Tafeln 12 und 13 können aus Blech, aus Alulminium oder aus Aluminiumlegierungen oder auch aus Kunststoff bestehen. Sie können im Strangpreßverfahren hergestellt werden. Die in dett Figuren 3 und 4 dargestellte Lösung hat noch den besonderen Vorteil, daß ein bereits montiertes Dach ohne Schwierigkeiten wieder abgebaut und an anderer Stelle neu errichtet werden kann. Sie eignet sich dementsprechend auch für Behelfsbauten,die nur vorübergehend eingesetzt werden, z.B. für Wohnbaracken oder Krankenhausbaracken in Katastrophengebieten. Auch wenn keine Wärmeentnahme aus dem Dacherwünscht wird, können die Rohre 29 dazu ausgenützt werden beispielsweise in tropischen Zonen bei starker Hitze das Dach zu kühlen.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Dausatz für eine Solarheizungsanlage, bestehend aus einer Kombination folgender Elemente: a) streifenförniige Tafeln (12, 13; 12', 13'), die eine Wärniegewinnungsfläche bilden, welche in wärnieleitendem Kontakt mit ein Warmeaustauschmedium führenden Rohren (18, 29), Schläuchen oder Durchflußkanälen steht; b) ein Trägerelement (1, 23), das eine Längskantenverbindung für die streifenförmigen Tafeln (12, 13; 12' , 13') bildet oder in dieselbe eingreift; c) lichtdurchlässige Tafeln (3) oder Vorhänge, die von dem Trägerelement (1, 23) im Abstand voll den streifenförmigen Tafeln (12, 13; 12', 13') gehalten werden.
2. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die streifenförmigen Tafeln (12, 13) nach oben abgebogene Längskanten besitzen, die durch Umschlag oder Bördelung miteinander verbunden sind und daß das Trägerelenient (1) eine Aufnahme besitzt, die in die Längskantenverbindung der straifenförmigen Tafeln (12, 13) eingreift und sich an derselben abstützt.
3. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (23) Aussparungen (26) besitzt, durch welche Rohre (29) oder stangenförmige Elemente hindurchgeführt sind, in welche die streifenförmigen Tafeln (12', 13') so eingehängt werden, daß eine verspannbare Kette gebildet wird.
4. Bausatz nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Trägerelemenet (23) seitlich abstehende Lappen (25) besitzt, weiche die Ränder der straifenförmigen Tafeln (12', 13') aufnehmen.
5. Bausatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (25) versetzt und gestuft allgeordnet sind, so daß eiiier der Lappen (25) den Rand einer der streifenförmigen Tafeln (12', 13') übergreift, während der nachfolgende Lappen (25) an der Unterfläche des nach folgenden streifenförmigen Tafel (12', 13') anliegt.
6. Bausalz nach Ansprüchen 3 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Trägerelement (23) im wesentlichen einen U-förmigen Querschnitt mit einer mittleren Auflagefläche (32) für die Glasplatten (3) besitzt.
7. Bausatz nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Trägerelelllellt (1) ini Querschnitt T-förmig, H-förmig oder winkelförmig ausgebildet ist, daß der Fußteil (8) des Querschnitts eine Aufnahnie (9) besitzt, die in die Längskantenverbindung (11) der streifeiifiirinigen Tafeln (12, 13) eingreift und daß der obere Steg (1) des Querschnitts lichtdurchlässige Platten (3) oder Vorhänge im Abstand von den streifenförmigen Platten (12, 13) hält.
8. Bausatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahnie (9) schlitzförmig ausgebildet ist.
9. Bausatz nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelsteg des Trägerelementes Bohrungen besitzt, durch die Schrauben (15) geführt sind, welche in entsprechende Bohrungen der Verbindungsstelle (11) eingreifen.
10. Bausatz nach Ansprüchen 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß ein Abdeckstreifen (4) vorgesehen ist und daß Glasplatten(3) zwischen dem Abdeckstreifen (4) und dem oberen Stegteil (1) des Trägerelementes oder der mittleren Auflageflächen (32) des Trägerelementes (23) eingespannt sind.
11. Bausatz nach Anspruch 1, d dadurch g e k e n n z c e i c h n e t , daß der Mittelsteg des Trägerelementes eine Verlängerung (19) besitzt auf die ein Formteil (22) aufgepreßt ist, welches die Glasplatten (3) einspannt.
12. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die streifenförmigen Tafeln (12', 13') S-förmig ausgebildet sind und daß die Ränder (27, 28) der streifenförmigen Tafeln (12', 13') gegensinnig halbkreisförmig gekrümmt sind.