DE2752994A1

DE2752994A1 - Kollektor

Info

Publication number: DE2752994A1
Application number: DE19772752994
Authority: DE
Inventors: Heinz Sauff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-11-28
Filing date: 1977-11-28
Publication date: 1979-05-31

Description

DR. E. WIEGAND GIPL-MG W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT 27 5 299 A MDNCHEN DlPL-ING. J. GLAESERhaMBURG

KDNIGSTRASSE

2000 HAMBURG 50, ²^* ^N0V* ¹⁹'⁷

TELEFON : 381233 TELEGRAMME: KARPATiNT TELEX: 212979 KARP

W.27404/77 20/vi/ko

Heinz Sauff, Handewitt.

Kollektor

Kollektorplatine in Wellen oder in gerader Form aus Metall, Edelmetall, Kunststoff, Glas oder Kunstglas.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Platine in gewellter oder gerader Form, die zum Einfangen und Transportieren von Sonnenenergie für Wohnhäuser, Büros und Hallen usw. bestimmt ist.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, eine Platine zu schaffen, die eine gewellte oder glatte Oberfläche aufweist, dergestalt, daß sie in Kollektoren als Dachfläche, als Wandelement, als Sonnenschutz und als gleichzeitige Energieeinfangung und als gleichzeitigen Einbruchsschutz, als Wandelement mit außenseitiger Energieeinfangung, dahinterliegender Wärmedämmung

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IANK: DEUTSCHE BANK AG, HAMBURG (BLZ 200TOO00), KONTO NR. 45/18823 ■ POSTSCHECK· HAMBURG 142844-205

und dahinterllegender Platine zum Heizen von Räumen dienen kann. Als Dacheindeckung mit gleichzeitiger Energieeinfangung, dahinterliegender Wärmedämmung und Heizung weist sie eine auf der Innenseite liegende Platine auf.

Die Erfindung bezweckt weiterhin, eine Platine in gewellter oder gerader Form, die in ihrer Gestalt für die Verwendung verschiedener Heizmittel (Wasser, Wasserglykolgemisch, spezielle öle, Warmluft oder Warmgas) nutzbar gemacht werden kann.

Demgemäß bezieht sich die Erfindung auf 'eine Platine in gewellter oder gerader Form, bei der ein plattenartiger Körper vorgesehen ist, der eine vordere wärmeabsorbierende Fläche hat. Dahinter liegen in gleichen Abständen Rohre für das Durchführen des Transportmediums, dahinter eine wärmedämtnende Schicht aus Kunststoffschaum oder ähnlichem Material und dahinter eine Platine in gerader Form und Rohre für die Beheizung von Räumen.

Diese Platine kann mit einem Furnier oder mit Tapeten versehen werden.

Um einen Wärmeverlust nach hinten zu vermeiden, wird auf die Hinterseite der Platine ein Kunststoffschaum in verschiedenen Stärken aufgetragen.

Gegen den Wärmeverlust nach vorn kann man über die Platine eine Scheibe aus Glas, Plexiglas, Polykarb©- nat, glasfaserverstärktem Kunststoff oder eine. Scheibe,

aus
bestehend aus 2mm Glas,»einer Spezialfolie der Firma Höchst, und wiederum aus einer 2 mm starken Glasscheibe oder Kunstglasscheibe anbringen, wobei alle drei Teile fest miteinander verbunden werden.

Die Oberfläche der Platine wird mit einer sonnenenergieabsorbierenden Farbe gespritzt (schwarz) oder

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eloxiert (schwarz); aber auch alle anderen Farbmög-1Ichkelten sind möglich.

Der Raum zur Aufnahme des Wärmeträgers ist vorzugsweise mit einer oberen Zuführung für den Wärmeträger und einer unteren RUckleitung für den Wärmeträger versehen.

Die Zuleitungen und RUckleitungen können Jeweils mit zweckentsprechenden Verbindungsteilen zum Anschluß an benachbarte Platinen versehen sein, um eine Mehrzahl solcher Platinen miteinander verbinden zu kennen.

Die Zu- und Ableitungen für den Wärmeträger können aus Metall oder Kunststoff bestehen.

Zweckmäßig ist die Ausführung dabei so getroffen, daß zur Energieaufnahme die Platine auf das "Dach oder die Wand möglichst von Südost bis Südwest ausgerichtet ist, zum Befahren mit einer Wärmepumpe cind aber alle Himmelsrichtungen möglich. Um eine kostengünstige Ausführung zu erreichen, gibt es auch Platinen ohne Transportrohre.

Die Platine selbst kann aus Metall, Edelmetall, Kunststoff, Glas oder Kunstglas bestehen, beispielsweise aus Aluminium, Kupfer oder PVC, aber auch aus Legierungen aus diesen angegebenen Grundstoffen.

Aus den Platinen können Sonnenkollektoren hochwertiger Art, aber auch einfacher Ausführung sowie als Dacheindeckung oder als Wandelemente zum Bau von Häusern geliefert werden.

Das Befestigen der Platinen geschieht mittels durch die Platine hindurchgehende Schrauben, die in die Holzbalken bzw. in dort angebrachte Dübel hifigischraubt werden.

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Der durch die Erfindung erzielte besondere Vorteil liegt darin, daß mit der Platine Dächer eingedeckt werden können, Fassaden verkleidet werden können, dabei Sonnenenergie einßefangen wird und damit Warmwasser aufbereitet und das Haus geheizt wird.

Gleichzeitig wird durch den aufgetragenen Kunststoff schaum eine außergewöhnlich gute Wärmedämmung erzielt und durch die auf die Rückseite geklebte Platine eine Fußboden-, Decken- oder Wand^- heizung ermöglicht.

Dadurch entfällt Jegliche Dacheindeckung, Wärmedämmung bei Neubauten, hingegen int bei Altbauten eine nachträgliche Wärmeisolierung von außen gegeben und die Möglichkeit, auch diese Häuser mit Sonnenenergie zu versorgen_}besteht.

Bei Hochhäusern kann der Kollektor gemäß der Erfindung zwischen den Etagen als Sonnenabschirmung, Energieeinfangung, Einbruchssicherung und Wärmedämmung angebracht werden, wobei in der Nacht die hinten aufgeschäumte Platine auf die Scheibe herabgelassen wird.

Dieses gilt im gleichen Umfang auch für die Ein- und Zweifamilienhäuser.

In den beiliegenden Zeichnungen sind mehrere Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise zur Darstellung gebracht.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine erste Art eines Kollektors gemäß der Erfindung (Dacheindeckung mit Energieaufnahme).

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine zweite Art eines Kollektors gemäß der Erfindung.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine dritte Art eines Kollektors gemäß der Erfindung.

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Pig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine vierte Art eines Kollektors gemäß der Erfindung.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch eine fünfte Art eines Kollektors gemäß der Erfindung, der zur Beheizung von Räumen dient und gleichzeitig zum Bau von Häusei'n verwendet werden kann.

Fig. 6 zeigt eine Abdeckung für Kollektoren.

Fig. 7 zeigt Varianten des Kollektors nach den Fig. 1 bis 4.

Fig. 8 zeigt Varianten der wärmetransportmittelführenden Rohre an den Kollektoren.

Fig. 9 zeigt an Hochhäusern zwischen den Etagen um l80° schwenkbar angebrachte Kollektoren gemäß der Erfindung.

Fig. 10 zeigt einen Kollektor gemäß der Erfindung für Einfamilienhäuser mit der Möglichkeit, den Kollektor in dor Mitte einmal mit Hilfe von Scharnieren einzuknicken.

Fig. 11 zeigt einen Kollektor gemäß der Erfindung, der als heizbare Dachrinne ausgebildet ist.

Fig. 12 zeigt einen Kollektor gemäß der Erfindung, der als Fußbodenheizung ausgebildet ist.

Fig. 13 zeigt einen Kollektor gemäß der Erfindung, der als Vorsatzwand vor eine Wand oder Mauer ausgebildet ist.

Fig. I^ zeigt einen Kollektor gemäß der Erfindung als Heizungsverkleidung bzw. Verkleidung eines wärmeabgebenden Kessels.

Fig. 15 zeigt einen Kollektor gemäß der Erfindung, durch den Sonnenenergie eingefangen werden kann, der jedoch gleichzeitig als Schallschutz ausgebildet ist.

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Zusätzlich besteht die Möglichkeit, unter der Platine noch Leitungen aus Kunststoff, Gummi oder Silikon zu legen, um Flüssigkeiten direkt ohne Wärmetauscher zu erhitzen oder über eine Wärmepumpe zu schicken.

Die Funktion des Systems ist folgende:

Ein Medium fließt durch die Platine, wird hier erwärmt, durch einen Speicher geleitet, Wärme wird in den Speicher abgegeben und durchfließt dann wieder die Platine.

Die gespeicherte Wärme kann dann bei Bedarf direkt oder mittels Wärmepumpe abgerufen werden.

Der Kollektor gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus einem Dachabdeckungsteil, der z.B. die herkömmliche Eternitplatte ersetzt. Als Material kommt Kunststoff (PAN, PC....), Edelmetall, Wellblechmaterial in Frage.

Unterhalb des Dachabdeckungsteils befindet sich der eigentliche Kollektor mit einem oder mehreren Rohrleitungssystemen.

Der Kollektor gemäß der Erfindung ist selbsttragend, er wird direkt auf dem Dachstuhl befestigt, vorheriges Eindecken ist nicht mehr notwendig.

Der Kollektor gemäß der Erfindung kann vorzugsweise stranggepreßt werden, wobei gleichzeitig der gewellte Teil und die Rohre hergestellt werden. Die Rohre befinden sich innerhalb der Wellen, z.B. ein rundes Rohr oder mehrere Rohre. Auch ist denkbar, daß zwei gewellte Bleche so aneinander befestigt werden, daß zwickeiförmige Rohre entstehen.

Der als Typ 1 (Fig. 1) bezeichnete Kollektor kann direkt am Dach befestigt werden, danach wird die Innenseite des Daches wärmeisoliert.

Der als Typ 2 (Fig. 2) bezeichnete Kollektor gemäß der Erfindung weist an der Sonneneinstrahlunsseite eine im Abstand angeordnete Glasplatte 6 auf (Treibhauseffekt).

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Der als Typ 3 (Fig. 3) bezeichnete Kollektor gemäß der Erfindung ist wie der Typ 2 aufgebaut, jedoch ist
an der Innenseite eine Schaumkunststoffschicht 3 befestigt, so daß nach dem "Eindecken", dem Befestigen des Kollektors am Dach, keine Isolierarbeiten mehr erforderlich sind.

Der mit Typ 4 (Fig. 5) bezeichnete Kollektor gemäß der Erfindung weist an der Innenseite Rohre ** auf, die an ein Raumheizungssystem angeschlossen sind, und/oder er ist mit einer Innenwandverkleidung 5 versehen. Auf
diese Weise übernimmt der Kollektor gemäß der Erfindung die Funktion des WärmesammeIns, der Hausabdeckung, der Wärmeisolierung, der Raumheizung und bietet zugleich eine tapezierfähige Wandfläche.

Die Fig. 9 und 10 zeigen einen Kollektor gemäß der Erfindung, der klappbar an der Außenseite eines Hauses angebracht ist. In der Tagstellung ist das Fenster frei, und der Kollektor sammelt Wärme. In der Nachtstellung ist die Wärmeisolierung nach außen gewandt und das Fenster verschlossen. Aus dem Raum austretende Wärme kann von dem Rohrleitungssystem eingefangen werden. Nicht gezeigt ist die Anwendung eines Kollektors gemäß der Erfindung als Außenwandverkleidung eines Hauses, als Innenwandverkleidung, z.B. eines Heizkesselraumes oder eines sonstigen Raumes mit einer unnötig hohen Temperatur.

Weiterhin nicht gezeigt ist eine Ausführungsform
eines Kollektors gemäß der Erfindung, in dessen Wärmedämmschicht ein Rohrleitungssystem eingebettet ist, das als Speicher in einem Wärmepumpensystem dient, so daß
für eine Wärmepumpenanlage auf den Erdspeicher verzichtet werden kann.

Der Erfindung liegt der Grundgedanke zugrunde, anstelle einer Wärmedämmschicht, die den Wärmedurchgang nicht verhindert , sondern nur ver-

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langsamt, eine Wärmeauffangschicht vorzusehen, die überall dort, wo Wärme verlorengehen kann, auftretende Wärme im Kollektorsystem sammelt und in einen Speicher weiterleitet.

Die gezeigte Dachrinne besteht aus einem eben ausgebildeten Kollektor 20 gemäß der Erfindung. Oberhalb oder unterhalb des Abdeckteiles des Kollektors befinden sich Rohre 22, welche wasserdurchflossen sind. Weiterhin ist schematisch ein Fallrohr 21 gezeigt, welches"?bekannterweise mit der Dachrinne verbunden ist.

Die so ausgebildete Regenrinne kann entweder mit Sonnenenergie geheizt werden oder kann an eine im Hause vorhandene Heizung angeschlossen werden.

Der in Fig. 12 gezeigte Kollektor 23 gemäß der Erfindung ist als Fußbodenheizung mit unterliegender Wärmedämmung aus einem geraden Profilteil gebildet. Unterhalb einer Aluminium- oder Kupferplatte befindet sich eine Schaumschicht 2Ί, direkt unterhalb der Platine selbst bzw. der Abdeckung sind die Rohre 22 angeordnet.

Der besondere Vorteil dieser Art einer Fußbodenheizung liegt darin, daß keine Estrichschicht mehr notwendig ist, so daß mit einer um 4 bis 6°C niedriger liegenden Heiztemperatur gearbeitet werden kann, da die im allgemeinen ca. 7 cm dicke Estrichschicht nicht mehr aufgeheizt werden muß. Als Folge hiervon spricht die Heizung schneller und sehr viel genauer an, als bisher bekannte Heizungen.

Fig. 13 zeigt einen Kollektor gemäß der Erfindung, der als Vorsatzwand vor Mauern oder Wänden von Häusern angebracht werden kann. Eine derartige Vorsatzwand dient.zur zusätzlichen Wärmedämmung, wobei sie gleichzeitig Sonnen-

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energie einfangen kann bzw. über eine Wärmepumpe befahren werden kann.

Die Figur zeigt einen Teil einer gemauerten Wand 25 aus Steinen oder entsprechenden Elementen. Vor der Wand 25 befindet sich eine Isolierung 26, vor welcher sich ein Kollektor 27 befindet, welcher die übliche Ausführungsform hat, die vorangehend bereits beschrieben worden ist. Dementsprechend besteht der Kollektor selbst aus einer äußeren Abdeckschicht und dahinter angeordneten Rohren.

Fig. 14 zeigt die Ausbildung eines Kollektors 28 gemäß der Erfindung, welcher zur Umklei-dung einer Heizung 30 dient. Innerhalb des Abdeckteils der Platine 28 befindet sich eine Schaumisolierung 29 sowie die Rohre 22. Der Heizkessel 30 seinerseits ruht auf einem Fundament 31 und ist mit einem Ofenrohr 32 mit dem Kamin verbunden. Vom Heizkessel 30 austretende Wärme gelangt direkt zu den Rohren 22 und kann in der beschriebenen Art und Weise eingesetzt werden, um die Brauchwasserversorgung des Hauses zu speisen. Auf diese Art und Weise ist sichergestellt, daß von dem Heizkessel 30 austretende Wärme nicht verlorengehen kann, sondern in die Rohre 22 gelangt und von dort über das Brauchwassersystem eines Hauses entnommen werden kann.

Fig. 15 zeigt eine Anordnung von Kollektoren 33 bzw. 37 gemäß der Erfindung. Der obere waagerecht angeordnete Kollektor 33 ist sowohl an seiner Oberschicht als auch an seiner Unterschicht mit Rohren 3¹* und 36 versehen. Der senkrecht angeordnete Kollektor 37 ist entweder in der gleichen Art und Weise oder zumindest mit Rohren an der der Sonne zugewandten Seite ausgebildet. Um den Kollektoren genügend Halt zu geben, sind im Erdreich 39 befestigte

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Stützen 38 vorgesehen.

Eine derartige freie Anordnung von Kollektoren kann über das reine Einfangen von Sonnenenergie hinaus auch dazu verwendet werden, um von einer Schallquelle austretenden Schall zu isolieren. Beispielsweise könnte ein derartiger Kollektor längs einer Straße aufgestellt werden, um den Straßenlärm von Häusern fernzuhalten. Zweckmäßig ist dabei, wenn die Anordnung so getroffen wird, daß möglichst große Flächen in Richtung auf die Sonne angeordnet sind, andererseits jedoch auch eine genügende Schallisolierung erzielt werden kann. Zwar wird eine derartige Anordnung mehr Material benötigen als eine reine Schallschluckwand, zufolge der Tatsache jedoch, daß die Schallschluckwand nach der vorliegenden Erfindung zusätzlich Energie einfängt, kann dieser zusätzliche Aufwand durch die gewonnene Sonnenenergie leicht wettgemacht werden.

Für die vorliegende Erfindung ist wesentlich, daß der Kollektor in Form einer Platine ausgebildet ist, welche aus einer Abdeckung besteht, hinter welcher sich Rohre befinden. An diesen Aufbau anschließend kann eine Isolierschicht vorgesehen sein.

Die geschilderte Ausführungsform eines Kollektors kann überall dort angewendet werden, wo sonst Wärme verlorengehen würde. Im Prinzip wird mit Hilfe des Kollektors gemäß der Erfindung Wärme aufgefangen, und dies steht im Gegensatz zu den bisher üblichen Wärmeisolierungen bzw. Wärmedämmschichten, die lediglich den Wärmedurchgang verlangsamen.

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Claims

Patentansprüche

1. Kollektor bestehend aus einem gewellten Dachabdeckungsteil (l) und unter den Wellen angeordneten Rohren (2).

2. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rohrseite eine Wärmedämmschicht (3) befestigt ist.

J5. Kollektorelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der freien Seite der Wärmedämmschicht (3) Rohre (4) für eine Flächenheizung angeordnet bzw. befestigt sind.

4. Kollektorelement nach einem der Ansprüche

2 oder 3> gekennzeichnet durch eine Innenwandabdeckung, Furnier (Holz, Kunststoff), Gipstafel, Tapetenbeschichtung (5, Typ 4).

5. Kollektorelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine an der Sonneneinstrahlungsseite im Abstand angeordnete Glasplatte (6).

6. Kollektor nach einem der Ansprüche 2 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Wärmedämmschicht (3) ein Rohrleitungssystem zur Wärmespeicherung angeordnet ist.

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