DE2818474A1 - Solar energy conversion roof - with solar cells contained in individual tiles and coupled to bus bars (BR 21.8.79) - Google Patents
Solar energy conversion roof - with solar cells contained in individual tiles and coupled to bus bars (BR 21.8.79)Info
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Abstract
Description
"Dachabdeckung, sowie dazugehörige Anlage bzw. "Roof cover, as well as the associated system or
Anordnung" Die Erfindung betrifft eine Dachabdeckung mit eingebauten Elementen, welche zur Umwandlung der eingestrahlten Sonnemstirme oder des eingestrahlten Sonnenlichtes in elektorische Energie geeignet sind. werner bezieht sich die Erfindung auf dazugehörige Anordnungen, bzw. eine dazugehörige Anlage. wIür die Ausnützung der Sonnenenergie zur Stromerzeugung mittels einer Dachabdeckung sind verschiedene Vorschläge bekannt, die jedoch zum Teil in der baulichen Ausrührung anfällig und außerdem kompliziert sind. Insbesondere sind diese Vorschläge für die Baugestaltung, bzw. die architektonische Gestaltung nicht tragbar. Sie sehen relativ große Platten vor, in denen sichstromerzeugende Elemente befinden. Solche Platten lassen sich aber in herkömmliche Dächer nicht integrieren und wirken daher störend. Sie werden sogar von den Baubehörden wegen dieses unschönen und störenden Aussehens oft nicht zugelassen. Arrangement "The invention relates to a roof covering with built-in Elements that are used to convert the sunshades that have been radiated in or the radiated Sunlight are suitable in electrical energy. Werner relates the invention to associated arrangements or an associated system. for the exploitation solar energy to generate electricity by means of a roof cover are different Proposals known, but some of them are vulnerable in the structural design and also are complicated. In particular, these suggestions for building design, or the architectural design is not acceptable. You see relatively large panels in front of which there are electricity-generating elements. Such plates can be but not integrated into conventional roofs and therefore have a disruptive effect. you will be often not even from the building authorities because of this unsightly and annoying appearance authorized.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dachabdeckung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß sie mit relativ geringen Kosten herstellbar ist, eine gute und effektive Umsetzung der Sonnenenergie in Strom erreicht und dabei eine weitgehende Anpassung an die übliche architektonische Gestaltung und das Aussehen von Ziegeldächern ermöglicht, wobei zugleich die dazugehörige Anordnung und der Einbau der Dachabdeckung mit geringen Kosten durchführbar sein soll und zwar auch bei der nachträglichen Anbringung an schon vorhandene Dächer. Schließlich wird auch die Kombination von IIitteln zur Umsetzung der Sonnenenergie in elektrischen Strom mit Mitteln zur Umsetzung der Sonnenenergie in die Erwärmung eines Mediums angestrebt.In contrast, the invention is based on the object of a roof covering of the type mentioned in such a way that they are at relatively low cost can be produced, a good and effective conversion of solar energy into electricity is achieved and one extensive adaptation to the usual architectural Design and appearance of tiled roofs allows, at the same time the associated Arrangement and installation of the roof cover can be carried out at low cost should, even when retrofitting to existing roofs. Finally, there is also a combination of means for converting solar energy in electricity with means for converting solar energy into warming aspired to a medium.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung zunächst vorgeschlagen, daß die Dachabdeckung als Dachziegel ausgebildet ist, daß der Dachziegel eines oder mehrere der genannten Elemente und Mittel zur ßbertra gung der Sonrienwärme und/oder des Sonnenlichtes au1 claus oder die Elemente aufweist und daß Mittel zur elektrischen Zusammenschaltung der Elemente einer Gruppe von Dachziegeln vorgesehen sind. Das oder die stromerzeugende Elemente, z.B. polykristallines Silizium, besitzen eine elektrische I.eitung von z.B. 3V und 1 A pro Ziegel. Mit 1 m² Ziegelfläche können also etwa 100 W elektrischer Leistung geschaffen werden, die zui Antrieb eines Motors einer Pumpe, zum Aufladen einer Batterie, zum Erwärmen eines Boilers und dergleichen mehr dienen können. Illit besonderem Vorteil sind derartige Dachziegeln bei Häusern oder Hausanlagen einsetzbar, die über keinen Anschluß an das Stromnetz verfügen, oder bei denen für den Ausfall des Stromnetzes eine Ersatzstromquelle zur Verfügung stehen soll. Wie es aus den spateren Ausführungen noch näher hervorgelen wird, ist der e-rfindungsgemäße Dachziegel mit relativ geringen Kosten herstellbar. Der Dachziegel ist vom Dachdecker in üblicher w7eise verlegbar und zwar auch auf die Verlattung schon vorhandener Dächer. Die Verbindung der elektrischen Elemente der Ziegel. untereinander ist in einfacher Weise vom j)achstuhl her möglich. Das gleiche gilt für den Anschluß an eine Sammelschiene oder dergleichen, die zu einer Batterie, Pumpe oder dergleichen führt. Die vorgenaInten Vorteile sind nun mit einer Dachabdekkung erreicht, die in Ziegelform ausgebildet ist, wobei sie die ganze Fläche oder auch nur die Teilfläche eines Daches bedecken kann. Sie unterscheidet sich insoweit nicht von den herkömmlichen Dachabdeckungsarten und passt sich vollkommen der architektonischen Gestaltung des Hauses, bzw. von Nachbarhäusern an. Sie ist insbesondere auch mit Erfolg bei kleineren Häusern einsetzbar. Die Verlegearbeit des Dachdeckers weicht von der ihm vertrauten Verlegearbeit herkömmlicher Ziegel nicht oder nur unwesentlich ab, was ebenfalls kostenmindernd ist. Der Dachziegel kann in den üblichen Ziegelformen wie Biberschwanz-, alz-, Strang-, Pfannen- und Pressziegel, sowie "Mönch und Nonne" ausgeführt sein. Es könnten auch mehrere Ziegel, z. P. arei Ziegel,zu einem gröberen, in sich einstückigen Teil vereinigt sein, der also als ein Stück verlegbar ist jedoch das Aussehen von mehreren, hier drei, Ziegeln hat.To solve this problem, the invention initially proposes that that the roof cover is designed as a roof tile, that the roof tile or one several of the elements mentioned and means for the transmission of the heat of the sonar and / or of sunlight au1 claus or the elements and that means for electrical Interconnection of the elements of a group of roof tiles are provided. That or the electricity generating elements, e.g., polycrystalline silicon, have a electrical line of e.g. 3V and 1 A per brick. With 1 m² brick surface you can So around 100 W of electrical power are created to drive a motor a pump, for charging a battery, for heating a boiler and the like can serve more. Roof tiles of this type are particularly advantageous for houses or house systems can be used that do not have a connection to the power grid, or where a backup power source is available in the event of a power grid failure should stand. As from the later Elaborate on in more detail the roof tile according to the invention can be produced at relatively low costs. The roofing tile can be laid by the roofer in the usual way, including on the battens of existing roofs. The connection of the electrical elements the brick. each other is possible in a simple manner from the j) axle chair. That same applies to the connection to a busbar or the like, which leads to a Battery, pump or the like leads. The aforementioned advantages are now with one Reached roof covering, which is designed in the shape of a tile, covering the entire surface or can only cover the partial area of a roof. She is different so far not of the conventional roof covering types and fits perfectly the architectural design of the house or of neighboring houses. she is can also be used successfully in smaller houses. The laying work The roofer deviates from the familiar laying work of conventional bricks not or only insignificantly, which is also cost-reducing. The roof tile can be made in the usual brick shapes such as beaver tail, alz, strand, pan and Pressed brick, as well as "monk and nun" should be executed. There could also be several bricks, z. P. arei brick, to be combined into a coarser, integral part, the thus it can be laid as one piece but the appearance of several, here three, bricks Has.
Mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Dachziegel hohl ausgebildet ist und daß die im Einbauzustand oben liegende Wand des Dachziegels zumindest auf einem Teil ihrer Fläche durchsichtig ist und daß das oder die Elemente sich innerhalb des Ilohlraumes und unterhalb der durchsichtigen Fläche befinden. Die nahezu ungehindert durch den durchsichtigen oberen Wandteil durchströmende Sonnenenergie wird hierbei in einem sehr hohen Wirkungsgrad von den stromerzeugenden Elementen aufgefangen und in elektrische Energie umgesetzt.With a preferred embodiment of the invention it is proposed that the roof tile is hollow and that the top when installed Wall of the roof tile at least on part of their Transparent surface and that the element or elements are located within the hollow space and below the transparent surface. The almost unhindered by the transparent Solar energy flowing through the upper part of the wall is very efficient captured by the electricity-generating elements and converted into electrical energy.
Es liegt aber auch gemäß einer weiteren Ausführungsform im Bereich der Erfindung, daß Element, bzw. die Elemente in das Material des Dachziegels einzubetten, z. B. vcm Material des Dachziegels zu umgießen, wobei dnr Dachziegel als Absorber wirkt. Auch ist es möglich,das oder die Elemente in oder an einer Absorberschicht vorzusehen, die sich auf dem Dachziegel befindet.However, it is also in the range according to a further embodiment the invention that the element, or the elements to be embedded in the material of the roof tile, z. B. vcm material of the roof tile to cast around, with dnr roof tiles as absorber works. It is also possible to have the element or elements in or on an absorber layer to be provided, which is located on the roof tile.
Die Dachziegel bestehen in der Regel aus einem starren Werkstoff wie Ton, Kunststoff, Keramik oder dergl. und müssen aufgrund ihrer unterschiedlichen Wärmedehnungen so auf der Lattung verlegt werden, daß sie sich nach oben und zur Seite relativ dazu bewegen können. Daher empfehlen sich gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung zur elektrischen Verbindung der elektrischen Elemente eines Ziegels mit deneßes anderen Ziegels flexible Anschlußleitungen. Das gleiche gilt für die elektrische Verbindung zu einer Sammelschiene oder zu einer Batterie, einem anzutreibenden Motor und dergleichen.The roof tiles are usually made of a rigid material such as Clay, plastic, ceramic or the like. And because of their different Thermal expansions are laid on the battens in such a way that they move upwards and towards the Page can move relative to it. Therefore, according to another suggestion, are recommended of the invention for electrically connecting the electrical elements of a brick with the other tile flexible connection lines. The same goes for that electrical connection to a busbar or to a battery, one to be driven Engine and the like.
Weiter wird mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, daß der Dachziegel zusätzlich Mittel zum Hindurchführen und Erwärmen eines gasförmigen oder flüssigen Mediums aufweist. Hierdurch hat man die Möglichkeit,mittels des Mediums die Sonnenwärme auLzunehmen und einem Speicher, z. B. einem Boller zuzuführen und mittels der stromerzeugenden Elemente sich die gewünschte elektrische Energie zu schaffen, z. B. für den Antrieb einer elektrischen Pumpe für den Umlauf oder Transport des Mediums. Eine solche Kombination empfiehlt sich besonders in Fällen, bei denen ein Stromnetzanschluß nicht vorliegt, oder ausfallen kann. Soweit das Medium flüssig ist,kann es drucklos im freien Fall durch die Ziegel hindurchfließen. Es kann aber auch mit Druck innerhalb eines geschlossenen Systemes umfließen, wobei sich in oder an den Ziegeln jeweils der Wärme ausgesetzte, das Medium führende Leitungsabschnitte befinden und die Enden dieser Leitungsabschnitte Anschlüsse, bzw. Z schlußmöglichkeiten zu den weiteren Teilen des o. g. Systemes bilden. Das Medium kann flüssig, also Wasser oder eine Salzlösung und dergleichen mehr sein. Das Medium kann auch gasförmig sein, z. B. zu erwä.rmende Luft einer Warmluftheizung. Statt Luft könnte aber auch ein anderes Gas, z. B. ein Gas von hoher Wärmespeicherfähigkeit vorgesehen werden. Trotz dieser Vortelle der Führung des Mediums in einem geschlossenen System (wie ein Leitungs- oder Rohrsystem), sind die hierdurch entstehenden Mehrkosten veriiältnismäßig gering. Dies wird sich aus den späteren Ausführungen im einzelnen ergeben. In einem geschlossenen Rohr- oder Leitungssystem kann das Medium unter Druck umlaufen. Dies ist z. 13. bei höheren Häuseru notwendig. Der Umlauf des Mediums erfolgt praktisch verlustfrei.It is further proposed with a preferred embodiment of the invention, that the roof tile also has means for passing through and heating a gaseous or liquid medium. This gives you the opportunity to use the medium to absorb the sun's heat and store it in a storage tank, e.g. B. a Boller and by means of the electricity-generating elements, the desired electrical energy is supplied create, e.g. B. to drive an electric pump for circulation or transport of the medium. Such a combination is particularly recommended in cases where a power supply connection is not available or may fail. As far as the medium is liquid it can flow through the bricks in free fall without pressure. But it can also flow around with pressure within a closed system, whereby in or pipe sections exposed to the heat and carrying the medium on the bricks are located and the ends of these line sections connections, or Z circuit options to the other parts of the above System. The medium can be liquid, that is Water or a saline solution and the like. The medium can also be gaseous be e.g. B. Air to be heated from a warm air heating system. But instead of air, it could be another gas, e.g. B. a gas of high heat storage capacity can be provided. Despite these advantages of managing the medium in a closed system (such as a pipe or pipe system), the resulting additional costs are proportionate small amount. This will emerge from the later explanations in detail. In one In a closed pipe or line system, the medium can circulate under pressure. this is z. 13. Necessary for higher houses. The medium circulates practically lossless.
Auch ein Dachziegel der zuletzt beschriebenen Art ist einschließlich der stromerzeugenden Elemente mit einem fabrikatorisch verhältnismäßigen einfachen Aufwand und in den genannten üblichen Ziegelformen (Biberschwanz-Ziegel usw.) herstellbar. Die Leitungsabschnitte können entweder in die Ziegel eingelegte Rohre oder auch Kanäle, Bohrungen, Hohlräume oder dergleichen des Ziegels selber sein, wobei der Ziegel selber als Absorber wirken kann. Wie erwähnt, kann das Iledium drucklos oder mit Druck von einem Ziegel in den anderen und von dort in das gesamte Rohr- oder Leitungssystem fließen. Auch diese erfindungsgemäßen Ziegel können au? eine schon bestehende oder neu geschaffene Verlattung verlegt werden und zwar nach den üblichen handwerklichen Regeln. Damit ist die Erfindung auch in dieser Ausführungsform insbesondere für die Ausgestaltung schon vorhandener häuser und dabei vor allem auch kleinerer Häuser einsetzbar und bildet sowohl die übliche Ziegelabdeckung, die sich architektonisch nicht oder nur unwesentlich von den üblichen Ziegelabdeckungen unterscheidet, als auch den Wärmeumsetzer von der Sonnenwärme in das Medium. Es ist ein Charakteristikum dieser Erfindung, daß der Ziegel in seiner herkömmlichen Form beibehalten wird, man also die olleKtortechnik an die Dachziegeltechnik anpasst, so daß der Dachdecker im wesentlichen wie bisher arbeiten kann.A roof tile of the type just described is also included of the electricity-generating elements with a relatively simple manufacturing process Effort and can be produced in the usual tile shapes mentioned (plain tile, etc.). The line sections can either be pipes laid in the brick or also Channels, bores, cavities or the like of the brick itself, the Brick itself can act as an absorber. As mentioned, the Iledium can be depressurized or with pressure from one brick into the other and from there into the entire pipe or Line system flow. These bricks according to the invention can also be used. one already existing or newly created battens are relocated according to the usual craft rules. The invention is therefore also particular in this embodiment for the design of existing houses and especially smaller ones Houses can be used and forms both the usual brick covering, which is architecturally not or only insignificantly different from the usual tile coverings than also the heat converter from the solar heat into the medium. It's a characteristic this invention that the brick is retained in its conventional form, So you adapt the olleKtortechnik to the roof tile technology, so that the roofer can work essentially as before.
Die Erfindung kann ferner dazu dienen, Grundwarme in der Wasserversorgung und dergleichen zu schaffen.The invention can also be used to provide basic heat in the water supply and the like to create.
Flexible Anschlußleitungen mit einfach herzustellenden Anschlüssen, z. B. Steckanschlüssen, gewährleisten gemäf) einem weiteren Vorschlag der Erfindung nicht nur eine schnelle und einfache Verbindung der Leitungsabschnitte von einem Ziegel zun anderen, bzw. von den Ziegeln zum Leitungs- oder Rohrsystem. Sie ermöglichen auch die Durchführung dieser Anschlußarbeiten von Inneren des Dachstuhles her, da sich die Leitungen des Systemes und die Anschlüsse der Ziegel an den 1Iandteilen oder Stirnkanten der Ziegel befinden können, die vom Dachstuhl her zugängig sind. Das gleiche gilt für den Anschluß der zuvor erwähnten elektrischen Verbindungsleitungen. Damit sind diese Arbeiten insgesamt gefahrlos und mit relativ geringcn Kosten durchführbar. Die Flexibilität der Leitungen ermöglicht ein Verschieben der Ziegel zueinander, bzw. zum Dachstuhl, ohne daß hierdurch Teile der Ziegel oder des Leitungssystemes beschädigt werden.Flexible connection lines with connections that are easy to manufacture, z. B. plug connections, ensure according to) a further proposal of the invention not just a quick and easy connection of the line sections of one Bricks to another, or from the bricks to the pipe or pipe system. they allow also the implementation of this connection work from the inside of the roof truss, there the pipes of the system and the connections of the bricks to the parts of the land or front edges of the bricks that are accessible from the roof truss. The same applies to the connection of the aforementioned electrical connection lines. This work can thus be carried out overall without risk and at relatively low costs. The flexibility of the lines enables the tiles to be moved towards one another, or to the roof structure without removing parts of the tiles or the pipe system to be damaged.
Die Anordnung von Dachziegeln auf einem Hause kann mit der Erfindung daher so sein, daß die Sonnenenergie entweder nur in elektrische Energie umgesetzt wird, oder aber in elektrische Energie und zugleich in thermische Energie eines Mediums, wobei dann beide Energiearten zusammenwirkend eine Anlage des Elauses betreiben können.The arrangement of roof tiles on a house can be done with the invention therefore be so that the solar energy either only converted into electrical energy becomes, or else in electrical energy and at the same time in thermal energy one Medium, with both types of energy working together to operate an Elauses system can.
Es liegt daher auch im Uereich der Erfindung, mehrere Gruppen unterschiedlicher Dachziegel vorzusehen, wobei die eine Gruppe nur elektrische Elemente aufweist und die andere Gruppe elektrische Elemente und Mittel für eine Umsetzung der Sonnenenergie in die Erwärmung eines Mediums besitzt. Schließlich könnte man auch eine Gruppe von Ziegeln vorsehen, in der nur ein Umsatz der Sonnernqärme in Erwärmung eines Mediums erfolgt. Die vorhandenen Dachziegelgruppen können dann entsprechend funktionsmäßig auf eine Anlage geschaltet werden, bzw. wirken, wobei auch in diesem prall die durch die elektrischen elemente gegebene Möglichkeit der Eigenstromerzeugung eine Unabhängigkeit vom Stromnetz schafft.It is therefore also within the scope of the invention to have several different groups Provide roof tiles, the one group having only electrical elements and the other group electrical elements and means for converting solar energy in the heating of a medium possesses. After all, you could be a group of bricks, in which only a conversion of the sun's warmth in warming a Medium takes place. The existing roof tile groups can then can be functionally switched to a system, or act, whereby even in this bulging state, the electrical elements provide the possibility of Self-generated electricity creates independence from the power grid.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der nachfolgenden Beschreibung und den dazugehörigen Zeichnungen von erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen zu entnehmen. In den Zeichnungen, die im wesentlichen schematisch sind, zeigt: Fig. 1: Perspektivisch eine Teilfläche eines mit Ziegel nach der Erfindung bedeckten Daches, Fig. 2: ebenfalls perspektivisch eine Innenansicht eines Dachstuhl es mit Ziegeln und Schaltanordnung nach der Erfindung, Fig. 3: in einem Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel eines Ziegels nach der Erfindung, Fig. 4: und 5 weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten eines Ziegels im Längsschnitt, Fig. 6: eine Ausführungsmöglichkeit der Zuleitung im Ziegel gemäß einem Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 1, Fig. 7: und 8 im Querschnitt weitere Ausführungsmöglich keiten der Erfindung bei anderen Ziegelarten, Fig. 9: in einem Längsschnitt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Sonnenenergie in elektrische Energie und die Wärmeenergie eines Mediums umgesetzt wird Fig. 10: bis 15 ebenfalls im Längsschnitt Ausführungsformen der Umsetzung der Sonnenenergie in Wärmeenergie eines Mediums, wobei das Medium innerhalb eines LeiLungssystemes geführt ist, Fig. 16: in einem Längsschnitt durch den Ziegel eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der elektrische Elemente und eine Erwärmung eines im freien Fall hindurchfließenden Fluids vorgesehen sind, Fig. 17: schematisch eine mit Dachziegel nach der Erfindung betriebene Anlage.Further advantages and features of the invention are the dependent claims, as well as the following description and the associated drawings of the invention Refer to exemplary embodiments. In the drawings, which are essentially schematic shows: Fig. 1: A perspective view of a partial area of a brick according to the invention covered roof, Fig. 2: also in perspective an interior view of a roof structure it with bricks and switching arrangement according to the invention, Fig. 3: in a longitudinal section an embodiment of a brick according to the invention, Fig. 4: and 5 others Design possibilities of a brick in longitudinal section, FIG. 6: one possible embodiment the supply line in the brick according to a section along the line VI-VI in Fig. 1, Fig. 7 and 8, in cross section, further possible embodiments of the invention in others Types of bricks, Fig. 9: in a longitudinal section a further embodiment of the invention, in which the solar energy into electrical energy and the thermal energy of a medium Fig. 10: to 15, also in longitudinal section, embodiments of the implementation the solar energy in thermal energy of a medium, the medium being within a Line system is performed, Fig. 16: in a longitudinal section through the brick a Another embodiment of the invention, in which electrical elements and a heating of a fluid flowing through it in free fall are provided, FIG. 17: schematically a system operated with roof tiles according to the invention.
Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 sind Dachziegel 1 in Form sogenannter Biberschwanz-Ziegel wie übliche Dachziegel auf der Lattung 2 eines Dachstuhles 3 aufgelegt. Um Wärmedehnungen auszugleichen, sind die Ziegel zueinander beweglich. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Teil 1' des Ziegels mit einer durchsichtigen, z. B. aus Glas bestehenden Abdeckung 4 versehen, in der sich ein Luitraum 5 und darunter ein oder mehrere Elemente 6 bei in den, welche das Sonnenlicht oder die Sonnenwärme in elektrischen Strom umwandeln. Die Elemente 6 können auf der unteren Wand 7 des Ziegels aufliegen. Es versteht sich, daß die Elemente 6 gegenüber den Ziegelteilen elektrisch isoliert sind. Dies gilt auch für die weiteren Ausführungsbeispie In einer Aussparung 8 befindet sich die flexible Zu- oder Ableitung 9, die zu einer Stromsammelschiene 10 führt. Es liegt im Bereich der Erfindung, mehrere dieser Strorasammelschienen 10 vorzusehen (siehe Fig. 2). Die Schaltung der Elemente 6 der einzelnen Ziegel in Reihe oder zueinander parallel und die entsprechende elektische Schaltung der Stromsammelsehienen 10 kann variiert werden, so daß man sich den Anforderungen der Anlage an Spannungs- und Stromhöhe anpassen kann. So verlangt z. B.In the embodiment of Figures 1 to 3, roof tiles 1 are in the form So-called beaver tail tiles like usual roof tiles on the battens 2 of a roof truss 3 launched. In order to compensate for thermal expansion, the bricks can be moved relative to one another. In this embodiment, the part 1 'of the brick is covered with a transparent, z. B. made of glass Cover 4 provided in which a Luitraum 5 and below one or more elements 6 in the, which the sunlight or convert the sun's heat into electricity. The elements 6 can on rest on the lower wall 7 of the brick. It is understood that the elements 6 opposite the brick parts are electrically isolated. This also applies to the other exemplary embodiments In a recess 8 is the flexible inlet or outlet 9, which leads to a Busbar 10 leads. It is within the scope of the invention to have several of these Strora busbars 10 to be provided (see Fig. 2). The circuit of the elements 6 of the individual bricks in series or parallel to each other and the corresponding electrical circuit of the Stromsammelsehienen 10 can be varied, so that one can meet the requirements of System can adapt to voltage and current levels. So requires z. B.
das Aufladen einer Batterie eine niedrige Spannung, während der unmittelbare Betrieb einer Pumpe oder eines Motors eine demgegenüber höhere Spannung erfordert. Die Aussparungen der Schlitze 8, in denen die Leitungen 9 liegen, können oberseitig mit einer Isoliermasse 11 abgedichtet sein (Fig. 6).Charging a battery a low voltage while the immediate Operation of a pump or a motor, in contrast, requires a higher voltage. The recesses of the slots 8, in which the lines 9 are located, can be on the top be sealed with an insulating compound 11 (Fig. 6).
Gemäß dem AusLührungsbeispiel der Fig. 4 ist auf einem Ziegel 12 eine dunkle Wärmeabsorberschicht 13 auf gebracht, in oder unter der sich die hier aus Gründen der zeichnerischen Vereinfachung nicht dargestellte Elemente zum Umsetzen der Wärme in elektrische Energie befinden. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. , sind die scheniatisch mit 15 angedeuteten elektrischen Flernente in das material des Dachziegels 14 eingebettet, z. B. von diesem Material umgossen. In diesem Fall wirkt der Dachziegel, insbesondere seine obere Wand 16 selber als Wärmeabsorber, der die auf ihn gestrahlte Sonnenwärme an das Element 15 weitergibt. Die elektrischen Elemente könnten auch selber als dunkelgefärbte oder beschichtete Wärmeabsorberschicht ausgebildet sein.According to the AusLührungsbeispiel of Fig. 4 is on a brick 12 is a dark heat absorber layer 13 brought on, in or under which the here from To simplify the drawing, elements not shown for implementation of heat are in electrical energy. At the Embodiment of the Fig., are the electrical Flernente indicated by 15 in the material of the roof tile 14 embedded, for. B. encapsulated by this material. In In this case, the roof tile, in particular its upper wall 16 itself, acts as a heat absorber, which passes on the solar heat radiated on it to the element 15. The electric Elements could also be used as a dark-colored or coated heat-absorbing layer be trained.
Aus den genannten Gründen empriehlt sich eine flexible Ausbildung der elektrischen Zu- und Ableitungen zum, bzw. vo Ziegel. Die elektrischen Verbindungen sind nicht nur zu den Sammelschienen 10, sondern auch von den stromerzeugenden Elementen des einen Ziegels zu denen des anderen Ziegels herstellbar. Hierzu können lösbare Steck- oder Klemmverbindungen dienen, wie z.B.For the reasons mentioned, flexible training is recommended the electrical supply and discharge lines to or from the brick. The electrical connections are not only to the bus bars 10 but also to the power generating elements of one brick to those of the other brick can be produced. For this purpose, releasable Plug or clamp connections are used, e.g.
die Steckößfnungen 17 in den Ausführungsbeispielen der Figuren 7 und 8, welche die eingesteckten Leitungen 9 elastIsch klemmend halten. Auch könnte man aus den Öffnungen oder Aussparungen S flexible Leitungen herausführen und an ihren Enden mit kletrirt- oder Steckmitteln versehen.the plug-in openings 17 in the exemplary embodiments of FIGS 8, which hold the inserted lines 9 in an elastic manner. You could too lead out of the openings or recesses S flexible lines and at their Provide ends with kletrirt- or plug-in means.
Das vorstehend an Beispiel von Dachziegeln in Form von Biberschwänzen erläuterte und dargestellte Prinzip der Erfindung kann sinngemäß in der gleichen Weise auch bei anders geformten Ziegeln verwendet werden.The above using the example of roof tiles in the form of beaver tails explained and illustrated principle of the invention can analogously in the same Can also be used for differently shaped bricks.
So zeigt Fig. 7 Ziegel in Form von "lionne" 18 und "Mönch" 19. Die obere Wand 20 der "tonne" ist durchsichtig. Unter ihr befindet sich in dem gebildeten Hohlraum 21 ein stromerzeugendes Element 7. Fig. 8 zeigt sogenannte Falzziegel 23 mit einer oberen durchsichtigen Wand 24. Im JJohlraum 25 sind stromerzeugende Elemente 26 vorgesehen.Thus, Fig. 7 shows bricks in the form of "lionne" 18 and "Monk" 19. The top wall 20 of the "barrel" is transparent. Below her is in that formed cavity 21 a power-generating element 7. Fig. 8 shows so-called interlocking tiles 23 with an upper transparent wall 24. In the cavity 25 are electricity-generating Elements 26 are provided.
Auch bei deii zuletzt beschriebenen Ziegeln ist wie bei dem Ausführungsbeispiel an Hand der Biberschwanz-Ziegel jede Schaltungsmöglichkeit gegeben, z. B. vom oberen Ziegel zum daruntedgelegenen, als auch zu den benachbarten Ziegeln usw. Auch im letztgenannten Ausführungsbeispiel sind die elektrischen Elemente isoliert im Ziegel gelagert. Sie könnten z. B. in Kunststoff eingefasst und mit diesem Kunststoff in den Ziegel eingeklebt sein.The bricks described last are also the same as in the exemplary embodiment Given the beaver tail brick every circuit option, z. B. from the top Bricks to the underneath, as well as to the neighboring bricks, etc. Also in the The latter embodiment, the electrical elements are insulated in the brick stored. You could e.g. B. in plastic and with this plastic in be glued into the brick.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 9 zeigt einen Ziegel 27, der auf einem Teiliseiner im Einbauzustand oben liegenden Fläche durchsichtig ausgebildet ist. Unter dieser durchsichtigen Abdeckung befinden sich ein oder mehrere Elemente 29, welche das Sonnenlicht oder die Sonnenwärme in elektrische Energie umsetzen. Mit 9' sind elektr. Zu-oder Ableitungen bezeichnet,die sich in einer Bohrung oder schlitzförmigen Aussparung 8' befinden, die oberseitig mit einer Masse 11' abgedeckt sein kann.The embodiment of FIG. 9 shows a brick 27 on Part of its upper surface when installed is transparent is. One or more elements are located under this transparent cover 29, which convert sunlight or solar heat into electrical energy. With 9 'are electr. Incoming or outgoing lines denotes that are located in a bore or Slit-shaped recess 8 'are located, which is covered on the top with a mass 11' can be.
Wie erwähnt betrifft die Erfindung auch die Kombination von die Sonnenenergie in elektrische Energie umsetzende Elemente mit Mitteln zum Hindurchführen und Erwärmen eines gasförmigen oder flüssigen Mediums innerhalb ein und desselben Ziegels. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 9 ist dazu eine Rohrleitung 30 vorgesehen, die unterhalb der lichtdurchlässigen Abdeckung 29 im Zick-zack oder mäanderförmig verläuft (Ziff. 31 und siehe auch Fig. 10).As mentioned, the invention also relates to the combination of solar energy elements converting into electrical energy with means for passing through and heating one gaseous or liquid medium within one and the same Brick. In the embodiment of FIG. 9, a pipe 30 is provided for this purpose, those below the translucent cover 29 in a zigzag or meandering shape runs (No. 31 and see also Fig. 10).
Unterhalb des Leitungsteiles 31 befindet sich eine Absorberschicht 32, welche die Sonnenwarme auffängt und an die Leitung 31 weitergibt. Die untere Ziegelxvmnd ist mit 33 bezeichnet. Die Absorberschicht 32 kann auf ihr aufliegen oder sich davon in einem kleinen Abstand befinden (siehe Zeichnung). In den Figuren 10 und 11 sind Einzelheiten der Mittel zur Führung des Mediums dargestellt. Die Figuren 12 bis 16 zeigen an Hand von Längsschnitten durch Ziegel nach der Erfindung weitere Ausführungsmöglichkeiten in der Ausgestaltung des Ziegels zwecks Führung eines Mediums in einer Leitung bzw. in einem Leitungs- oder Rohrsystem. Dabei sind aus Gründen der zeichnerischen Vereinfachung in den Figuren 10 bis 15 die Elemente zur Umsetzung der Sonnenenergie in elektrische Energie nicht dargestellt. Es versteht sich, daß dabei sinngemäß alle die Elemente verwendet werden können, die in den Der ich der Erfindung fallen und insbesondere solche Elemente und Elementenordnungen, die in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dargestellt und erläutert sind. Es können also Merkmale oder Teile eines Ausführungsbeispieles mit denen eines anderen Ausführungsbeispieles kombiniert werden.An absorber layer is located below the line part 31 32, which collects the sun's heat and passes it on to line 31. The lower one Ziegelxvmnd is labeled 33. The absorber layer 32 can rest on it or are at a small distance from it (see drawing). In the figures 10 and 11 details of the means for guiding the medium are shown. the FIGS. 12 to 16 show longitudinal sections through bricks according to the invention further design options in the design of the brick for the purpose of leadership of a medium in a line or in a line or pipe system. Are there for the sake of drawing simplicity in FIGS. 10 to 15, the elements for converting solar energy into electrical energy not shown. It understands that all the elements can be used that are in the I fall within the scope of the invention and in particular such elements and element orders, which are shown and explained in the preceding exemplary embodiments. It can therefore features or parts of one embodiment with those of another Embodiment are combined.
Das kalte Medium, z. B. Wasser, wird im Beispiel der Fig. 9, 10 von einem geschlossenen Leitungs- oder Rohrsystem her bei 34 zugeführt. In diesem Ausführungsbeispiel befinden sich im Ziegel das o. g. Zuleitungsrohr 34 und ein Ableitungsrohr 35, die beide in nutförmigen, gegebenenfalls an ihrer Oberseite abgedeckten Aussparungen 36 des Ziegels angeordnet sind. Die Aussparungen 36 können mit den Aussparungen 8 identisch sein und neben den Rohren auch noch die elektrischen Zu- und Ableitungen 9 aufnehmen (siehe auch Fig. 11, welche einen Schnitt gemäß der Linie XI-XI in Fig. 10 darstellt).The cold medium, e.g. B. water, in the example of FIGS. 9, 10 of a closed line or pipe system is supplied at 34. In this embodiment are the o. g in the brick. Supply pipe 34 and a discharge pipe 35, the both in groove-shaped recesses, possibly covered on their upper side 36 of the brick are arranged. The recesses 36 can with the recesses 8 must be identical and in addition to the pipes also the electrical supply and discharge lines 9 (see also Fig. 11, which shows a section along the line XI-XI in Fig. 10 represents).
Es versteht sich, daß der Rohrabschnitt 34, 31, 35 bevorzugt ein in sich einstückiges Rohr ist.It goes without saying that the pipe section 34, 31, 35 is preferably an in is one-piece tube.
Die durchsichtigen Abdeckungen in diesem und in den anderen Ausführungsbeispielen können nicht nur aus Glas, sondern auch aus Kunststoff oder Kunststoffolie sein.The transparent covers in this and in the other embodiments can be made not only of glass, but also of plastic or plastic film.
Auch können zwei solche durchsichtige Scheiben übereinander vorgesehen werden, die zwischen sich eine isolierende Luftschicht bilden, welche die Abstrahlung von Wärme nach außen verhindert.Two such transparent panes can also be provided one above the other that form an insulating layer of air between them, which prevents the radiation of heat to the outside prevented.
Mittels einer leicht herzustellenden und zu lösenden Verbindung, z. B. einer Steckverbindung 37, wird das das warme Medium führende Ableitungsrohr 35 mit einer flexiblen oder biegbaren Verbindungsleitung 38 verbunden. Diese kann wiederum über eine entsprechende Steckverbindung 37 mit dem Zuleitungsrohr 34 des benachbarten Ziegels verbunden werden usw. Ebenso ist mittels solcher Steckverbindungen 37 auch der Anschluß an die übrigen, hier nicht dargestellten Leitungen des in sich geschlossenen Leitungs- oder Rohrsystemes, der Anschluß zu einer Pumpe usw. möglich.By means of an easy-to-make and detachable connection, e.g. B. a plug connection 37, the discharge pipe 35 carrying the warm medium connected to a flexible or bendable connecting line 38. This in turn can Via a corresponding plug connection 37 to the supply pipe 34 of the neighboring Bricks are connected, etc. Likewise is by means of such connectors 37 also the connection to the other, not shown here lines of the in itself closed line or pipe system, connection to a pump, etc. possible.
Das in diesem Ausführungsbeispiel erwarmte Wasser kann einem Wärmespeicher, dem Boiler einer Heizung, einer Wärmepumpe und dergleichen zugeführt werden und zwar drucklos oder mit Druck.The water heated in this embodiment can be used in a heat storage tank, the boiler of a heater, a heat pump and the like are supplied and although pressureless or with pressure.
Die untere Wand 33 des Ziegels kann entweder selber den Absorber bilden oder damit belegt sein. Die letztgenannte Ausführungsmöglichkeit zeigt Fig. 12, wobei der Absorber 39 mit Hohlräumen 4G versehen ist, durch die das Medium fließt. die Anschlüsse der hohlräume 40 an das Leitungssystem des Mediums sind in dieser Figur, ebenso wie in den Ausführungsbeispielen der Fig. 13 bis 15, der Einfachheit halber nicht gezeichnet.The lower wall 33 of the brick can either form the absorber itself or be occupied with it. The last-mentioned embodiment is shown in FIG. 12, the absorber 39 being provided with cavities 4G through which the medium flows. the connections of the cavities 40 to the line system of the medium are in this Figure, as well as in the embodiments of FIGS. 13 to 15, the simplicity not drawn for the sake of
der Figuren 9 und 12 ist jeweils zwischen der durchsichtigtn Scheibe 28 und dem Absorber bzw. den das Medium führenden Rohren oder dergleichen ein Hohlraum 41 vorgesehen, der von den Sonnenstrahlen erwärmt wird. Die Scneibe 28 könnte auch aus einem Glas bestehen, in das Luft- oder Glasblasen eingeschlossen sind.of Figures 9 and 12 is in each case between the transparent pane 28 and the absorber or the pipes or the like carrying the medium a cavity 41 is provided, which is heated by the sun's rays. The wheel 28 could also consist of a glass in which air or glass bubbles are enclosed.
Ein Ziegel könnte auch aus zwei Glasscheiben oder -hälften zusammengesetzt werden, wobei die untere geschwärzt und die oben liegende durchsichtig ist und zwischen beiden Scheiben sich eine Luftschicht und das Medium führende Leitungen oder dergleichen befinden. Der Ziegel könnten auch aus einem anderen Material als Ton sein, z.B. aus Metall.A brick could also be composed of two panes or halves of glass with the lower one blackened and the upper one transparent and between both panes form a layer of air and lines or the like carrying the medium are located. The brick could also be of a material other than clay, e.g. made of metal.
Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher sich im Material des Ziegels Bohrungen, Kanäle oder dergleichen 42 befinden, durch welche das Medium fließt. Ein solcher Ziegel kann in üblicher Weise aus Ton gebrannt sein oder aus einem anderen, wetterbeständigen material bestehen (z. B. Glas, Metall oder dergleichen, wie oben erwähnt), An seiner der Sonne zugekehrten Oberseite kaim der Ziegel mit einer dunklen Absorberschicht 43 belegt sein, z. B.Fig. 13 shows an embodiment of the invention in which in the material of the brick bores, channels or the like 42 are through which the medium flows. Such a brick can be fired from clay in the usual way or made of another weather-resistant material (e.g. glass, metal or the like, as mentioned above), on its upper side facing the sun kaim the brick can be covered with a dark absorber layer 43, e.g. B.
V2A-Stahl, welche die Wärme an das gesamte Ziegelmaterial und damit an den Raum 42 weitergibt. Die Form der Hohlräume oder Aussparungen 42 und deren Anzahl pro Ziegel kann beliebig gewählt werden. Bei Wegfall der Schicht 43 wirkt der Ziegel mit seiner Nasse selber als Absorber.V2A steel, which transfers the heat to the entire brick material and thus passes on to room 42. The shape of the cavities or recesses 42 and their Any number per brick can be selected. If the layer 43 is omitted, it acts the brick with its wetness itself acts as an absorber.
Gemäß Fig. 14 kann auf dem Ziegel eine Absorberschicht 44 aus einem dunklen, wetterbeständigen Material, z. B.According to FIG. 14, an absorber layer 44 made of a dark, weather-resistant material, e.g. B.
ebenfalls V2A-Stahl aufgebracht sein, in der sich ein oder mehrere Kanäle oder Hohlräume 45 für den Durchfluß des Mediums befinden. In einer Abwandlung dieser Ausführungsform können gemäß Fig. 15 entsprechende flohlräume, Rohre oder dergleichen 45' zwischen der Absorberschicht 44' und dem Ziegel vorgesehen sein. In beiden vorgenannten Ausführungsbeispielen erfolgt ein unmittelbarer Wärmeübergang von der Absorberschicht 44, bzw. 44' auf das in den Rohren, Kanälen oder dergleichen 45, 45' flieeende Medium.V2A steel can also be applied, in which one or more Channels or cavities 45 are located for the flow of the medium. In a modification this embodiment, according to FIG. 15, corresponding flow spaces, pipes or the like 45 'may be provided between the absorber layer 44' and the brick. In both of the aforementioned exemplary embodiments, there is a direct heat transfer from the absorber layer 44 or 44 'to that in the pipes, channels or the like 45, 45 'flowing medium.
Es ist bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 12 bis 15 auch möglich, die Hohlräume, Rohre oder dergleichen für die Führung des Mediums zick-zack- oder ra;aanderförmig verlaufen zu lassen, wie es im Ausführungsbeispiel der Fig. 9 bis 11 dargestellt ist. In diesem Fall ist ein Transport des Mediums durch eine Pumpe erforderlich.In the exemplary embodiments of FIGS. 12 to 15, it is also possible the cavities, pipes or the like for guiding the medium zigzag or ra; to run in an aander-shaped manner, as is the case in the exemplary embodiment of FIGS. 9 to 11 is shown. In this case, the medium is transported by a pump necessary.
Ein l>umpenbetrieb könnte selbstverständlich auch bei einer Ausbildung der Hohlräume, Kanäle oder dergleichen gemäß den Figuren 12 bis 15 vorgesehen sein.A l> umpenbetrieb could of course also with an apprenticeship the cavities, channels or the like according to FIGS. 12 to 15 can be provided.
Falls die Rohre, Kanäle oder dergleichen von oben nach unten durch die Ziegel durchlaufen, kann ein flüssiges Medium im freien Fall, also drucklos, hindurchfließen (siehe auch das Beispiel der Fig. 16).If the pipes, channels or the like go through from top to bottom pass through the bricks, a liquid medium can fall freely, i.e. without pressure, flow through it (see also the example in FIG. 16).
Auch diese verschiedenen Möglichkeiten des Durchflußes eines Mediums können bei allen anderen gebräuchlichen Liegelformen verwirklicht werden. So kann bei Dachziegeln in Form von " önch und Nonne" zwischen den oberen Kanten der "L.-onne" eine durchsichtige Wand vorgesehen sein, auf der sich der "Mönch" abstützt, wobei die nach oben gewandte Fläche der "Nonne" mit einer Absorbtionsschicht versehen ist, in der oder auf der sich Rohre, Leitungen oder Hohlräume zur Durchleitung des Mediums befinden. Bei Ausbildung des Dachziegels als Falz- oder Strangfalz-Ziegel, als Press-Ziegel oder als Pfanne ist eine durchsichtige Wand oder Wandteil vorgesehen, unter der sich ein Zwischenraum befindet. Die unterhalb die ses Zwischenraumes befindliche, nach oben gekehrte Seite der unteren Ziegelwand ist mit der Wärmeabsorbtionsschicht versehen, auf der oder in der sich die Rohre, Leitungen oder Hohlräume zur Durchleitung des Mediums befinden.Also these different possibilities of the flow of a medium can be realized with all other common forms of lying. So can with roof tiles in the form of "oench and nun" between the upper edges of the "L.-onne" a transparent wall can be provided on which the "monk" rests, whereby the upward-facing surface of the "nun" is provided with an absorbent layer is, in or on which there are pipes, lines or cavities for the passage of the Medium. If the roof tile is designed as a folded or extruded seam tile, A transparent wall or wall part is provided as a pressed brick or pan, under which there is a space. The one below this space, upward facing side of the lower brick wall is with the heat absorption layer provided on or in which the pipes, lines or cavities for passage of the medium.
Die Zu- und Ableitungen der Rohre, Kanäle oder dergleichen in Ziegeln können sich nicht nur an den Stirnseiten befinden, wie es in den Ausführungsbeispielen dargestellt ist, sondern auch an den Längsseiten der Ziegel. Entsprechend den jeweiligen örtlichen Gegebenheiten, Anforderungen und mit Energie zu versorgenden Anlagen können die Ziegel, bzw. eine bestimmte Anzahl von Ziegeln zusammengeschaltet werden und für sich den Wärmespender eines bestimmten Medium-Kreislaufes bilden. So kann z. B. ein Teil einer Dachfläche zur Erwärmung eines Schwimmbades und der andere Teil zur Erwärmung eines Warmwasserboilers dienen und dergleichen mehr.The inlets and outlets of the pipes, channels or the like in bricks can not only be located on the front sides, as in the exemplary embodiments is shown, but also on the long sides of the brick. According to the respective local conditions, requirements and systems to be supplied with energy the bricks or a certain number of bricks are interconnected and form for themselves the heat source of a certain medium cycle. So z. B. a part of a roof surface for heating a swimming pool and the other part serve to heat a hot water boiler and the like.
Fig. 16 zeigt eine Anordnung aus Ziegeln, bei denen ein Fluid, z. B. Wasser, im freien Fall die Ziegel entlangfließt und von der Sonnenstrahlung erwärmt wird, während zugleich elektrische Elemente zur Umsetzung der Sonnenenergie in elektrische Energie vorgesehen sind. Der Fluß des Fluids im freien Fall,also ohne Druck vermeidet Dichtungsprobleme. Die vorgesehene Anordnung erlaubt ein Verschieben der Ziegel zueinander zwecks Ausgleich von Temperaturschwankungen. Gemäß Fig. 16 ist die obere Wand 46 des Ziegels, bzw. ein Teil davon mit zwei übereinanderliegenden durchsichtigen Abdeckungen 47, 48 versehen. Zwischen ihnen befindet sich ein stromerzeugendes Element 49,z. B. eine Dünnschichtzelle aus den Materialien CdS und CuS, oder dergleichen. Die Teile 47, 48 und 49 können in Abstufungen der inneren umlaufenden Wandkante 50 gelagert sein. Eine Zu- oder Ableitung ist mit Ziff. 51 angedeutet. Im übrigen wird diesbezüglich auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele verwiesen.Fig. 16 shows an arrangement of bricks in which a fluid, e.g. B. water, flows along the bricks in free fall and is heated by solar radiation is, while at the same time electrical elements to convert solar energy into electrical Energy are provided. Avoids the flow of the fluid in free fall, i.e. without pressure Sealing problems. The intended arrangement allows the bricks to be moved to each other to compensate for temperature fluctuations. According to Fig. 16 is the upper Wall 46 of the brick, or a part of it with two superimposed transparent Covers 47, 48 provided. There is an electricity generating element between them 49, e.g. B. a thin-film cell made of the materials CdS and CuS, or the like. The parts 47, 48 and 49 can be in gradations the inner circumferential Wall edge 50 be stored. A supply or discharge is indicated by section 51. For the rest, reference is made in this regard to the previous exemplary embodiments.
Auf der unteren Wand 52 des Ziegels liegt eine Absorberschicht 53, über die gemäß den Pfeilen 54 das Fluid fließt. Die Absorberschicht ist eine dunkle Schicht, z. 13. geschwärztes Aluminium, das die Hitze der Sonnenstrahlung sammelt. Es ist ersichtlich, daß der Ziegel mit einem liohlzapfen 55 in den die Flüssigkeit führenden Raum des nächsten Ziegels mit einem Spiel eingreift, so daß die Ziegel sich um das notwendige Spiel zueinander verschieben können. Das Fluid kann von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Kaltwasserrohr kommen, sich über mehrere Ziegelreihen verteilen und dabei in einer dünnen Schicht über die heißen Absorber oder Absorberschiohten 53 laufen und schließlich bei den untersten Ziegeln in ein Warmwassersammelrohr laufen und von dort zu einem Boiler oder dergleichen.On the lower wall 52 of the brick is an absorber layer 53, Via which the fluid flows according to the arrows 54. The absorber layer is a dark one Layer, e.g. 13. Blackened aluminum that collects the heat from solar radiation. It can be seen that the brick with a liohlzapfen 55 in which the liquid leading space of the next brick engages with a game so that the brick can shift to each other by the necessary play. The fluid can be from a Cold water pipe not shown in the drawing come across several rows of bricks distribute it in a thin layer over the hot absorber or absorber sheets 53 and finally into a hot water collecting pipe at the bottom bricks run and from there to a boiler or the like.
Die Schicht 48 schützt die Zellen oder stromerzeugenden Elemente 49 von dem Einfluß des Fluids 54. Zweckmäßigerweise wird man nur den freien, sichtbaren Ziegelteil, der etwa der Fläche der durchsichtigen Abdeckung 47 entspricht,durchsichtig ausgestalten, nicht aber den weiteren höher liegenden, vom jeweils darüber befindlichen Ziegel abgedeckten Ziegelteil. Die Menge der pro Zeiteinheit über die Absorberschicht fließenden Flüssigkeit kann in Anpassung an die Außentemperatur und das Ausmaß der jeweiligen Sonneneinstrahlung verändert werden.The layer 48 protects the cells or electricity generating elements 49 of the influence of the fluid 54. It is expedient to only use the free, visible one Brick part, which corresponds approximately to the area of the transparent cover 47, transparent design, but not the further higher lying one from the one above Brick covered part of brick. The amount of time per unit of time over the absorber layer flowing liquid can adapt to the outside temperature and the extent of the respective solar radiation can be changed.
Auch die vorstehend beschriebene Kombination eines Ziegels mit im freien Fall durchfließenden Fluid und einem stromerzeugenden Element kann bei anderen Ziegelformen wie "Mönch" und "Nonne" Press-Ziegel usw.The above-described combination of a brick with im Free fall flowing through fluid and a power generating element can be used in others Brick shapes like "monk" and "nun" press bricks etc.
verwendet werden, die im einzelnen bereits bei anderen Ausführungsbeispielen genannt, bzw. beschrieben sind.are used, which have already been used in detail in other exemplary embodiments are mentioned or described.
Im jeden Fall ist die optische Wirkung eines nach der Erfindung ausgestalteten Dachziegels und damit diqbptische Wirkung einer mit solchen Ziegeln gebildete Dachfläche annähernd gleich der Wirkung von normalen Dachziegeln, bzw. hiermit belegten Dachflächen. Die durchsichtigen Dachziegelteile sind zwar etwas heller als die übrigen, nicht durchsichtigen Teile. Sie wirken aber nicht so hell oder durchsichtig wie ein üblicher Glasziegel, da sich unter ihnen in der Regel dunklere Flächen wie der Absorber befinden.In any case, the optical effect is one designed according to the invention Roof tile and thus diqbptische effect of a roof surface formed with such tiles approximately the same as the effect of normal roof tiles or roof areas covered with them. The transparent roof tile parts are a bit lighter than the rest, not transparent parts. But they don't appear as bright or transparent as a normal one Glass bricks, since under them there are usually darker areas such as the absorber.
In Fig. 17 ist das Ausführungsbeispiel einer Anlage dargestellt, in der mit erfindungsgemäßen Ziegeln die mit dem Pfeil 56 angedeutete Sonnenstrahlung sowohl in elektrischen Strom, als auch in die Erwärmung eines Mediums, z. B. Wasser, umgesetzt wird. Ziegel gemäß den Ausführungsbeispielen der Figuren 9 bis 16 sind zu einer Gruppe 57 zusammengefasst, von der über die Leitung 58 erwärmtes Wasser einem Speicher (Boiler) 59 mit Isolierung zufließt und mittels einer Pumpe 60 über die Leitung 61 der Oberseite der Ziegelgruppe 57 wieder zugeführt wird. Mit 62 sind Ausgleichgefäße bezeichnet. Das im ßoiler erwärmte Brauchwasser 63 wird über die Leitung 64 der Zapfstelle zugeführt. Bei 65 kann eine ttacherwärmung des Warmwassers vorgesehen sein. Der Kaltzulauf in den Boiler 59 ist mit 66 und der darin befindliche Wärmetauscher des von den Ziegeln erwärmten Mediums mit 67 beziffert.In Fig. 17, the embodiment of a system is shown in the solar radiation indicated by the arrow 56 with bricks according to the invention both in electricity and in the heating of a medium, e.g. B. water, is implemented. Bricks according to the embodiments of Figures 9 to 16 are combined to form a group 57, of which water heated via line 58 a memory (boiler) 59 flows with insulation and by means of a pump 60 over the line 61 is fed back to the top of the group of bricks 57. At 62 are Compensating vessels designated. The hot water 63 heated in the ßoiler is via line 64 of the Tap fed. At 65 a partial heating of the hot water can be provided be. The cold inlet to the boiler 59 is 66 and the heat exchanger located therein of the medium heated by the bricks is numbered 67.
Der von den Ziegeln erzeugte Strom wird mit den gestrichtelten Leitungen (z. B. 68) sowohl dem Motor der Pumpe 60, als auch einem Akkumulator 69 zugeführt, der damit als Ersatz- oder Notstromquelle zur Verfügung steht.The electricity generated by the bricks is connected to the dashed lines (e.g. 68) fed to both the motor of the pump 60 and an accumulator 69, which is available as a backup or emergency power source.
Von der Batterie führt eine Leitung 70 zu einem Tauchsieder 71, der zusätzlich zur Erwärmung des Brauchwassers 63 beitragen kann. Elektrische Riickleitlmgen sind selbstverständlich vorhanden, jedoch aus Gründen der zeichnerischen Vereinfachung nicht dargestellt.A line 70 leads from the battery to an immersion heater 71, the can also contribute to the heating of the domestic water 63. Electric return cables are of course available, but to simplify the drawing not shown.
Statt eine Ziegelgruppe 57 könnten auch unterschiedliche Ziegelgruppen vorgesehen sein, wobei eine Ziegelgruppe nur elektrischen Strom erzeugt und die andere Ziegelgruppe nur der Erwärmung eines Mediums dient.Instead of one brick group 57, different brick groups could also be used be provided, with a brick group only generates electricity and the another group of bricks only serves to heat a medium.
Auch wäre eine Kombination möglich, bei der eine Ziegelgruppe nur Strom erzeugt und die andere Gruppe Strom erzeugt und zugleich ein medium erwärmt.A combination would also be possible in which only one group of bricks Generates electricity and the other group generates electricity and at the same time heats a medium.
Mit einer solchen Anlage ist man in gewissen Grenzen auch vom örtlichen Stromnetz unabhängig, da für den Betrieb der Anlage, hier vor allen der Pumpe für den Wasserumlauf, der Akkumulator zur Verfügung steht.With such a system you are within certain limits also from the local Power grid independent, because for the operation of the system, here especially the pump for the water circulation, the accumulator is available.
Fällt viel Sonnenschein an, so kann nach Aufladen des Akkus 69 die darüberhinaus erzeugte elektrische Energie anderweitig verwendet werden, z. 13. zum Aufheizen des Boilers 59 mittels des Tauchsieders 71.If there is a lot of sunshine, the in addition generated electrical energy can be used elsewhere, e.g. 13th for heating the boiler 59 by means of the immersion heater 71.
Alle dargestellten und beschriebenen Merkmale, sowie ihre Kombinationen untereinander, sind erfindungswesentlich.All features shown and described, as well as their combinations with one another are essential to the invention.
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