DE2905494A1

DE2905494A1 - Sonnenkollektor

Info

Publication number: DE2905494A1
Application number: DE19792905494
Authority: DE
Inventors: Albert Hufgard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-02-14
Filing date: 1979-02-14
Publication date: 1980-08-21

Description

Sonnenkollektor
Die Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor, bestehend aus einem kastenartigen Gehäuse mit Durchlaufkanälen für das Wärmeträgermedium.
Sonnenkollektoren der genannten Art sind allgemein bekannt und erfüllen mehr oder weniger gut die an sie zu stellenden Forderungen. Die Sonnenkollektoren werden dabei mit entsprechenden Halte- und Tragelementen über der eigentlichen Dachhaut (bspw. Dachziegelabdeckung) angeordnet oder anstelle der Dachhaut. Letzteres ist jedoch problematisch, da dann die, die Dachhaut ersetzenden Kollektorengehäuse untereinander gut abgedichtet sein müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, einen Sonnenkollektor zu schaffen, mit dem sich ohne große Schwierigkeiten und besondere Dichtungsmaßnahmen eine Dachfläche abdecken läßt, wobei die gegenseitigen Anschlußelemente und die Befestigungselemente so ausgebildet und angeordnet sein sollen, daß diese Elemente die Längenbemessung des Kollektorgehäuses nicht beeinträchtigen, d.h., die Gehäuse insbesondere durch Ablängungen von einem entsprechenden fortlaufenden Profil gewonnen werden können, wobei lediglich noch die Endflächen verschlossen werden müssen.
Diese Aufgabe ist mit einem Sonnenkollektor der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Gehäuse an seinen Längsrändern mit entsprechend langen, Längsnuten begrenzenden Verrastungselementen und an seinen offenen Enden mit Verschlußdeckeln versehen ist.
Das Ablängen von einem fortlaufenden Profil entsprechenden Querschnitts ist natürlich nicht zwingend, aber bevorzugt vorgesehen, weshalb eine bevorzugte AusfUhrungsform darin besteht, daß das Gehäuse als Ablängstück eines fortlaufenden Profiles ausgebildet ist.
Durch diese Ausbildung können die einzelnen Gehäuse und zwar mit ihrer Längsausdehnung in Richtung der Dachfalllinie nebeneinander auf die Dachlatten aufgelegt und mit besonderen Befestigungselementen bspw. festgenagelt werden.
Das Folgeeleinent wird dann daneben gelegt und in die Einrastnut eingesetzt, wobei in besonderer Ausführungsform das Befestigungselement des Vorelementes unter dem Folgeelement bspw. in einer in bzw. an diesem vorgesehenen Ausnehmung verschwindet, was noch näher erläutert wird.
Diese Befestigungs- und gegenseitige Verrastungsmöglichkeit liegt aber nur längs der beiden Seitenränder vor, so daß die gewUnschte Gehäuselänge einfach von einem entsprechenden fortlaufenden Profil abgelenkt werden kann.
Der erfindungsgemäße Sonnenkollektor und vorteilhafte Weiterbildungsformen, wie sie sich nach den Unteransprüchen ergeben, werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen schematisch Fig. 1 perspektivisch und geschnitten eine Ausführungsform des Sonnenkollektors; Fig. 2 perspektivisch und geschnitten den Anschlußbereich zweier Sonnenkollektoren auf einer Dachunterkonstruktion; Fig. 3 im Schnitt den Anschlußbereich zweier Sonnenkollektoren in etwas anderer Ausführungsform; Fig. 4 in Draufsicht mehrere nebeneinander angeordnete Sonnenkollektoren; Fig. 5 im Schnitt eine weitere Ausführungsform des Sonnenkollektors; Fig. 6, 7 im Schnitt die Anschlußbereiche zweier Gehäuse in weiterer Ausführungsform; Fig. 8 schematisch mehrere Gehäuse nebeneinander bei einer weiteren Ausführungsform der Anschlußbereiche; Fig. 9 im Schnitt Endabschlüsse von an den Enden einer Gehäusereihe angeordneten Gehäusen; Fig. 10 im Schnitt und perspektivisch eine besondere Profilform des Gehäuses.
Fig. 11 schematisch im Schnitt eine andere Vertikalgliederung des Gehäuses.
Einschub s. Seite lla Gemäß Fig. 1 besteht der Sonnenkollektor aus einem auf gewünschte Länge abgeschnittenen Profilstück, das das etwa kastenförmige Gehäuse 1 bildet. Vom Kollektor ist in Fig. 1 **) Fig. 12 im Schnitt zwei Sonnenkollektoren mit einer anderen Ausführungsform der Verrastungselemente; Fig. 13 im Schnitt eine weitere Ausführ w gsform des Anschlußbereiches zweier Gehäuse und Fig. 14 eine Draufsicht auf die Gehäuse gem. Fig. 13.
praktisch nur ein Endstück verdeutlicht. Am linken Rand 2 befinden sich unten eine Befestigungsleiste 3 und darüber, eingeschlossen von einer Gehäuseleiste 7, eine nach oben offene Nut 4. Längs des rechten Randes 2' verläuft eine von der Gehäuseleiste 7' eingeschlossene, nach unten offene Einrastnut 5 und darunter eine Ausnehmung 6.
Die Verbindung bzw. Zusammensetzung zweier Gehäuse 1, 1' erfolgt im Sinne der Fig. 2, wobei die Gehäuseleiste 7' in die Nut 4 und die Gehäuseleiste 7 in die Nut 5 eingreift. Zweckmäßig ist die Nut 4 so tief in Bezug auf die Gehäuseleiste 7' bemessen, daß noch eine Dichtungsmasse 11 eingelegt werden kann. Ferner sind im Bereich der wferrastbaren Teile Verrastungselemente 8 vorgesehen.
Die Festlegung der einzelnen nebeneinander im Sinne der Fig. 4 anzuordnenden Gehäuse 1, 1' erfolgt unmittelbar auf den Dachlatten 21 durch Festnageln, Festschrauben, Verklammern oder dergl. der Befestigungsleisten 3, die durch das jeweilige Folgeelement 1 völlig abgedeckt werden, wofür die Gehäuse 1, 1' mit entsprechenden Ausnehmungen 6 versehen sind.
Die Gehäuse sind insbesondere für eine Verlegung parallel zur Falzlinie des Daches bestimmt, d.h., ablaufendes Regenwasser wiird.e in etwa parallel zum Anschlußspalt 9 zweier benachbarter Gehäuse 1, 1' ablaufen, d.h., die Gefahr eines Wasserdurchtrittes durch eine von Gehäusen 1, 1' gebildete Dachhaut ist praktisch ausgeschlossen und zwar mit Rücksicht auf die geringe Wasserbelastung des Spaltes 9 und die labyrinthartige Verrastung ggf. unter Zwischenlage einer Dichtung 11. Ungeachtet dessen ist es aber möglich, noch einen zusätzlichen Fortsatz 10 vorzusehen, der den Spalt 9 abdeckt.
Die Gehäuse 1, 1' sind an ihren offenen Enden mit Abschlußflächen 13 verschlossen, die, wenn die von Trennwänden 15 gebildeten Einzelkanäle 16 direkt vom Wärmeträger durchströmt werden, mit entsprechenden Vor- und Rücklaufanschlüssen versehen sind, so daß bspw. im Sinne der Fig. 4 eine Paralleldurchströmung erfolgt. Eine Aufgliederung in Einzelkanäle 16 ist natürlich nicht zwingend erforderlich.
Auch müssen darunter nicht zwingend Isolierräume 12 vorgesehen werden, die, falls vorhanden, ausgeschäumt werden können.
Das ganze, fortlaufende Profil kann bspw. aus transparentem Kunststoff gebildet werden. Eine evtl. Ausschäumung kann mit schwarzer Einfärbung erfolgen, es können aber auch nur innere Bodenflächen 14 schwarz angelegt werden. Abgesehen davon könnte aber sogar das ganze Profil auch aus insgesamt schwarz eingefärbtem Kunststoff gebildet werden, da auch solche schwarze Körper durchaus mit guten Erfolgen schon als Sonnenkollektoren Verwendung gefunden haben.
Gemäß Fig. 5 ist es aber auch möglich, im Innenraum 17 des Gehäuses 1, 11 in ansich bekannter Weise einen Absorber 18 anzuordnen und diesen ggf. einzuschäumen. In diesem Falle bleibt der Innenraum 17 ungegliedert, d.h.
frei von Zwischenstegen 15. Die einstrahlungsseitige Fläche 19 ist in diesem Falle als separates, transparentes Element 20 eingesetzt. Insbesondere die einfachen Profilformen gemäß Fig. 3, 5 sind geeignet, auch in Metall, insbesondere Alu ausgeführt zu werden.
Gemäß Fig. 6, 7 müssen unter Beibehaltung der Anordnung von ausschließlich an den Längsrändern 2, 2' vorgesehenen Verrastungselementen benachbarte Gehäuse nicht unmittelbar gegeneinander verrastet werden.
Nach Fig. 6 kann dies auch in der Weise geschehen, daß die Gehäuse 1 auf beiden Seiten nach oben offene Verrastungsnuten 21 aufweisen, wobei dem Zwischenraum 30 Uberbrückend und abdeckend in die Nuten 21 eine Spaltverschlußleiste 22 eingesetzt ist. Umgekehrt können die Gehäuse 1 auch beidseitig nach unten offene Nuten 23 haben, wobei dann die Gehäuse mit ihren freien Schenkeln in ein Halteelement 24, das an der Dachkonstruktion befestigt wird und etwas elastische Schenkel 25 aufweist, eingedrückt werden. Die Schenkel 25 und die freien Schenkel 25' können dabei, wie bei 31 dargestellt, verrastbar ausgebildet sein, welche zusätzliche Verrastungsmaßnahmen natürlich bei allen hier beschriebenen Verbindungsarten zur Anwendung kommen können, ebenso wie die Anordnung von Dichtungselementen 32.
Bei Ausführung der Profile aus bspw. Leichtmetall, das also praktisch unelastisch sein würde, sind gegenseitige Verrastung und Abdichtung bspw. ohne weiteres im Sinne der Fig. 7 durchführbar.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit von Verrastungselementen in Form von nach oben und unten offenen Nuten 26, 27, wobei die Befestigungsleiste 3 etwas tiefer als die untere Gehäuseabschlußebene 33 liegt.
Der rechte untere Randbereich sitzt dabei jeweils auf der Befestigungsleiste 3 des anderen Gehäuses auf.
Für die Endabschlüsse 13 einer Reihe entsprechend verlegter Gehäuse 1, 1t können im Profil entsprechend ausgebildete Abschlußlängsprofile 28, 28' vorgesehen werden.
Da für das Gehäuse vorzugsweise eine Ablängung von einem fortlaufenden Profil vorgesehen ist, kann dieses gemäß Fig. 10 in Weiterbildung auch leicht so ausgeformt werden, daß zumindest die einstrahlungsseitige Fläche 19 eine Riffelung 29 aufweist.
Alle Profile können bspw. im Sinne der Fig. 6, 10 auch nach unten offen ausgebildet und die offenen Räume mit einer isolierenden Ausschäumung 34 gefüllt sein. Allgemein gilt auch, wie bspw. in Fig. 9 verdeutlicht, daß die oberen Enden 35 der freien Schenkel etwas höher liegen können als die Ebene der einstrahlungsseitigen Fläche 19, wodurch die Überwindung des ansich grundsätzlich gegebenen Verbindungslabyrinthes durch Wasser noch erschwert würde.
Die dargestellte Innenraumaufteilung der Gehäuse ist nur beispielhaft, d.h., die Vertikalgliederung der Profile bzgl. der Innenräume kann auch weitergehen. Gemäß Fig. 11 ist es nämlich auch möglich, den Innenraum bspw. dreifach zu gliedern und zwar derart, daß ein nach oben durch eine transparente Abdeckung 36 verschlossener Luftraum 37, ein Innenraum 38 für das durchströmende Wärmeträgermedium und ein unterer Raum 39 für die Ausschäumung 34 vorliegt.
In den Fig. 12, 13 sind noch weitere Ausbildungsmöglichkeiten der Verrastungselemente dargestellt.
Gemäß Fig. 12 sind die Gehäuse an einer Längskante mit einem über die einstrahlungsseitige Fläche 19 ragenden Fortsatz 39 versehen, der, wie dargestellt, einen etwas verdickten Kopf haben kann. An der anderen Längskante verläuft ein den Fortsatz 39 übergreifbares Verrastungsprofil 4O, so daß sich eine Verbindung von Gehäuse 1 ergibt, wie sie in der Mitte der Fig. 12 erkennbar ist.Der Kopf des Fortsatzes 39 kann ggf.
geschlitzt sein (nicht dargestellt).
Ein ähnliches Verrastungsprinzip verdeutlicht Fig. 13. Hierbei ergänzen sich zwei an den Längskanten verlaufende, im Querschnitt etwa halbkreisförmige Fortsätze 41 zu einem im Querschnitt etwa kreisförmigen Halteprofil- über das ein Klemmprofil 42 gezogen wird. Anordnung und Funktion der Befestigungsleisten 3 sind auch bei diesen Ausführungsbeispielen die gleichen, wie beschrieben.
In die Gehäuse (das gilt nicht nur für das in Fig. 13) können auch an Stelle eines Absorbers (Fig. 5) oder an Stelle eines durchleitbaren Wärmeträgermediums direkt elektrischen Strom liefernde Solarzellen 43 eingesetzt werden, wobei es in einem Gesamtverband von nebeneinander angeordneten Gehäusen 1 im Sinne der Fig. 4,8 möglich ist, nur in einem der Gehäuse solche Solarzellen 43 anzuordnen, mit deren Strom dann bspw.
eine Umwälzpumpe (nicht dargestellt) für die Durchleitung des Wärmeträgermediums durch die anderen Gehäuse betrieben werden kann.
Die Gehäuse haben in allen Fällen und in Rücksicht auf eine kontinuierliche Herstellung eine Breite von bspw. nur ca.
25 bis 35 cm, können also im wesentlichen als streifenförmige Elemente betrachtet werden, zumal sie auf beliebige Länge zugeschnitten werden können.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche: CD Sonnenkollektor, bestehen aus einem kastenartigen Gehäuse mit Durchlaufkanälen für das Wärmeträgermedium, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1, 1') an seinen Längsrändern (2, 2') mit entsprechend langen, Längsnuten begrenzenden Verrastungselementen und an seinen offenen Enden mit Verschlußdeckeln (13) versehen ist.
2. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1, 1t) als Abläntstück eines fortlaufenden Profiles ausgebildet ist.
3. Sonnenkollektor nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) längs seines einen Randes (2) mit einem vorspringenden Befestigungsleiste (3) und darüber mit einer nach oben offenen Einrastnut (4) und längs seines anderen, gegenüberliegenden Randes (2') mit einer nach unten offenen Einrastnut (5) und einer Ausnehmung (6) für die Uberdeckung der Befestigungsleiste (3) eines benachbart anzuordnenden, entsnrechend ausgebildeten Gehäuses (1) versehen ist, wobei die die Nuten (4, 5) begrenzenden, freistehenden Gehäuseleisten (7, 7t) und die Nuten (4, 5) zusammensteckbar ausgebildet und bemessen sind.
4. Sonnenkollektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Nuten (4, 5) und an den in die Nuten einsteckbaren Gehäuseleisten (7, 7') gegenseitig in Wirkverbindung bringbare Verrastungselemente (8) angeordnet sind.
5. Sonnenkollektor nach Anspruch 3 und/oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i 0 ii n e t daß am Längsrand (2') über der nach unten offenen Nut (5) ein, den Anschlußspalt (9) zum benachbart angeordneten Gehäuse (1') abdeckender Fortsatz (10) angeordnet ist.
6. Sonnenkollektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der nach oben offenen Nut (4) Dichtungsmasse (11) angeordnet ist.
7. Sonnenkollektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsleiste (3) einerseits und die Ausnehmung (6) andererseits seitlich im Bereich eines in das Gehäuse mit einbezogenen Isolierhohlraumes (12) angeordnet sind.
8. Sonnenkollektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus transparentem Kunststoff gebildet und die innere Bodenfläche (14) geschwärzt ausgebildet ist.
9. Sonnenkollektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Kollektors durch Trennwände (15) in nacheinander oder parallel durchströmbare Einzelkanäle (16) aufgegliedert ausgebildet ist.
10. Sonnenkollektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum (17) des Kollektorgehäuses ein bzw. mehrere Absorber (18) angeordnet sind.
11. Sonnenkollektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die anstrahlungsseitige Fläche (9, 10) des Kollektorgehäuses transparent ausgebildet ist.
12. Sonnenkollektor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente, einstrahlungsseitige Fläche (19) als separates Element (20) in das Gehäuse eingesetzt ist.
13. Sonnenkollektor nach jedem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einstrahlungsseitige Fläche (19) als transparentes, separates Element flüssigkeitsdicht in das Gehäuse eingesetzt ist.
14. Sonnenkollektor nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) beidseitig mit Befestigungsleisten (3) und darüber mit Verrastungsnuten (21) versehen ist, wobei in die Verrastungsnuten (21) zweier benachbarter Gehäuse (1) eine in diese einsteck- und verrastbare Spaltverschlußleiste (22) angeordnet ist.
15. Sonnenkollektor nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) beidseitig mit je einer nach unten offenen Nut (23) versehen und zwischen zwei benachbarten Gehäusen (1) jeweils ein Halteelement (24) angeordnet ist, dessen Schenkel (25) in die Nuten (23) eingreifen.
16. Sonnenkollektor nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) auf einer Seite mit einer nach oben offenen Nut (26) und mit einer Befestigungsleiste (3) und auf der anderen Seite mit einer nach unten offenen Nut (27) versehen ist.
17. Sonnenkollektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß den mit den Verrastungselementen versehenen Längsrändern (2, 2') des Gehäuses Abschlußlängsprofile (28, 28') zugeordnet sind.
18. Sonnenkollektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die einstrahlungsseitige Fläche (19) mit einer zu den Längsrändern (2, 2') parallel verlaufenden Riffelung (29) versehen ist.
19. Sonnenkollektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die nach oben weisenden Enden (35) der freien Schenkel etwas über die Ebene der einstrahlungsseitigen Fläche (19) hinausragen.
20. Sonnenkollektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil des Gehäuses (1) vertikal in einen Luftraum (27) einen Innenraum (38) und einen auszuschäumenden Raum (34) gegliedert ist.
21. Sonnenkollektor nach Anspruch 1 und/oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gehäuse (1) an der einen Längskante mit einem über die einstrahlungsseitige Fläche (19) ragenden Fortsatz (39) und an der anderen Lä-ngskante mit einem den Fortsatz (39) übergreifenden Verrastungsprofil (40) versehen ist.
22. Sonnenkollektor nach Anspruch 1 und/oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gehäuse (1) an jeder Längskante mit einem die einstrahlungsseitige Fläche (19) überragenden, im Querschnitt etwa halbkreisförmigen Fortsatz (41) versehen und jeweils zwei der Fortsätze (41) bei aneinandergesetzten Gehäusen (1) mit einem beide Fortsätze (41) umfassenden Klemmprofil (42) zusammengehalten sind.
23. Sonnenkollektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß im unter der einstrahlungsseitigen Fläche (19) befindlichen Innenraum des Gehäuses (1) Strom liefernde Solarzellen (43) angeordnet sind.