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Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie
mit einem die Sonnenstrahlung absorbierenden Medium und einem in Abstand von diesem
Medium angebrachten schichtartigen Körper, welcher ftir einfallendes Sonnenlicht
hin zum Sonnenenergie absorbierenden Medium durchlässig und fr die Strahlung, welche
vom absorbierenden Medium wieder ausgesandt wird weitgehend oder ganz undurchlnssig
ist.
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Derartige Vorrichtungen haben vor allem den Zweck mit Hilfe von Sonnenenergie
Wasser zu erwärmen und damit einerseits die Warmwasserversorgung sicherzustellen
und andererseits einen Teil der Heizenergie f;ir das Winterhalbjahr zu liefern.
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Es ist bekann-t, zur Lösung dieser Aufgabe Sonnenkollektoren zu verwenden,
die eine schwarze Platte als sonnenenergieabsorbierenden Körper und eine Glasplatte
als sonnenenergieeinfangende Einrichtung besitzen. Der Einbau derartiger Vorrichtungen
ist jedoch zum einen relativ teuer und beim naehträglichen Einbau mit einer ganzen
Reihe von Ver-nderungen am entsprechenden Gebnude verbunden. Gleichzeitig sind derartige
Sonnenkollektoren als in sich steife, unbewegliche Rahmenkonstruktionen ausgefahrt,
die in der Regel ortsfest montiert sind. Damit kann ein Großteil der vorhandenen,
sonnenbeschienenen Flächen nicht zum Sammeln von Sonnenenergie verwendet werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Sammeln
von Sonnenenergie zu schaffen, die zum einen in sich
flexibel ist
und zum andern erheblich weniger an Material benötigt als vergleichbare bekannte
Vorrichtungen. Gleichzeitig soll der nachträgliche Einbau derartiger Vorrichtungen
nur geringfilgige Veränderungen an einem entsprechenden Gebäude notwendig machen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung
zum Sammeln von Sonnenenergie als gesamte Einheit in einen eine maximale Fläche
bedeckenden Sammelzustand aus fahrbar und in einen eine minimale Fläche bedeckenden
Aufbewahrzustand einfahrbar ist.
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In einer derartigen Ausführungsform ist es möglich, Flächen zum Sammeln
von Sonnenenergie zu verwenden, welche ansonsten vollkommen anders genutzt werden
und damit die zum Sammeln von Sonnenenergie verwendbare Gesamtfläche erheblich zu
steigern.
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Dabei bietet sich, in Zeiten der Nichtbenutzung, z.B. Industriegelände,
Werkstattgeltnde, Sportgelände, Schulgelände, Kasernengelände und vieles mehr an.
Dabei können die Einrichtungen zum Sammeln von Sonnenenergie bei ungünstigen Witterungsverhältnissen
eingefahren werden, so daß deren Bestandteile nicht zur Aufnahme von Windlasten
und Schneelasten ausgelegt sein müssen und außerdem nicht hagel- und forstbeständig
sein müssen.
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Damit können die einzelnen Teile entsprechend kleiner dimensioniert
sein, so daß der Materialaufwand gegenüber vergleichbaren anderen Lösungen erheblich
sinkt. Eine derartige Einrichtung kann sowohl ortsfest als auch ortsungebunden angebracht
sein.
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In beiden Fällen ist der Montageaufwand äußerst gering, da nur die
Fläche der Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie befestigt werden muß, welche
die Vorrichtung im Aufbewahrungszustand derselben einnimmt. Außerdem kann auch der
Transport einer derartigen Vorrichtung erheblich vereinfacht werden, da das Volumen
im Aufbewahrungszustand denkbar gering ist.
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Es ist von Vorteil, daß die Sammelvorrichtung aus dem Sammelzustand
in
den Aufbewahrzustand mittels eines Aufrcllvorganges und von dem Aufbewahrungszustand
in den Sammelzustand mittels eines Abrollvorganges bewegt wird. In einer derartigen
Ausfhrungsform kann der Ausfahrvorgang sowie der Einfahrv.organg äußerst schnell
durchgeführt werden, was z.B. bei aufkommendem Sturm oder sich ankündigendem Hagel
sehr wichtig ist, damit die Vorrichtung unversehrt eingefahren werden kann. Gleichzeitig
ist ein störungsfreies Funktionieren über viele Jahre hin garantiert, da der Auf-
und Abrollvorgang weder durch Umweltschmutz noch durch kleine Veränderungen der
Konstruktion hinsichtlich deren Abmessungen z.B. durch Altern oder durch Verdrehen
infolge Krafteinwirkung beeinträchtigt wird.
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Es ist von Vorteil, daß nur die die Sonnenenergie einfangende Einrichtung
auf und abrollbar gehalten ist und das die Sonnenenergie absorbierende Medium unbeweglich
angebracht ist. In einer derartigen Ausführungsform wird der Wickel im aufgerollten
Zustand der Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie erheblich kleiner. Damit ist
die Möglichkeit, eine derartige Einrichtung im aufgewickelten Zustand derselben
optisch als störende zu empfinden erheblich genindert und damit der potentielle
Einsatzbereich stark vergrößert. Gleichzeitig sind die zum Bewegen der Einrichtung
notwendigen Krefte und damit der Bedienungsaufwand um ein Vielfaches geringer, da
ja vor allem der absorbierende Körper vom Gewicht her stark zu Buche schlogt,Die
die Sonnenenergie einfangende Einrichtung kann dabei z.B. aus einer durchsSchtigen
Kunststofffolie beschaf'en sein Es ist vorteilhaft, daß als Sonnenenergie absorbierendes
Medium ein Körper mit relativ guter Absorptionsfihigkeit vorgesehen ist, der ansonsten
fr eine vollkommen anderè 29estimmt ist.
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In einer derartigen Ausführungsform kann z.B. die Dachfläche irgendeines
Gebäudes als absorbierender Körper dienen. Desgleichen können auch geteerte oder
betonierte Bodenflächen eines Fabrikgeländes, Schulgeländes, Kasernengeländes als
absorbierende
Körper dienen. Das gleiche gilt natürlich auch für
Wandflächen aus entsprechendem Material. Der entscheidende Vorteil derartiger Sonnenenergie
absorbierender Körper besteht darin, daß sie nicht als Kostenfaktor bei der Preisberechnung
der Sammelvorrichtung zu Buche schlagen, sondern beim Installieren einer Sammelvorrichtung
bereits vorhanden sind oder beim Bau irgendeines Komplexes zwangsläufig im Rahmen
einer anderen Nutzung mit eingeplant werden müssen. Damit können die Kosten einer
Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie erheblich gesenkt werden. Und geht man
z.B. von ziegelgedeckten Dachfl;-:chn aus, so sind die Absorptionswerte kaum geringer
als die eines schwarzen Körpers.
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Es ist von Vorteil, daß die die Sonnenenergie einfangende Einrichtung
zumindest im abgewickelten Zustand derselben mit dem die Sonnenenergie absorbierenden
Medium mindestens eine und dabei weitgehend luftdicht abgeschlossene Kammer bildet.
In einer derartigen Ausführungsform ist es garantiert, daß die innerhalb einer Kammer
sich befindende und durch die Sonneneinstrahlung erwärmte Luft nicht an die relativ
kalte Umgebung abgegeben wird. Gleichzeitig ist garantiert, daß die relativ kalte
Umgebungsluft nicht in die Kammer eindringt. In beiden Fällen wird damit ein Wärmeenergieverlust
des absorbierenden Körpers verhindert. Eine derartige Ausbildung ist vor allem bei
einer sich im wesentlichen unter einem Winkel zur Horizontalen erstreckender und
damit geneigt verlaufender Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie angebracht.
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Es ist von Vorteil, daß die die Sonnenenergie einfangende Einrichtunp
aus mindestens einer in sich geschlossenen Kammer gebildet ist. Eine derartige Ausführungsform
garantiert, daß die die Sonnenenergie einfangende Einrichtung nicht nur weitgehend
luftdicht, sondern auch flüssigkeitsdicht gegenüber der Umgebung abgeschlossen ist.
Dies ist vor allem dann wichtig, wenn sich das Wärmeenergietransportmittel innerhalb
der Kammer staut, so daß nur ein flüssigkeitsdichter Abschluß der Kammer ein Austreten
des
Wärmetranspcrtmittels aus derselben und damit einen Wärmeenergieverlust verhindern
kann. Eine derartige Ausbildung ist vor allem bei sich im wesentlichen horizontal
oder vertikal erstreckenden Vorrichtungen zum Sammeln von Sonnenenergie angebracht.
Die Kammer ist dabei z.B. schlauchförmig ausgebildet.
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Es ist von Vorteil, daß die Kammern im Sammelzustand der Sammelvorrichtung
gesehen an einem Befestigungsstab befestigt sind und vorzugsweise einen rechten
Winkel mit diesem Befestigungsstab bilden und parallel zueinander verlaufen. In
einer derartigen Ausfahrungsform ist durch die Befestigung der Kammern an einem
Befestigungsstab garantiert, daß diese auch bei geneigter Anordnung der Vorrichtung
zum Sammeln von Sonnenenergie nicht aus einer festgelegten Position abrutschen.
Gleichzeitig ist eine ungewollte Ortsveränderung bei geringer Luftbewegung ausgeschlossen.
Durch parallel verlaufende Kammern, die mit einem Befestigungsstab einen rechten
Winkel einsclieljen, ist eine glejchmäf)'ige Wickelbildung und damit ein störungsfreies
Auf-und Abrollen gewshrleistet. Gleichzeitig ist durch die regelmäßige Ausbildung
der Kammern eine fabrikmäßige Serienproduktion möglich, Es ist von Vorteil, daß
eine bestimmte Anzahl von Kammern als Heizkammern und eine bestimmte Anzahl von
Kammern als Druckkammern ausgebildet ist, welche mittels einer Versorgungsieitung
mit einem Druckmittelerzeuger vorzugsweise zum Betätigen der die Sonnenenergie einfangenden
Einrichtung verbunden sind.
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In einer derartigen Ausfiihrungsform genügt es, die Vorrichtung zum
Sammeln von Sonnenenergie zum Betätigern derselben an einen Druckmittelerzeuger
anzuschließen. Damit muß überall dort, wo Druckmedium zur Verfugung steht, eine
derartige Einrichtung zur Betätigung derselben lediglich mit einer D;uckmediumleitung
ve-bunden werden. Da Leitungswasser notwendigerweise unter Druck steht, bietet es
sich als Druckmedium geradezu an. Weil es überall und zu einem geringen Preis zu
beziehen ist, kann damit die
Vorrichtung zum Sarnmeln von Sonnenenergie
äußerst billig betatigt werden. Selbstverst::ndlich läßt sich eine derartige Vorrichtung
auch mittels der in Industrie und Handwerk vielfach zur Verfügung stehenden Druckluft
betätigen. Aufwendige Investitionen f;ir Motoren zum Betätigen einer derartigen
Vorrichtung sind damit nicht notwendig.
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Es ist von Vorteil, daß die Heizkammern eine um ein Vielfaches gröbere
Fläche bedecken als din Druckkammern. In einer derartigen Ausführungsform ist es
garantiert, daß ein sehr großer Prozentsatz der von einer Vorrichtung zum Sammeln
von Sonnenenergie bedekcten Flache tatschlich der Nutzung von Sonnenenergie dient.
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Es ist von Vorteil, daß der Befestigungsstab als DruckmittelversorgungsZeitung
ausgebildet ist. In einer derartigen Ausf hrunfsform wird der Befestigungsstab als
Hohlprofil ausgebildet. Damit kann die Versorgungsleitung direkt an den Befestigungsttab
angeschlossen werden und um die Länge des Befestigungsstabes verkürzt sein.
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Es ist von Vorteil, daß zumindest die die Sonnenenergie einfangende
Einrichtung mit einer Vorrichtung verbunden ist, welche beim Abrollen der die Sonnenenergie
einfangenden Einrichtung vorzugsweise mechanische Energie speichert und mittels
dieser gespeicherten Energie bei nachlassendem Druckmitte-ldruck die die Sonnenenergie
einfangende Einrichtung wieder in den Aufbewahrungszustand aufrollt. In einer derartigen
AusfUhrungsform ist es möglich, durch die Absenkung des Druckes in den entsprechenden
Druckkammern den Abrollvorgang zu stoppen oder die Einrichtung im abgerolltenZustand
derselben wieder aufzurollen.
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Somit benötigt man auch zum Aufrollen der Einrichtung zum Einfangen
von Sonnenenergie, abgesehen von der Energiespeichervorrichtung, keine zusätzliche
Teile. Außerdem sind weder Schalteinrichtungen noch Steuereinrichtungen erforderlich,
da
die Energiespeicherung sowie die Energieabgabe immer in Abhängigkeit
von der Druckmittelbewegung erfolgt.
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Es ist von Vorteil, daß die vorzugsweise mechanische Energie sPeichernde
Vorrichtung als Spiralfeder mit in einer vertikalen Ebene übereinanderliegenden
spiralförmigen Lagen ausgebildet ist.
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In einer derartigen Ausführungsform ist es garantiert, daß die Sonnenenergie
einfangende Einrichtung sich bei Absenken des Druckes in den Druckkammern sofort
aufrollt, da eine Spiralfeder das natürliche Bestreben besitzt, sich aufzurollen.
Gleichzeitig ist eine derartige Energiesneichervorrichtung äußerst preiswert. Sie
kann zudem über eine entsprechende Festlegung der Federkonstanten jeweils das erwünschte
Energiespeichervermögen besitzen. Zudem benötigt eine Spiralfeder im aufgewickelten
Zustand derselben äußerst wenig an Platz, so daß der Raumbedarf eines Wickels nicht
unnötig vergrößert wird.
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Es ist von Vorteil, daß die mit einer Versorgungsleitung verbundenen
Druckkammern am anderen Ende derselben mit einer Entsorgungsleitung verbunden sind.
Eine derartige Ausführungsform gewiihrleistet, daß bei einer geneigt angebrachten
Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie, z.B. an einem geneigten Dach, der Abfluß
des Druckmediums aus den Druckkammern mittels der potentiellen Energie derselben
erfolgt. Damit rutscht die Druckmittelflüssigkeit sozusagen eine schiefe Ebene hinunter
und gelangt dabei in die Entsorgungsleitung. Somit sind gesonderte Einrichtungen
zum Abtränsport -des Druckmediums nicht notwendig.
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Es ist von Vorteil, daß Versorgungs und Entsorgungsleitung der Druckkammern
je zumindest eine verschließbare Öffnung zum Zu-bzw. zum Abftlhren von Druckmedium
besitzen. In einer derartigen Ausführungsform ist es garantiert, daß Zufuhr und
Abfuhr von Druckmedium hin zu und weg von der Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie
kontrolliert vor sich gehen, s0 daß ein unnötiger
Einsatz von Druckmedium
vermieden wird.
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Es ist von Vorteil, daß das Medium, welches als Druckmedium dient,
gleichzeitig als ärmetransportmittel benutzt wird.
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In einer derartigen Ausführungsform kann dieselbe Zufuhrleitung und
dieselbe Abfuhrleitung gleichzeitig zum Transport von Druckmedium und Warmetransportmittel
verwendet werden. Damit wird der Bedarf an zu verlegenden Leitungen erheblich eingeschränkt.
Gleichzeitig wird aber auch der Transport des Wärmetransportmittels erheblich vereinfacht,
da es bei einer derartigen Ausführungsform unter Druck steht und somit auch bei
einer Überwindung von Höhenunterschieden keinem Einsatz einer Pumpe bedarf.
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Es ist von Vorteil, dald das \Marmetransportmittel zugleich als Sonnenenergie
absorbierendes Medium dient. Eine derartige Ausflhrungsform ist dort angebracht,
wo der Untergrund, auf welchem die Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie ausgefahren
wird, nicht als absorbierender Körper verwendet werden kann, und die Vorrichtung
selbst z.B. aus Kostengründen mit keinem Absorbierkörper versehen werden kann Da
das Wärmetransportmittel sowieso den Kammern zuführbar ist, muß es in dlesen lediglich
gestaut werden, um als absorbierendes Medium zu fungieren.
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Es ist von Vorteil; daß das Wärmetransportmittel mittels einer Zufuhrleitung
den Heizka-mern zuführbar und mittels einer Abfuhrleitung aus den Kammern abführbar
ist. In einer derartigen Ausführungsform ist eine kontrollierte Zufuhr zu und eine
kontrollierte Abfuhr von Wärmetransportmittel aus den Heizkammern gegeben. Somit
kann eine der eingestrahlten Sonnenenergie genau angepaßte Menge an Wärmetransportmittel
den Heizkammern zugeführt werden.
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Es ist vorteilhaft, daß im Bereich des Befestigungsstabes eine
Schutzvorrichtung
zum Schutz der aufgerollten Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie angebracht
ist. In einer derartigen Ausführungsform ist es gewhrleistet, daß die Vorrichtung
zum Sammeln von Sonnenenergie im aufgerollten Zustand derselben vor Witterungseinflüssen
aller Art und ebenfalls vor Umweltschmutz geschützt ist. Dies ist vor allem dann
sehr wichtig, wenn eine derartige Vorrichtung sich während des ganzen Jahres im
Freien befindet. So könnte z.B, ein starker Sturm, bei nichtvorhandener Schutzvorrichtung,
die aufgerollte Sammelvorrichtung teilweise abrollen und zerstören. Außerdem ist
es wichtig, die Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie an Plätzen zu schützen,
auf denen sich viele Menschen bewegen.
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Es ist vorteilhaft, daß bei Anbringung der Vorrichtung zum Sammeln
von Sonnenenergie auf dem Dach eines Gebäudes als Entsorgungsleitung zumindest für
das Wärjnetransportmittel das Dachrinnenabfluß-System fungiert. In einer derartigen
Ausführungsfr kann zum Abtransport des erwärmten WärmetraUsportmittels ein -tortlandenes
Beitungs-System verwendet werden. Dadurch wird der Nontageaufwand fiir eine derartige
Vorrichtung erheblich gesenkt und gleichzeitig die äußere Erscheinung eines derartigen
Gebäudes in keinster Weise verändert.
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Es ist von Vorteil, daß innerhalb des Dachrinnenabfluß-Systemes wärmeisolierte
Abfuhrleitungen zum Abtransport des erwärmten Wärmetransportmittels angebracht sind.
In einer derartigen Ausführungsform ist gewährleistet, daß der Wärmeverlust des
Wärmetransportmittels beim Transportvorgang sehr gering gehalten wird. Da sich der
Wärmeenergieverlust als Temperaturabsenkung bemerkbar macht, das Wärmetransoortmittel
aber eine bestimmte Temperatur nicht unterschreiten darf, ist eine Wärmeisolierung
um so wichtiger.
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Es ist von Vorteil, daß die Abfuhrleitungen mittels einer vorzugsweise
temperaturabhüngigen Verschlußeinrichtung verschließbar sind. In einer derartigen
Ausführungsform ist es gewährleistet,
daß dem Wärmetransportmittelspeicher
ausschließlich Wärmetransportmittel mit einer bestimmten Mindesttemperatur zugeführt
wird. Damit besitzt das vom Speicher abgegebene Warmwasser ebenfalls immer eine
bestimmte Mindesttemperatur.
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Es ist von Vorteil, daß die Abfuhrleitung eine vorzugsweise nach oben
verlaufende Abzweigung besitzt und im Bereich dieser Abzweigung über eine gewichtsabhängige
Verschlußeinrichtung verfügt, welche bei einem bestimmten Gewicht einer in der Abfuhrleitung
gestauten Wassersäule geöffnet wird und sämtliches durch die Abfuhrleitung transportierte
Wasser dem Dachrinnenabfluß-System zuführt.
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In einer derartigen Ausführungsform ist gewährleistet, daß bei Bedarf,
z.B. bei starkem Regen, der gesamte Querschnitt der Dachrinnenabflußleitungen zum
Abtransport des anfallenden Regenwassers genutzt werden kann. Damit wird ein Uberlaufen
der Dachrinnen auch beim Einbau von Wärmetransportmittelleitungen verhindert.
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Es ist von Vorteil, daß das freie Ende der die Sonnenenergie einfangenden
Einrichtung ortsfest fixiert ist und der gesamte Wickel bzgl. dem freien Ende beweglich
gehalten ist. Eine derartige Ausführungsform garantiert, daß der mechanische Aufwand
im Bereich des Wickels und im Rahmen des Auf- und Abrollvorgangs gering gehalten
wird. Denn auf diese Art und Weise läßt sieh d.r gesamte Wickel, vergleichbar mit
einem aufgerollten Teppich, abwickeln, indem er in entsprechender Richtung geschoben
wird und umgekehrt wieder aufwickeln. Auf eine Wickelachse, eine Wickelachsenhalterung
und entsprechende Befestigungsteile kann dabei vollkommen verzichtet werden.
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Es liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung, daß die die Sonnenenergie
einfangende Einrichtung z. B. auf der Dachfläche eines Gebäudes unverschieblich
fixiert ist.
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Der Druckmediumtransport aus den L:uckkammern heraus kann natürlich
auch ohne Entsorgungsleitung vor sich gehen, wenn die Vorrichtung zum Sammeln von
Sonnenenergie derart geneigt angeordnet ist, daß die Uersorgungsleitung sich am
tiefsten Punkt der Vorrichtung befindet. In einer derartigen Ausführungsform können
die Druckkammern dadurch entleert werden, daß eine sich an der Versorgungsleitung
befindende Verschlußeinrichtung geöffnet wird und somit das in den Druckkammern
sich befindende Druckmedium infolge des Hanqabtriebs in die sich entleerende Versorgungsleitunq
hinein bewegt wird.
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Als Wärmetransportmittel kann auch ein ganz anderes Medium als Wasser,
z. B. ein Kältemittel, verwendet werden.
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Ist die Geschwindigkeit des Wärmetransportmittels innerhalb der iieizkammern
zur Aufnahme einer entsprechenden Menge an Wärmeenergie zu groß, so kann diese durch
quer zur Fließrichtung des WÄrmetransportmittels verlaufende Stege vermindert werden.
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Autos, Flugzeuge oder vergleichbare Vorrichtungen können selbstverständlich
auch als Sonnenenergie absorbierende Körper dienen oder als Flächen fungieren, auf
denen eine Nutzung der eingestrahlten Sonnenenergie mittels einer erfindungsgemSßen
Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie möglich ist. Damit bleiben z. B. Autos
auch in der größten Sonnenhitze angenehm kühl.
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Wirkungsweise Es wird nun die Wirkungsweise einer Vorrichtung zum
Sammeln von Sonnenenergie 10 beschrieben, welche auf einem geneigten Dach 35 eines
Gebäudes angebracht ist. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Dachfläche als Sonnenenergie
absorbierender Körper 11 fungiert und nur die Sonnenenergie einfangende Einrichtung
12 auf- und abrollbar gehalten ist. Die die Sonnenenergie einfangende Einrichtung
12 ist aufgerollt und befindet sich innerhalb der Schutzvorrichtung 20. Erreicht
die Sonneneinstrahlung pro Flächeneinheit eine bestimmte Intensität wird die verschließbare
Öffnung 21 der Druckmediumversorgungsleitung 15 mittels einer temperaturabhängigen
Verschlußeinrichtung 23 geöffnet. Damit strömt nun unter Druck stehendes Wasser
in die spiralförmig aufgewickelten Druckkammern 14, wobei diese sich nun einerseits
infolge des Hangabtriebes und andererseits infolge des anstehenden Druckes, ausgehend
von ihrem freien Ende 41 geradlinig zu erstrecken beginnen und damit sich selber
und den Wickel 42 in Richtung des Dachrinnenabfluß-Systemes 17 bewegen. Gleichzeitig
wird die mit den Druckkammern 14 verbundene, vorzugsweise aus durchsichtiger Kunststoff-Folie
bestehende Sonnenenergie einfangende Schicht 50 mit abgewickelt, so daß sich gleichzeitig
die iieizkammern 13 über den gesamten Dachbereich ausbilden. Nach kurzer Zeit ist
die gesamte die Sonnenenergie einfangende Einrichtung 12 über den gesamten Dachbereich
ausgefahren, wobei selbstverständlich die temperaturabhangige Verschlußeinrichtung
24 der den Druckkammern 14 zugeordneten Entsorgungsleitung 16 verschlossen ist.
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Die mit den Druckkammern 14 fest verbundenen Spiralfedern 40 erstrecken
sich nun ebenfalls vollkommen geradlinig und haben dabei eine größtmögliche Menge
an Spannungsenergie gespeichert.
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Sind die Druckkammern 14 nun vollkommen mit Wasser gefüllt, tritt
das in die Versorgungsleitung 15 hineinströmende Wasser nunmehr aus dieser im Bereich
der Heizkammern 13 aus. Die Versorgungsleitung 15 besitzt zu diesem Zweck im Bereich
der Heizkammern
13 kleine Austrittsöffnungen, die nur eine geringe
Menge an Wasser den Heizkammern 13 zufiihren. Das den Heizkammern 13 zugeführte
als Wärmetransportmittel fungierende Wasser bewegt sich auf der geneigten, z.B.
aus Dachziegeln bestehenden Dachfläche 11, auf das Dachrinnenabfluß-System 17 zu.
Dabei entzieht das Wasser den die Sonnenenergie absorbierenden Dachziegeln 11 Wärmeenergie
und erwärmt sich dabei. Das erwärmte Wasser fließt nunmehr unter der Entsorgungsleitung
16 der Druckkammern 14 hindurch in das Dachrinnenabfluß-System 17 hinein.
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Der untere Rand 46 der Entsorgungsleitung 16 ist dabei vorzugsweise
mit Abstandshaltern 47 in Abstand zur Dachfläche 11 gehalten, um einen Durchfluß
des erwärmten Wassers zu gewährleisten. Gleichzeitig befindet sich an der zum Dachrinnenabfluß-System
17 hin weisenden Seite der Entsorgungsleitung 16 ein auskragender Fortsatz 48, welcher
mit der horizontal verlaufenden Dachrinne 18 eine Isolierkammer bildet. Befindet
sich nun das erwirmte Wasser innerhalb der wärmeisolierten, der Dachrinne angepaßten
und in dieser verlaufenden Abfuhrleitung 49, wird es zu dem vertikalen Wasserfallrohr
19 des Dachrinnenabfluß-Systemes 17 transportiert und in diesem bis zur Abzweigung
34 bewegt. Dort staut sich das erwärmte Wasser einerseits im Wasserfallrohr 19 und
andererseits in dem abzweigenden Teil 34 solange, bis es die dem Warmwasserspeicher
27 zugeordnete temperaturabhängige VerschluI5einrichtung 26 erreicht hat. Ist die
Temperatur des erwärmten Wassers hoch genung, öffnet sich die temperaturabhängige
Verschlußeinrichtung 26 und das erwärmte Wasser kann in den Speicher 27 hineinfließen.
Die gewichtsabhängige Verschlueinrichtung 25 ist während dieses Vorganges vollkommen
dicht gesclossen.
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Das im Warmwasserspeicherspeicher 27 gespeicherte Warmwasser wird
bei Bedarf mittels einer Pumpe 28 dem vorhandenen Warmwasserversorgungssystem 29
zugeführt.
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Fällt die eingestrahlte Menge an Sonnenenergie pro Flacheneinheit
unter
einen bestimmten Grenzwert ab, wird die Wärmetransportmittelzufuhr mittels der temperaturabhängigen
Verschlußeinrichtung 23 abgestellt, so daß kein Wasser mehr durch die Heizkammern
13 fließt. Fällt die eingestrahlte Menge an Sonnenenergie pro Flächeneinheit noch
weiter und dabei unter einen kritischen Wert ab, wird mittels der temperaturabhängigen
Verschlußeinrichtung 24 die verschließbare Öffnung 22 der Entsorgungsleitung 16
geöffnet und das Druckmedium Wasser aus den Druckkammern 14 und aus der Entsorgungsleitung
16 heraus und in das Dachrinnenabfluß-System 17 hineinbewegt. Dort fließt es in
das Wasserfallrohr 19 hinein und staut sich im Bereich der Abzweigung 34 bei geschlossener
Verschlußeinrichtung 26 und geschlossener Verschlußeinrichtung 25. Hat die gestaute
Wasser säule eine bestimmte Höhe erreicht. öffnet sich die geschlossene gewichtsabhängige
Verschlußeinrichtung 25 und das gesamte Wasflieht ser im Wasserfallrohr 19 weiter
der Kanalisation zu. Sind die Druckkammern 14 völlig entleert, steht dem Aufrollbestreben
der Spiralfedern 40 und damit der gesamten, die Sonnenenergie einfangende Einrichtung
12 keine Kraft mehr entgegen. Damit rollt sich die die Sonnenenergie einfangende
Einrichtung 12 tepDichartig auf, wobei das freie Ende 41 derselben an einem Befestigungsstab
15 fixiert ist. Der Aufrollvorgang ist dann abgeschlossen, wenn sich die gesamte
Einrichtung 12 in die Schutzvorrichtung 20 hinein aufgerollt hat. Die die Sonnenenergie
einfangende Einrichtung 12 wird dabei durch die Spannkraft der Spiralfedern 40 innerhalb
der Schutzvorrichtung 20 gehalten.
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Fällt Regen, so ist das Dachrinnenabfluß-System 17 hinsichtlich seiner
Funktion in keinster Weise beeinträchtigt. Bei geschlossener temperaturabhängiger
Verschlußeinrichtung 26 und geschlossener gewichtsabhängiger Verschlußeinrichtung
25 staut sich das Regenwasser im Wasserfallrohr 19 solange an, bis durch das Gewicht
der Wassersäule die gewichtsabhängige VerschluBeinrichtung 25 geöffnet wird und
das Regenwasser der Kanalisation zufließt. Ist das Regenwasser abgeflossen, schließt
sich die gewichtsabhängige Verschlußeinrichtung 25 wieder von selbst.
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Die ErfiJldung ist nachfolgend anhand von Skizzen zeichnerisch dargestellt
und mit beschreibendem Text erläutert. Es zeigen: figur 1 einen vertikalen Schnitt
durch ein Gebäude, auf dessen Dachfläche eine Sonnenenergie einfangende Einrichtung
ausgefahren ist.
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Figur 2 eine Draufsicllt auf diese Dachfläche im ausgefahrenen stand
dc Sonnenenergie einfangenden Einrichtung.
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Figur 3 zeigt einen vertikalen Schnitt entlang der Linie A - A durch
die die Sonnenenergie einfangende Einrichtung.
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Figur 1 zeigt ein Gebäude mit vertikal verlaufender Außenwand (32),
horizontal verlaufender Bodenplatte (33) und geneigt verlaufenden Dachbalken (31).
Auf diesen Dachbalken (31) liegt die aus Sonnenenergie absorbierendes Medium ausgebildete
Dachfläche (11). Die Dachfläche (11) bildet mit der die Sonnenenergie einfangenden
Einrichtung (12) die Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie (10). Die die Sonnenenergie
einfangende Einrichtung (12) besteht dabei unter anderem auch aus einer durchsichtigen
Folie (50). In der Nähe des Dachfirstes verläuft dabei die als Befestigungsstab
ausgebildete Druckmediumversorgungsleitung (1S), die gleichzeitig als Wärmetransportmittelversorgungsleitung
fungiert und mittels der Wasserleitung (30) an das Wasserversorgungssystem angebunden
ist. An dieser Druckmediumversorgungsleittlng (15) ist die die Sonnenenergie einfangende
tinrichtung (12) mit ihrem freien Ende (41) befes-tigt. Gleichzeitig ist an der
Druckmediumversorgungsleitung (15) die Schutzvorrichtung (20) befeetiWt die den
Wickel (42) der die Sonnenenergie einfangenden EinrlchtUng (12) im aufgewickelten
Zustand derselben aufnimmt. Am vorderste untersten Rand der Dachbalken (31) ist
das Dachrinnenabfiu8-Syitom (17) angebracht, das über senkrechte Wasserfallrohre
(19) und Uber horizontal verlaufende Dachrinnenrohre (18) verfügt. Die die Sonneneneraie
einfangende Einrichtung (12) besitzt im Bereich des Dachrinnenabfluß-Systemes (17)
eine horizontal verlaufende Entsorgungsleitung
(16) für die Druckkammern
(1), die an ihrem unteren Rand (d6) Äbstandshalter (47) besitzt, welche die Versorgungsleitung
(16) in Abstand zur Dachfläche (11) halten. Die die Sonnenenergie einfangende Einrichtung
(12) besitzt in diesem Bereich ein auskragendes Teil (48), welches mit dem Dachrinnenabfluß-System
(l7) eine Isolierkammer bildet. Innerhalb des Dachrinnenabfluß-Systems (17),sind
horizontal und vertikal verlaufende wärmeisolierte Abfuhrleitungen () angebracht.
In seinem unteren Bereich besitzt das Wasserfallrohr (19) eine Abzweigung (34).
Das Wasseroallrohr (19) ist dabei mit einer gewichtsabhängigen Verschlußeinrichtung
(25) und die Abzweigung (34) mit einer temperaturabhängigen Verschlußeinrichtung
(26) versehen.
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Die Abzweigung (34) mündet in einen wärmeisolierten itlarmwasserspeicher
(27). Aus diesem wird mittels einer Pumpe (28) Warmwasser in das Warmwasserversorgungssystem
(29) transportiert.
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Figur 2 zeigt eine Sonnenenergie einfangende Einrichtung (12) mit
Druckkammern (14) und Heizkammern (13). Dabei sind die Druckkammern (14) und die
Heizkammern (13) mit dem Befestigungsstab (15) verbunden, der als Wasserversorgungsleitung
(15) ausgebildet ist. Die Wasserversorgungsleitung (15) besitzt dabei eine Öffnung
(21), die mittels einer temperaturabhängigen Verschlußeinrichtung (23) verschließbar
ist. Gleichzeitig ist die Wasserversorgungsleitung (15) mittels der Leitung (30)
mit der öffentlitzen lasserversorgung verbunden. Die Druckkammern (14) sind an ihren
anderen Enden mit einer Entsorgungsleitung (log) verbunden.
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Die Entsorgungsleitung (16) besitzt eine Öffnung (22), die mittels
einer temperaturabhängigen Verschlußeinrichtung (24) verschließbar ist. Dabei ist
die Öffnung (22) an der Unterseite der Versorgungsleitung (16) angebracht. Die Heizkammern
(13) münden dabei in das Dachdflnenabfluß-System (17) und bilden mit Hilfe eines
auskragenden Fortsatzes (48) eine Isolierkammer mit der horizontal verlaufenden
Dachrinne (18). An den Druckkammern (14) sind Spiralfedern (40) befestigt, die sich
in geradliniger Ausrichtung befinden. Die Schutzvorrichtung (20) (gestrichelt) ist
an der Wasserversorgungsleitung (15), die als Befestigungsstab ausgebildet ist,
befestigt und erstreckt sich über die gesamte Breite der die Sonnenenergie
einfangenden
Einrichtung (12).
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Figur 3 zeigt die Sonnenenergie einfangende Einrichtung (12) im ausgefahrenen
Zustand derselben, mit Druckkammern (14) und Heizkammern (13). Die Druckkammern
(led) sind dabei mit einer z. B.
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folienartigen Schicht (50) überspannt und bilden auf diese Art und
Weise die Heizkammern (13). Gleichzeitig liegen die Druckkammern (14) auf dem z.
B. als Dachfläche ausgebildeten Sonnenenergie absorbierendem Medium (all) auf. Die
mit den Druckkammern (14) fest verbundenen Spiralfedern (40) sind z. B. in einer
Tasche (53) der Druckkammern (14) enthalten und kommen damit mit dem Druckmedium
nicht in Berührung. Sind die Heizkammern (l3) schlauchartig ausgebildet, verläuft
im Bereich des unteren Randes der Druckkammern (14) ebenfalls eine folienartige
Schicht (50).
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