DE29719900U1

DE29719900U1 - Energieerzeugungseinrichtung

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Publication number: DE29719900U1
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Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-11-08
Filing date: 1997-11-08
Publication date: 1998-02-19
Anticipated expiration: 2007-11-09

Description

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B/34.318/70-RL

Marek LABIN, Am Herrnberg 39, 95509 Marktschorgast Energieerzeugungseinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Energieerzeugungseinrichtung zur Montage auf einem Ziegeldach, mit einem Flächenelement, das ein Fotovoltaikelement aufweist.

Derartige Energieerzeugungseinrichtungen werden bspw. auf einem vorhandenen Dach eines Gebäudes angebracht, um Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Bei diesen bekannten Energieerzeugungseinrichtung macht sich das relativ große Flächenelement auf dem Gebäudedach optisch mehr oder weniger störend bemerkbar. Gleiches gilt für die bekannten Sonnenkollektoren zur Warmwasserbereitung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Energieerzeugungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die oben erwähnten Mängel nicht aufweist, d.h. welche sich auf einem Gebäudedach nicht störend bemerkbar macht.

Diese Aufgabe wird bei einer Energieerzeugungseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das

Flächenelement ein einen Hohlraum bildendes Flachgehäuse mit einer Rückenfläche und mit einer Frontfläche aufweist, wobei das Flachgehäuse die äußere Form mindestens eines Dachziegels, eines Abschnittes einer Dachziegelreihe oder einen Flächenabschnitt eines Dachziegelfeldes aufweist, die Frontfläche des Flächenelementes lichtdurchlässig ist und im Inneren des Flächenelementes das Fotovoltaikelement vorgesehen ist, der Hohlraum des Flächenelementes mit einem Wärmeträgerfluid gefüllt ist, das Flächenelement einen Fluid-Einlaß und einen Fluid-Auslaß aufweist, und das Fotovoltaikelement mit am Flächenelement vorgesehenen Anschlußkontakten verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Energieerzeugungseinrichtung weist den Vorteil auf, daß es durch die Ausbildung des Flächenelementes als Flachgehäuse, dessen äußere Form die Gestalt mindestens eines Dachziegels, eines Abschnittes einer Dachziegelreihe oder eines Flächenabschnittes eines Dachziegelfeldes aufweist, sich auf dem jeweiligen Gebäudedach in keiner Weise optisch störend bemerkbar macht, sondern in das jeweilige Dach integriert ist. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Energieerzeugungseinrichtung besteht darin, daß es nicht nur zur elektrischen Energiegewinnung sondern gleichzeitig auch zur Gewinnung von Wärmeenergie geeignet und vorgesehen ist. Das bedeutet, daß die in die erfindungsgemäße Energieerzeugungseinrichtung eingestrahlte Sonnenenergie vergleichsweise gut in in einem Gebäude nutzbare Energie wie Wärmeenergie und elektrische Energie umgewandelt wird. Zumindest ein Teil der elektrischen Energie kann bspw. auch in das elektrische Versorgungsnetz rückeingespeist werden, was sich bei einer entsprechenden Vergütung auf die Amortisationskosten der erfindungsgemäßen Energieerzeugungseinrichtung positiv auswirkt.

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Die Frontfläche des Flachgehäuses der erfindungsgemäßen Energieerzeugungseinrichtung besteht vorzugsweise aus einem witterungsbeständigen Glas oder Kunststoffmaterial. Das wirkt sich nicht nur auf die Lebensdauer der Energieerzeugungseinrichtung positiv aus, sondern auch auf deren Wirkungsgrad.

Bei der erfindungsgemäßen Energieerzeugungseinrichtung können der Fluid-Einlaß und der Fluid-Auslaß als an sich bekannte Anschlußarmaturen ausgebildet sein, die an einer beliebigen Stelle des bzw. des jeweiligen Flachgehäuses der Energieerzeugungseinrichtung vorgesehen sein können. Bevorzugt ist es jedoch, wenn der Fluid-Einlaß und der Fluid-Auslaß als Steckorgane ausgebildet sind, die an Dachziegel-Überlappungsabschnitten vorgesehen sind. Eine solche Ausbildung der zuletzt genannten Art weist den Vorteil auf, daß es einfach und zeitsparend möglich ist, erfindungsgemäße Energieerzeugungseinrichtungen, d.h. Flachgehäuse in Form mindestens eines Dachziegels, eines Abschnittes einer Dachziegelreihe oder eines Flächenabschnittes eines Dachziegelfeldes miteinander zu verbinden und zu kombinieren, um eine gewünschte Energiemenge zu erzeugen. Durch eine derartige Ausbildung der zuletzt genannten Art mit dem Fluid-Einlaß und dem Fluid-Auslaß an einem Dachziegel-Überlappungsabschnitt ergibt sich der weitere Vorteil, daß der Ein- und Auslaß gut geschützt sind. Gleiches gilt für die Anschlußkontakte des Fotovoltaikelementes der jeweiligen Energieerzeugungseinrichtung, wenn die Anschlußkontakte des jeweiligen Fotovoltaikelementes an Dachziegel-Überlappungsabschnitten vorgesehen sind.

Bei der erfindungsgemäßen Energieerzeugungseinrichtung kann als Wärmeträgerfluid Luft benutzt werden. Bei Sonneneinstrahlung wird die Luft in der erfindungsgemäßen

Energieerzeugungseinrichtung erwärmt und in Zirkulation versetzt. Bei dieser Zirkulation kann es sich um eine natürliche oder um eine erzwungene Zirkulation handeln. Im zuletzt genannten Falle ist die erfindungsgemäße Energieerzeugungseinrichtung mit einer an sich bekannten Pumpeneinrichtung strömungstechnisch verbunden.

Bei dem Wärmeträgerfluid der erfindungsgemäßen Energieerzeugungseinrichtung kann es sich auch um Wasser oder um eine andere geeignete Flüssigkeit handeln. Kommt als Wärmeträgerfluid Wasser zur Anwendung, so ist es zweckmäßig, wenn das Wasser mit einem Zusatz gemischt ist. Bei diesem Zusatz kann es sich um ein Frostschutzmittel, um ein Algenvernichtungsmittel &ogr;.dgl. handeln.

Die erfindungsgemäße Energieerzeugungseinrichtung eignet sich zur Raumheizung, zur Nutzwassererwärmung sowie gleichzeitig zur elektrischen Energieerzeugung bzw. zur Rückspeisung überschüssiger elektrischer Energie in das öffentliche Netz, wie bereits erwähnt worden ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Energieerzeugungseinrichtung. Es zeigen:

Fig. 1 abschnittweise ein Dachziegelfeld mit einer Energieerzeugungseinrichtung bestehend aus einer Anzahl Flachgehäuse, welche die äußere Form jeweils eines Dachziegels besitzen,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie H-II in Fig.l durch das Dachziegelfeld, wobei drei

Dachziegelreihen von der Energieerzeugungseinrichtung gebildet sind, und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Energieerzeugungseinrichtung in Gestalt eines einzelnen Dachziegels.

Fig. 1 zeigt abschnittweise in einer Draufsicht ein Dachziegelfeld 10 mit Reihen 12 handelsüblicher Dachziegel und mit Reihen 16, die eine Energieerzeugungseinrichtung 18 bilden. Die Energieerzeugungseinrichtung 18 ist - wie auch aus Fig. 2 ersichtlich ist - von Flachgehäusen 20 gebildet, die jeweils einen Hohlraum 22 begrenzen. Jedes Flachgehäuse 20 weist eine Rückenfläche 24 und eine Frontfläche 26 auf. Die Flachgehäuse 20 weisen - wie aus Fig. 3 ersichtlich ist - die äußere Form eines Dachziegels 14 auf, so daß sich die Energieerzeugungseinrichtung 18 im entsprechenden Dachziegelfeld 10 optisch gleichsam nicht bzw. zumindest nicht störend bemerkbar macht.

Die Frontfläche 26 jedes Flachgehäuses 20 besteht aus einem lichtdurchlässigen Material wie einem witterungsbeständigem Glas oder transparentem Kunststoffmaterial. Der Hohlraum 22 jedes Flachgehäuses 20 ist mit einem Wärmeträgerfluid 28 gefüllt, bei dem es sich z.B. um Wasser handelt, das zweckmäßigerweise mit einem Zusatz wie einem Frostschutzmittel, einem Algenvernichtungsmittel o.dgl. kombiniert ist. Jedes Flachgehäuse 20 weist einen Fluid-Einlaß 30 und einen davon beabstandeten Fluid-Auslaß 32 auf, um die Flachgehäuse 20 miteinander strömungstechnisch verbinden zu können. Die Fig. verdeutlicht schematisch eine Ausbildung, bei welcher die Fluid-Einlasse 30 an der Frontfläche 26 und die Fluid-Auslasse 32 an der Rückenfläche 24 der Flachgehäuse 20 vorgesehen sind.

Die Fluid-Einlasse 30 und die Fluid-Auslasse 32 sind bspw. als Steckorgane ausgebildet, um die Flachgehäuse 20 der Energieerzeugungseinrichtung 18 zeitsparend miteinander zuverlässig strömungstechnisch verbinden zu können.

Die Fluid-Einlasse 30 und die Fluid-Auslasse 32 sind bspw. an Dachziegel-Überlappungsabschnitten 34 vorgesehen, wenn sie - wie zuletzt erwähnt - als Steckorgane ausgebildet sind.

In Fig. 2 ist mit der Bezugsziffer 36 eine Zuleitung zur Energieerzeugungseinrichtung 18 und mit der Bezugsziffer 38 eine Abflußleitung von der Energieerzeugungseinrichtung 18 bezeichnet. In der Zuleitung 36 ist eine Pumpeneinrichtung angeordnet, um das Wärmeträgerfluid zwangsweise durch die Energieerzeugungseinrichtung 18 hindurch zu bewegen und das Wärmeträgerfluid durch Sonneneinstrahlung auf die Energieerzeugungseinrichtung 18 zu erwärmen. An der Rückenfläche 24 der Flachgehäuse 20 ist innenseitig jeweils ein Fotovoltaikelement 42 vorgesehen, um mit der Energieerzeugungseinrichtung 18 nicht nur Wärmeenergie zu erzeugen, sondern gleichzeitig auch elektrische Energie. Dazu ist es selbstverständlich erforderlich, daß nicht nur die Frontfläche 26 der Flachgehäuse 20 sondern auch das die Flachgehäuse 20 durchströmende Wärmeträgerfluid lichtdurchlässig ist. Die Fotovoltaikelemente 42 weisen Anschlußkontakte 44 auf, um die Fotovoltaikelemente 42 der Flachgehäuse 20 miteinander elektrisch verbinden zu können. Diese Verbindung ist mit der Bezugsziffer 46 bezeichnet. Die mit der Energieerzeugungseinrichtung 18 gewonnene elektrische Energie ist in Fig. 2 durch den Pfeil E und die mit der Energieerzeugungseinrichtung 18 gewonnene Wärmeenergie ist in Fig. 2 durch den Pfeil Q bezeichnet.

Bezugsziffernliste:

10 Dachziegelfeld

12 Reihe

14 Dachziegel

16 Reihe

18 Energieerzeugungseinrichtung

20 Flachgehäuse

22 Hohlraum

24 Rückenfläche

26 Frontfläche

28 Wärmetragerfluid

30 Fluid-Einlaß

32 Fluid-Auslaß

34 Dachziegel-Überlappungsabschnitt

36 Zuleitung

38 Abflußleitung

4 0 Pumpene inr ic htung

42 Fotovoltaikelement

44 Anschlußkontakt

46 elektrische Verbindung

Claims

B/34.318/70-RL Marek LABIM, Am Herrnberq 39, 95509 Marktschoraast Ansprüche :

1. Energieerzeugungseinrichtung zur Montage auf einem Ziegeldach, mit einem Flächenelement, das ein Fotovoltaikelement aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß das Flächenelement ein einen Hohlraum (22) bildendes Flachgehäuse (20) mit einer Rückenfläche (24) und mit einer Frontfläche (26) aufweist, wobei das Flachgehäuse (20) die äußere Form mindestens eines Dachziegels (14), eines Abschnittes einer Dachziegelreihe (16) oder eines Flächenabschnittes eines Dachziegelfeldes (10) aufweist, die Frontfläche (26) des Flächenelementes lichtdurchlässig ist und im Inneren des Flächenelementes das Fotovoltaikelement (42) vorgesehen ist, der Hohlraum (22) des Flächenelementes mit einem Wärmeträgerfluid (28) gefüllt ist, das Flächenelement einen Fluid-Einlaß (30) und einen Fluid-Auslaß (32) aufweist, und das Fotovoltaikelement (42) mit am Flächenelement vorgesehenen Anschlußkontakten (44) verbunden ist.

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2. Energieerzeugungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Frontfläche (26) des Flachgehäuses (20) aus einem witterungsbeständigen Glas oder Kunststoffmaterial besteht.

3. Energieerzeugungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Fluid-Einlaß (30) und der Fluid-Auslaß (32) als Steckorgane ausgebildet sind, die an Dachziegel-Überlappungsabschnitten (34) vorgesehen sind.

4. Energieerzeugungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkontakte (44) des jeweiligen Fotovoltaikelementes (42) an Dachziegel-Überlappungsabschnitten (34) vorgesehen sind.

5. Energieerzeugungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Wärmeträgerfluid (28) im Flachgehäuse (20) Luft ist.

6. Energieerzeugungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Wärmeträgerfluid (28) im Flachgehäuse Wasser ist.

7. Energieerzeugungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser mit einem Zusatz gemischt ist.