DE29904793U1

DE29904793U1 - Solarkompaktanlage

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Publication number: DE29904793U1
Application number: DE29904793U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 1999-03-17
Publication date: 1999-05-20
Anticipated expiration: 2009-03-18

Description

GP9752-DE Gerhard Schulz
Weitsche, 29439 Lüchow

Solarkompaktanordnung

Die Erfindung betrifft eine Solarkompaktanordnung.

Eine Solaranlage ist üblicherweise nicht als Kompaktanlage der erfindungsgemäßen Art, sondern als Anordnung der Solarkollektoren auf einem Hausdach ausgebildet, die über Leitungen, Pumpen, Armaturen, Sicherheitseinrichtungen o.a. mit einem Warmwasserspeicher verbunden sind; das gespeicherte, erwärmte Wasser wird beispielsweise als Brauchwasser oder als Heizungswasser verwendet.

Derartige Anordnungen werden jeweils vor Ort den entsprechenden baulichen Bedingungen des auszurüstenden Daches und Hauses angepaßt und zusammengesetzt. Diese Verfahrensweise ist sehr kosten- und arbeitsintensiv.

Anordnungen der beschriebenen Art können sinnvollerweise auch nur auf der Sonne zugewandten Dächern installiert werden, so daß nur ein relativ geringer Prozentsatz der Häuser überhaupt für derartige Anordnungen in Frage kommt; auch liegen viele Häuser ganzjährig oder monatsweise im Schatten, so daß auch für diese Häuser eine solche Anordnung oft wenig sinnvoll erscheint.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Solarkompaktanord-

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nung zur Verfügung zu stellen, die hausdach-unabhängig betrieben werden kann und die im wesentlichen vorgefertigt werden kann, sowie durch Normierung der Bauteile, die dachunabhängig sind, der Massenproduktion zugänglich ist. Darüberhinaus soll sie zusätzlich auch für solche Häuser einsetzbar sein, deren Dach, aus welchen Gründen auch immer, nicht ganzjährig und optimal der Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist. Schließlich soll sie nach Möglichkeit über das ganze Jahr in optimaler Ausrichtung zur jahreszeiten-abhängigen Sonneneinstrahlung betreibbar sein.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die Solarkompaktanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Ansprüchen 2 bis 12.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.

Figur 1 ist ein schematischer Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.

Figur 2 ist ein um 90° um die senkrechte Mittelachse gedrehter Schnitt durch die Anordnung gemäß Figur 1.

Figur 3 ist ein schematischer Schnitt durch eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß Figur 1 besteht die erfindungsgemäße Solarkompaktanordnung aus einer im wesentlichen waagerecht angeordneten Grundplatte oder Grundgerüst 1, die/das um ein Zentralrohr 10 drehbar angeordnet ist.

Die Drehbarkeit wird durch Drehkranz 7 und Flachriemen 9 sowie den diese antreibenden Antrieb 8 gewährleistet. Auf diese Weise kann die Grundplatte 1 um die Senkrechte um etwa 18 0° geschwenkt werden.

Auf der Grundplatte 1 ist im Frontbereich ein Unterbalken 2 und im hinteren Bereich eine Installationswand oder ein Installationsgerüst 5 angeordnet. Mit einer Neigung von etwa 90° zur Grundplatte sind Kollektoren 14 flächenförmig angeordnet, die etwa bis zum oberen Ende der Rückwand 6, die

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ebenfalls auf der Grundplatte 1 angeordnet ist, sich erstrecken. Im Bereich des Zusammentreffens von Rückwand 6 und Kollektoren 14 ist ein Oberbalken 3, der im wesentlichen parallel zum Unterbalken 2 ausgerichtet ist, vorgesehen. Auf der Installationswand 5 im rückwärtigen Bereich der Grundplatte 1, die sich von der Grundplatte bis unterhalb der Kollektorflache erstreckt, sind die verschiedenen Instrumente und Funktions-, Überwachungs- und Steuerungselemente angeordnet, beispielsweise die Übergabestation 12 und Teile der Vor- und Rücklauf leitungen 13 für Zulauf von kälterem und Ablauf von erwärmtem Wasser. Die Anordnung wird bevorzugt durch seitliche trapezförmige Wände 4 gegen Witterungseinflüsse abgeschlossen. Drehkranz 7 mit Gegenlager werden durch Träger 11 abgestützt; der Fuß der Träger 11 und/oder des Zentralrohres 10 können zur Verankerung im Boden vorgesehen sein,- sie können jedoch auch als selbsttragende Ausleger ausgebildet werden.

Dadurch, daß die Vorrichtung um das Zentralrohr 10 schwenkbar ausgebildet ist, kann sie dem jeweiligen Sonnenstand, der sich in Abhängigkeit von der Tageszeit kontinuierlich ändert, in horizontaler Ebene nachgeführt werden. Der Nachführungsantrieb 8 kann in entsprechender Weise programmiert sein,- es ist jedoch auch möglich, mittels eines Sonnenlichtsensors, der kontinuierlich den optimalen Sonneneinstrahlungswinkel feststellt, den Antrieb 8 entsprechend zu steuern.

In der Antriebsanordnung sind Endschalter vorgesehen, die am Abend die Endstellung des Kollektors begrenzen und die Rückschwenkung der Grundplatte 1 mit Kollektorfläche 14 in die Ausgangsstellung (Morgenstellung) auslösen.

Die Rohrleitungverbindungen zwischen dem festen und dem sich drehenden Teil der Anordnung werden durch elastische Schläuche bzw. durch längere Schläuche, die in geeigneter Weise gelegt oder gerollt sind, bewirkt.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann in ihren Einzel-

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teilen serienmäßig vorgefertigt und zusammengesetzt oder als Bausatz gehandelt und transportiert werden; er kann an jeder geeigneten Stelle eines Grundstücks aufgestellt werden, und ist damit nicht mehr abhängig von der jeweiligen Lage und Konstruktion des einzelnen Hauses oder Hausdaches.

Figur 2 stellt schematisch die rückwärtige Ansicht der Anordnung gemäß Figur 1 dar, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und entsprechend die Beschreibung zu Figur 1 zu berücksichtigen ist. In Figur 2 wird deutlich, daß die Grundplatte 1 keineswegs die gesamte Breite der Kollektorflächen haben muß, weil die Kollektoren 14 im wesentlichen von dem Unterbalken 2 und dem Oberbalken 3 getragen werden, die wiederum die Grundplatte 1 beidseitig überragen können.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform wird in Figur 3 wiedergegeben, in der die erfindungsgemäße Anordnung nicht nur um die senkrechte Achse drehbar sondern zusätzlich um eine waagerechte Achse schwenkbar ausgebildet ist. Hierdurch wird ermöglicht, die Kollektoren auch dem sich über den Tag und über die Jahreszeiten ändernden Höhenstand der Sonne nachzuführen.

Während der Anlagenkorpus aus Grundplatte oder Grundgerüst 1, Unterbalken 2, Oberbalken 3, Rückwand 6 und Seitenwänden 4 im wesentlichen dem gemäß der Vorrichtung gemäß Figur 1 entspricht, ist bei dieser Ausführungsform der flächige Kollektor 14 im unteren Bereich seines Kollektorträgers 16 auf einem Horizontallager 15 auf einer horizontalen Schwenkachse angeordnet, während er im oberen Bereich über einen Horizontalantrieb 17 mit der Installationswand 5 verbunden ist.

Wie beschrieben, kann die Steuerung der Nachführung um die senkrechte Achse uhrzeitgesteuert sein, wobei nach Sonnenuntergang die Anlage wieder in den Ausgangszustand zurückgeführt wird. Die Nachführung um die horizontale Achse des Horizontallagers 15 mittels des Horizontalantriebs 17

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wird durch einen Einstrahlungsensor mit Helligkeitsvergleich und Endlagenschalter bevorzugt durchgeführt. Auch in diesem Fall werden, wie bereits beschrieben, die Bewegungen der beweglichen Teile gegenüber den feststehenden Teilen der Anlage durch flexible Schläuche oder durch Schläuche entsprechender Länge verbunden.

Die erfindungsgemäßen Anordnungen können zur Leistungssteigerung modular zu einer Gesamtanlage miteinander verbunden werden.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Anordnung kann durch einfache Normierung ihrer Einzelteile ohne Berücksichtigung der jeweiligen Haus- oder Dachkonstruktion in wirtschaftlicher Weise und in großer Stückzahl (Massenproduktion) hergestellt werden; sie kann ebenfalls bereits im Werk fertig montiert oder als einfach zusammenzubauender Bausatz an den Ort ihrer Aufstellung transportiert werden. Der benötigte Antrieb (erste bevorzugte Ausführungsform) oder die benötigten Antriebe (zweite Ausführungsform) können elektrisch angetrieben werden, wobei die elektrische Energie über Solarzellen, die in die Kollektorfläche der Vorrichtung integriert sein können, über eine Batterie, die bevorzugt auf der Installationswand 5 angeordnet ist, gewonnen bzw. gespeichert wird.

Claims

GP9752-DE G. Schulz Ansprüche

1. Solarkompaktanordnung mit einem flächen- oder hohlspiegelförmigen Kollektor, der in einem Winkel von etwa 0° bis etwa 90° zur Senkrechten geneigt auf einer Grundplatte angeordnet und mit einem Leitungssystem für den Vor- und Rücklauf des Wärmeaustauschmediums verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) zumindest um eine senkrechte Achse um einen Winkel von etwa 0° bis etwa 180° drehbar gelagert ist .

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Grundplatte (1) eine Gerüstkonstruktion aus einem Unterbalken (2) und einem Oberbalken (3), die durch zwei trapezförmige Seitenwände (4) miteinander verbunden sind, sowie einer Rückwand (6) angeordnet ist.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Grundplatte (1) zwischen Kollektor (14) und Rückwand (6) eine Installationswand (5) angeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Installationswand (5) die Rohrleitungs-, Armaturen und Steuerungselemente einer Solaranlage ausgebildet bzw. auf ihr angeordnet sind.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) an ihrer Unterseite einen Drehkranz (7) aufweist, der in einem Bauteil gelagert ist, das auf festem Untergrund verankerbar ist, wobei der Drehkranz (7) von einem Antrieb (8) , der ebenfalls auf der Grundplatte (1) angeordnet ist, mittels eines Flachriemens (9) antreibbar ist.

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6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Vor- und Rücklaufleitungen (13) von und zum Kollektor (14) durch den Oberbalken (3) zur Installationswand (5) geführt sind.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Versorgungsrohr (10) aus der Anordnung herausführt, wobei in diesem Versorgungsrohr Leitungen für Zu- und Abfuhr des Austauschmediums sowie ggf. Stromleitungen oder Steuerungsleitungen geführt werden.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein gewickelter Wellrohrschlauch, über der Grundplatte (1) verlegt, den dynamischen mit dem statischen Teil der Anlage verbindet.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Drehung der Grundplatte (1) mit Kollektor (14) durch einen Einstrahlungssensor für Sonnenlicht mit Helligkeitsvergleich und Endlagenschalter erfolgt, wobei bei Erreichen eines Endlagenschalters die Anordnung in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte um eine waagerechte Achse, die parallel zum Oberbalken (3) bzw. Unterbalken (2) verläuft, um einen Winkel von etwa 0° bis etwa 90° drehbar ist.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Frontbereich der Grundplatte (1) ein Horizontallager (15) mit einer horizontal sich erstreckenden Achse angeordnet ist, mit der der Kollektorträger (16) schwenkbar verbunden ist, wobei der Kollektorträger (16) in seinem obe-

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ren Bereich mit einem Horizontalantrieb (17) verbunden ist, der an der Installationswand (5) fixiert ist.

12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Antrieb (8) und/oder (17) elektrisch über eine Batterie angetrieben werden, die innerhalb der Anordnung angeordnet ist und durch Solarzellen gespeist wird, die in der Fläche der Kollektoren (14) integriert sind.