DE3108356A1 - Heat absorber - Google Patents
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Abstract
Description
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft einen Wärmeabsorber zur Ausnutzung der Umweltenergie für ein Bauwerk mit ein Kanalsystem für ein Wärmetransportmittel tragenden Absorberelementen, die mit den Randbereichen an das Bauwerk angeschlossen sind.The invention relates to a heat absorber for utilizing environmental energy for a structure with a channel system for a heat transport medium carrying absorber elements, which are connected to the building with the edge areas.
Wärmeabsorber finden immer häufiger Verwendung zum Entzug der beispielsweise ein Haus umgebenden Wärme aus Luft, Schnee oder Regen. Wärmeabsorber bestehen häufig aus einzelnen Elementen, die zusammengesetzt eine mehr oder weniger große Fläche bilden, mit der wirtschaftlich der Umwelt Energie entzogen werden kann zur Nutzung im Haus für die Beheizung der Räume und der Bereitung von warmem Wasser.Heat absorbers are being used more and more often to remove, for example heat from air, snow or rain surrounding a house. Heat absorbers often exist from individual elements that are composed of a more or less large area form, with which energy can be extracted economically from the environment for use in the house for heating the rooms and preparing hot water.
Bei entsprechender Sonnenbestrahlung können Wärmeabsorber so viel Energie aufnehmen, daß ohne zusätzliche Energiezufuhr Heizung und Warmwasserversorgung eines Gebäudes sichergestellt werden. Eine Kombination von Wärmeabsorbern auf dem Dach und an nach verschiedenen Himmelsrichtungen weisenden Fassaden eines Bauwerkes erbringt eine optimale Ausnutzung der im Grunde ständig zur Verfügung stehenden Umweltenergie.With appropriate exposure to the sun, heat absorbers can do so much Absorb energy that heating and hot water supply without additional energy supply of a building can be ensured. A combination of heat absorbers on the Roof and on facades of a building pointing in different directions provides an optimal utilization of what is basically always available Environmental energy.
Bei niedrigen Außentemperaturen, verdecktem Himmel, Regen oder Schnee kann zudem eine Wärmepumpe dem Wärmekreislauf eines Gebäudes zugeschaltet werden, so daß auch bei solchen schlechten Bedingungen trotzdem eine Energieersparnis erzielt werden kann.At low outside temperatures, covered skies, rain or snow a heat pump can also be connected to the heat cycle of a building, so that even in such bad conditions, an energy saving is still achieved can be.
Die Elemente, die in ihrer Gesamtheit den Wärmeabsorber darstellen, können in Form einer Dacheindeckung oder als Fassadenverkleidung aus einzelnen Paneelen zusammengefügt werden.The elements that in their entirety constitute the heat absorber, can be in the form of a roof covering or as a facade cladding made of individual panels be joined together.
Als problematisch zeigt sich bei der Installierung der einzelnen Elemente die Isolierung untereinander, die bei mangelhafter Ausführung zur Bildung von Wasserdampf zwischen Bauwerksmauer oder'Dach und den Absorberelementen führt. Wenn der Wasserdampf an Stellen niedrigerer Temperatur gelangt, kondensiert er. Die durch die Kondensation ausfallende Wassermenge verringert die Wärmedämmung der Baustoffe, führt zu Frostschäden und erfordert erhebliche Aufwendungen zur Schadensbehebung.The installation of the individual elements is problematic the insulation from one another, which in case of inadequate execution leads to the formation of water vapor between Building wall or roof and the absorber elements leads. When the water vapor reaches places of lower temperature, it condenses. The amount of water precipitated by the condensation reduces the thermal insulation of the Building materials, leads to frost damage and requires considerable effort to repair the damage.
Die Notwendigkeit der Befestigung der Absorberelemente auf der Innenseite der Dampfsperre erfordert Bauteile, die üblicherweise eine hohe Wärmeleitfähigkeit haben, und daher eine Wärmebrücke darstellen, an deren Innenseite Kondensationserscheinungen auftreten. Darüberhinaus stellen sie eine Durchbrechung der Dampfsperre dar, deren Abdichtung problematisch ist, so daß die Wirkung der Dampfsperre erheblich beeinträchtigt wird..The need to fix the absorber elements on the inside The vapor barrier requires components that usually have high thermal conductivity have, and therefore represent a thermal bridge, on the inside of which there are signs of condensation appear. In addition, they represent a breakthrough in the vapor barrier Sealing is problematic, so that the effect of the vapor barrier is significantly impaired will..
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Befestigung der Absorberelemente eines Wärmeabsorbers an das Bauwerk möglichst einfach zu gestalten und diese gleichzeitig so auszubilden, daß keine Wärmebrücken entstehen, durch die sich zwischen Bauwerkswand bzw. Bauwerksdach und Wärmeabsorber Kondenswasser bilden kann.The invention is based on the object of securing the absorber elements a heat absorber to the structure as simply as possible and this at the same time to be trained in such a way that no thermal bridges arise between the building wall or the building roof and heat absorber can form condensation.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den Randbereichen der Absorberelemente elastische Dichtungselemente vorgesehen sind, die als Abstandshalter für die Absorberelemente vom Bauwerk dienen, und daß an den Rändern der Absorberelemente Halteschienen angreifen, die über Befestigungsmittel unter Ausschaltung von Wärmebrücken an das Bauwerk angeschlossen sind.According to the invention, this object is achieved in that at the edge regions the absorber elements elastic sealing elements are provided, which act as spacers serve for the absorber elements from the building, and that at the edges of the absorber elements Attack support rails that use fasteners, eliminating thermal bridges are connected to the structure.
Durch die elastischen Abstandshalter können die Absorberelemente dicht anliegend mit dem Bauwerk und dessen tragenden Teilen verbunden werden. Die Halte schienen pressen die Randbereiche auf die Abstandshalter, und, da sie dabei im Normalfall jeweils zwei benachbarte Platten erfassen, wird die Anzahl der durch die wärmeleitenden Befestigungsmittel erzeugten kritischen Stellen gering gehalten.Due to the elastic spacers, the absorber elements can be sealed adjacent to the structure and its load-bearing parts. The stops Rails press the edge areas onto the spacers, and, as they normally do so capture two adjacent panels, the Number of through the thermally conductive fasteners generated critical points kept low.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Halteschienen U-förmig ausgebildet sind, zu den Oberflächen der Absorberelemente hin offen sind, und die freien Schenkel der Halte schienen an den Enden umgebogen sind.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the support rails are U-shaped to the surfaces of the absorber elements are open, and the free legs of the holding seemed bent at the ends are.
Da nach einer vorzugsweisen Ausführungsform die Ränder der Absorberelemente nach oben hin umgebogen sind, kann unter Einschluß beispielsweise eines Dichtungsbandes eine dichte Verbindung von Halte schienen und Absorberelement erreicht werden.Since, according to a preferred embodiment, the edges of the absorber elements are bent upwards, including, for example, a sealing tape a tight connection between retaining rails and absorber element can be achieved.
In Ausgestaltung der .Erfindung kann vorgesehen sein, daß im Basisschenkel der Halteschienen Bohrungen vorgesehen sind zum Durchlaß von Befestigungsschrauben, und daß diese dabei in den Bohrungen' von Dichtungsstopfen aus Kunststoff umgeben sind. Vorzugsweise sind die Bohrungen auf der Seite der freien Schenkel der Halteschienen im Durchmesser größer ausgebildet und an den Dichtungsstopfen Kragen vorgesehen. Die Kragen der Dichtungsstopfen füllen die aufgeweitete Durchgangsbohrung aus und pressen sich beim Anziehen der Befestigungsschraube in'die Bohrung und an den Schraubenschaft unddichten damit die Schwachstelle im Befestigungssystem der Absorberelemente ab.In an embodiment of the invention, it can be provided that in the base leg the support rails are provided with holes for the passage of fastening screws, and that these are surrounded by sealing plugs made of plastic in the bores are. The bores are preferably on the side of the free legs of the holding rails formed larger in diameter and provided on the sealing plug collar. The collar of the sealing plug fill the widened through hole and press themselves into the hole and onto the screw shaft when the fastening screw is tightened and thus seal the weak point in the fastening system of the absorber elements.
Ferner kann vorgesehen werden, daß die Halte schienen mit Abdeckungen versehen sind, wobei die Abdeckungen im Querschnitt C-förmig ausgebildet und selbstklemmend über die umgebogenen Enden .der freien Schenkel der Halteschienen gesteckt sind. Diese Maßnahme verhindert bei auf einem Dach angebrachten Absorberelementen, daß sich in den Halteschienen Schmutz ansammeln kann, und daß die Befestigungsschrauben und die Dichtungsstopfen durch Umwelteinflüsse angegriffen werden.It can also be provided that the holding rails with covers are provided, the covers being C-shaped in cross section and self-locking are inserted over the bent ends of the free legs of the retaining rails. With absorber elements mounted on a roof, this measure prevents Dirt can collect in the support rails, and that the fastening screws and the sealing plugs are attacked by environmental influences.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Absorberelemente aus nebeneinander verlaufenden, rohrförmigen Kanälen für die Wärmetransportflüssigkeit, an die parallele ebene Platten angeformt-sind, wobei die oberen Platten an einer ebenen Tragplatte befestigt sind. Diese-Ausführungsform ist für einen Wärmeabsorber geeignet, der als Dach oder Teil eines solchen an einem Bauwerk vorgesehen ist.According to a preferred embodiment, the absorber elements exist from side by side, tubular channels for the heat transfer fluid, are molded onto the parallel flat plates, the upper plates being attached to a flat support plate are attached. This embodiment is for a heat absorber suitable, which is intended as a roof or part of such on a building.
Werden Absorberelemente in Form von Absorberpaneelen an einer Fassade zur Ausnutzung der Umweltenergie eingesetzt, sind sie vorzugsweise aus nebeneinander verlaufenden, rohrförmigen Kanälen gebildet, an die parallele, ebene Anlageleisten angeformt sind und die über einen Steg einstückig an eine zu den Anlageleisten parallele Tragplatte angeformt sind. Zur Vergrößerung der Oberfläche der Paneele weisen die Tragplatten zu den Kanälen parallel verlaufende Rippen auf.Are absorber elements in the form of absorber panels on a facade Used to utilize environmental energy, they are preferably made side by side running, tubular channels formed on the parallel, flat contact strips are formed and which are integrally connected via a web to a parallel to the contact strips Support plate are formed. To increase the surface area of the panels, the Support plates on ribs running parallel to the channels.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben; es zeigen: Fig. 1 in Ansicht'ein Bauwerk mit als Satteldach ausgebildetem Wärmeabsorber, Fig. 2 im Schnitt eine Einzelheit eines- erfindungsgemäßen Absorberelementanschlusses längs der Linie II-II von Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt durch den Anschluß zweier als Absorberpaneele ausgebildeter Absorberelemente, und Fig. 4 einen Schnitt durch'den Anschluß eines Absorberpaneels an einer Bauwerksöffnung.The invention is explained below using exemplary embodiments Described in more detail with reference to the drawing; They show: FIG. 1 in view Building with a heat absorber designed as a gable roof, FIG. 2 shows a detail in section an absorber element connection according to the invention along the line II-II of FIG. 1, FIG. 3 shows a section through the connection of two designed as absorber panels Absorber elements, and FIG. 4 shows a section through the connection of an absorber panel at a building opening.
Fig. 1 zeigt ein zweistöckiges Bauwerk 1 mit einem Satteldach 2, das als Wärmeabsorber ausgebildet ist. Der Wärmeabsorber besteht aus nebeneinanderliegenden Absorberelementen 3, 4.Fig. 1 shows a two-story building 1 with a gable roof 2, which is designed as a heat absorber. The heat absorber consists of adjacent Absorber elements 3, 4.
Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch die zwei nebeneinanderliegenden,beispielsweise aus Aluminium gefertigten Absorberelemente 3., 4 und deren Befestigung auf dem Dach 2. Die Absorberelemente 3, 4 bestehen aus parallel verlaufenden, rohrförmigen Kanälen 5, 6, durch die die Wärmetransportflüssigkeit geführt wird. An der Unterseite liegen die Kanäle 5, 6 mit einer einstückig angeformten, ebenen Fußplatte 7, 8 auf einer Wärmedämmschicht 9 auf. Parallel zu den Fußplatten sind an den Oberseiten der Kanäle 5, 6 ebene Platten 10, 11 einstückig angeformt. Diese Platten 1c, 11 der Kanäle eines Absorberelementes sind jeweils mit einer ebenen Tragplatte 12, 13 verbunden, deren Ränder 14, 15 im rechten Winkel hochgebogen sind.Fig. 2 shows, on an enlarged scale, a section through the two adjacent absorber elements, for example made of aluminum 3., 4 and their attachment to the roof 2. The absorber elements 3, 4 consist of parallel, tubular channels 5, 6 through which the heat transfer fluid to be led. On the underside are the channels 5, 6 with an integrally molded, flat base plate 7, 8 on a thermal insulation layer 9. Parallel to the footplates flat plates 10, 11 are formed in one piece on the upper sides of the channels 5, 6. These plates 1c, 11 of the channels of an absorber element are each flat with a Support plate 12, 13 connected, the edges 14, 15 are bent up at right angles.
Die Dämmschicht 9, die an ihrer Unterseite mit einer metallischen Dampfsperrfolie 16 versehen ist, liegt mit den Rändern auf Dachträgern 17, beispielsweise aus Aluminium, auf.The insulation layer 9, which on its underside with a metallic Vapor barrier film 16 is provided, lies with the edges on roof racks 17, for example made of aluminum.
Zwischen Wärmedämmschicht und Dachbalken ist noch ein Dichtungsband 18 vorgesehen. Die Dampfsperrfolie ist an den aufliegenden Enden 19, 2c der Wärmedämmschicht 9 hochgezogen und paßt sich treppenförmigen Ausnehmungen 21, 22 in der Dämmschicht an. In diese Ausnehmungen 21, 22 sind Abstandshalter aus wärmedämmendem Material 23, 24 eingefügt, die an den als Auflage dienenden Schmalseiten und an ihren gegenüberliegenden Seiten mit Dichtungsbändern 25, 26 versehen sind.There is also a sealing tape between the thermal insulation layer and the roof beam 18 provided. The vapor barrier film is at the resting ends 19, 2c of the thermal insulation layer 9 pulled up and fits step-shaped recesses 21, 22 in the insulation layer at. In these recesses 21, 22 are spacers made of heat-insulating material 23, 24 inserted on the narrow sides serving as a support and on their opposite sides Sides with sealing tapes 25, 26 are provided.
Zwischen den Abstandshaltern 23, 24 erstreckt sich teilweise eine Halteschiene 27, z.B. aus Aluminium, die im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist, und deren freie Schenkel 28, 29 umgebogen sind. Mit diesen umgebogenen Schenkeln 28, 29 umgreift die Halteschiene 27 unter Zwischenlage von Dichtungsbändern 30., 31 die hochgebogenen Ränder 14, 15 der Absorberelemente 3, 4. Im Basisschenkel 32 der U-fdrmigen Halteschiene 27 sind Bohrungen 33vorgesehen, die im Querschnitt treppenförmig ausgestaltet sind. In diesen Bohrungen 33 befinden sich Dichtungsstopfen 34 aus Kunststoff, die sich mit einem angeformten Kr.agen 35 den Bohrungen anpassen.A partially extends between the spacers 23, 24 Holding rail 27, e.g. made of aluminum, which is U-shaped in cross-section, and the free legs 28, 29 of which are bent. With these bent legs 28, 29 encompasses the holding rail 27 with sealing strips 30, 31 in between the upturned edges 14, 15 of the absorber elements 3, 4. In the base leg 32 of the U-shaped retaining rail 27 are provided with bores 33, which are step-shaped in cross-section are designed. Sealing plugs 34 are located in these bores 33 Plastic, which adapt to the holes with a molded collar 35.
In eine an dem Dachträger 17 vorgesehene Buchse 36 mit Innengewinde ist ein Schraubenbolzen 37 eingeschraubt, der sich durch den Dichtungsstopfen 34 in der Bohrung 33 erstreckt. An dem.aus der Halteschiene-27 ragenden Ende des Schraubenbolzens 37 ist eine Mutter 38 aufgeschraubt, die die Halteschiene mit dem Dachträger 17 verspannt. Zwischen Mutter 38 und Kragen 35 des Dichtungsstopfens ist eine Unterlegscheibe 39 vorgesehen, damit der Dichtungsstopfen beim Anziehen der Mutter nicht beschädigt wird.In a provided on the roof rack 17 socket 36 with an internal thread a screw bolt 37 is screwed in, which extends through the sealing plug 34 extends in the bore 33. At the end of the screw bolt protruding from the retaining rail 27 37 a nut 38 is screwed on that connects the retaining rail to the roof rack 17 tense. There is a washer between nut 38 and collar 35 of the sealing plug 39 is provided so that the sealing plug is not damaged when the nut is tightened will.
Über die umgebogenen Schenkel 28, 29 der Halteschiene 27 ist eine im Querschnitt C-förmige Abdeckleiste 40 aus Kunststoff gesteckt. Die Abdeckleiste ist selbstklemmend, wobei Nuten 41 in der Halteschiene und Nasen 42 in der Abdeckleiste die Halterung gewährleisten.About the bent legs 28, 29 of the holding rail 27 is a In cross-section C-shaped cover strip 40 made of plastic inserted. The cover strip is self-locking, with grooves 41 in the retaining rail and lugs 42 in the cover strip ensure the bracket.
Der Raum zwischen den Abstandshaltern 23 und 24 und den Enden der Dämmschicht 9, in dem sich die Schrauben 37 erstrecken, ist mit wärmedämmendem Material 43 ausgefüllt.The space between the spacers 23 and 24 and the ends of the Insulation layer 9, in which the screws 37 extend, is made of heat-insulating material 43 completed.
Fig. 3 zeigt zwei Absorberpaneele 44, 45, die mit Schraubenbolzen 46 an einer Gerüststütze 47 einer Fassade befestigt sind. Die Absorberpaneele bestehen aus einer Reihe von parallel verlaufenden Kanälen 48 für die Wärmetransportflüssigkeit, die an der Unterseite mit einstückig angeformten Anlageleisten 49, 50 versehen sind. An der Oberseite sind die Kanäle über Stege 51 mit Tragplatten 52 verbunden. Die Tragplatten 52 sind an der Oberseite mit parallel verlaufenden Rippen 53 versehen, von denen die am äußeren Rand angeformten Rippen 54 von den umgebogenen Enden einer Halteschiene 55 umgriffen werden. Die Ausgestaltung der Wärmedämmung, der Dampfsperrschicht und der Befestigungselemente ist entsprechend dem Beispiel von Fig., 2 ausgeführt.Fig. 3 shows two absorber panels 44, 45, which with screw bolts 46 are attached to a scaffold support 47 of a facade. The absorber panels exist from a series of parallel channels 48 for the heat transfer fluid, which are provided on the underside with integrally molded contact strips 49, 50. At the top, the channels are connected to support plates 52 via webs 51. the Support plates 52 are provided on the top with parallel ribs 53, of which the ribs 54 formed on the outer edge of the bent ends of one Retaining rail 55 are gripped. The design of the thermal insulation, the vapor barrier layer and the fastening element is designed according to the example of FIG.
Fig. 4 zeigt ein Absorberpaneel 56, das neben einer Fensteröffnung 57 an einer Gerüststütze 58 befestigt ist. Eine wie bei den vorhergehenden Beispielen ausgeführte Halteschiene 59 umgreift mit dem linken umgebogenen Schenkel anstelle eines weiteren Paneels ein umgebogenes Ende 60 eines C-förmigen Abschlußstückes 61. Ein dem Ende 60 gegenüberliegender Schenkel 62 stützt sich über eine L-förmige Dichtungsleiste 63 auf einer Fensterscheibe 64 ab, die über ein Distanzstück 65 von einer weiteren, an einer an der Gerüststütze 58 angebrachten Dichtleiste 66 sich abstützenden Fensterscheibe 67 getrennt ist.Fig. 4 shows an absorber panel 56, which next to a window opening 57 is attached to a scaffold support 58. One as in the previous examples executed retaining rail 59 engages with the left bent leg instead Another panel is a bent end 60 of a C-shaped terminating piece 61. A leg 62 opposite the end 60 is supported by an L-shaped one Sealing strip 63 on a window pane 64, which via a spacer 65 from a further sealing strip 66 attached to the scaffold support 58 supporting window pane 67 is separated.
Der Raum zwischen dem Abschlußstück 61 und einer Dämmschicht 68 bzw. einem Abstandshalter 69 unter dem Absorberpaneel 56, durch die sich Schraubenbolzen 70 von der Halteschiene 59 zu der Gerüststütze 58 erstrecken, ist mit wärmedämmendem Material 71 ausgefüllt.The space between the end piece 61 and an insulating layer 68 or a spacer 69 under the absorber panel 56, through which screw bolts 70 extend from the holding rail 59 to the scaffold support 58, is with heat insulating Material 71 completed.
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