DE4018679C2

DE4018679C2 - House with solar energy supply

Info

Publication number: DE4018679C2
Application number: DE4018679A
Authority: DE
Inventors: Ingeborg Wrana
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-06-11
Filing date: 1990-06-11
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2010-06-12
Also published as: DE4018679A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Haus mit Solarenergieversorgung mit unter Neigung an dem Haus angebrachten Solarkollektoren.The invention relates to a house with solar energy supply with solar collectors attached to the house.

Für die Energieversorgung eines Hauses sind Solarkollektoren bekannt, die, zumindest teilweise bzw. zumindest in bestimmten Jahreszeiten einen gewissen Teil der in dem Haus benötigten Energie liefern. Unter "Solarenergieversorgung" ist daher in der Regel eine Teilversorgung zu verstehen.For the energy supply of a house are solar collectors known, the, at least partially or at least in certain Seasons some part of what is needed in the house Deliver energy. Under "solar energy supply" is therefore usually to understand a partial supply.

Die bekannten und auch erfindungsgemäß zu verwendenden Solarkollektoren sind relativ großflächig und müssen zum Sonnenlicht hin ausgerichtet sein. Sie sind je nach geographischer Breite unterschiedlich stark geneigt anzuordnen.The known and also to be used according to the invention Solar collectors are relatively large and need sunlight be aligned. They are more geographical Arrange width differently inclined.

Bisher ist es gebräuchlich, im wesentlichen die nach Süden und in einem gewissen Umfang auch die nach Osten bzw. Westen weisenden Hauswände oder Dächer mit Solarkollektoren auszustatten, während die Nordseiten der Häuser insoweit nicht genutzt werden. Hierdurch entsteht - zumindest hinsichtlich des Wärmeverlustes der "offene-Kamin-Effekt", d. h., daß an der ohnehin warmen Seite besonders viel Energie zur Verfügung steht und auf der ohnehin kälteren Hausseite nur über Leitungssysteme u. dgl. Solarenergie zugeführt werden kann. Mit langen Leitungswegen sind auch entsprechend erhöhte Wärmeverluste verbunden.So far it has been used, essentially the south one and to a certain extent also to the east or west equipping facing house walls or roofs with solar collectors, while the north sides of the houses are not used will. This creates - at least in terms of Heat loss the "open fireplace effect", d. that is, on the anyway a lot of energy is available on the warm side and on the colder side of the house only via pipe systems u. the like Solar energy can be supplied. With long lines are also associated with increased heat losses.

Aus der DE 29 50 719 A1 sind gattungsgemäße Häuser mit Solarenergieversorgung bekannt. Diese Offenlegungsschrift schlägt vor, bei einem Gebäude bestimmte Wärmedämmwerte der Wände sowie hinreichend große Solarkollektorflächen bereitzustellen, die auch an vorgezogenen Unterbauten ausgebildet sein können und teilweise in Richtung Osten bzw. Westen weisen. Hierbei handelt es sich stets um vorgesetzte Unterbauten an der Südseite und damit an der sonnenbegünstigten Seite des Hauses, wodurch die Wärmetransportwege zur Nordseite nicht verkürzt werden. Ebensowenig wird dieses Problem durch die ebenfalls gattungsbildende DE 34 19 299 A1 gelöst, gemäß der die Solarzellenmodule in Dachflächen jeweils optimal gegenüber der Sonne auszurichten sind, z. B. bei nach Westen weisenden Vorbauten, auf deren nach Süden geneigten Dachflächen.DE 29 50 719 A1 describes generic houses with solar energy supply known. This disclosure is striking before, in a building certain thermal insulation values of the walls as well as to provide sufficiently large solar collector areas, which can also be formed on advanced substructures and partially point towards the east or west. Here it is always a substructure on the south side and thus on the sun-favored side of the house, whereby the heat transport routes to the north side are not shortened will. Nor does this problem arise from the generic DE 34 19 299 A1 solved according to the solar cell modules in roof areas each optimally compared to the Sun are to be aligned, e.g. B. for west-facing stems, on their south-facing roof surfaces.

Schließlich schlägt die DE 36 23 824 A1 vor, Gebäude nachträglich mit Massiv-Absorber-Einrichtungen auszurüsten und diese in einem Anbau zu dem Haus unterzubringen. Zu diesem Zweck werden platten- und/oder balkenförmige Betonbauteile - ähnlich einer Pergola - um den Anbau herum angeordnet. In diese Betonplatten sind Rohrschlangen zur Aufnahme eines wärmeabsorbierenden Mediums einbetoniert. Die Rohrschlangen bilden in jedem Bauteil einen geschlossenen Absorberkreislauf. Bei dieser Art von Massiv-Absorber-Elementen ist eine unmittelbare Ausrichtung zur Sonne hin nicht zwingend erforderlich. Ihr Wirkungsgrad ist selbstverständlich umso höher, je mehr Strahlungswärme sie adsorbieren können. Diese ist bekanntlich an der Ost-, Süd- und Westseite eines Hauses ungleich höher als an der Nordseite - und zwar nicht nur wegen der dortigen direkten Sonneneinstrahlung während einer gewissen Zeit des Tages sondern auch wegen der Rückstrahlung von Wärme an diesen Hausseiten.Finally, DE 36 23 824 A1 suggests building later equip with solid absorber devices and these to accommodate in an annex to the house. To this end become plate and / or beam-shaped concrete components - similar a pergola - arranged around the extension. In these concrete slabs are coils to absorb heat Concrete medium. The coils form in each Component a closed absorber circuit. With this type of solid absorber elements is an immediate alignment not absolutely necessary towards the sun. Your efficiency is of course the higher the more radiant heat they can adsorb. As is known, this is on the East, south and west sides of a house much higher than at the north side - and not just because of the direct there Sun exposure during a certain time of the day but also because of the reflection of heat on these sides of the house.

Ein weiteres Problem bei der bekannten Solarenergieversorgung von Häusern ist die unter den großen Kollektorflächen leidende architektonische Gestaltung.Another problem with the known solar energy supply of houses is that under the large collector areas suffering architectural design.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nordseiten von Häusern der Gewinnung von Solarenergie zugänglich zu machen.Proceeding from this, the object of the invention is the north sides of houses accessible to solar energy close.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 7 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1 or 7 solved.

Die erfindungsgemäßen Vorbauten und deren Anordnung führen zu einer Vielzahl von terrassenartigen Flächen, die für die Aufstellung der Solarkollektoren nutzbar sind, so daß relativ große Kollektorflächen untergebracht werden können. Die Möglichkeit diese Kollektorflächen als kleine Dachflächen zu gestalten, führt zu architektonischen interessanten Fassadengestaltungen. Dadurch, daß die Vorbauten gestaffelt in Richtung Norden immer kleiner werden, wird eine Vielzahl von nach Osten bzw. Westen gerichteten Wandflächen geschaffen, oberhalb derer sich die Aufstellplätze für die Solarkollektoren befinden, so daß die Solarkollektoren den aus östlichen und westlichen Himmelsrichtungen stammenden Strahlungseinfall der Sonne wirkungsvoll nutzen können. Außerdem wird durch die nach Osten und Westen gerichteten Wandflächen der Vorbauten die Möglichkeit zur Unterbringung weiterer Fensterflächen geschaffen, so daß die an der Nordseite des Hauses befindlichen Räume relativ helleres Licht erhalten, als solche Räume deren Fenster ausschließlich in einer nach Norden gerichteten Wandfläche sich befinden.The stems according to the invention and their arrangement lead to a variety of terraced areas that are required for installation of the solar collectors can be used, so that relatively large Collector surfaces can be accommodated. The possibility to design these collector surfaces as small roof surfaces to interesting architectural facade designs. Thereby, that the stems are gradually smaller towards the north will be a variety of east and west facing Wall surfaces created, above which the installation sites for the solar panels, so that the solar panels those coming from the east and west Can effectively use the sun's radiation. also is characterized by the wall surfaces facing east and west Stems the possibility to accommodate additional window areas created so that those located on the north side of the house Rooms receive relatively brighter light than such rooms Windows only in a wall surface facing north to find oneself.

Grundsätzlich ist es auch denkbar, statt undurchsichtiger Solarkollektoren, durchsichtige oder durchscheinende Solarkollektoren zu verwenden, so daß sie bei fensterähnlicher Nutzung den darunterliegenden Räumen zusätzliches Licht spenden können.Basically, it is also conceivable instead of more opaque Solar collectors, transparent or translucent solar collectors to be used, so that the windows underneath are used for additional purposes Can donate light.

Es ist sowohl möglich, die Solarkollektoren einfach wie kleine Dachflächen frei aufzustellen, als auch die Solarkollektoren als Dachaußenfläche selbst zu nutzen. It is both possible to simply like the solar panels to set up small roof areas freely, as well as the solar collectors to be used as the outer roof surface itself.

Wenn die nebeneinander sich befindenden Vorbauten und ggf. auch die zugehörige nach Norden weisende Hauswand unterschiedlich hoch sind, steht eine - an sich bekannte - Terrassenanordnung. Durch unterschiedliche Breiten der Vorbauten zueinander bzw. zur Hauswand entstehen Vertikalstufen. Beide Maßnahmen können erfindungsgemäß miteinander kombiniert werden.If the stems next to each other and possibly the associated north-facing house wall also varies are high, there is a - known per se - terrace arrangement. By different widths of the stems to each other or to Vertical steps are created in the house wall. Both measures can be carried out according to the invention can be combined with each other.

Bevorzugt werden Größenverhältnisse und Anordnung der Vorbauten so vorgesehen, daß - im Falle vertikaler Stufen - die Stufen sowohl auf die nordöstlichen, als auch auf der südöstlichen Seite der Vorbauten vorgesehen sind.Size relationships and arrangement of the Stems provided that - in the case of vertical steps - the Steps to both the northeast and the southeast Side of the stems are provided.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Hauses näher erläutert:The invention is described below with reference to a drawing schematically illustrated house:

Das Haus 1 weist eine im wesentlichen nach Norden weisende Hauswand 2 auf, welche mit drei Vorbauten 3 versehen ist. Jeder dieser Vorbauten ist an den anderen bzw. an das Haus 1 in Richtung 4 (Norden) angesetzt, wobei der jeweils nördlichere Vorbau hinsichtlich seiner Breite schmaler als der benachbarte südlichere Vorbau bzw. das Haus 1 ist. Der Vorbau 3′ hat eine geringere Höhe als die nach Norden weisende Hauswand 2, während der Vorbau 3″ (abgesehen von seitlichen Terrassenstufen 5 - nach Anspruch 2) genauso hoch wie der Vorbau 3 ist. Der Vorbau 3′′′ ist wiederum weniger hoch als der Vorbau 3′′.The house 1 has an essentially north-facing house wall 2 , which is provided with three stems 3 . Each of these stems is attached to the other or to house 1 in the direction 4 (north), the northernmost stem being narrower in width than the neighboring southern stem or house 1 . The stem 3 ' has a lower height than the north-facing house wall 2 , while the stem 3 ″ (apart from side terrace steps 5 - according to claim 2) is as high as the stem 3 . The stem 3 ''' is again less high than the stem 3'' .

Insgesamt gesehen bilden die Vorbauten also nach Norden weisende Terrassenstufen 6, 7 und 8. - Es versteht sich, daß die verschiedenen Möglichkeiten nur der Einfachheit halber hier in einem einzigen Ausführungsbeispiel dargestellt und alle miteinander kombiniert sind. Im Anwendungsfall würde man die Gestaltung konsequenter in die eine oder andere Richtung vornehmen.Seen as a whole, the stems form north-facing terrace levels 6, 7 and 8 . - It goes without saying that the various possibilities are shown here for the sake of simplicity in a single exemplary embodiment and are all combined with one another. In the application case, the design would be carried out more consistently in one direction or the other.

Fenster 9 können an den verschiedensten Stellen sowohl in Nord-, als auch in Ost-, als auch in Westrichtung vorgesehen sein. Windows 9 can be provided in a wide variety of locations both in the north and in the east and in the west.

Die Dachflächen der Vorbauten werden nun zur Aufstellung von Solarkollektoren 10 genutzt, die schräg geneigt aufgestellt sind und mit ihrer sonnenempfindlichen Fläche 11 entweder im wesentlichen nach Westen oder im wesentlichen nach Osten weisen. Auf der obersten Terrasse 6, 7 sind in Ost-West-Richtung mehrere Solarkollektoren hintereinander gestaffelt und im übrigen paarweise unter Bildung kleiner Dächer (nach Anspruch 3) aufgestellt. Bei den Terrassenstufen 5 ist der links dargestellte Solarkollektor 10 ebenfalls auf eine in sich etwa horizontale Terrassenfläche aufgestellt, während der rechts gegenüberliegend vorgesehene Solarkollektor die Dachfläche eines kleinen nach Westen gewandten Daches bildet. Auch die beiden Solarkollektoren des Vorbaus 3′′′ erfüllen gleichzeitig eine Dachfunktion. Schließlich ist es ergänzend auch möglich, eine dachförmige Anordnung 12 von paarweise nach Osten und Westen weisenden Solarkollektoren 10 an einer Nordwand des Hauses 1 oder den Anbauten 3 frei auskragend zu befestigen und die Dachflächen als Solarkollektoren zu gestalten bzw. damit zu versehen. - Eine Solarkollektor-Anordnung nach Anspruch 3 ist demnach an Nordseiten von Häusern auch unabhängig vom Vorhandensein von Vorbauten, insbesondere von solchen nach Anspruch 1, sehr vorteilhaft zur Solarenergieversorgung des Hauses nutzbar - insbesondere bei Altbauten, an denen Anbauten nicht mehr nachrüstbar sind.The roof surfaces of the stems are now used for the installation of solar collectors 10 which are set up at an incline and with their sun-sensitive surface 11 either point essentially to the west or essentially to the east. On the top terrace 6, 7 , several solar collectors are staggered one behind the other in the east-west direction and are otherwise set up in pairs to form small roofs (according to claim 3). In the terrace steps 5 , the solar collector 10 shown on the left is also set up on an approximately horizontal terrace surface, while the solar collector provided on the right opposite forms the roof surface of a small roof facing west. The two solar collectors of the stem 3 ''' simultaneously perform a roof function. Finally, it is also additionally possible to attach a roof-shaped arrangement 12 of solar collectors 10 pointing in pairs to the east and west on a north wall of the house 1 or the extensions 3 and to design or provide the roof surfaces as solar collectors. - A solar collector arrangement according to claim 3 can therefore be used on the north sides of houses regardless of the presence of stems, particularly those according to claim 1, very advantageously for solar energy supply of the house - especially in old buildings on which attachments can no longer be retrofitted.

Bezugszeichenliste:Reference symbol list:

1 Haus
2 Hauswand
2″ Vorbauwand
3 Vorbau
3′ Vorbau
3′′ Vorbau
3′′′ Vorbau
4 Norden
5 Terrassenstufe
6 Terrasse
7 Terrasse
8 Terrasse
9 Fenster
10 Solarkollektoren
11 Absorptionsfläche
12 dachförmige Anordnung 1 house
2 house wall
2 ″ stem wall
3 stem
3 ′ stem
3 ′ ′ stem
3 ′ ′ ′ stem
4 north
5 terrace level
6 terrace
7 terrace
8 terrace
9 windows
10 solar collectors
11 absorption surface
12 roof-shaped arrangement

Claims

1. House with solar energy supply with inclined attached solar collectors, characterized in that the substantially north ( 4 ) facing house wall ( 2 ) has at least two stems ( 3; 3 ', 3 ″, 3''' ), one of which is placed in front of the other (in the north) and the respective northern stem is at least in width or at least in height smaller than the southern stem or the house wall, and that the solar collectors ( 10 ) are placed on the stems ( 3 ', 3 ", 3''' ) are arranged so that they point with their absorption surface ( 11 ) for sunlight essentially in the east or west.

2. House with solar energy supply according to claim 1, characterized in that the substantially east or west-facing walls of the extensions ( 3; 3 ', 3 ″, 3''' ) are provided with terrace steps ( 5 ), which in turn in carry essentially solar panels ( 10 ) facing east or west.

3. House with solar energy supply according to claim 1 or 2, characterized in that the essentially east or West-facing solar collectors to form a roof shape are arranged in opposite pairs.

4. House with solar energy supply according to one of claims 1 to 3, characterized in that the solar collectors ( 10 ) of the at least two stems are connected via short conduction paths to the rooms on the colder (northern) side of the house in solar energy supplying connection.

5. House with solar energy supply according to one of claims 1 to 4, characterized in that the solar collectors are transparent or translucent and in window-like Openings are arranged so that they are the one below Can give rooms additional light.

6. House with solar energy supply according to one of claims 1 to 5, in particular according to claim 3, characterized in that in addition a roof-shaped arrangement ( 12 ) of pairs facing east and west facing solar collectors ( 10 ) is provided, the arrangement ( 12 ) the north wall of the house ( 1 ) or at least one of the stems ( 3 ) is freely cantilevered.

7. House with solar energy supply with inclined attached solar collectors, characterized by a roof-shaped arrangement ( 12 ) of pairs facing east and west solar collectors ( 10 ), the arrangement ( 12 ) on the north side of the house ( 1 ) or an extension ( 3 ) provided on the north side of the house is freely cantilevered.