DE7909541U1 - Transportables solargeraet - Google Patents

Description

Architekt-Ingenieur D 6457 MAINTAL 2

Heinz Hapke Hochstraße 9 I

Tel. Ο6194-61138 j

"Transportable Solaranlage in Fertigbauweise" }

Die Erfindung betrifft eine funktionstüchtige transportable Solaranlage für die optimale Nutzung der Sonnen-Energie zur Warmwasserversorgung ,Ubergangsheizung und Schwimmbeckenbeheizung im Dauerbetrieb für alle Klein- und Großhaushalte, bei höchsterreichbarem Wirkungsgrad und minimalster Wärme- *► Verluste,geräuschfrei,wartungsfrei und kostengünstiger Herstellung als fix und fertige Einheit, welche auf jeder Nor-r malgarage und Flachdach sowie Außenmauerwerk aufstellbar und anbringbar ist,sowie als Dachteil eines Gartenpavillons besonders vorteilhaft Anwendung findet.

Das wesentliche der Erfindung ist die Anordnung der dreieckförmigen Solektoren (doppelverglast)welche die gesamte Dachhaut bilden,wobei eine selbsttragende aus drei Segmenten bestehende Dachkonstruktion, deren Dachstreben dreißig Winkelgrade geneigt die Solektoren aufnehmen und sichern,wobei der Traufenbereich rechtwinklig zur Glasfläche Spiegelreflektoren als Attika aufweist,die der Verbesserung des Wirkungsgrades dienlich sind und im verbleibenden Dachraum entsprechend der Dachform ausgebildeten Warmwasserspeicher einschließlich Wärmeaustauscher, Heizschlangen,Thermogesteuerte Armaturen, Regeleinrichtungen, Verbindungsleitungen und Rohranschlüße für den Anschluß der Hausversorgungsleitungen sowie ausreichende Wärmeisolierung aufnimmt, sodaß die rückseitig und bodenseitig verkleideten Flächen die Gesamtanlage schützend, mit einem LKW transportiert,an jedem Ort auf stellbar,die Solaranlage mit geringstem örtlichen Montageaufwand die wirtschaftliche Nutzung der Sonnen-Energie übernimmt.

Es ist bekannt, daß Solektoren in vielfacherweise auf dem Markt angeboten werden in Einfach- als auch Doppelverglasung,

wobei die Doppelverglasung der üblichen Isolierverglasung mit Alu -oder Bleidistanzrahmen, verfüllt mit Trockenmittel entspricht,was die Lebensdauer begrenzt, es ist ferner bekannt, das Solar-Anlagen mit Wärmepumpenbetrieb seit Jahren ihre Aufgabe erfüllen- und das daß BBC-Solarwatt-System mit und ohne Wärmepumpe ebenfalls auf dem Markt ist und dem Verfahren nach auch dieser Erfindung ähnlich ist.

Bei dem derzeitigen Stand der Technik werden nur rechteckförmige Solektoren für den direkteinbau in den Dachstuhl oder Aufstellung aufFl'achdächern angefertigt,wobei alle weiteren Aggregatteile wie Speicher,Wärmeaustauscher Armaturen und sonstige zur Anlage gehörenden funktionsteile, in tiefer liegenden Räumen untergebracht sind, das heißt lange Wege und erhebliche Wärmeverluste und somit verminderte Leistungsfähigkeit ,sowie erhöhte Zusatzenergie, was in vielen Fällen diese Solaranlage durch verminderte Leistung in Frage stellt. Mithilfe der Wärmepumpen sucht man als Ausgleich Erdwärme auszunutzen ,schafft vermeidbare Geräuschkulissen,Verschleißabhängige Maschinen mit hohen Stromverbrauch und viel Umstand, ohne den eigentlichen Zweck, die wirtschaftliche Ausnutzung der Sonnen-Energie tatsächlich zu erreichen,da diese Anlagen kostenaufwendig und erhebliche Nachfolgelasten für den Benutzer enthalten, was den Gewinn der Ausbeutung von Sonnen-Energie nicht mehr zu Buche schlagen läßt.Erdwärme läßt sich unter bestimmten Bedingungen mit geringem Kostenaufwand über die ganze Jahreszeit bei richtiger Luftführung kostenlos und viel Heizenergiesparend ausnutzen, da bedarf es keiner Wärmepumpe.

Es ist weiter bekannt, eigene Erfindung P 28 o9 682.4,EP 782o J 0080.6 und G 78 06 794.4 "Schall-Schluck-Verglasung", was ' auch die Verglasungsart der dreieckförmigen Solektoren sein wird.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung,mittels welcher bei geringstem Kostenaufwand, leichter Bauweise,

unbegrenzten Anwendungsbereich einer transportablen/ wirtschaftlichen, orts-ungebundenen Solar-Anlage, womit die optimale Nutzung der Sonnen-Energie erreicht wird,welche als eine Einheit in einer sechseckigen Pyramiden-Dachhälfte un tergebracht, für Kleinhaushalte ausreichend, die Warmwasserversorgung und Übergangsheizungsbedarf fast ganzjährig decken, wobei in Sonnenarmer Zeit, mithilfe einer vorgesehenen Heizschlange mit Anschluß an die örtliche Heizungsanlage, die erforderliche Ausgleichswärme zur Aufrechterhaltung des Warmwasserbedarfes ausgeglichen werden kann, wobei diese Solar-Anlage auf jede Normalgarage oder Flachdach, als auch am

{") Außenmauerwerk ( Süd-West-Lage) aufgestellt und befestigt werden kann, der Antransport mit LKW möglich ist und lediglich örtliche Hausanschlüsse für die Inbetriebnahme erforderlich sind.Desweiteren läßt sich diese Pyramiden-Dachhälfte mit eingebauter Solar-Anlage auf Stützen stellen und beliebig auch als überdachte Gartensitzecke dekorativ nutzen. Durch die Verbindung zweier Dachhälften zu einem freitragenden Dachsystem soll eine Solar-Großanlage ermöglicht werden deren Leistungsvermögen die Warmwasserversorgung,übergangsheizung sowie Schwimmbeckenbeheizung für Großhaushalte, Fabrik-Waschanlagen oder gleichartiges erfüllen läßt und gleichfalls auf Großgaragen, Flachdächer, aber auch bei ent-

_r^ sprechender Unterkonstruktion und Wandteilen sich zum ideealen Freizeitpavillon im Garten für Erholung und Freizeitgestaltung zusätzlich und Nutzbringend anwenden läßt.

Bei einer transportablen Solar-Anlage der eingangs bezeichneten Art,wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, das eine freitragende Dachkonstruktion in der Form einer sechseckigen Pyramiden-Dachhälfte alle für die Solar-Anlage erforderlichen Teile für einen betriebsfertigen Zustand aufnimmt und eine kompakte Einheit bildet,wobei der umschließende Dachraum einen großen Warmwasserspeicher mit angeordneten Heizschlangen für Solektoren, Schwimmbeckenbeheizung und Heizungsanlage als Ausgleichsvvärmeaustausch mit allen erforderlichen Regel-und Steuerarmaturen,Umwälz-

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pumpe, sowie alle Anschlüsse für die Versorgungsleitungen umfaßt, während die dreieckförmigen doppelverglasten Solektoren von den dreißigWinkelgrad geneigten Dachstreben auf- · genommen , gesichert und abgedichtet, die gesamte Dachhaut bilden.

Der verbleibende Dachraum ist voll Wärmeisoliert und ermöglicht eine Langzeit-Warmwasserspeicherung bei minimalster Wärmeverluste und maximaler Ausnutzung der Sonnen-Energie, den höchstmöglichen Wirkungsgrad der Solar-Anlage bei ge-

-; ringsten Kostenaufwand ohne Nachfolgelast für den Betreiber.

,;"' Die gesamte Solar-Anlage kann wie sonstige Gebrauchsgüter

ί fj mit LKW an jeden Ort transportiert und aufgestellt werden, wobei nur die örtlich bedingten Hausanschlüsse (zum Beispiel

' Spülmaschine) durchzuführen sind und die Solar-Anlage ist

betriebsbereit und funktionstüchtig.

Der besondere Vorteil einer transportablen Solar-Anlage als Sechseck-Pyramiden-Dachhälfte ist in der kompakten, robusten

,; Bauweise ,unter Berücksichtigung höchster Wirtschaftlichkeit,

bei optimaler Nutzung der Sonnen-Energie, als schlüsselfertige Sonnenheiz-Anlage mit .der Möglichkeit ; individueller Gestaltungs -, Anwendungs -, Aufstellungs-, und Nutzungsvarianten in Verbindung für Freizeitgestaltung zu begründen.

- O Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
Diese zeigt in

Fig. 1 ein Schnitt und Außenansicht einer transportablen Solar-Anlage mit allen Zubehör in fix und fertig montiertem Zustand gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ein Schnitt und Ansicht zweier Solar-Anlagen zusammengesetzt^ einer Einheit mit Unterkonstruktion und Wandteilen als Gartenpavillon in fix und fertig montierten Zustand gemäß der Erfindung.

Fig. 3 ein Schnitt und Ansicht eines dreieckförmigen Solektors, doppeltverglast in fix und fertig montierten Zustand in Dachstreben befestigt, gemäß der Erfindung.

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Fig. 4 eine Ansicht der Dachkonstruktion mit eingebauten

Warmwasserspeicher in fix und fertigen Zustand gemäß der Erfindung.

Fig. 5 eine schematische Funktionsdarstellung gemäß der Erfindung .

Bei den in Fig.1 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel ist eine aus drei dreieckförmige Solektoren bestehende Dachhaut(11), welche in das Dachkonstruktions-Oberteil (25)eingelegt sind und mit dem Dachkonstruktions-Unterteil (18)verbunden,eine selbst- f tragende Einheit bilden,wobei ein großer Heißwasserspeicher(15) mit allen erforderlichen Steuer- und Regelarmaturen (7)im Dachraum untergebracht, eine funktiontüchtige, anschlußfertige, transportable Solar-Anlage für die optimale Nutzung der Sonnen-Energie zur Deckung des Heißwasserbedarfes für Kleinhaushalte einschließlich Übergangsheizung sowie Schwimmbadbeheizung erreicht wird.Eine ausreichende Isolierdicke (22) gewährleistet ein Minimum an Wärmeverluste für die Überbrückung Sonnen armer Tage.

Fig. 2 zeigt die Verbindung zweier kompletter Solar-Anlagen zu einer Großeinheit verbunden,welche auf Flachdächern aufgestellt, aber auch mit Geschoßhöhen Stützen und Wandteilen versehen , als Garten-PavillonlAnwendung finden können, wobei ^ eine Firstkappe (12) die Dachspitze abdichtet,die sechs Solektoren (11) im Traufenbereich mit Spiegelreflektoren (13) rechtwinklig zur Solektorenfläche angeordnet und außenseitig eine umlaufende Attikaverkleidung (14) aufweisen.Die örtlichen Anschlüsse der Versorgungsleitungen (2,3,4 und 5)frostfrei gegründet und zugeführt,werden im Rauminnern im isolierten Bereich der Tragstütze angeschlossen vom örtlichen Fachbetrieb.

Fig.3 zeigt den Aufbau der dreieckförmigen doppeltverglasten Solektoren (11),wobei die Verglasungsart den Einzel-Scheibenaustausch für Reparaturfälle in leicht montierbarer Art zuläßt, entsprechend eigener Erfindung:"Schall-Schluck-Verglasung"

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ausgeführt, welche von den dreißig Winkelgrad geneigten Dachsparren aus Stahl-Sonderprofil,einschließlich dem umgebenden Fußpfettenrahmen (25), mit · profilierte Einlegeflächen(29), aufgenommen und mit der Regenschutzleiste (28) abgedichtet und befestigt werden, eine geschlossene Dachhaut bilden. Ein U eingelegter Gummistreifen (26) an den Berührungsflächen verhindert Kältebrücken, Sonderprofile sind voll ausgeschäumt(22). Der Fußpfettehrahmen (25) fügt sich in das Dachkonstruktionsünterteil (18) mit angeordneten verstellbaren Stützfüßen 019) ein. Die Attika (14) welche den Reflektionsspiegel(13) auf-/-. nimmt wird an der Dachkonstruktion angeklipst.

Fig. 4 zeigt in Draufsicht-Rückansicht und Seitenansicht das Dachkonstruktions-Unterteil (18), bestehend aus Bodentragrahmen und Rückwandabstrebung aus handelsüblichen Vierkantrohr gefertigt, und den im Dachraum untergebrachten Wasserspeicher(15) mit Einstiegluke (27) verschließbar,sowie den erforderlichen Flanschanschlüssen (9,1o) für Verbraucherleitungen und Heizschlangen (1 bis 5 und 8),Firstkappe (12) und Abstützung der Solektoren(11)an der Rückwand.

Fig. 5 zeigt schematisch die wirkungsweise einer transportablen Solar-Anlage mit Steuer- und Regeleinheiten für die optimale Nutzung der Sonnen-Energie für den Hausbedarf y. ' ganzjährigen Betriebsanlage bei minimalstem Aufwand und sehr großen Speichervermögen, sowie geringsten Platzbedarf , bei verschieb dener Anwendungs- und Gestaltungsmöglichkeit.

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel,in vielfacherweise abzuändern, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

Der Vorteil dieser Erfindung liegt in der einfachen kompakten, transportfähigen, schlüsselfertigen, überall aufstellbaren, wirtschaftlichen Solar-Anlage, für kleine und große Bedarfsfälle, welche mit LKW zum Aufstellort transportiert und aufgestellt, lediglich üblicher ortsanschlüsse der Verbraucherleitungen erforderlich macht,(ähnlich Geschirrspülmaschine)·

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Architekt-Ing. Heinz Hapke D 6457 MAINTAL 2,Hochstraße 9 " Transportable Solaranlcige in Fertigbauweise" Zusammenfassung:

Aufgabe_der_Erfindung ist die Schaffung einer transportablen, wirtschaftlichen, ortsungebundenen Solaranlage für die optimale Nutzung der Sonnen-Energie,welche als eine Einheit in einer sechseckigen Pyramiden-Dachhälfte für Kleinhaushalte, auf Normal-Garagendächern oder Außenmauerwerk in Süd-West-Lage aufgestellt oder befestigt werden können, sowie mit entsprechender Unterkonstruktion und Wandteilen,durch Verbindung zweier Dachhälften,als ideealer Freizeitpavillon im Garten für die Erholung und Freizeitgestaltung zur Verfügung steht, und für Großhaushalte die Warmwasserversorgung,Übergangsheizung und Schwimmbeckenheizung ganzjährig,fast ohne Fremdenergie erzielt. Ein zusätzlicher Warmwasserboiler der Heizungsanlage entfällt,da in der Sonnenarmen Zeit der Wärmeaustausch für die Warmwassererzeugung von der Heizungsanlage betrieben werden kann.

Lösung,: Eine aus drei Segmenten bestehendejselbsttragende Dachkonstruktion deren Dachstreben dreißig Winkelgrade ge-O neigt,dreieckförmige doppeltverglaste Solektoren aufnehmen, deren Außenrand zur Verbesserung des Wirkungsgrades rechtwinklig zur Glasfläche Spiegelreflektoren als Attika angeordnet sind,bilden die Dachhaut einer Sechseck-Pyramidendachhälfte,wobei das verbleibende Dachvolumen einen der Dachform angepaßten Wasserspeicher mit Wärmeaustauscher,Heizschlangen,sowie allen Verbindungsleitungen und Thermoarmaturen,Regeleinrichtungen, ausreichende Wärmeisolierung und Hausanschlüsse aufnehmend,eine funktiontuchtige Solaranlage darstellt,welche mit LKW zum Aufstellort transportiert,aufgestellt,Hausanschluß hergestellt,bei geringstem Wärmeverlust und Nutzung der Sonnen-Energie, die Heißwasserversorgung umweltfreundlich übernimmt.

- 9 Bezugszeichenliste

1 Therrnoöl-Kreislauf Solektoren-VJarmwasserspeicher

2 Kaltwasseranschluß am Wasserspeicher

3 Warmwasserentnahme für Verbraucher

4 Heizschlange für Schwiminbeckenheizung oder wasserspeicher

5 Heizschlange für Übergangsheizung

6 Umwälzpumpe für Solektorenkreislauf

7 thermisch gesteuerte Steuer- und Regelarmaturen

8 Sicherheitsventil und Druchausgleichsbehälter zu

9 Flanschanschluß für 1,2.4,5 in Einstiegluke27

10 Flanschanschluß für 3,8

11 dreieckförmige doppelverglaste Solektoren

j-. 12 Firstabschlußkappe \ )

13 Reflexionsspiegel

14 Attika

15 großer Warmwasserspeicher

16 Sonderprofil Dachstreben

17 Abstützung des Wasserspeichers

18 Dachkonstruktion-Unterteil

19 verstellbare Fußstützen für Solar-Anlage

20 Verkleidung Unterseite

21 Verkleidung Rückseite

22 Wärmeisolierung

23 Montageöffnung für örtliche Anschlüsse

24 Entleerungsventil zu 1 und 25 Dachkonstruktions-Oberteil 26 Gummistreifen-einlage zu 2 7 Einstiegluke mit Deckel

28 Regenschutzleiste zu

29 Einlegefläche am Sonderprofil 16,25

Claims (1)

. rat • · a a a a - 7 Faseewfepjnsprüche

1. Transportables Solargerät zur Nutzung der Sonnenenergie für Gebrauchswarmwasserversorgung, Ubergangsheizung und Schwimmbeckenbeheizung im Dauerbetrieb, dadurch gekennzeichnet ,daß die Grundfläche des Solargerätes die Hälfte eines regelmäßigen Sechseckes entspricht,mit drei gleichgroßen Dreiecksflächen, bestehend aus einem Dachkonstruktions-Oberteil(25) wobei Dachstreben(16) mit 3o° Dachneigung an dem Fußrahmen in den Eckpunkten verschweißt,im Firstpunkt zusammenlaufen und an der Firstabschlußkappe verschraubt sind,Dachstreben und Fußrahmen aus achtförmige Stahlsonderprofile hergestellt,zur Aufnahme der dreieckförmigen Solar-Kollektoren(11) welche die Dachhaut bilden, aus einem Dachkonstruktions-Unterteil(18) aus handelsüblichen Stahlprofilen hergestellt und verschweißt,zur Aufnahme der statischen Last des großen Wasserspeichers(15) dient,wobei Fußrahmen des Dachoberteiles(25) in den Außenrahmen des Unterteiles (18) eingelegt und mit Haltelaschen gesichert,die Trag-. konstruktion des Gerätes bilden, aus einem großen Wasserspeicher (15) ,welcher sich der Dachform angepaßt in den Dachraum einbringen läßt,mit allen erforderlichen Heizschlangen und Armaturen(Ibis 1o) ausgestattet ist, bei ausreichender Isolierdicke(22) eine Langzeitspeicherung zuläßt,aus dreieckförmige Solar-Kollektoren(11),welche einfach-oder doppeltverglast, gemeinsam mit Absorberplatten deren Oberfläche aus paralell verlaufende spitzwinkligen Dreieckprofilen zusammengesetzt eine große Oberfläche aufweisen, von einem elastomeren gummiartigen Spezialprofilrahmen umgeben,mitteIs Aluspannschienen verspannt als montagefertige EinbaueIe-(11) mente in die Dachstreben(16)der Dachkonstruktion(25)eingelegt mit Regenschutzleiste(28)im Auflagebereich abgedeckt,auf die umlaufende Attika(14)Reflektionsspiegel(13) aufgesteckt,ein funktionstüchtiges Solargerät bilden,welches mit Hebegeräten auf Flachdächer oder Pavillons aufgestellt,durch Anschluß der örtlichen Versorgungsleitungen betriebsfertig ist.

Transportables Solargerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,daß das achtförmige Stahlsonderprofil für Rahmen und Dachstreben (16) im Einschnürbereich beidseitig fast rechtwinklige Einlegeflächen (29) zur Aufnahme der Solar-Kollektoren aufweisen,wbei die dem Unterteil-Rahmen (18) zugewandte Seite sich in diesen einrasten läßt und mit Haltelaschen befestigt wird.

Transportables Solargerät nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Dachkonstruktions-Unterteil (18)vom Mittelpunkt ausgehend strahlenartiqe Querstreben aufweist, welche in den Eckpunkten und mittig der Rahmenschenkel angeschweißt sind,wobei der umlaufende Rahmenschenkel zur Aufnahme des Dachkonstruktions-Oberteiles (25) einen Überstand aufweist, und unterseitig mit verstellbaren Fußstützen für die Montage versehen ist.

Transportables Solargerät nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß der große Wasserspeicher mit allen erforderlichen Ein- und Anbauten (15, Ibis 1o),deren Grundfläche ein halbes regelmäßiges Sechseck entspricht und deren drei Schenkelflächen zum Mittelpunkt 3o Winkelgrade geneigt mit der lotrechten aufgehenden Rückwand entsprechend der Dachkonstruktion (25) verschweißt, einen großvolumigen Wasserspeicher bilden,welcher unter Berücksichtigung einer ausreichenden Isolierdicke (22) der Dachkonstruktion (25) anpaßt , eine Langzeitspeicherung zuläßt.

Transportables Solargerät nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Solar-Kollekto,ren (11) dreieckförmige Grundfläche aufweisen und als freitragende vorgefertigte Elemente lose in die Dachstrebenprofile (16) eingelegt werden, wobei der Aufbau und das Spannsystem entsprechend eigener Erfindung (Schall-Schluck-Verglasung) und(Solar-Kollektoren) zur Anwendung kommt, und lediglich durch eine Regenschutzleiste (28) vor Witterungsschäden geschützt werden, am Außenrand rechtwinklig zur Kollektorfläche angeordnete Reflektionsspiegel aus chromplattierten Stahlblech in Rahmen eingefaßt (13) und an der umlaufenden Attika befestigt (14),erhöhen die Leistungsfähigkeit der Kollektoren bei indirekten Strahlungseinfall .