DE9104211U1

DE9104211U1 - Solarer Wärmestrom-Generator

Info

Publication number: DE9104211U1
Application number: DE9104211U
Authority: DE
Original assignee: Beier Solarhaus 3300 Braunschweig De GmbH
Current assignee: Beier Solarhaus 3300 Braunschweig De GmbH
Priority date: 1991-04-08
Filing date: 1991-04-08
Publication date: 1991-07-04
Anticipated expiration: 2001-04-09

Description

DER SOLARE WÄRMESTROM-GENERATOR -BESCHREIBUNG

Stand der Technik ,

Die zaghaften Ansätze, die Sonne als Energiequelle im Hausbau nutzbar zu machen, können nur durch ein komplexes Zusammenwirken von passiven und aktiven Komponenten zu Erfolg und Marktakzeptanz entfaltet werden.

Für die Warmwasserbereitung waren bisher üblicherweise Sonnenkollektoren auf die Südseite einer Dachfläche aufgebracht. In sich geschlossene Systeme (Kästen), die nicht in die Dachkonstruktion integriert sind.

Für die Stromerzeugung photo-elekfrische Zellen, die zu Modulen und größeren Paneeleinheiten - unter Glas geschützt - ein von der Hauskonstruktion unabhängiges Eigenleben führen und bisher infolge eines unakzeptablen Preis-Leistungsverhältnisses im Hausbau keinen Einzug gefunden haben. _/ "

Nur mit neuen komplexen Technologien wird es möglich sein, den gesamten Energiebedarf eines Wohnhauses im wirtschaftlichen Rahmen durch die Energie der Sonne abzudecken.

Die Erfindung besteht nun darin

A Die bisher in zwei getrennten Verfahren und Anlagen gewonnene Energie

1. thermischer Kollektor für Wärme bzw. Warmwassererzeugung

2. photo-elektrischer Kollektor für Stromerzeugung

in einem kombinierten und flexiblen Generatorgerät zu erlangen.

B. Dieses Gerät - nicht losgelöst von der Gebäudekonstruktion -, sondern als festes funktionsgerechtes Element in die Dachkonstruktion eines Hauses zu integrieren.

C. Das Generatorrohrregister flexibel bestückbar zu halten für

&agr; reine Wärmekollektorbleche

b Solarmodule mit Kollektoreffekt

c gemischte Anordnung

et jederzeitiger Austausch- oder Nachrüstbarkeit

Die Vorteile bestehen u. &agr;. darin:

1. Einsparung der hohen Kosten für Gehäuse, Halterungen, Grundkonstruktion und Montageaufwand

2. Einsparung an Fläche durch Doppelnutzung bei gleichzeitiger maximaler Energieernte je qm Fläche. Energieernte bei 1000 W/qm Einstrahlung

Strom 120Watt/qm

Wärme 480 Watt/qm - also gesamt 600 Watt/qm

3.1 Erhöhung des Wirkungsgrades der Generatorfläche durch Wärme-Kraftkoppelung.

3.2 Nutzung der thermischen Auftriebswärme durch Lage des Generators im Luftraum unterhalb der Eindeckung.

3.3 Im Winter Nutzung der Abwärme des Dachkörpers im Firstbereich durch Absorberfunktion der Generatorfläche mit Unterstützung einer hocheffizienten Wärmepumpe.

3.4 Erhöhung des Wirkungsgrades der photo-elektrischen Solarzellen durch Kühlung und Wärmeentzug bei großer Sonneneinstrahlung sowie gleichzeitiger Aufladung eines Latentwärmespeichers. Dem Leistungs- und Spannungsabfall der Solarzellen bei Anstieg der Zellentemperatur wird so entgegengewirkt.

DARSTELLUNG DER ERFrNDUNG

Die Konstruktion und Funktion wird anhand der Figur V- 4 erläutert.

Fig. 1 Großflächige punktgestütze Securitscheibe 5 mm Spezialglas 1. Seitliche Glasabdeckprofile Leichtmetall 2

Fig. 2 a Die wahlweise Bestückung der Rohrregisterfläche mit gewölbten Wärmeleitblechen aus 0,7 mm Aluminium, selektiv schwarz beschichtet.

Fig. 2 b Die Solarmodule - Solarzellen auf einer Aluminiumträgerplatte in EVA - Kunststoff eingebettet und mit glasklarer Tedlar-Folie geschützt - ohne Rahmen. Fig. 4/1.

Fig. 3 Das Rohrregister aus flachen Rechteckrohren 1. Den aufgeschweißten Peko-Gewindebolzen 2 zur Aufnahme der Gummischeiben, Schrauben und Gummikappen als Halterungen für die Solarmodule sowie die Auflagerung der Glas-Abdeckscheibe.

Fig. 4 Längsschnitt und Aufbau des Generatorelementes.

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE

DER SOLARE WÄRME-STROM-GENERATOR

Anspruch 1

Mit (photo-elektrischen) Solarmodulen (Fig. 2 b) bestücktes (Kühl)-Rohrregister, (Fig. 3) welches bei Sonneneinstralhung in der Lage ist, sowohl Wärme als auch Strom zu erzeugen und welches im Dachbereich eines Hauses integriert ist.

dadurch gekennzeichnet,

daß die Solarzellen auf einer metallischen wärmeleitfähigen Rückwand aufgebracht und eingebettet sind (Fig 4/1) , die wiederum im Preßkontakt mit dem wasserführenden Rohrregister und angeschlossener Umwälzpumpe (Wärmepumpe) steht. Die Registerelemente sind in Reihe durch Kupplungen und die Glasscheiben durch Metall-Abdeckprofile einfach zu verbinden.

Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet,

daß das (Kühl) wasserführende Rohrregister (Fig. 3 - Fig. 4/2) aus flachen breiten Metallrohren besteht, wodurch das Rohrregister eine große Kontaktauflagerfläche für die Metallrückwand der Solarmodule hat.

Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet,

daß die Solarmodule (Zellen auf Metallplatte) druckelastisch über Gummischeiben, Schrauben und Gewindebolzen mit dem Rohrregister verbunden sind und daß die mit Gummikappen versehenen Gewindebolzen auf gleicher Höhe der punktweisen Auflagerung der großflächigen schattenfreien Glasabdeckung dienen. (Fig. 1, Fig. 3, Fig.4/6)

Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet,

daß das Rohrregister mit einem Rippenabstand von co. 20 cm alternativ auch mit reinen Absorber- bzw. Wärmeleitblechen bestückt ist. (Fig. 2a)Diese selektiv beschichteten Leitbleche lassen sich durch Wölbung und seitliche Abkantungen zwischen die Registerrippen klemmen. Bei Erwärmung pressen sich die gewölbten Bleche infolge Ausdehnung der Blechfläche fest an die Rippen und verstärken den Wärmeleitprozeß.