LU92781B1 - Thermal solar system as under - roof absorber with slate roofing for tempering old buildings - Google Patents
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Abstract
Helmut Theis Ingenieurburo fur Energieeffizienz Im Flurchen 15 54636 Rittersdorf Bezeichnung: Thermische Solaranlage als Unterdach-Absorber mit Schiefereindeckung zur Temperierung alter Bausubstanz. Bei dieser Erfindung geht es darum, das der Absorber bzw. der Kollektor fur die thermische Solarwarme unter die Dacheindeckung als ganzeinheitliche Komponente konzipiert worden ist. Die gewonnene Warmemenge wird mittels einer speziell dafur ausgelegten Anlagentechnik entsprechend ins Heizungssystem eingebunden und folglich zur Bauteiltemperierung genutzt. Wichtig ist die Dacheindeckung mittels Schiefer, die die Wa'rmeiibertragung dann als Infrarotstrahlung (Warmestrahlung) an das metallische Rohr mit Warmeleitblechen im Luftzwischenraum iibertragt. Die eingeschlossene Luftschicht unter der Dacheindeckung, wird mittels einem Rohrleitungssystem mit einer motorisch gesteuerten Luftklappe sowie einer Ventilator-Steuerung kontrolliert abgefiihrt, urn einen Warmestau bzw. eine Uberhitzung zu verhindern. Dem erforderlichen Mindestlijftungsquerschnitt in der Dachkonstruktion nach DIN 4108-3 sowie der Verlegerichtlinien fur Schiefer nach DIN EN 12326 Teil 1+2 wird somit Rechnung getragen. Die Wa'rme wird mittels einem Drain-Back-System zunachst in einen offenen Warmwasser- speicher gespeichert und danach in ein geschlossenes System, vorrangig einem Energiespeicher zugefiihrt. Mit dieser Wa'rme wird im Fulspunkt des Aulsenmauerwerks die aufsteigende Feuchtigkeit durch eine ,,Bauteilaktivierung" verhindert. Die Bauteilaktivierung wird mittels einer Festwertregelung bedarfsgerecht gesteuert. Durch diese Mafsnahme kann ganzjahrlich die Feuchtigkeit in der Aufcenwand gemindert und die Bildung von Kondenswasser infolge eine Taupunktunterschreitung an der inneren Oberflache von Wa'rmebriicken verhindert werden. aufgestellt: Rittersdorf, den 20.07.2015 Helmut Theis (Dipl.-lng. (FH) Seite 1 von 1Helmut Theis Engineering Bureau for Energy Efficiency Im Flurchen 15 54636 Rittersdorf Description: Thermal solar system as under-roof absorber with slate roofing for tempering old buildings. In this invention, it is important that the absorber or the collector for the solar thermal heat under the roofing has been designed as a unitary component. The amount of heat gained is integrated into the heating system by means of a specially designed system technology and consequently used for component temperature control. Important is the roofing by means of slate, which then transfers the heat transfer as infrared radiation (heat radiation) to the metallic pipe with heat conducting plates in the air gap. The trapped air layer under the roofing is drained off in a controlled manner by means of a piping system with a motor-controlled air damper and a fan control in order to prevent heat build-up or overheating. The required Mindestlijftungsquerschnitt in the roof construction according to DIN 4108-3 and the laying guidelines for slate according to DIN EN 12326 Part 1 + 2 is thus taken into account. The heat is first stored by means of a drain-back system in an open hot water storage and then fed into a closed system, primarily an energy storage. With this heat, the ascending moisture is prevented by "component activation" at the fulcrum point of the bulkhead masonry.The component activation is controlled as required by means of a fixed value control.This measure reduces the moisture in the upcutting wall all year round and prevents the formation of condensation due to dew point undershooting the inner surface of Wa'rmebriicken can be prevented erected: Rittersdorf, 20.07.2015 Helmut Theis (Dipl.-lng. (FH) page 1 of 1
Description
Beschreibung der Erfindung:Description of the invention:
Name der Erfindung:Name of invention:
Thermische Solaranlage als Unterdach-Absorber Unterdach-Absorber mit Schiefereindeckung zur Temperierung alter Bausubstanz.Thermal solar system as under-roof absorber Under-roof absorber with slate roofing for tempering old buildings.
Technisches Gebiet:Technical area:
Es handelt sich um eine „thermische Solaranlage" im Bereich der Anlagentechnik HEIZUNG - SOLAR. Beschreibung: Übliche, thermische Solaranlagen werden nur als Aufdachkollektoren von Herstellern auf dem Markt angeboten. Diese Aufdachkollektoren werden als Komplett-Systempakete von Herstellern inklusive einem Solar-Standardspeicher mit zwei Wärmetauscher und einer Standard-Solarregelung vertrieben. Die Solarleitungen zu den Kollektoren müssen dann mit einer speziellen Solarflüssigkeit mit Frostschutz gefüllt werden.This is a "solar thermal system" in the field of plant engineering HEATING - SOLAR Description: Common solar thermal systems are only offered as rooftop collectors from manufacturers on the market These rooftop collectors are available as complete system packages from manufacturers including a standard solar storage with two The solar cables to the collectors must then be filled with a special solar fluid with antifreeze protection.
Bei unserer Erfindung wird der Aufdachkollektor unter die Dacheindeckung in einem Zwischenfeld als sogenannter Unterdach-Absorber vor Ort in einzelnen Arbeitsschritten von Hand hergestellt (Figur 1). Somit ist dieser Absorber nicht mehr als Aufdachkollektor sichtbar. Diese Erfindung kann besonders bei denkmalgeschützten Gebäuden bzw. bei unter denkmalgeschützten Bauteilen von Gebäuden von großen Vorteil sein, wenn durch das zuständige Denkmalamt keine Aufdachkollektoren aufgebracht werden dürfen.In our invention, the rooftop collector under the roofing in an intermediate field as a so-called under-roof absorber on site in individual steps by hand (Figure 1). Thus, this absorber is no longer visible as a rooftop collector. This invention may be of great advantage, especially in listed buildings or under listed building components of buildings, if no rooftop collectors may be applied by the competent monuments office.
Das im Schutzanspruch 1 angegebene Merkmal der Infrarotstrahlung wird für den Wärmeübergang nutzbar gemacht und mittels den im Schutzanspruch 2 und 6 angegebenen Komponenten installationstechnisch vor Ort hergestellt. Die Kosten der Herstellung des Absorbers bleiben bei einer optimierten Planung in einem akzeptablen Bereich.The specified in the protection claim 1 feature of the infrared radiation is made available for the heat transfer and made installation technology by means of the specified in the protection claim 2 and 6 components locally. The costs of producing the absorber remain within an acceptable range with optimized planning.
Ein großer Vorteil dieser Erfindung liegt darin, dass nun Gebäude unter Denkmalschutz oder Gebäude mit denkmalgeschützten Bauteilen von dieser Erfindung profitieren um eine Bauteilaktivierung vorrangig der Außenwand ganzjährig ohne hohe Energiekosten dauerhaft herstellen können.A great advantage of this invention is that now buildings under monumental protection or buildings with listed building components benefit from this invention to a component activation primarily the outer wall can produce all year long without high energy costs permanently.
Bei denkmalgeschützten Gebäuden ist meist der Einbau einer sichtbaren „thermische Solaranlage", also Kollektoren auf dem Dach, nicht gestattet bzw. gewünscht weil es das Erscheinungsbild des Objektes dadurch negativ beeinflusst wird.In listed buildings, the installation of a visible "solar thermal system", ie collectors on the roof, is usually not permitted or desired because it negatively affects the appearance of the object.
Ein Ausführungsbeispiel wird an Hand der Figuren 1 bis 5 erläutert dargestellt. Es zeigenAn embodiment will be explained with reference to the figures 1 to 5. Show it
Figur 1: Konstruktion des Unterdach-Kollektors mit Schiefereindeckung und Luft- zwischenraum sowie die kontrollierte LuftabführungFigure 1: Construction of the slab roof collector with slate roofing and air gap and the controlled air discharge
Figur 2: Prinzip der Frostfreihaltung mittels Drain-Back-SteuerungFigure 2: Principle of frost maintenance by means of drain-back control
Figur 3: Bauteilaktivierung der Außenwand gegen aufsteigende Feuchtigkeit imFigure 3: Component activation of the outer wall against rising moisture in
Mauerwerkmasonry
Figur 4: Schnittdarstellung der Schrägdachkonstruktion mit Schiefereindeckung, und kontroliiertem Lüftungssystem der Dachkonstruktion.Figure 4: sectional view of the pitched roof construction with slate roofing, and kontroliiertem ventilation system of the roof construction.
Aus diesem Grund haben wir das Innenleben der Kollektoren, also den Absorber, individuell nach Planung unterhalb der Schiefer - Dacheindeckung konzipiert (Figur 1). Die Schiefereindeckung muss dabei auf Hoiziattung angebracht werden (Figur 4).For this reason, we designed the inner workings of the collectors, ie the absorber, individually according to planning below the slate roofing (Figure 1). The slate roofing must be placed on Hoiziattung (Figure 4).
Zum inneren hin, also zwischen den Sparren, muss das Dach mindestens nach EnEV - Vorgaben ausgedämmt werden.Towards the inside, ie between the rafters, the roof must be insulated at least according to EnEV specifications.
Die Solaranlage ist gemäß Schutzanspruch 7 nur mit Wasser gefüllt, urn den Wärmeübergang zu begünstigen und wird mittels einer Drain-Back-Steuerung von einem „offenen Wärmespeicher" gesteuert (Figur 2). Hier sorgt eine einfache Temperaturdifferenzsteuerung für einen reibungslosen Betrieb der Anlage (Figur 4 + 2). lm Luft - Zwischenbereich der „verdeckten, thermischen Solaranlage" wird die Luftdurchströmung mittels einem Rohrleitungssystem und einer Steuerung kontrolliert abgeführt, urn Wärmestau zu verhindern (Figur 1).According to protection claim 7, the solar system is only filled with water in order to favor the heat transfer and is controlled by an "open heat storage" by means of a drain-back control (FIG. 2) 4 + 2) In the air - intermediate area of the "concealed solar thermal system", the air flow is controlled by means of a piping system and a control to prevent heat accumulation (Figure 1).
Mit der gewonnenen Warme dieser „verdeckten, thermischen Solaranlage" wird im Fußpunkt des Außenmauerwerks die aufsteigende Feuchtigkeit durch eine „Bauteilaktivierung" verhindert (Figur 3). Dadurch kann z.B. bei einem Gewölbekeller die Entstehung von Kondensat insbesondere bei einem Temperaturwechsei in den Übergangszeiten (Frühjahr-Sommer) und (Sommer-Winter) entgegen gewirkt werden.With the obtained heat of this "hidden solar thermal system", the rising damp is prevented by a "component activation" at the base of the external masonry (FIG. 3). Thereby, e.g. in the case of a vaulted cellar, the formation of condensate is counteracted, in particular during a change of temperature in the transitional periods (spring-summer) and (summer-winter).
Durch ein besonderes Hydrauliksystem lässt sich diese gewonnene Warme in ein normales Heizungssystem problemlos einbinden (Figur 5).Thanks to a special hydraulic system, this heat can easily be integrated into a normal heating system (Figure 5).
Zudem handelt es sich hier urn eine dem Gebäude zugeführte „regenerative Energie", die nicht auf endliche Ressourcen zurückgreifen.Moreover, this is a "regenerative energy" fed into the building that does not rely on finite resources.
Vorteile cfieser Erfindung:Advantages of this invention:
Primäreffekte: - Permanente SockeitrocknungPrimary effects: - Permanent silt drying
Heizwirkung als direkte Strahlung Thermische Horizontal- und Vertikalsperre Inaktivierung der bauteilsalzeHeating effect as direct radiation Thermal horizontal and vertical barrier Inactivation of the component salts
Nutzung dieser thermische Solaranlage als Zusatzheizung Autarker Betrieb dieser Bauteilaktivierung möglich Einsatz einer regenerativen Energie im Gebäudebestand Positive Stellungsnahmen von Denkmalpfleger Hoher solarer DeckungsgradUse of this thermal solar system as additional heating Autarkic operation of this component activation possible Use of regenerative energy in the building stock Positive statements by conservationists High solar coverage
Sekundäreffekte; - Wandnaher WarmluftbetriebSecondary effects; - near-wall warm air operation
Heizwirkung durch angehobene Oberflächentemperatur KondensatschutzHeating effect due to raised surface temperature. Condensate protection
Bauteiloptimierung durch TrocknungComponent optimization by drying
Bezugszeichenliste (1) Unterdach -Absorber (2) Schiefereindeckung (3) Luftzwischenraum (4) Wärmeleitblech (5) Schrägdachkonstruktion (6) Drain-Back-Steuerung (7) Lüftungssystem (8) BauteilaktivierungList of Reference Signs (1) Under-roof absorber (2) Slate roofing (3) Air gap (4) Heat-conducting sheet (5) Pitched roof construction (6) Drain-back control (7) Ventilation system (8) Component activation
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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LU92781A LU92781B1 (en) | 2015-07-20 | 2015-07-20 | Thermal solar system as under - roof absorber with slate roofing for tempering old buildings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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LU92781A LU92781B1 (en) | 2015-07-20 | 2015-07-20 | Thermal solar system as under - roof absorber with slate roofing for tempering old buildings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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LU92781B1 true LU92781B1 (en) | 2017-01-31 |
Family
ID=53879741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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LU92781A LU92781B1 (en) | 2015-07-20 | 2015-07-20 | Thermal solar system as under - roof absorber with slate roofing for tempering old buildings |
Country Status (1)
Country | Link |
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LU (1) | LU92781B1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4017143A1 (en) * | 1990-05-28 | 1991-12-05 | Gerhard Fabritz | Prodn. of hot water by solar radiation - involves rafters with fitted laths on which roof skin is fixed |
AT398599B (en) * | 1992-04-10 | 1994-12-27 | Thomas Hafner | Solar installation |
DE102008062087A1 (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-17 | Kullmann-Stadlinger, Eveline | Absorber roof for heat pump-heating system, has two battens that are partially formed of hollow profiles via which heat transfer fluid passes, where one of battens is provided for directly holding water-permeable roof covering |
US20110168165A1 (en) * | 2010-01-14 | 2011-07-14 | Ra Puriri | Free-convection, passive, solar-collection, control apparatus and method |
US8474446B1 (en) * | 2010-03-23 | 2013-07-02 | Caleffi S.P.A. | Solar collector |
-
2015
- 2015-07-20 LU LU92781A patent/LU92781B1/en active IP Right Grant
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