NL8101558A - Warmteverzamelsysteem voor een energiedak of een energiegevel. - Google Patents

Description

* 5..

VO 1789

Titel : Warmt everzamelsysteem voor een energiedak of een energiegevel.

De uitvinding heeft betrekking op een warmteverzamelsysteem voor een energiedak of een energiegevel ter winning van warmte uit zonnestraling, respectievelijk uit’ de omgevingstemperatuur, waarbij voor het energietransport een warmtetransportmedium kan circuleren door gestreng-5 geperste warmteverzamelbuizen, die zijn voorzien van het absorptie-op-pervlak-vergrotende ribben.

Zulke gestrenggeperste wamt ever zamelbuizen zijn beschreven in de Duitse octrooiaanvrage P 30 Ui 37^.2 en zijn zodanig gevormd, dat zij niet slechts voor de energiewinning dienen, doch ook kunnen worden 10 toegepast als dragende elementen voor de het regenwater afvoerende dakbedekking. Daartoe worden de warmteverzamelbuizen in groefvormige uitsparingen van varmte-isolatieplaten gelegd, welke ter isolering als onderdak op de daksparren bevestigd zijn. Daar de groefvormige uitsparingen in de isolatieplaten corresponderen met de. steek van de dakpan kan het 15 aantal het warmt etr ansportmedium geleidende wamt everzamelbuizen niet naar willekeur worden vergroot. Daar bij de bekende warmt ever zamelbuizen dakpannen met hun neuzen aan de warmt ever zamelbuizen zijn opgehangen, .terwijl verder de lucht stroming onder de pannen door de dwars verlopende warmt ever zamelbuizen wordt belemmerd, ontstaat in de ruimte 20 tussen twee pannenrijen een stilstaande luchtmassa, die niet volledig voor de warmtewinning wordt benut. Bovendien is het leggen van de warmte-verzamelbuizen verhoudingsgewijs ingewikkeld, als de dakoppervlakken bijvoorbeeld van dakramen en doorsnijdingen zijn voorzien, zodat korte warmteverzamelbuisstukken op het dak moeten worden gelegd. De hiermede 25 samenhangende montageverkzaamheden op het dak zijn lastig, daar vooraf vervaardigen slechts beperkt mogelijk is vanwege de noodzakelijke aanpassing aan het individuele dak.

Met de uitvinding wordt beoogd een warmteverzamelsysteem te verschaffen, dat uit afzonderlijke warmteverzamelelementen kan worden 30 opgebouwd, waarbij de afzonderlijke warmteverzamelelementen industrieel vervaardigd en afzonderlijk op het dak geplaatst kunnen worden. Daarbij dienen de warmteverzamelelementen zodanig gevormd te zijn, dat de het regenwater afvoerende dakbedekking op de gebruikelijke wijze gelegd en bevestigd kan worden.

35 Deze doelstelling wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat 8101558 - 2 - door circulati ebui s stukken en de daartussen aangebrachte warmt eyerza-melbuizen, die aan draagprofielen bevestigd zijn, een afzonderlijk verplaatsbaar varmteverzamelkanaal wordt gevormd, waarbij hét warmtetrans-portmedium in het warmt ever zamelelement door de warmteverzamelbuizen 5 gedwongen van het ene circulatiebuisstuk naar het andere stroomt, ter- · wijl de het regenwater afvoerende dakplaten, respectievelijk gevelelementen, aan de draagprofielen’bevestigd zijn.

Volgens een nadere uitwerking van de uitvinding bestaat elk draagprofiel uit een grondplaat met daaraan een naar één zijde haaks 10 af staande ribbe, terwijl langs een rand van de grondplaat aan de van de ribbe afgewende zijde een dwarsstrook loopt, welke aan zijn vrije rand is voorzien van een omgezette steunrand.

Een volgens de kenmerken van de uitvinding opgebouwd warmt ever-zamelelement kan in delen op een isolerend onderdak worden geplaatst, 15 waarbij de ribbe aan de draagprofielen in de groefvormige uitsparingen voor het ophangen van de dakpanneuzen grijpt, terwijl de omgezette steunrand het ophangen van dakpannen op de gebruikelijke wijze mogelijk maakt. In plaats van dakpannen kunnen ook andere dakbedekkingsplaten aan de omgezette steunranden worden bevestigd. De c ir culat i ebui s st ukken_ 20 van de afzonderlijke warmte-elementen worden telkens met behulp van slangkoppelstukken op elkaar aangesloten, zodat de plaatsing van het warmt ever zamelelement op het dak zeer eenvoudig is en kan worden uitgevoerd zonder hoog gekwalificeerde vaklieden. De opbouw van het warmte-verzamelelement maakt vervaardiging van typeseries met verschillende af-25 metingen mogelijk, zodat ook dakoppervlakken met ongunstige vlakkenverdeling optimaal benut kunnen worden, aangezien de koppeling van de afzonderlijke warmt ever zamelelement en met slangverbindingsstukken een grote flexibiliteit toelaat.

Het is bekend, met het oog op optimale luchtcirculatie, de af-30 zonderlijke dakbedekkingsplaten onder gebruikmaking van afstandsele-menten op elkaar te plaatsen, zodat ventilatie van de achterzijde over een groot oppervlak mogelijk is en daarmede intensieve luchtuitwisseling. Ondanks de intensieve luchtuitwisseling dient er anderzijds voor te worden gezorgd, dat geen te sterke schoorsteenwerking ontstaat, opdat 35 zich met het oog op optimale warmte-absorptie door de warmteverzamelbuizen een intensieve energie-uitwisseling instelt. Deze geremde ventilatie aan de achterzijde kan op eenvoudige wijze worden bereikt, doordat 81 01 558 t - 3 - het draagprofiel ter plaatse van de dwarsstrook met uitsparingen voor het doorlaten van lucht en voor de circulat iebuisstuiken is voorzien.

Bij een bijzonder voordelige uitvoering van een warmteverzamelele-ment worden per verzamelelement twee draagprofielen toegepast, welke 5 door middel van afstandsstroken met elkaar zijn verbonden. Daarbij kunnen de afstandsstroken tegen de fep£ant van de draagprofielen rusten of in sleuven geplaatst en daaraan bevestigd zijn.. Ter bevestiging van de afstandsstroken bevinden zich in de dwarsstrook van de draagprofielen spansleuven, waar verbindingspennen of verbindingsschroeven ingeplaatst 10 kunnen worden om de afstandsstroken te fixeren.

Volgens de uitvinding is het verder mogelijk, dat de draagprofielen met de aan de grondplaat bevestigde ribbe in sleuven in het oppervlak van de isolatieplaten van een onderdak kunnen worden geplaatst. Daarbij kannen meerdere warmt ever zamelelement en tot een als een geheel 15 te plaatsen eenheid worden gecombineerd, waarbij de draagprofielen zich gedeeltelijk hetzij over de totale breedte van de eenheid, danwel ook hier buiten uitstrekken.

De aan de circulatiebuisstukken vastgelaste warmt ever zamelbuiz en zijn elk voorzien van een aantal ever een halve cirkel verdeelde radiaal 20 uitstekende ribben en bezitten voorts een zich tangentiaal ten opzichte van de buisemtrek uit strekkende brede ribbe in het middengebied van de andere halve cirkel. Door deze vormgeving ontstaat een zeer gunstige benutting van de warmte in het gebied tussen de beide draagprofielen, waar verhoudingsgewijs grote absorptie-oppervlakken ter beschikking 25 staan, zonder de luchtuitwisseling te zeer te belemmeren.

Eveneens ten behoeve van een gecontroleerde luchtuitwisseling lopen de warmteverzamelhuizen tussen de circulatiebuisstukken op een zodanige afstand van elkaar, dat de vrije afstand tussen een warmte-verzamelbuis en de brede ribbe van de naburige warmteverzamelbuis kleiner 30 is dan de gezamenlijke breedte van de warmteverzamelbuis,

De voordelen en kenmerken van de uitvinding worden verduidelijkt in de navolgende beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld, in samenhang met de conclusies en de tekening, waarin : fig. 1 een perspectivisch aanzicht van een warmteverzamelele-35 ment volgens de uitvinding; fig. 2 een doorsnede door een op het dak geplaatst warmtever-zamelelement; 8101558 «· ^ k - fig. 3 een doorsnede door een warmt ever zamelbuis; en fig. H een doorsnede door een draagprofiel tonen.

Het in fig. 1 weergegeven warmt ever zamelelement 10 is opgebouwd rond een buisrooster 11', twee draagprofielen 12 en twee afstandsstro-5 . ken 13'. Het buisrooster 11 bestaat uit twee circulatiebuisstukken 15 en 16, welke bij voorkeur door lassen met warmteverzamelbuizen 17 verbonden zijn. De circulatiebuisstukken 15' en 16 zijn aan een kant open en voorzien van een rand 18, waarover een niet weergegeven slangverbindings-stuk geschoven kan wordën. Het andere einde 19 van elk circulatiebuis-10 stuk is gesloten. Als gevolg van deze opbouw van het buisrooster 11 ontstaat in het warmt ever zamel element een gedwongen stroming door de warmteverzamelbuizen 17'vanaf het ene circulatiebuisstuk naar het andere. Het buisrooster 1T rust op de draagprofielen 12 en is met deze op gebruikelijke wijze verbonden. De draagprofielen 12 bestaan, zoals 15 blijkt uit fig. U, uit een grondplaat 20, waarop aan een rand een dwars— stroom 21 aansluit , welke zich loodrecht op de grondplaat 20 naar boven toe uit strekt. Aan de bovenkant van deze· dwarsstrook 21 is een omgezette steunrand 22 gevormd, welke dient ter bevestiging, respectievelijk fixering van de dakbedekkingsplaten. Aan de onderzijde van de grond-20 plaat is op een bepaalde afstand van de vrije rand een ribbe 23 gevormd, die loodrecht naar beneden af staat en aan de onderrand een zijdelings uitstekende meskant 2k bezit, welke zich, zoals in het volgende nog zal worden verduidelijkt, bij het plaatsen in het materiaal van de isolatieplaat dringt. Aan de dwarsstrook zijn voorts klemsleuven 25 ge-25 vormd, welke op bekende wijze bevestigingsdelen, zoals schroeven of klemmen kunnen opnemen.

Zoals uit fig. 1 blijkt zijn uit de dwarsstrook door stanzen delen 30 verwijderd, waardoor met het oog op de circulatie en het doorvoeren van de circulatiebuisstukken 16 luchttoetreding mogelijk maakt.

30 Om de draagprofielen 12 op de gewenste afstand ten opzichte van elkaar vast te houden - waarbij sprake kan zijn van een enkele panlatafstand of een veelvoud daarvan - zijn de afstandsstroken 13 aan de draagprofielen 12 vastgeschroefd. Daartoe zijn de afstandsstroken 13 van langwerpige gaten 31 voorzien, waardoorheen schroeven 32 gaan, welke in de 35 klemsleuven 25 zijn vastgeschroefd.

Een op deze wijze opgebouwd warmt ever zamelelement heeft het voordeel, dat het enerzijds als compacte eenheid op industriële schaal 8101558 r- 5 - 4 kan worden vervaardigd en anderzijds gemakkelijk, aan de verhoudingen van het dak kunnen worden aangepast. Zo kunnen "bijvoorbeeld door verstellen van de afstanden van de draagprofielen 12 met behulp van de afstandsstroken 13' aanpassingen aan latafstanden, respectievelijk beves-5 tigingsafstanden, plaats vinden.

In fig. 3 is een doorsnede door de warmt ever zamelbuis 17 weergegeven, waaruit blijkt, dat een groot aantal radiale ribben 35 ongeveer over een halve omtrekscirkel van de buis verdeeld zijn aangebracht en dat vanuit het middengebied van de andere halve omtrekscirkel een 10 brede ribbe 36 in tangentiale zin is aangebracht. Met .behulp van deze brede ribbe wordt de luchtstroom in het varmteverzamelelement beïnvloed.

In fig. 2 is opbouw van een energiedak weergegeven, waarbij op daksparren ^-0 op gebruikelijke wijze latten Ui zijn aangebracht. Hierover-heen zijn varmte-isolatieplaten k2 geplaatst, die aan de bovenzijde het-15 zij uitsparingen ^3, danwel niet weergegeven sleuven bezitten, waarin de ribben 23 van de draagprofielen 12 van een warmt ever zamelelement kunnen worden geplaatst. Met het oog op een vlekkeloze afvoer van water zijn de isolatieplaten op gebruikelijke wijze ingebed in kunststoffolies, die de isolatieplaten b2 van onderaf omsluiten en ter plaatse van de 20 daklat hl watergeleidend overlappen. Het weergegeven- warmt ever zamelelement is als eenheid uit twee draagprofielen 12 opgebouwd, waarbij de draagprofielen op de gebruikelijke latafstand ten opzichte van elkaar zijn geplaatst. Tussen de draagprofielen lopen de warmt ever zamelbuiz en 17, die in een eirculatiebuisstuk 15 uitmonden. Aan de steunrand 22 van 25 de draagprofielen 12 zijn dakbedekkingsplaten k6 op gebruikelijke wijze opgehangen, waarbij tussen de afzonderlijke dakbedekkingsplaten afstand-elementen hj aangebracht zijn, die met een bevestigingsstrook om de dakpanneus heen grijpen en eveneens aan de omgezette steunrand bevestigd zijn. Door deze afst ands element en wordt gewaarborgd, dat beluchting van 30 het energiedak via een groot oppervlak is veilig gesteld, teneinde de luchtcirculatie in het warmteverzamelelement op optimale wijze te garanderen. Aan de bovenrand van het eirculatiebuisstuk 15 is een volgend warmteverzamelelement met behulp van een flenskoppelstuk k8 bevestigd.

In plaats van zo'n flenskoppelstuk kan ook een slangkoppeling worden 35 gebruikt, in het bijzonder wanneer een flexibele aansluiting gewenst is.

Bij het leggen van de varmteverzamelelementen kunnen deze zodanig naast en boven elkaar worden geplaatst, dat bijvoorbeeld het warmte- 8101558 - β - transportmedium door het huisrooster langs een trapvormige stromings-weg of een stromingsweg in ee vorm van een rechthoekige golf vloeit.

In het laatste geval zijn twee gelijksoortige typen warmteverzamelele-menten vereist, waarbij het huisrooster telkens over 180° verdraaid is 5 gemonteerd.

Het spreekt vanzelf, dat aan de omgezette steunrand niet slechts dakhedekkingsplaten worden opgehangen, doch ook vastgeschroefd. Het is zelfs mogelijk hij de -weergegeven steunrand plaatijzeren latten aan de omgezette rand op te hangen.

10 Bij toepassing van het warmt ever zamelelement voor een energie- gevel worden de draagprofielen op overeenkomstige aan de muur bevestigde ondersteuningen geplaatst en wordt door geschikte hevestigingselementen ervoor gezorgd, dat het gewicht van de gevel probleemloos op de muur wordt overgedragen. Oplossingen hiervoor liggen binnen het bereik van 15 de vakman.

Binnen het kader van verschillende typenkeuze is het mogelijk, ' dat de warmt ever zamelelement en van verschillende grootten kannen zijn, waarbij bijvoorbeeld grondelementafmetingen van ongeveer 1-2 meter bij. iên of twee latafstanden als grondmodel als bijzonder doelmatig 20 worden beschouwd. Het is zonder meer mogelijk de draagprofielen langer uit te voeren en overeenkomstig meer draagprofielen evenwijdig aan elkaar te doen verlopen, om grotere elementen te verkrijgen. Daarbij kan het zinvol zijn meerdere buisroosters in een element naast elkaar te plaatsen, waarbij tussen de afzonderlijke buisregisters in sleuven in 25 de dwarsstrook 21 afstandsstroken kannen zijn geplaatst, zodat niet slechts- aan de zijrand, doch ook in het middengebied vastlegging van de afstand mogelijk is. Het is ook denkbaar, dat de draagprofielen van verschillende lengte zijn en dat slechts in een gedeelte van het warmteverza-melelement een huisrooster aanwezig is. Daardoor is het mogelijk ook in 30 gebieden, waar geen huisrooster aanwezig dient te zijn, de voor het plaatsen van dakhedekkingsplaten noodzakelijke steunrand aanwezig te doen zijn.

81015 58

Claims (8)

1. Warmt ever zamelsysteem voor een energiedak of een energiegevel ter -winning van warmte uit zonnestraling, respectievelijk uit de omgevingstemperatuur, waarbij voor het energietransport een warmt et rans-portmedium kan circuleren door gestrenggeperste warmteverzamelbuizen, 5 die zijn voorzien van het ahsorptie-oppervlak-vergrotende ribben, met het kenmerk, dat door circulatiebuisstukken (15, 16) en de daartussen aangehraehte warmteverzamelbuizen (17) s die aan draagprofielen (12) bevestigd zijn, een afzonderlijkverplaatsbaar warmt ever zamelelement (10) wordt gevormd, waarbij het warmt et ramsportmedium in het warmtever-'10 zamelelement (10) door de warmteverzamelbuizen (17) gedwongen van het ene circulatiebuisstuk (16) naar het andere (15) stroom, terwijl de het water-afvoerende dakplaten (½), respectievelijk gevelelementen aan de draagprofielen (12) bevestigd zijn,

2, Warmt ever zamelsysteem volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat 15 elk draagprofiel (12) bestaat uit een grondplaat (20) met daaraan een naar een zijde haaks afstaande ribbe (23), terwijl langs een rand van de grondplaat (20) aan de van de ribbe (23) afgewende zijde een dwars-strook (21} loopt, welke aan zijn vrije rand is voorzien van een omgezette steunrand (22). 20 3» Warmt ever zamelsysteem volgens conclusie 2 met het kenmerk, dat het draagprofiel (12) ter plaatse van de dwarsstrook (21) is voorzien van uitsnijdingen (30) voor de circulatiebuisstukken (15» 16)» alsmede voor het toelaten van lucht. k. Warmteverzamelsysteem volgens een of meer van de conclusies 1-3 25 met het kenmerk, dat per warmteverzamelelement (10) tenminste twee draagprofielen (12) worden toegepast, welke door middel van afstands-stroken (13) met elkaar zijn verbonden.

5. Warmt ever zamelsysteem volgens conclusie 5 met het kenmerk, dat de afstandsstroken (13 3 tegen de kopkant van de draagprofielen (12) 30 rusten of in sleuven geplaatst aan de draagprofielen zijn bevestigd.

6. Warmteverzamelsysteem volgens een of meer van de conclusies 1-5 met het kenmerk, dat de dwarsstrook (21) is voorzien van spansleuven (25) voor het vast schroeven van de af stands stroken (13).

7. Warmteverzamelsysteem volgens een of meer van de conclusies 1-6 35 met het kenmerk, dat de draagprofielen (12) met behulp van de aan de grondplaat (20) gevormde ribbe (23) in sleuven (k3) in het oppervlak 8101558 - 8 - van warmte-isolatieplaten (h2) van een onderdak, kannen worden geplaatst.

8. Warmt ever zamelsysteem volgens een of meer van de conclusies 1 1 7 met het kenmerk, dat een aantal warmt ever zamelelement en (10) tot êên verlegeenheid verenigd zijn, waarbij de draagprofielen zich gedeel-5 telijk 8f over de gehele breedte van de eenheid of ook hiervoorbij uitstrekken.

9. Warmteverzamelsysteem volgens een of meer van de conclusies 1 - 8 met het kenmér, dat de warmteverzamelbuizen (17) elk zijn voorzien van een groot aantal over een halve cirkel gedeelte radiale ribben 10' (35) en dat voorts een brede ribbe (36) in het midden van de andere halve cirkel tangentiaal ten opzichte van de buisomtrek verlopend is gevormd.

10. Warmteverzamelsysteem volgens een of meer van de conclusies 1 - 9 met het kenmerk, dat de warmt everzamelbuizen (.170 met de circula-15 tiebuisstukken (15', 16) op een zodanige afstand ten opzichte van elkaar lopen, dat de vrije afstand tussen een warmt everzamelbuis en de brede ribbe -van de naburige warmt ever zamelbuis kleiner is dan de totale breedte van een warmt ever zamelbuis. 8101558