DE2629544A1

DE2629544A1 - Sonnenenergiekollektor

Info

Publication number: DE2629544A1
Application number: DE19762629544
Authority: DE
Inventors: Sven Olsson
Original assignee: Teknoterm Systems AB
Current assignee: Teknoterm Energiteknik Bastad Se AB
Priority date: 1975-07-04
Filing date: 1976-07-01
Publication date: 1977-01-27
Also published as: FR2316555B1; JPS5230929A; DD125092A5; FR2316555A1; SE7507703L; SE396467B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen architektonisch gestalteten Sonnenenergiekollektor mit einer Grundplatte, einer Wärmeisolierschicht, einem Absorber, möglichst einer ersten lichtdurchlässigen Platte, beispielsweise einer Glasplatte, sowie einem Luftspalt zwischen Absorber und der lichtdurchlässigen Platte. Die genannte Kombination bildet eine Wärmeauffangevorrichtung. Gegen die lichtdurchlässige Platte wird nach der Erfindung ein optisch gefällig wirkendes Material gesetzt. Dieses Material erlaubt hinsichtlich seiner ästhetischen Gestaltung unterschiedliche Variationen, wobei es gleichzeitig im wesentliehen die gesamte, auf die lichtdurchlässige Plätte treffende Sonnenstrahlung durchläßt.

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Srfindungsgemäß wird eine zweite äußere ein Glasprofil umfassende lichtdurchlässige Platte vorgesehen, deren Durchsichtigkeit teilweise durch regelmäßige oder unregelmäßige deren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften jedoch nicht merklich beeinflussende Flächenmusterungen der Platte reduziert ist.

Das ästhetische Eigenschaften aufweisende Material wird vor, aber wenigstens im wesentlichen nicht gegen die vom Absorber weggerichtete Seite der durchsichtigen Platte oder bei Tehlen der lichtdurchlässigen Platte unmittelbar auf den Absorber gesetzt, wie bei beispielsweise einfacheren Kollektoren mit einem geringen Wirkungsgrad oder bei hochwirksa— uen Kollektoren mit selektiven Absorptionsflächen.

Die Oberfläche des ästhetischen lichtdurchlässigen Materials kann gemustert sein. Beispielsweise kann sie geprägt sein oder ein wolkiges Muster aufweisen. Andere Oberflächenmuster, wie z.B. prismenförmige Streifen in mehreren Richtungen oder sphärische Öffnungen mit verschiedenen Durchmessern, können interessante und ästhetisch gefällige optische Wirkungen erzielen.

In einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist das ästhetische, lichtdurchlässige Material eine profilierte Glasplatte mit strukturellen Eigenschaften. Das Glasprofil kann beispielsweise die Form eines sogenannten U-, V-, oder M-Profiles aufweisen, gewellt oder gerippt sein, wobei die Flansche des Glasprofiles gegen die gewöhnliche lichtdurchlässige Platte oder bei Fehlen einer solchen lichtdurchlässigen Platte gegen den Absorber gerichtet sind oder fest an diesen anstoßen.

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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht das ästhetisch ausgebildete Material aus einer Vielzahl von vorzugsweise selbsttragenden, U-förmigen Glasprofilplatten mit strukturellen Eigenschaften· Bevorzugt stoßen sie alle mit ihren Flanschen fest gegen die gewöhnliche lichtdurchlässige Platte des Sonnenenergiekollektors oder des Absorbers. Benachbarte Flansche zweier benachbarter Profilplatten stoßen dabei fest gegeneinander und der Spalt zwischen ihnen wird durch ein geeignetes Mittel abgedichtet. Wenn die Glasprofilplatten auf das Gebäude aufgelegt werden, sind sie vorzugsweise so lang wie die Hohe oder Breite einer kompletten Abdeckung von mehreren Reihen von Sonnenenergiekollektoren auf einem Dach oder an einer Außenwand. Vorzugsweise sind sie selbsttragend über einer Abdekkung von Sonnenenergiekollektoren mit oder ohne gewohnliche lichtdurchlässige Platten angeordnet und gegeneinander und entlang den Außenkanten der Abdeckung abgedichtet. Die Flansche müssen nicht notwendigerweise gegen die gewöhnlichen lichtdurchlässigen Platten oder Absorber stoßen. Durch die Kombination von lichtdurchlässigen Platten und Absorbern -Luftspalten - und äußeren ästhetischen Glasprofilen werden Wärmeauffangvorrichtungen geschaffen.

In Abänderung dazu können ein oder mehrere derartige Glasprofile gemäß der Erfindung als Außenglas mit ästhetischen Eigenschaften in vorgefertigten kompletten Kollektoren von verschiedenen aber kombinierbaren Flächengrößen aufgebcacht sein.

Die innere lichtdurchlässige Glasplatte kann in vorteilhafter Weise ein Glasprofil sein. Für einen solchen Aufbau werden vorzugsweise Glasprofile in einer Breite von mehr als 0,25 m verwendet. In diesem Fall liegen die inneren und äußeren Glasplatten mit ihren Innenseiten derart aneinander,

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daß aufeinanderfolgend die Planschkanten der einen Platte gegen die Innenflächen der nächsten Platte stehen.

In einfacheren billigeren Kollektoren mit einem geringeren Wirkungsgrad und in hocheffektiven Kollektoren mit selektiven Absorbtionsflachen kann man jedoch ohne die innere lichtdurchlässige Platte auskommen.

Die ästhetisch profilierte Platte kann jede Farbe aufweisen. Vorzugsweise wird sie aus einem normalen eisenhaltigen, gewohnlichen-grünen Alkaliglas (Fensterglas) oder einem nicht eisenhaltigen farblosen Alkaliglas oder aus einem unter UV-Schutz hergestellten durchsichtigen Kunststoff, wie PoIycarbonat (z.B. sogenanntes Lexan) oder Polyacrylat (z.B. sogenanntes Plexiglas) gefertigt.

Die Glasprofile sind selbsttragende, funktioneile, wirtschaftliche und optisch gefällige Bauelemente. Sie zeichnen sich durch ihre sehr gute Lichtdurchlässigkeit, Biege- und Druckfestigkeit sowie durch ihren leichten Zusammenbau aus. Vorzugsweise werden sie als lichtdurchlässige Außenwände, Trennwände, Dächer und als Windschutz verwendet. Dabei werden sie in bevorzugter Weise in einer Breite von 250 bis 500 mm bis zu einer Länge von 5 m hergestellt, wobei die Flanschhöhe zwischen 40 bis 50 mm, die spezifische Dichte 2,2 bis 2,3 g/cm³, Glasdicke 5 mm, Lichtdurchlässigkeit 88%, Geräuschdämpfung 27 dB, Wärmedurchlässigkeit 3,4 bis 5,0 kcal/hm C, Young modul 800 000 kg/cm .

Die Profile aus Glas oder Kunststoff mit ihren ästhetischen Eigenschaften können in Horizontal- oder Vertikalrichtung angeordnet sein. Wenn sie in Vertikalrichtung angeordnet werden und ihre Länge die gleiche wie die Höhe der Kollektorabdeckung ist, werden sie in geeigneter Weise in ein

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starkes Profil, beispielsweise aus Aluminium, mit Aussparungen für die Flansche der Glasplatten gesetzt und ruhen im Profil auf einem nachgiebigen Substrat, beispielsweise sogenanntem Neoprengummi· An der Spitze werden sie durch ein auf dem Grundrahmen vorgesehenes Profil gehalten, welches durch einen festen zellularen Kuststoff ausgefüllt ist. Dieses Profil nimmt die WindkrMfte gegen das Glasprofil auf. Die geschäumten Kunststoffleisten und die nachgiebige Dichtmasse halten Feuchtigkeit ab. Als Bindemittel und Isoliermittel wird eine elastische Dichtung in Form einer Gummileiste aus beispielsweise sogenanntem;, Neopren zwischen die Flansche gegeben.

Nachfolgend wird als Beispiel eine Ausfuhrungsform der Erfindung an Hand einer Figur beschrieben, welche in perspektivischer Ansicht einen Querschnitt durch eine Abdeckung von in mehreren Lagen angeordneten SonnenenergiQ-kollektoren mit Glasprofilen an der Außenseite, deren F-eonge der Höhe der Abdeckung entspricht.

Die Hauptbestandteile eines jeden Sonnenenergiekollektors sind eine Grundplatte 1 zur Auflage auf die Wand oder das Dach, eine wärmeisolierende Schicht 2, ein Sonnenenergieabsorber 3, eine Luftkammer 4, eine lichtdurchlässige Platte 5, Luftspalte 6, und Teile der die Platte 5 bedeckenden ästhetischen und strukturellen Glasprofile 7. Ein Bindeoder Dichtmittel 8 verbindet die Flansche 9 und 10 zweier benachbarter Glasprofile 7 miteinander und dichtet den Spalt zwischen den Flanschen ab. Das Flanschpaar 9, 10 bewirkt gleichzeitig zum aus der durchlässigen Platte 5, die Luftspalte 6 und die Glasprofile 7 gebildeten Wärmefang,eine strukturelle Festigkeit der gesamten Reihe der ästhetischen Glasprofile 7. Die große Fläche der ästhetischen Glasprofile,

welche nur durch die Bindemittelstreifen 8 in den Spalten zwischen den Glasprofilen 7 unterteilt ist, ist gegen mechanischen Einfluß und gegen Umwelteinflüsse widerstandsfähig, falls die Glasprofile in der oben beschriebenen Art zur Montage von Glasprofilen aus Polycarbonaten montiert worden sind.

Die Basisplatten der Kollektoren ruhen direkt auf horizontalen Balken 11, welche parallel und auf einer begrenzten Anzahl von starken Dachstuhlstützen 12, deren Vertikalkomponente die Neigung der Solarenergiekollektorabdeckung bestimmt, angeordnet sind.

In bevorzugter Weise wird als Dichtung 8 zwischen den Flanschen der Glasprofile ein lichtdurchlässiges Bindemittel auf Siliconbasis verwendet.

Die Glasprofile 7 sind vorzugsweise nach oben gerichtet, es ist jedoch auch möglich, sie in horizontalen Reihen liegend anzuordnen.

-Patentansprüche-

§09884/0613

Claims

Patentansprüche:

ί 1·/Struktureller Sonnenenergiekollektor bestehend aus einer —/ Grundplatte, einer wärmeisolierenden Schicht, einem Absorber, möglichst einer ersten lichtdurchlässigen Platte aus beispielsweise Glas, einem Luftspalt zwischen Absorber und Platte, gekennzeichnet, durch eine zweite äußere lichtdurchlässige Platte (7) aus Profilglas, deren Durchsichtigkeit teilweise durch regelmäßige oder unregelmäßige, deren Lichtdurchlässigkeit jedoch nicht merklich beeinflussende Musterungen der Plattenfläche reduziert ist.
2. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilglas U-, V-, oder M-förmig, gewellt oder gerippt ausgebildet ist und Flansche (9, 10) aufweist, welche gegen die erste Platte (5) oder bei Fehlen der ersten Platte gegen den Absorber (3) anliegt.
3. Kollektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die an ihrer Oberfläche gemusterte, teilweise undurchsichtige Platte (7) eine Vielzahl von vorzugsweise U-formigen und gegeneinander anstoßenden und sich wechselseitig abdichtenden Glasprofilen umfaßt, deren Flansche (9, 10) nicht nur auf die Oberfläche der ersten durchlässigen Platte (5) des Sonnenenergiekollektors oder, bei Fehlen einer derartigen Platte, des Absorbers (3) gerichtet sind oder gegen diese anliegen, sondern auch gegen die Oberfläche von ersten lichtdurchlässigen Platten (5) oder, bei Fehlen derartiger ersten Platten, von Absorbern (3) in einer Vielzahl von Sonnenenergiekollektoren, welche, zusammen mit dem Sonnenenergiekollektor in mehreren Reihen eine durchgehende Sonnenenergiekollektorabdeckung für beispielsweise ein Dach oder eine Außenwand bilden.

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4. Kollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor als vorgefertigtes Bauteil ausgebildet ist und eine Baukasteneinheit mit einem oder mehreren Glasprofilen darstellt, und daß dessen Flächengröße kombinierbar ist.
5. Kollektor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsmittel (8) zwischen den Glasprofilen ein lichtdurchlässiges Bindemittel auf Siliconbasis ist.
6. Kollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasprofil eisenhaltiges oder nicht eisenhaltiges Alkaliglas ist.
7. Kollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasprofil aus einem lichtdurchlässigen Kunststoffmaterial, beispielsweise Polycarbonat oder PoIyacrylat besteht.

Starnberg, den 30. Juni 1976/1056

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