DE9115759U1

DE9115759U1 - Dachelement

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Publication number: DE9115759U1
Application number: DE9115759U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-12-19
Filing date: 1991-12-19
Publication date: 1992-02-27
Anticipated expiration: 2001-12-20

Description

PATENTANWALT DIPL-ING. J. WENZEL 7 STUTTGART HAUPTMANNSREUTE 46

DACHELEMENT

Die Erfindung betrifft ein Dachelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bereits mehrfach bekannt, die Dachelemente zum Beispiel als Absorber auszubilden und auf den Dachbalken des Dachstuhles zu befestigen, so daß irgendeine zusätzliche regendichte Abdeckung nicht benötigt wird, weil die Absorber oder Module regendicht sind. Es ist lediglich erforderlich, die Stoßstellen zwischen den einzelnen Absorbern oder Modulen abzudichten.

Die so ausgebildeten Dachelemente zeigen aber den Nachteil, daß die darin enthaltenen Absorber oder Module nicht verstellt werden können.

Es ist weitere eine Solarvorrichtung bekannt, bei der die Solarzellenmodule oder Absorber mit einer V-förmigen Spiegelanordnung versehen sind,:durch die die Wirkung der Module oder Absorber erheblich verstärkt wird. Hierbei ist auch möglich, die Absorber oder Module zusammen mit den Spiegeln mittels einer Seil-oder Kettenzugeinrichtung zu verstellen (DE-GM 90 15 541). Diese Solarvorrichtung ist aber über dem Dach montiert, so daß sie die Funktion des Regenschutzes nicht übernehmen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Dachelement der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß es zusammen mit verstellbaren Spiegeln die Dachhaut selbst bilden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

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Dadurch besteht die Möglichkeit, trotz der Verstellbarkeit mit Spiegeln auf weitere Dachelemente zu verzichten. Es kann sogar auf die bekannten Dachlatten ganz verzichtet werden, weil diese praktisch durch die Unterkanten der Absorber oder Module gebildet werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf die erfindungsgemäßen Dachelemente und
Fig. 2 eine Ansicht wie Fig. 1 bei einerjweiteren Aus führungs form.

Fig. 1 zeigt einen Dachbalken 3, wie er bei einem herkömmlichen Dachstuhl vorhanden ist. Anstelle der Dachlatten und der Dachpfannen herkömmlicher Art ist hier das erfindungsgemäße Dachelement nach der Fig. 1 mittels Scharnieren 6, 6a, 6b aufmontiert, wobei ein jedes Dachelement aus einem Absorber oder Modul 1 sowie einem Spiegel 4 besteht, der in einem Winkel O6 zu dem Modul oder Absorber 1 angeordnet ist.Zu jedem dieser Dachelemente gehört somit nur ein Scharnier 6 oder Winkeleisen 15. Die übrigen dargestellten sind einander identisch.

In der Fig. 1 sieht man oben links den Absorber oder das Moduli mit der Oberkante 5, auf der der etwa horizontal liegende Spiegel 4 b mit seiner Überlappungsleiste 7 aufruht.Diese gehört natürlich zu dem nächstfolgenden allerobersten Dachelement mit der Stange 12 b, die über ein Gelenk 13 c an der Unteseite des Spiegels 4b und außerdem mittels eines hier nicht im einzelnen dargestellten Befestigungselementes 17 an dem Dachbalken 3 befestigt ist. Derartige Stangen 12, 12a, 12b und 12c sind dem Fachmann zum Öffnen von Dachfenstern in verschiedensten Ausführungsformen bestens bekannt und müssen deshalb nicht im einzelnen dargestellt werden. Es kann sich um TeleskopstangenpandeIn, aber auch um einzelne, mit Löcher ver-

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versehene Stangen, die verstellbar mit dem Dachbalken 3 verbindbar sind.

Weiter rechts sieht man, daß das Moduli zusammen mit dem Spiegel 4 durch das Winkeleisen 11 zusammengehalten wird. Das heißt, das das Winkeleisen 11 mit dem Modul und dem Spiegle 4 fest verschraubt ist.Am Winkeleisen sieht man unten das Scharnier 6, mit dem das Winkeleisen an dem Dachbalken 3 befestigt ist.

Die untere Kante 2 des Moduls 1 und die linke Endkante 9 des Spiegels 4 sind mit einer Dichtleiste 10 überklebt, um an dieser Stelle eine absolute Regendichtigkeit zu gewährleisten.

Wie oben schon erwähnt, sind die Spiegel 4, 4a, 4b und 4c einander identisch. Hier soll nur dargestellt werden, wie die verschiedenen einzelnen Dachelemente ineinandergreifend angeordnet sind, wobei die Oberkante 5, 5a, 5b und 5c von der erwähnten Dichtleiste 7 des Spiegels 4 leicht lösbar überlappt werden. Dies bedeutet, daß nach dem Lösen des Befestigungselements auf der gegenüberliegenden Seite des Dachbalkens 3 die Möglichkeit besteht, das gesamte Element um das Scharnier 6, 6a, 6b nach oben zu schwenken und anschließend die Stange 12, 12a, 12b, 12c an dem Dachbalken 3 wieder zu arretieren. Dabei bleibt der Winkel &> gemäß der Fig. 1 erhalten, weil Modul 1 und Spiegel 4 starr miteinander verbunden sind und dasModul 1 in diesem Falle nach links geschwenkt wird, wodurch sich der Neigungswinkel ändert.

Dadurch entsteht ein Lüftungsspalt zwischen der oberen Kante 5 des Modulsl und der Endkante 8 des Spiegels mit der Überlappungsleiste 7. Diese geänderte Lage ist durch die strichpunktierte Darstellung 18 im mittleren Bereich der Fig.l angedeutet. Diese Stellung wird u. a. im Sommer benötigt, wie später noch erläutert wird.

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An der Unterseite des Spiegels 4a ist in der Fig. 1 ein zusätzlicher Spiegel 4d in einem Winkel ß zu dem nach oben gerichteten Spiegel 4a zu sehen. Die Spiegelseite dieses zusätzlichen Spiegels 4d ist nach unten gerichtet.

Wie man der strichpunktierten Darstellung etwas weiter oben entnehmen kann, dient der Spiegel 4d dazu, den oben erwähnten Lüftungsspalt teilweise abzudecken. Entscheidend ist aber natürlich, daß in dieser strichpunktierten Darstellung 18 der Spiegel 4d zusätzlich Sonnenstrahlung auf das darunterliegende natürlich ebenfalls ausgeschwenkte Modul Ic gewor- *. fen wird .. in aller Regel werden natürlich sämtliche erfindungsgemäßen Dachelemente etwa gleichzeitig in eine gleiche Schwenklage gebracht, wie sie strichpunktiert dargestellt ist.

Weiter kann man der Fig. 1 entnehmen, daß eine zusätzliche Stütze zwischen dem oberen Spiegel 4a und dem unteren 4d zur sicheren Halterung desselben angeordnet ist. Der Spiegel 4 d kann hierzu schwenkbar an der Unterseite des Spiegels 4a angeordnet sein, so daß eine Verstellung desselben für die verschiedenen Jahreszeiten ebenfalls möglich ist.

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Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführugnsform, bei der der Absorber oder das Modul Ib mittels des Winkeleisens 15 unbeweglich an dem Dachbalken 3a befestigbar ist. Dagegen ist hier die Endkante 9b mittels des Scharniers 14 an dem Dachbalken 3a befestigt, so daß der Spiegel 4 c in diesem Falle ebenso wie zuvor nach oben links gemäß der Lage 18 der Fig. 1 schwenkbar ist. Zusätzlich ist bei dieser Ausführungsform untehalb des Spiegels 4 c der Faltenbalk 16 angeordnet,der eine Verbindung zwischen dem starren Modul Ic und dem Spiegel 4c auch in der strichpunktierten Lage 18 gewährleistet, die hier nicht noch einmal dargestellt ist. Auf diese Weise ist die Regendichtigkeit auch bei nach oben geschwenktem Spiegel 4 c gewährleistet. Außerdem ist natürlich die Windangriffsfläche dadurch wesentlichjverkleinert.

Im nachfolgenden wird die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes erläutert.

Im Winter und in den Übergangszeiten ist in Mitteleuropa nicht erforderlich, die dargestellten voll ausgezogenen Lagen nach den Fig. 1 und 2 zu ändern. Der Winkel <X zwischen Modul und Spiegel beträgt bevorzugt zwischen 90 und 120 °. Dadurch werden auch die im Winter sehr niedrigen Sonnenstrahlen noch durch das Modul aufgenommen, außerdem ist der Spiegel zusätzlich wirksam, wie dies dem Fachmann aus den vorangegangenen Schriften bekannt ist. Somit ist lediglich erforderlich, die erwähnte Verstellung während der warmen Jahreszeiten vorzunehmen, in denen eine Lüftung des Dachbodens oder der Dachwohnung ohnehin zweckmäßig ist. Hierzu zeigt der Stand der Technik Befestigungselemente 17, 17a, 17b, 17c, die u.a. fernbedient werden können, ähnlich wiedies bei den Garagentorender Fall ist. Dadurch ist noch nicht einmal erforderlich, zur Verstellung auf das Dach zu gehen. Andererseits ist aber gerade günstig, daß die Verstellung vom Dachboden oder der Dachwohnung aus möglich ist. Somit kann die Verstellung von Hand leicht erfolgen. Hierzu zeigt der Stand der Technik z. B. Teleskopstangen 12, die sogar eine stufenlose Verstellung und anschließende Befestigung an dem Dachbalken 3 ermöglichen.

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Als besonders vorteilhaft erweist sich ferner, daß die Rückseite der Solarzellenmodule 1, la, Ib,lc bekanntlich während des Betriebes Wärme abgibt und somit den Dachboden oder die Dachbodenwohnung heizt. Im Sommer trittt eine Kompensation dieser Wärme dadurch ein, daß die dann nicht benötigte zusätzliche überschüssige Wärme zwischen der Oberkante 5b und der Oberkante des Elementes 18 ins Freie entweichen kann.

Falls es sich um eine Dachwohnung handelt, besteht auch die Möglichkeit, den Spiegel 4 als Spionglas-Spiegel auszubildender somit gleichzeitig als Fenster dient.

Aber auch bei der Vewendung von Wärmekollektoren 1 ist eine Vereinfachung der Wärmeübertragung von dem Kollektor 1 auf die Dachwohnung ohne weiteres möglich, wie dem Fachmann ohne nähere Erläuterung verständlich ist. Durch die Erwärmung des Kollektors 1 wird nämlich die Dachwohnung oder der Dachstuhl im Winter erwärmt.

Die Ausbildung des Spiegels 4 ist ferner durch den vorangegangenen Stand der Technik bekannt und muß deshalb nicht näher erläutert werden. Dem Fachmann ist klar, daß dieDimensionierung desselben von der Dachneigung abhängig ist. Es kann aber auch umgekehrt die Dachneigung des Dachbalkens so gewählt werden, daß die gewünschte Größe der Spiegel 4 erreicht wird. Wünschenswert ist, daß die Spiegel 4, 4a, 4b,4c möglichst groß sind, weil bekanntlich mit zunehmender Größe die Wirksamkeit verstärkt wird. Deshalb sind möglichst flache Dachneigungen erwünscht.

Der Fachmann hat es ferner in der Hand, eine Überhitzung von Modulen 1 zu verhindern, indem im Hochsommer eine allzu starke Verstellung in die strichpunktierte Lage 18 vermieden wird. Bei regnerischem Wetter wird man diese Lage ohnehin in der Regel nicht einstellen.

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Fetner besteht auch die Möglichkeit, an der Rückseite der Module oder Absorber 1 ein Gebläse anzubringen, das im Winter zur Heizung des Raumes und zur gleichzeitigen Kühlung der Rückseite der Module dient.

Besonders dann, wenn es sich um eine Dachgeschoßwohnung handelt, bei der die Unteösite der Balken 3, 3a mit einer Holzverschalung versehen sind, ergibt sich zwischen dieser nicht dargestellten Holzverschalung und den erfindungsgemäßen Dachelementen ein im wesentlichen geschlossener

an
Raum, durch den Offnungen gebracht sein können, um die Frischluft zu und die Warmluft abzuführen. Dieses Gebläse kann selbstverständlich auch im Sommer Verwendung finden, wodurch dann ausschließlich eine Kühlung der Module oder Absorber erreicht wird.

Oben wurde schon erwähnt, daß der Spiegel 4d an der Rückseite bei ausgeklapptem Element dazu dient, zusätzlich Sonnenstrahlung von oben auf den Absorber oder das Modul zu lenken. Es handelt sich somit um einen Oberspiegel im Sinne der bekannten Vorrichtungen. Es kann auch hier eine saisonbedingte Änderung des Winkels &bgr; vorgesehen sein.

Ganz allgemein kann man sagen, daß dies bei Dachelementen nach der Fig. 1 etwas günstiger ist als nach der Fig. 2. Aber auch hier ist bei entsprechender Dimensionierung und Wahl eines größeren Winkels oo möglich, den Spiegel 4 d zur Wirkung zu bringen.

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Die Ausbildung nach der Fig. 2 zeigt den Vorteil, daß hier der Winkeioc/ geändert werden kann. Dies ist u. a. günstig, wenn die diffuse Strahlung optimal genutzt werden soll. Dann ist nämlich ein spitzer WinkelÄ günstig, wie der Fachmann weiß.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Der Fachmann hat vielmehr die Möglichkeit, im Rahmen der Ansprüche weitere Ausführungsformen zu erstellen. Insbesondere kann die Schwenkbarkeit ganz entfallen, wie|schon erwähnt.

Dies wird dann bevorzugt sein, wenn auf eine Optimierung der Absorber im Sommer verzichtet werden kann.

Ganz allgemein zeigt die Erfindung den Vorteil, daß die Dächer vollständig/ sowohl Süd- als auch Ost-und Westdächer,vollständig durch den Erfindungsgegenstand abgedeckt werden und somit der Energiegewinnung nutzbar gemacht werden können, wobei zusätzliche Abdeckelemente ganz eingespart werden.

Claims

PATENTANWALT DIPL-ING. J. WENZEL 7 STUTTGART HAUPTMANNSREUTE 46 Ansprüche

1. Dachelement, das einen Absorber oder ein Solarzellenmodul enthält, zur regendichten Befestigung auf einem Dachstuhl, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorber oder das Modul(1,1a,Ib) an seiner Unterkante (2,2a,2b) ein Mittel (6,15) zur Befestigung des Moduls auf dem Dachbalken (3) aufweist und daß ein oder mehrere Spiegel (4) an der Unterkante des Moduls in einem Winkel (¹^) zu dem Modul angeordnet ist/sind.

2. Dachelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (&agr;&oacgr;) zwischen dem Modul oder Absorber (1) und dem Spiegel (4,4a,4b) 90-120 ° beträgt.

3. Dachelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel zur Befestigung am Dachbalken als Scharnier (6) ausgebildet ist.

4. Dachelement nach Anspruch 2, dadurch gekenn&zgr;eichent, daß die Endkante (8) des Spiegels (4) mit einer die Oberkante (5) des Moduls (1) überlappenden, von dem Modul leicht lösbaren Dichtleiste (7,7a,7b) versehen ist.

5. Dachelement nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Unterkante(2,2a,2b) des Moduls oder Absorbers (1) und der benachbarten Endkante (9, 9a, 9b) eine elastische Dichtleiste (10) angeordnet ist.

6. Dachelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des Absorbers oder Moduls (1) mit dem Spiegel(4) ein Winkeleisen (11, lla, lib) angeordnet ist.

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7. Dachelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine an dem Dachbalken (3) verstellbar befestigbare Stange (12,12a, 12b, 12c) mittels eines Scharniers (13, 13a, 13b) an der Unterseite des Spiegels (4, 4a, 4b, 4c) angeordnet ist.

8. Dachelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der Unterkante (2b) an dem Dachbalken (3a) ein starres Winkeleisen (15) angeordnet ist, und daß der Spiegel zur Befestigung seines oberen Endes (9b) an dem Dachbalken ein Scharnier (14) aufweist.

9. Dachelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegel (4, 4a, 4b, 4c) als Spione-Glasspiegel ausgebildet sind.

10. Dachelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Absorber oder Modul (Ic) und dem Spiegel (4c) ein Faltenbalk'(16) angeordnet ist.

11. Dachelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Spiegel (4,4a,4c) ein zusätzlicher Spiegel (4d) in einem Winkel (ß) zu dem Spiegel an der Oberseite (4c) angeordnet ist.

12. Dachelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (p) zwischen dem Spiegel an der Oberseite (c) und dem an der Unterseite (4d) verstellbar ist. ■<