DE10106776A1

DE10106776A1 - Solarmodule sowie Verfahren zur Raumkühlung und Energiegewinnung

Info

Publication number: DE10106776A1
Application number: DE2001106776
Authority: DE
Inventors: Gerhard Hiesl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-02-12
Filing date: 2001-02-12
Publication date: 2002-08-14

Abstract

Die Erfindung betrifft Solarmodule sowie Verfahren zur Raumkühlung und Energiegewinnung. DOLLAR A Es ist ein Isolierglaselement mit nach außen führenden Anschlüssen vorgesehen. DOLLAR A Es sind leitungsführende Sprossen vorgesehen. DOLLAR A Es ist eine wärmespeichernde Aluminium-Verbundplatte vorgesehen. DOLLAR A Es sind parallel angeordnete Rinnenkollektoren vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft Solarmodule sowie Verfahren zur Raumkühlung und Energiegewinnung.

Es ist bekannt, Solarmodule zur Wassererwärmung herzustellen, bei welchen ein wärmeaufnehmendes Medium durch einzelne Rohrregister der Solarmodule hindurchfließt. Die Wärme wird über spezielle Wärmetauscher zur Nutzung abgeleitet. Durch die einzelnen Rohrleitungen sowie deren Abstände zueinander ist jedoch ein relativ geringer Wirkungsgrad gegeben. Zudem ist eine aufwendige Verarbeitung notwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Solarmodule sowie Verfahren zur Raumkühlung und Energiegewinnung gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 anzugeben, bei welchen eine hohe Funktionssicherheit sowie ein hoher Wirkungsgrad ereicht wird. Außerdem soll eine hohe Wirtschaftlichkeit gewährleistet sein.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 6 gelöst.

Die folgende Betrachtung soll sich nun mit dem Solarmodul, welches aus Glaselementen besteht, befassen.

Erfindungsgemäß ist das Solarmodul ähnlich wie ein Isolierglasfenster, aus zwei Schichten aufgebaut. Es besteht aus einer oberen Glasplatte (1) und einer unteren Glasplatte (2). Zwischen diesen beiden Platten befinden sich außen ringsum umlaufende Abstandshalter, welche zugleich mit einem Anschlußgewinde oder mit entsprechenden Anschlußnippeln versehen sind. In der Fläche selbst können ähnlich herkömmlichen Fenstersprossen Leisten angeordnet sein. Die Platten sind fest miteinander verklebt, der Zwischenraum wird über die Anschlußgewinde von einem wärmeleitenden Medium (Wasser . . .) durchströmt.

Die obere Glasplatte besteht vorzugsweise aus einem speziellen Wärmeglas, die untere Glasplatte kann je nach Anwendungsfall schwarz beschichtet sein, mit einer Spiegelschicht zur Reflektierung versehen sein oder einfach aus klarem Glas bestehen.

Eine Einfassung des kompletten Solarelements kann wie bei einem herkömmlichen Fenster über unterschiedlichste Rahmenkonstruktionen erfolgen.

Die Verwendung dieser Solarelemente eröffnet ein breites Spektrum: Wärmegewinnung, Kühlung - Beschattung. All dies vollzieht sich beim Einsatz dieser Solarelemente bei der Bedachung von Wintergärten, Gewächshäusern und dergleichen.

Die Beschattungswirkung kann durch ein gefärbtes Wärmemedium (Wasser) beliebig variiert werden.

Bei der Verwendung als einzelne Solarmodule steht nur die Wärmegewinnung im Vordergrund. Hierbei kann die untere Platte auch aus beliebig anderen Medien bestehen.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß das Element aus 3 Glasschichten mit 2 Zwischenräumen besteht, bei welchen der äußere Zwischenraum, das heißt der der Sonne zugewandte Zwischenraum, ähnlich oder gleich wie bei einem Isolierglasfenster, als Isolierschicht aufgebaut ist, uns bei welchem der Innere Zwischenraum von dem Wärmespeichermedium durchströmt wird.

Der Vorteil liegt darin, daß der Korvektionsverlust sehr gering ist.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß das Glaselement selbst als Isolierglasscheibe aufgebaut ist und nur durch im Inneren eingebrachte Strossen, welche beliebig angeordnet sein können, das wärmeleitende Medium fließt.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß der Fensterrahmen derart aufgebaut ist, so daß in dessen Innerem das wärmeleitende Medium fließt.

Die folgende Betrachtung soll sich nun mit dem Solarmodul, welches aus einer Aluminium-Verbundplatte besteht, befassen.

Erfindungsgemäß besteht das Solarmodul aus einer handelsüblichen Aluminium-Verbundplatte, welche im inneren eine Art Wabenstruktur aufweist. Die im Inneren entstehende Hohlräume sind in Längsrichtung durchgehend - siehe Fig. 2.

An den beiden Stirnseiten in Längsrichtung betrachtet sind Leisten angeordnet, welche an deren Enden wiederum mit Anschlußgewinde oder Anschlußnippeln versehen sind und welche eine Verbindung zu den Hohlräumen der Aluminium- Verbundplatte aufweisen.

Durch die Anschlußöffnungen fließt wird wiederum ein wärmespeicherndes Medium und durchströmt die Platten.

Die Verwendung dieser Solarelemente eröffnet die Möglichkeiten der Wärmegewinnung als auch der Kühlung.

Bei der Verwendung als einzelne Solarmodule steht nur die Wärmegewinnung im Vordergrund.

Bei der Verwendung als Kühlelement (als Wand oder Deckenelement in Büros oder dergleichen) wir ein kühlendes Medium (Wasser) durch die einzelne Module gesandt.

Die folgende Betrachtung soll sich nun mit dem Solarmodul, welches aus einer Kombination mehrerer Rinnenkollektoren besteht, befassen.

Erfindungsgemäß besteht das Solarmodul aus einem umlaufenden Rahmen aus Aluminium U-Profilen. Im unteren Bereich liegt eine Isolierplatte, vorzugsweise eine Sandwichplatte, und darauf nebeneinader angeordnet die einzelnen Rinnenkollektoren. Die Rohrleitungen der Rinnenkollektoren sind jeweils an deren Ende verbunden und führen über Anschlußteile aus den Rahmen hinaus. Das Solarmodul wird nach oben hin durch eine Glasplatte abgeschlossen.

Funktionsweise

Durch die Fokussierung der Wärmestrahlen über die Parabolspiegel in den einzelnen Rohren der Rinnenkollektoren wird das darin enthaltene Wärmemedium erwärmt, durch die Koppelung der aneineindegeschalteten Kollektoren ergibt sich ein entsprechend hoher Wirkungsgrad auf geringem Raum.

Ausführungsbeispiele sind anhand beigefügter Zeichnungen dargestellt.

In Fig. 1 ist ein Solarmodul aus Glaselementen dargestellt. Die obere Glasplatte (1) ist durch den umlaufenden Rahmen (4) und durch Zwischenstege (3) von der unteren Glasplatte (2) getrennt. Im umlaufenden Rahmen (4) sind Anschlußteile (5) vorgesehen, der Hohlraum (6) im inneren des Moduls dient zur Aufnahme des Wärmemediums.

In Fig. 2 ist ein Solarmodul aus Aluminiuum-Verbundplatten dargestellt.

Die Aluminium-Verbundplatte (7) ist an den beiden Stirnseiten mit Abschlußprofilen (10) begrenzt, welche Anschlußgewinde (11) aufweisen. Die Hohlräume (8) der Aluminium-Verbundplatte sind mit den Anschlüßen (11) verbunden. An den beiden Längsseiten sind ebenfalls Profile (9) angeordnet.

In Fig. 3 ist ein Solarmodul aus Aluminiuum-Verbundplatten dargestellt.

Claims

1. Verfahren zur Energiegewinnung - vorzugsweise durch Nutzung der Sonnenwärme - unter Nutzung von einem Isolierglaselement (herkömmliche Isolierglasscheiben mit Scheibenzwischenraum . . .), dessen Scheibenzwischenraum oder Teile davon (Fenstersprossen . . .) ein oder mehrere Öffnungen (Anschlüsse) nach außen hin aufweisen und welches zumindest teilweise mit wärmeleitenden Medium (Gas, Wasser . . .) gefüllt ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

1. die Anschlüsse werden dicht mit einem Rohrleitungssystem verbunden;
2. das wärmeleitende Medium (Gas, Wasser . . .) zirkuliert durch das Rohrleitungssystem und durch das Isolierglaselement (dessen Scheibenzwischenraum oder Teilen davon (Fenstersprossen. . .));
3. die aufgenommene Wärme wird über spezielle Wärmetauscher abgegeben;

2. Verfahren zur Energiegewinnung, Raumkühlung und/oder Beschattung, vorzugsweise in Gewächshäusern oder Wintergärten, nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

1. das wärmeleitende Medium ist beliebig gefärbt;

3. Vorrichtung (Solarmodul) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 2 zur Energiegewinnung - vorzugsweise durch Nutzung der Sonnenwärme mittels Isolierglaselementen, durch deren Scheibenzwischenraum oder Teilen davon ein wärmeleitendes Medium (Wasser . . .) fließt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

1. es ist ein Isolierglaselement mit mindestens einem Scheibenzwischenraum und es ist mindestens ein von diesem Scheibenzwischenraum nach außen führender Anschluß (Gewinde, Nippel . . .) vorgesehen;
2. es ist ein Isolierglaselement mit mindestens einem Scheibenzwischenraum und es ist mindestens ein in diesem Scheibenzwischenraum befindlicher Hohlkörper (Rohrregister, Fenstersprosse . . .) mit mindestens einem nach außen führenden Anschluß (Gewinde, Nippel . . .) vorgesehen;
3. es ist eine Spezialbeschichtung (Siebdruck, Bedampfung . . .) an zumindest einer Glasscheibe vorgesehen;

4. Vorrichtung (Solarmodul) zur Energiegewinnung - vorzugsweise durch Nutzung der Sonnenwärme mittels handelsüblichen, innen teilweise hohlen Aluminium- Verbundplatten, durch deren Hohlräume oder Teilen davon ein wärmeleitendes Medium (Wasser . . .) fließt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

1. es ist um die Aluminium-Verbundplatte ein dicht abschließender Rahmen mit zumindest einem von deren Hohlräumen nach außen führenden Anschluß (Gewinde, Nippel . . .) vorgesehen;
2. es ist eine wärmeaufnehmende Beschichtung der Aluminium-Verbundplatte vorgesehen;
3. es ist eine Isolierung der sonnenabgewandten Seite vorgesehen;

5. Vorrichtung (Solarmodul) zur Energiegewinnung - vorzugsweise durch Nutzung der Sonnenwärme mittels parallel angeordneter Rinnenkollektoren, durch deren Rohre ein wärmeleitendes Medium (Wasser . . .) fließt, gekennzeichnet durch folgende Markmale:

1. es ist ein Rahmen mit Bodenisolierung und darauf montieren vorzugsweise parallel angeordneten Rinnenkollektoren vorgesehen;
2. es ist ein Koppelung der montierten Rinnenkollektoren vorgesehen;

6. Verfahren zur Verwendung der Vorrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

1. es ist eine Klimatisierung von Innenräumen, Wintergärten, Gewächshäusern und dergleichen vorgesehen;
2. es ist eine Energiegewinnung durch Nutzung der Sonnenwärme vorgesehen;
3. es ist eine Energieumwandlung durch Nutzung der Erdwärme vorgesehen;