DE2931592A1

DE2931592A1 - Leiste zum befestigen einer einheitlichen sonnenkollektortafel

Info

Publication number: DE2931592A1
Application number: DE19792931592
Authority: DE
Inventors: Robert Allan Dr Erb
Original assignee: Franklin Institute
Current assignee: Franklin Institute
Priority date: 1978-08-03
Filing date: 1979-08-03
Publication date: 1980-02-28
Also published as: AU4946079A; AU532542B2; US4212291A

Description

BESCHREIBUNG;

Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Sonnenenergiekollektortafeln, und zwar insbesondere eine Leiste, die dazu verwendet werden kann, ein System von einheitlichen, coextrudierten Sonnenkollektortafeln von wesentlicher Länge sicher an einem Gebäude festzuhalten.

Kürzliche Erkenntnisse, daß alternative Energiequellen zu fossilen Brennstoffen entwickelt werden müssen, haben bewirkt, daß wesentliche Anstrengungen zur Entwicklung eines kommerziell akzeptablen Sonnenenergiekollektor- bzw. -sammelsystems unternommen worden sind. Die wesentliche Komponente jedes Sonnenener^ giekollektor- bzw. -sammelsystems ist die Sonnenkollektortafel, und es wurde ein wesentliches Ausmaß an Bemühungen auf die Entwicklung dieses Elements des Systems angewandt. _;

Anfängliche Bemühungen zur Entwicklung einer brauchbaren Son- _; nenkollektortafel führten oftmals zu schweren, viel Platz beanspruchenden und schwerfälligen Strukturen bzw. Aufbauten, die die Verwendung von mehreren, oftmals nicht kompatiblen, Konstruktionsmaterialien beinhalteten. Diese Schwierigkeit war beim Entwurf einer Sonnenkollektortafel vom Typ einer flachen Platte besonders akut.

Die Kollektortafel vom Typ einer flachen Platte ist allgemein kompatibler mit großen Gebilden, Aufbauten, Gebäuden o.dgl., wie iDeispielsweise Heimen bzw. Wohnhäusern oder Büros, die sich gut für die Sonnenenergieerhitzung bzw. -erwärmung von Luft oder Wasser zur Verwendung in dem Heim bzw. Wohnhaus oder Büro eignen, sowie für die Sonnenenergieerhitzung von Wasser für Destillationszwekce, und selbst für die Sonnenenergieerwärmung von Wasser zu Verwendung in einer Heizung eines Schwimmbeckens. Diese Kompatibilität ergibt sich aus dem Vorhandensein von großen flachen Bereichen auf allen Gebäuden,

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wie es beispielsweise die Dächer oder Wände sind, auf denen solche Kollektortafeln vom Typ einer flachen Platte montiert werden können.

Obwohl Kollektortafeln vom Typ einer flachen Platte in Verlir. dung mit einem Gebäude gut geeignet sind, haben sie bisher aus verschiedenen Gründen noch keine weite kommerzielle BiIZi gung erfahren. Darüberhinaus überwiegen die Kosten zur Herstellung einer leistungsfähigen sowie betriebs- und bearbeitungsfähigen Kollektorplatte oftmals bei weitem ihren Nutzen bzw. den daraus erzielbaren Vorteil, wodurch die Billigung solcher Kollektoren durch die Öffentlichkeit ernsthaft beschränkt wird.

Das US-Patent No. 4 114 597 der Anmelderin, das durch diese Bezugnahme zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird, offenbart eine Sonnenkollektortafel vom Typ einer flachen Platte, mit der die vorerwähnten Nachteile ausgeschaltet werden und mit der infolgedessen die Herstellung eines kommerziell akzeptablen Sonnenwärmeenergiekollektor- bzw. -sammelsystems ermöglicht wird. Das wird dadurch erzielt, daß eine Sonnenkollektortafel zur Verfügung gestellt wird, die im Aufbau einheitlich ist und die in langen, geringes Gewicht besitzenden und kontinuierlichen Abschnitten hergestellt werden kann. Auf diese Weise können die gesamten Teile eines Bauwerks mit einer Reihe solcher Tafeln bedeckt werden, wodurch die Umwandlung von genügenden Mengen an Sonnenwärmeenergie ermöglicht wird, um den Wärmebedarf eines Verbrauchers zu liefern.

Die offenbarten einheitlichen Kollektortafeln werden durch Coextrudieren einer ausgewählten Kombination von Thermoplasten zu langen Tafeln hergestellt, die entlang ihrer gesamten Länge wärmeisolierende und wärmeabsorbierende Schichten haben. Auf diese Weise wird die früher erforderliche Kombination von Konstruktions- bzw. Baumaterialien

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durch eine einzige Einheit ersetzt, die keine individuelle Konstruktion bzw. keinen individuellen Aufbau und auch keine gesonderten bzw. getrennten Teile erfordert. Die sich ergebenden Einheiten haben ein geringes Gewicht, was eine leichte Installation ermöglicht und wodurch es außerdem ermöglicht wird, große Oberflächenbereiche vollständig auszunutzen, ohne daß es erforderlich ist, die darunterliegenden strukturellen Teile bzw Bauteile wesentlich abzustützen. Die Einheit kann auch in großen Abmessungen und Mengen hergestellt werden, wodurch sowohl die Kosten solcher Einheiten als auch die Kosten der Installation und die Arbeitskosten vermindert werden. =

Obwohl die vorstehend erwähnten einheitlichen Sonnenkollektortafeln gut dazu geeignet sind, die Schwierigkeiten z.u lösen, die sich bei der Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme ergeben, wurde gefunden, daß gewisse Aspekte dieser Kollektorplatten verbesserungsfähig sind, wodurch die Nützlichkeit bzw. der Nutzen des sich ergebenden Sonnenenergiekollektor- bzw.τ -sammelsystems und die Möglichkeit für eine Annahme bzw. Billigung durch die Öffentlichkeit weiter verbessert werden.

Ein solcher Aspekt betrifft da3 Verfahren, mittels dessen solche Tafeln an dem physischen Aufbau des Gebäudes befestigt werden. Nach der US-Patentschrift No. 4 114 597 der Anmelderin. werden die einheitlichen Tafeln, dadurch an den Baubzw. Strukturteilen des Gebäudes befestigt, daß man eine Mehrzahl von Schrauben oder Bolzen verwendet, die je mit einem schützenden Dichtungs- bzw. Unterlegring versehen sind, so daß auf diese Weise die Tafeln in ihrer Position längs ihren Rändern festgehalten werden. Obwohl dies eine akzeptable Maßnahme: zum Befestigen solcher Tafeln 1st, wurde gefunden, daß es möglich ist, ein leistungsfähigeres Befestigungssystem auszubilden, mit dem die Menge an Arbeit vermindert wird, die zur Installation der Tafeln an dem Bauwerk erforderlich ist, um eine positive bzw. zwangsweise Abdichtungskraft längs der gesam-

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ten Länge jeder einheitlichen Tafel sicherzustellen und uir eine Ausdehnung sowohl in der längsweisen als auch in aer querverlaufenden Richtung zu ermöglichen, während außerdem das Biegen, das auftreten kann, wenn sich die einheitlicher. Kollektortafeln in Gebrauch befinden, verhindert werden seil bzw. wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Sonnenenergiekollektortafeln und Insbesondere eine Leiste, mit der es möglich ist, eine Mehrzahl von einheitlichen Scnnenkollektortafeln an dem Bau- bzw. Strukturteil eines Gebäudes in einer Art und Weise festzuhalten, die eine schnelle Installation, eine positive bzw. zwangsweise Abdichtung längs der gesamten Länge jeder einheitlichen Tafel, eine Ausdehnung der einheitlichen Kollektortafel sowohl in der längsweisen als auch in der querverlaufenden Richtung und eine Verminderung des Herausbiegens der Kollektortafeln aus ihrer planaren Konfiguration ermöglicht.

Um Strahlung von der Sonne in brauchbare thermische Sonnenenergie umzuwandeln, wird ein Gebäudeaufbau mit einer Mehrzahl von coextrudierten einheitlichen Sonnenkollektortafeln versehen. Die Tafeln werden an jedem Ende durch Kopfstücke bzw. -teile miteinander verbunden, die Ihrerseits mit einem Umwälzsystem verbunden sind, mit dem die durch Umwandlung erzeugte Sonnenenergie einem nützlichen Zweck zugeführt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Leiste zur Verfügung gestellt, die dazu angewandt werden kann, eine Mehrzahl von einheitlichen Kollektortafeln an den Bau- bzw. Strukturteilen des Gebäudes festzuhalten, während sie außerdem die verschiedenen Tafeln in richtiger bzw. angemessener räumlicher Beziehung zueinander hält* Zu diesem Zweck wird eine Leiste zur Verfügung gestellt, die ein Halteteil umfaßt, das im wesentlichen horizontal bezüglich der allgemeinen bzw. generellen Ebene der Tafel ist, wobei sich Teile bzw. Bereiche

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des Halteteils über Teile bzw. Bereiche der Oberseite der benachbarten einheitlichen Kollektortafeln erstrecken und Haltekräfte gegen die letzteren Teile bzv. Bereiche ausüben; weiterhin umfaßt die Leiste zwei Schenkelteile, die mit den: Halteteil in Berührung stehen, vorzugsweise einstückig mit diesem sind, und die im wesentlichen vertikal von dem Halteteil herabhängen bzw. -verlaufen, und welche in der Lage sind, zwei benachbarte einheitliche Tafeln in einer vorbestimmten räumlichen Beziehung zueinander zu halten. Die bevorzugte Struktur bzw. der bevorzugte Aufbau, der an eine "pi^-förmige Konfiguration erinnert bzw. eine solche Konfiguration ist, wird in langen Streifen geformt bzw. ausgebildet, und zwar vorzugsweise in Längen, die ungefähr gleich denjenigen der einheitlichen Kollektortafeln sind. Auf diese Weise können ganze Kollektortafeln schnell zusammengebaut und an Ort und Stelle gehalten werden, indem man eine minimale Anzahl von Teilen und Arbeitsschritten anwendet«

Es sind mehrere AusfUhrungsformen einer solchen Leiste möglich, deren Anwendbarkeit bzw. Eignung von den speziellen Ausbildungserfördernissen abhängt, die durch die Umgebung des Installati ons ort es gegeben sind. Die Leiste kann von einer solchen Art sein, daß sie feste Schenkel hat, die in Verbindung mit einer konventionell aufgebauten einheitlichen Tafel verwendet werden kann, oder in Verbindung mit einer einheitlichen Tafel, die entsprechende Eingriffs- bzw. Verriegelungsmerkmale bzw. -elemente hat, die mit der Leiste kompatibel sind.,Die Leiste kann auch von einer solchen Art sein, daß sie verschiebbare Schenkel hat, wodurch ein größerer Grad an Ausdehnung und an Parametervariation ermöglicht wird. In jedem Falle ist die Leiste so aufgebaut, daß sie einen schnellen Zusammenbau gestattet, daß sie sowohl die Leckage als auch das Durchsickern von Wasser zwischen den Kollektortafeln zu dem Gebäude effektiv verhindert, und daß sie billig bzw. kostengünstig hergestellt und installiert werden kann.

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Demgemäß wird mit der vorliegenden Erfindung eine Leiste zur Anwendung bei der Befestigung von einheitlichen Sonnenkollektortafeln an den Bau- bzw. Strukturteilen eines Gebäudes zur Verfügung gestellt.

Weiterhin wird mit der vorliegenden Erfindung eine Leiste geschaffen, die in d»r Lage ist, die einheitlichen Kollektortafeln an den Bau- bzw. Strukturteilen des Gebäudes längs der gesamten Länge der Tafeln festzuhalten.

Außerdem wird mit der vorliegenden Erfindung eine Leiste vorgeschlagen, die in Verbindung mit einheitlichen Sonnenkollektortafein verwendet werden kann und ein sicheres Festhalten der Tafeln an dem Gebäude sicherstellt, während sie es ermöglicht, daß sich die Tafeln sowohl in der längsweisen als auch in der querverlaufenden Richtung ausdehen können.

Auch wird mit der vorliegenden Erfindung eine Leiste zur Verwendung in Verbindung mit einheitlichen Sonnenkollektortafeln zur Verfügung gestellt, die eine Ausdehnung der Tafeln ermöglicht und weiterhin sowohl ein konkaves als auch ein konvexes Biegen der Kollektortafeln verhindert.

Darüberhinaus wird mit der vorliegenden Erfindung eine Leiste zur Verwendung in Verbindung mit einheitlichen Sonnenkollektortafeln geschaffen, die gegen Wasserleckage und -sickern längs den Fugen zwischen der Leiste und den Kollektortafeln widerstandsfähig ist bzw. eine solche Leckage und ein solches Sickern verhindert.

Schließlich wird mit der vorliegenden Erfindung eine Leiste zur Verwendung in Verbindung mit einheitlichen Sonnenkollektortafeln vorgeschlagen, die zum Befestigen der Kollektortafeln an einem Gebäude unter Anwendung eines Minimums an Arbeitsaufwendungen gut geeignet ist.

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Endlich wird mit der vorliegenden Erfindung eine Leiste zur Verwendung in Verbindung mit einheitlichen Sonnenkollektortafeln zur Verfügung gestellt, die in ihrem Aufbau einfach ist, die kostengünstig hergestellt werden kann und die leicht bzw. in einfacher Weise verwendbar ist.

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand einiger in den Figuren bis 8 der Zeichnung im Prinzip dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei in den verschiedenen Figuren der Zeichnung gleichartige Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind; es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Gebäudes, das mit einem Sonnenenergiekollektor- bzw. -sammelsystem versehen ist, welches Kollektortafeln besitzt, die sich in vertikaler Querausrichtung mit bzw. zu dem Gebäude befinden, wobei zur besseren Veranschaulichung von inneren baulichen Einzelheiten Teile weggebrochen sind; .

Fig. 1a eine perspektivische Ansicht eines Gebäudes, das mit einem Sonnenenergiekollektor- bzw. -sammelsystem versehen ist, welches Kollektortafeln besitzt, die sich in horizontaler Längsausrichtung mit bzw. zu dem Gebäude befinden, wobei zur besseren Veranschaulichung von inneren baulichen Einzelheiten Teile weggebrochen sind;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer Leiste, die da^- zu verwendet wird, zwei benachbarte Sonnenkollektortafein miteinander zu verbinden;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer Leiste, die dazu verwendet wird, den äußeren Rand der äußersten Sonnenkollektortafel mit dem Gebäude zu verbinden;

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Fig. 4 eine teilweise Schnittansicht des Sonnenkollektorsystems der Fig. 1 längs der Linie 4-4, die ein erstes Ausführungsbeispiel des Leistenbefestigungssystems veranschaulicht;

Fig. 5 eine Schnittansicht des Sonnenkollektorsystems der Fig* 1 längs der Linie 4-4, die ein zweites Ausführungsbeispiel des Leistenbefestigungssystems veranschaulicht ;

Fig. 6 eine Schnittansicht des Sonnenkollektor3ystems der Fig. 1 längs der Linie 4-4, die ein drittes, bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Leistenbefestigungssystems veranschaulicht;

Fig. 7 eine teilweise, perspektivische Ansicht, welche die Verbindung zwischen den Sonnenkollektortafeln, dem Sonnenkollektorkopfstück und der Leiste veranschaulicht; und

Fig. S eine vergrößerte, teilweise perspektivische Ansicht der Berührungsflächen zwischen den Sonnenkollektortafeln, dem Kopfstück und der Leiste. ■-■_-

Obwohl in der nachfolgenden Beschreibung aus Gründen der Klarheit spezielle Begriffe verwendet werden, sollen sich diese Begriffe, soweit sie al3 Beschränkung aufgefaßt werden könnten, nur auf den speziellen Aufbau nach der Erfindung beziehen, dessen Veranschaulichung in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist, jedoch sollen diese Begriffe den Umfang der Erfindung nicht definieren oder beschränken.

Es sei nun auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen, in denen in Fig. 1 ein Gebäudeaufbau 1 gezeigt ist, der mit einem Sonnenenergiekollektorsystem 2 versehen worden 1st. Das Sonnenenergiekollektorsystem 2 umfaßt eine Mehrzahl von fIa-

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chen, plattenartigen bzw. -förmigen Sonnenkollektortafeln 3» die unter Verwendung einer Mehrzahl von Leisten 4,5 an dem Aufbau 1 befestig sind, sowie ein Paar Kopf- bzw. Endstücke bzw. -teile 6, die an den Enden der Kollektortafeln 3 angebracht sind.

Die Sonnenkollektortafeln 3 sind allgemein von der Art, wie im US-Patent No. 4 114 597 der Anmelderin offenbart; und zwar sind es einheitliche coextrudierte Platten bzw. Tafeln, die aus thermoplastischem Kunststoff ausgebildet sind und einen wärmeisolierenden Bereich 7 sowie einen wärmeabsorbierenden Bereich 8 haben.. Ein Beispiel einer solchen Kollektortafel 3 ist aus Fig. 7 ersichtlich.

Jede Sonnenkollektortafel 3 ist mit einem wärmeisolierenden Bereich 7 und einem wärmeabsorbierenden Bereich 8 versehen. Der wärmeisolierende Bereich 7 sollte transparent und infolgedessen in der Lage sein, den Hauptteil der Sonnenspektral^ strahlung bzw. des Spektrums der Sonnenstrahlung durch sich hindurchzulassen. Der wärmeabsorbierende Bereich 8 ist opak bzw. lichtundurchlässig, schwarz oder dunkel und infolgedessen in der Lage, Sonnenstrahlung zu absorbieren, die durch den wärmeisolierenden Bereich 7hindurchgegangen ist.

Wie die Fig. 7 zeigt, ist jede Sonnenkollektortafel 3 mit einer Mehrzahl von sich longitudinal bzw. in Längsrichtung erstreckenden Kanälen 11 versehen, die durch Rippen 10 begrenzt sind. Der wärmeisolierende Bereich 7 und der wärmeabsorbierende Bereich 8 sind durch einen sich longitudinal bzw. in Längsrichtung erstreckenden Teiler 35 bzw. eine sich in Längsrichtung erstreckende Trennwand 35 voneinander getrennt. Innerhalb der Kanäle 11 können dann verschiedene Strömungsmittel vorgesehen werden, um die Sonnenwärmeenergie, die von den TCollektortafein 3 absorbiert worden ist, auszunutzen bzw. zu verwerten. Beispielsweise kann der wärmeisolierende Bereich 7 allgemein mit Luft versehen sein. Durch Abdichten der Enden

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der Kanäle 11, die den wärmeisolierenden Bereich 7 bilden, wird die Luft an einer Zirkulation gehindert, so daß dadurch eine isolierende Schicht zwischen dem wärmeabsorbierenden Bereich 8 und den äußeren bzw. außenseitigen Elementen gebildet wird. Der wärmeabsorbierende Bereich 8 kann allgemein mit einem Strömungsmittel, wie beispielsweise Luft, einem Silikonströmungsmittel, Wasser oder einer Wasser-Äthylen-Glykol-Mischung, versehen sein, das dann durch die Kanäle 11 des wärmeabsorierenden Bereich 8 zirkuliert bzw. umgewälzt wird, so daß dadurch das Strömungsmittel erwärmt wird, das dann zum Zwecke der Anwendung mit bzw. in dem Rest des Systems (nicht dargestellt) abgeführt wird. Es sei darauf hingewiesen, daß natürlich jedes der verschiedenen bekannten Strömungsmittel entweder in Verbindung mit dem wärmeisolierenden Bereich 7 oder dem wärmeabsorbierenden Bereich 8 verwendet werden kann, was von der speziellen Anwendung abhängt, um die es sich jeweils handelt.

Jedes Ende der Sonnenkollektortafel 3 kann mit einem Kopfstück 6 versehen sein, das eine Verbindung der Kollektortafel 3 mit dem Rest bzw. dem übrigen Teil des Erwärmungsbzw. Heizsystems ermöglicht. Die Kopfstücke 6 können in einer Art und Weise hergestellt werden, die gleichartig bzw. ähnlich wie die Herstellungsweise der Sonnenkollektorplatten 3 ist, nämlich durch Extrudieren eines thermoplastischen Kunststoffs. Das Extrudieren ermöglicht es, die Kopfstücke als lange:, einheitliche Gebilde bzw. Strukturen herzustellen, die schnell und leicht an den Kollektortafeln 3 längs der gesamten Länge der Berührungs- bzw. Grenzfläche zwischen diesen Elementen angebracht werden können.

Wie in Fig.7 veranschaulicht ist, hat das Kopfstück vorzugsweise einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, obwohl auch Kopfstücke anderer Formen hergestellt werden können, und dieses Kopfstück ist mit einem Auegangskanal 31, einea

Strömungsmittelblockierungsteil 12 und einer Einrichtung zum Verbinden des Kopf Stücks 6 mit der Sonnenkollektortafel 3 versehen. Der Strömungsmittelblockierungsteil 12 ist vorgesehen, um zu verhindern, daß das Strömungsmittel, das innerhalb des wärmeisolierenden Bereich 7 enthalten ist, zirkuliert, so daß auf diese Weise eine Isolierung zwischen dem wärmeabsorbierenden Bereich 8 und den außenseitigen Elementen erzielt wird. Der Ausgangskanal 31 kann mit den Kanälen 11 des wärmeabsorbierenden Bereichs 8 in einer Art und Weise in Verbindung stehen, durch welche die Gleichförmigkeit der Strömung des Strömungsmittels verbessert wird, wenn dieses zwischen den Kollektortafeln 3 und den Kopfstücken 6 strömt, so daß auf diese Weise die Gesamtleistungsfähigkeit bzw. der Gesamtwirkungsgrad des Systems verbessert wird. Als Einrichtung zum Verbinden des Kopfstücks 6 mit den Sonnenköllektortäfein 3 ist das Kopfstück 6 mit oberen und unteren Befestigungsarmen bzw. Trägern 13 versehen, die über den Kollektortafeln 3 angebracht werden, und zwar entweder durch Reibung, unter Verwendung eines geeigneten Bindemittels, oder unter Verwendung einer geeigneten mechanischen Vorrichtung, wie beispielsweise von Blindnieten. Auf diese Weise kann das Kopfstück 6 leicht, wie gewünscht, mit einer oder mehreren Kollektortafeln 3 verbunden werden.

Die Sonnenkollektortafeln 3 werden unter Verwendung einer Mehrzahl von Leisten an dem Aufbau 1 befestigt, und zwar entweder von Leisten 4, die dazu verwendet werden, benachbarte Tafeln 3 miteinander und mit dem Aufbau 1 zu verbinden, oder Endleisten 5_t die dazu verwendet werden, die äußeren Ränder der äußersten Tafeln 3 an dem Aufbau 1 zu befestigen und die Ränder des Daches 9 des Aufbaus 1 von den außensei tigen Elementen abzudichten.

Die Kollektortafeln 3, die in Fig. 1 veranschaulicht sind, sind in einer vertikalen Querorientierung am Dach 9 befestigt, wobei sich die Kopfstücke 6 längs 4es obersten und

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untersten Endes des Daches 9 erstrecken. Jedoch ist es, wie in Fig. 1a veranschaulicht, in gleicher Weise möglich, die Kollektortafeln 3 in Längsrichtung zu orientieren, wobei sich die Kopfstücke 6 entlang den Rändern bzw. SeitenrMndern des Daches 9 anstatt längs dessen oberstem und unterstem Teil bzw. Rand erstrecken. Eine Queranordnung der Kollektortafeln 3 auf dem Dach 9 wird zur Verminderung der Möglichkeit, daß sich Wasser längs den Fugen zwischen den Kollektortafeln 3 und den Leisten 4,5 sammelt und auf diese Weise durch die Fugen zu dem darunter befindlichen Dach 9 sickert, bevorzugt.

Wie in Fig. 1 veranschaulicht, sind die Sonnenkollektortafeln 3 an dem Aufbau 1 vorzugsweise über eine Unterlage 14 angebracht, die aus Sperrholz oder einem anderen Plattenmaterial bzw. einem anderen flächigen Material ausgebildet ist und die konventionellerweise vor der Installation der Kollektorplatten 3 an den Dachsparren 15 des Daches 9 angebracht werden kann. Eine Isolierung 16 kann unter der Unterlage 14 und zwischen den Dachsparren 15 in bekannter Weise angebracht sein. Die Sonnenkollektorplatten 3 können dann über der Unterlage 14 in angrenzender Beziehung angeordnet und durch die Leisten 4,5 an Ort und Stelle gehalten werden, und zwar in einer Art und Weise, die weiter unten näher beschrieben ist. Die Leisten 4,5 können dadurch an der Unterlage 14 und/ oder den Dachsparren 15 angebracht werden, daß man irgendeine von mehreren Befestigungsvorrichtungen bzw. -elementen anwendet, beispielsweise Nägel, Schrauben oder dargestellte Bolzen 25, die an einer Vielzahl von Stellen entlang den Leisten 4,5 angeordnet sind. Es ist, obwohl das nicht erforderlich ist, zu bevorzugen, die Befestigungsvorrichtungen bzw. -elemente in gleichen Abständen entlang den Leisten 4,5 anzuordnen. Die Bolzen bzw. Schrauben 25 können mit flexiblen Dichtungs- bzw. Unterlegringen 26 versehen sein, um etwas von der Belastung bzw. Beanspruchung zu absorbieren, die erzeugt wird, wenn die Bolzen bzw. Schrauben 25 angezogen bzw. festgemacht werden, und um eine Leckage oder ein Sickern

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von Wasser um die Schrauben 25 zu verhindern. Auf diese Weise werden die Kollektortafeln 3 fest und sicher auf dem Dach 9 des Aufbaus 1 montiert.

Jede Sonnenkollektortäfel 3 hat vorteilhafterweise eine Breite^ in der Größenordnung von 40,64 cm und eine Länge, die zur Bedeckung der gesamten Länge oder Breite des Aufbaus 1 angemessen ist (beispielsweise 4,572 bis 6,096 cm). Eine Breite von 40,64 cm ist insofern vorteilhaft, als viele Aufbauten, Gebäude o.dgl. mit Dachsparren 15 versehen sind, die einen Mittenabstand von 40,64 cm haben. Auf diese Weise kann eine Kollektortafel 3 zwischen einem Paar Dachsparren 15 angeordnet und fest daran angebracht werden. Natürlich sind auch andere Breiten in gleicher Weise möglich. Viele Häuser haben derzeit Dachsparren 15, die in Abständen von 60,96 cm angeordnet sind. In diesen Fällen sind Kollektortafeln angemessen, die jeweils eine Breite von 60,96 cm haben. Eine Einszu-Eins-Entsprechung zwischen Dachsparrenmitten bzw. dem Mittenabstand der Dächsparren und der Breite der Kollektortafeln ist, obwohl sie bevorzugt wird, nicht erforderlich, und es können auch Kollektortafeln 3 verwendet werden, die irgendeine angemessene bzw. geeignete Breite haben, sofern das gewünscht wird.

Kollektortafeln 3 der beschriebenen Art, die Breiten haben, welche vorzugsweise in der Größenordnung von 30,48 bis 60,96 cm liegen, können leicht durch ein Extrudierverfahren hergestellt werden. Solche Tafeln können in langen Abschnitten hergestellt werden, wobei die Länge allgemein nur durch Angemessenheit und Raumbedarf beschränkt ist. Es hat sich in vielen Anwendungsfallen gezeigt, daß Abschnitte von 4,572 m brauchbar sind, -jedoch sind auch andere Längen möglich. Mehrere solche Tafeln 3 können benachbart zueinander auf das Dach 9 des Gebäudeaufbaus 1 gelegt werden, so daß es dadurch möglich ist, den vorhandenen Raum vollständig zu bedecken und auszunutzen.

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Nach dem Befestigen der Kollektortafeln 3 am Dach 9 können die Kopfstücke 6 an den Enden der Kollektortafeln 3 angebracht werden. Die Kopfstücke 6 können dann mit dem übrigen Teil des Umwälzsystems in gewünschter Weise verbunden werden.

Die Fig. 2 land 3 veranschaulichen in näheren Einzelheiten die Konfiguration einer Leiste 4 bzw. einer Endleiste 5. In beiden Fällen ist jede Leiste 4,5 mit einem im wesentlichen horizontalen Arretier- bzw. Halteteil 17 versehen, von dem sich Teile bzw. Bereiche über die Oberseite der benachbarten Kollektortafeln 3 erstrecken können. Das Halteteil 17 sollte breit genug sein, daß es mit benachbarten Kollektortafeln 3 in Eingriff treten kann, und zwar zusätzlich dazu, daß es genügend Raum zur Audehnung der Tafeln 3 liefert und daß es Befestigungsvorrichtungen bzw. -elemente, zum Festhalten der Leisten 4,5 am Dach 9 aufnimmt.

Jede Leiste 4,5 ist außerdem mit einem Paar von vorzugsweise im wesentlichen vertikalen Steg- bzw. Schenkelteilen 18 versehen, welche die Ausrichtung der KoIlektortafein 3 festlegen sowie auch den Zwischenraum zwischen den Leisten 4,5 und der benachbarten Kollektortafel oder den benachbarten Kollektortafeln 3. Die Schenkelteile 18 sind in Kontakt mit dem Halteteil und hängen unter dem bzw. das Halteteil 17 herab. Auf diese Weise können die Schenkelteile 18 in Verbindung mit dem Halteteil 17 mit benachbarten Kollektortafeln 3 in Eingriff treten, wobei sie eine Eingriffs- bzw. Verriegelungseinheit bilden, die leicht an dem Dach 9 befestigbar ist. Demgemäß werden die Schenkelteile 18 nachstehend auch ai3 Eingriffs- bzw. Verriegelungsteile 18 bezeichnet. Obwohl zwei Eingriffs- bzw. Verriegelungsteile 18 dargestellt sind und bevorzugt werden, sei darauf hingewiesen, daß Leisten 4, 5, die nur ein Eingriffs- bzw. Verriegelungsteil 18 oder mehrere Eingriffs- bzw. Verriegelungsteile 18 haben, gewünschtenfalls auch vorgesehen sein können.

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Die Endleisten 5 sind mit einer zusätzlichen Struktur versehen, die besonders dazu geeignet ist, die Ränder eines Daches 9, auf das ein Sonnenkollektorsystem 2 aufmontiert ist, abzudichten. Wie in Fig. 3 veranschaulicht ist, ist die Endleiste mit einer Seitenwand 19 versehen, die sich von dem Halteteil 17 bis zu einer Stelle unter dem unteren Ende der Eingriffs- bzw. Verriegelungsteile 18 erstreckt. Die Länge der Seitenwand 19 reicht vorzugsweise aus, daß die Seitenwand 19 die Unterlage 14 wie auch den äußeren Rand des Daches 9 vollständig . abdeckt. Auf diese Weise wird das Dach 9 vor einer Leckage oder einem Durchsickern von Wasser geschützt, die durch eine andernfalls offene Fuge stattfinden würden.Die Seitenwand 19 ist außerdem zu Ver- : steifungszwecken vorzugsweise an einem der Eingriffs- bzw. Verriegelungsteile 18 befestigt, beispielsweise durch den dargestellten, sich horizontal erstreckenden Steg bzw. Abschnitt 33·

Sowohl die Leiste 4 als auch die Endleiste 5 sind zur Herstellung durch ein Extrudierverfahren gut geeignet. Demgemäß können Leisten der dargestellten Formen in langen Abschnitten hergestellt werden, deren Länge derjenigen der Sonnenkollektortafeln 3 äquivalent ist. Auf diese Weise wird der Zusammenbau des Sonnenkollektorsystems 2 in hohem Maßa vereinfacht, wobei nur ein Minimum an Teilen und Zusammenbauzeit erforderlich ist. Die Leisten 4^5 können aus dem gleichen Material ausgebildet bzw. geformt werden, das zur Ausbildung der Kollektortafel 3 verwendet wird, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff. Wenn es bevorzugt wird, kann auch Aluminium verwendet werden. Es können auch andere gleichartige bzw. ähnliche Materialien verwendet sowie andere Herstellungsverfahren angewandt werden.

Die Fig. 4 veranschaulicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Leiste 4,5, die dazu verwendet werden kann, eine Mehrzahl von Sonnenkollektortafeln 3 an einem Dach 9 zu befestigen.

Wie veranschaulicht ist, können die Kollektortafeln 3 über bzw. auf der Unterlage 14 in einer nebeneinanderliegenden räumlichen Beziehung angeordnet werden.

Zwischen jeweilige Kollektortafeln 3 ist eine Leiste 4 zwischengefügt, die von jeder Kollektortafel 3 vorzugsweise durch ein zusammendrückbares Kissen 20 getrennt ist. Der Abstand zwischen benachbarten Kollektortafeln 3 wird daher durch den Zwischenraum zwischen den Eingriffs- bzw. Verriegelungsteilen 18 und der Breite bzw. Dicke der zusammendrückbaren Kissen 20 reguliert. Da der Zwischenraum vorher festgelegt bzw. vorbestimmt ist, kann der Zusammenbau von Personen ausgeführt werden, die bezüglich der speziellen Erfordernisse des Sonnenkollektoraufbaus unerfahren bzw. nicht fachkundig sind.

Die Toleranzen, aufgrund deren eine sichereInstallation sichergestellt werden kann, und die auch noch eine adäquate seitliche Ausdehnung der Kollektortafeln 3 gestatten,sind vorzugsweise durch die Dimensionen der zusammendrückbaren Kissen 20 bestimmt. Demgemäß sind die Kissen 20 vorzugsweise ausreichend zusammendrückbar, so daß sie die erwartete seitliche Ausdehnung der Kollektortafeln 3 aufnehmen, und sie sind vorzugsweise noch genügend elastisch, so daß sie einen richtigen Abstand bzw. Zwischenraum zwischen den Kollektortafeln 3 und den Leisten 4 sicherstellen. Mehrere Materialien, die zur Verwendung bei der Herstellung von solchen zusammendrückbaren Kissen 20 gut geeignet sind, umfassen Polymere, wie beispielsweise Neopren, Polyäthylen, Äthylen-Propylen-Dienmoncmere, etc. Diese Materialien können Schäume mit geschlossenen Zellen sein, oder sie können die Form eines Elastomerprofils mit federartigen Rippen haben.

Das Haiteteil 17 erstreckt sich über die oberen, äußeren Ränder der banchbarten Kollektortafeln 3, wodurch es auf diese Kräfte ausübt, die nach dem Dach 9 zu gerichtet sind, und

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zwar längs der gesamten Länge der Kollektortafeln 3. Das Halteteil 17 sollte daher breit genug sein, daß es mit dem oberen, äußeren Rand jeder benachbarten Kollektortäfel 3 in. Eingriff treten kann, während es auch genügend Zwischenraum zwischen den Kollektortafeln 3 zur Verfügung stellt, so daß deren Ausdehnung ermöglicht wird.

Die Straffheit des Halteteils 17 bestimmt den Betrag an Kraft, der gegen bzw. auf die Kollektortafein 3 angewandt wird. Der angewandte Grad an Kraft sollte angemessen sein, um ein sicheres Arretieren bzw. Halten der Kollektortafeln 3 am Dach 9 sicherzustellen, Jedoch noch nicht so sehr, daß eine Rißbildung _% ein Springen oder dergleichen der Kollektorplatten 3 bewirkt wird, wenn die Leisten 4 befestigt bzw. fest angebracht werden. Das tatsächliche Befestigen wird durch Befestigungsvorrichtungen bzw. -elemente bewirkt, wie beispielsweise durch die dargestellten Bolzen bzw. Schrauben 25, die durch Löcher angeordnet werden, die längs der Leiste 4 vorgesehen sind. Die Bolzen bzw. Schrauben 25 können an der Unterlage 14 befestigt werden, wenn ein genügend starkes Material verwendet wird, oder sie können in jedem Fall, und zwar vorzugsweise, an den Dachsparren 15 des Daches 9 befestigt werden. Auf diese Weise wird eine feste und sichere Installierung erhalten.

Die äußeren Ränder der äußersten Kollektortafeln 3 werden unter Verwendung einer Endleiste 5, die speziell für diesen Zweck ausgebildet ist, an dem Dach 9 befestigt. Eine Half te der Endleiste 5 ist im wesentlichen gleichartig bzw. ähnlich wie die Leiste 4. Diese Hälfte wird zum Ineingrifftreten mit dem äußeren Rand der Kollektortafel 3 benutzt, sowie dazu, ihn in der gleichen Weise am Dach 9 festzuhalten, wie das bei der Leiste 4 der Fall ist. Die übrige Hälfte der Endleiste 5 hat eine solche Form, daß sie den Rand des Daches 9 gegen die äußeren Elemente abdichtet und der Anlage ein ferti-

ges bzw. vollendetes Aussehen verleiht. Das wird dadurch erzielt, daß die Endleiste 5 mit einer Seitenwand 19 versehen ist, die sich von dem Halteteil 17 unter die Kollektortafel 3 und die Unterlage 14 zum Bauwerk bzw. zur Konstruktion des Gebäudes 1 erstreckt. Auf diese Weise wird Feuchtigkeit, die sich auf den Kollektortafeln 3 befindet und über den Rand des Daches 9 und die Leiste 5 abzieht, daran gehindert, in die Konstruktion bzw. das Bauwerk des Gebäudes 1 einzutreten, wodurch ein vernünftiger Grad an Wetterfestigkeit erreicht wird, wie es auf dem Fachgebiet der Bauwerkskonstruktion bzw. -gestaltung üblich ist.

Wie die Leiste 4 ist die Endleiste 5 so hergestellt, daß die Person, welche das Sonnenkollektorsystem 2 aufbaut, auf diesem Fachgebiet nicht in hohem Maße erfahren bzw. fachkundig sein muß. Die Abstände zwischen dem Rand des Daches 9, den Eingriffs- bzw. Verriegelungsteilen 18 und der Kollektortafel 3 werden daher alle dadurch vorbestimmt, daß man die Endleiste 5 passend dimensioniert. Auch ist vorzugsweise eine zusammendrückbares Kissen 20 der Art, wie es in Verbindung mit der Leiste 4 verwendet wird, vorgesehen, und es funktioniert in der gleichen Art und Weise.

Die Leiste 4 und die Endleiste 5, wie sie vorstehend beschrieben worden sind, sind zum Festhalten einer Mehrzahl von Kollektortafeln 3 am Dach 9 eines Gebäudes 1 gut geeignet. Jedoch kann es für gewisse Anwendungen zu bevorzugen sein, eine von mehreren möglichen alternativen Leistenausbildungen anstelle der oben beschriebenen zu verwenden.

Als Beispiel sei angeführt, daß es für ein Klima, in dem schwerer oder fortgesetzter Regenfall auftritt, wie auch für feuchte und dunstige Klimata wünschenswert sein kann, mit den Leisten 4,5 zusätzliche Wetterfestigkeit vorzusehen. Das kann dadurch erreicht werden, daß man die unteren Lippen 21 des Halteteils 17 mit einem Abdichtungsstreifen 22 versieht, der

geeignet ist, den Eintritt von Feuchtigkeit von der äußeren Oberfläche der Kollektortafeln 3 in den Zwischenraum zwischen jeweiligen KoIlektörtafein 3 zu verhindern. Dieser Abdichtungsstreifen 22 kann entweder als Teil der Lippe 21 während des Herstellungsverfahrens extrudiert werden, oder er kann die Form eines gesonderten gepolsterten Streifens haben, der nach der Herstellung der Leisten 4,5 an der Lippe 21 befestigt wird.

In Fig. 5 ist ein zweites, alternatives Ausführungsbeispiel sowohl des Streifens 4 als auch des Endstreifens 5 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Verriegelungs- bzw. Eingriffsteile 18 in direktem Kontakt mit den Kollektortafeln 3 und können sich mit den Kollektortafeln 3 bewegen oder mit diesen gleiten, wenn sich die Kollektortafeln 3 ausdehen oder zusammenziehen. Um die Eingriffs- bzw. Verriegelungsteile 18 in Kontakt mit den Kollektortafeln 3 zu halten, ist ein zusammendrückbares Kissen 20 vorgesehen, das gleichartig bzw. ähnlich wie dasjenige ist, welches in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 4 vorgesehen worden ist. Jedoch befindet sich in diesem Falle das zusammendrückbare Kissen 20 in der Mitte der Leisten 4,5, anstatt daß es nach ihren äußeren Rändern zu angeordnet ist, so daß es im vorliegenden Falle einen Grad an nach auswärts gerichteter Kraft gegen die Eingriffs- bzw. Verriegelungsteile 18 ausübt. Zur Erleichterung des Zusammenbaus des Systems ist e3 zu bevorzugen, die Eingriffs- bzw. Verriegelungsteile 18 direkt mit entgegengesetzten Seiten des zusammendrückbaren JKissens 20 zu verbinden, so daß dadurch ein einheitlicher Aufbau ausgebildet wird, der leicht handhabbar ist. Das kann beispielsweise durch Anwendung eine konventionellen Bindemittels erzielt werden.

Das Halteteil 17 ist so abgewandelt, daß es Halte- bzw. Festhartekräfte gegen die Eingriffs- bzw. Verriegelungsteile

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anstatt direkt gegen die Kollektortafeln 3 ausübt. Daher berührt die untere Lippe 21 des Halteteils 17 die Kollektortafel 3 allgemein nicht, obwohl das auch geschehen könnte, wenn eine zusätzliche Halterung bzw. Abstützung erforderlich ist.

Die Eingriffs- bzw. Verriegelungsteile 18 sind mit einem im wesentlichen flachen oberen Teil 23 versehen, das im wesentlichen parallel zu dem Halteteil 17 ist. Der flache obere Teil 23 und der im wesentlichen vertikale Teil 24 sind so geformt, daß sie die Kollektortafel 3 längs deren oberen und äußeren Kanten berühren. Die Berührung kann auf diese Weise selbst während einer Ausdehnung oder Zusammenziehung der Kollektortafel 3 aufrechterhalten werden.

Die obige Konfiguration kann beispielsweise dort angewandt werden, wo eine Notwendigkeit für eine erhöhte Wetterfestigkeit erforderlich oder angebracht ist. Das Eingriffsteil 18 kann mit einer Dichtung 27 längs des gesamten Randes, der sich in Berührung mit der Kollektortafel 3 befindet, versehen sein. Als Ergebnis dieser Maßnahmen wird eine Abdichtung gegen Wasser längs Teilen der Oberseite der Kollektortafel 3 wie auch längs deren äußerem Rand erzielt. Diese Abdichtung kann unabhängig von dem Betrag an Ausdehnung oder Zusammenziehung aufrechterhalten werdai, der während des Gebrauchs der Kollektortafel 3 auftritt, wodurch zusätzliche Wetterfestigkeit erzielt wird, die oftmals in feuchten dunstigen Klimata erforderlich ist.

In Fig. 6 ist ein drittes, bevorzugtes Ausführungsbeispiel sowohl der Leiste 4 als auch der Endleiste 5 gezeigt. In diesen Ausführungsbeispiel sind die physischen Merkmale der Leisten 4,5 im wesentlichen gleichartig bzw. ähnlich wie diejenigen des ersten Ausfürhungsbeispiels. Jedoch sind in diesem Falle die Kollektortafeln 3 insbesondere für die Verwendung in Verbindung mit solchen Leisten 4,5 geeignet.

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Die Kollektortafeln 3 sind längs jedes äußeren Randes mit einer Eingriffs- bzw. Verriegelungslippe 28 versehen. Die Lippe 28 erstreckt sich vom Boden der Kollektortafel 3 nach auswärts und dann nach aufwärts. Eine solche Lippe läßt sich während der Herstellung der Kollektortafel 3 leicht als Teil derselben herstellen, so daß die Kostenzunahme, die sich bei der Herstellung einer solchen Tafel ergibt, nur minimal ist. Die Breite des Raumes, der zwischen der Kollektortafel 3 und der Lippe 28 vorhanden jst, sollte ausreichend sein, daß er-sowohl"das Eingriffs- bzw. Verriegelungsteil 18 der Leisten 4,5 als auch jede erwartete Ausdehnung der Kollektortafel 3 aufnehmen kann. —

Der Zusammenbau des Sonnenenergiekollektorsystems 2 kann in gleichartiger bzw. ähnlicher Weise erfolgen, wie oben beschrieben. Jedoch wird in diesem Falle das Eingriffsteil 18 so angeordnet, daß es mit der Lippe 28 in Eingriff tritt, anstatt daß es benachbart der Kollektortafel 3 angeordnet wird. Die Leisten 4,5 werden dann wie zuvor in ihrer Position befestigt, wobei die untere Lippe 21 des Halteteils 17 die Kollektortafeln 3 am Dach 9 festhält.

Eine solche Eingriffs- bzw. Verriegelungskonfiguration dient dazu, viele der Schwierigkeiten zu beheben, die bei bisher bekannten Kollektortafelbefestigungsystemen auftreten. Es ist eine freie Ausdehnung der Kollektorplatte 3 durch den freien Zwischenraum 29 möglich, der zwischen der Kollektorplatte 3 und dem Eingriff st eil 18 freigelassen 1st. Der Betrag anerforderlichem Zwischenraum, der zur Ermöglichung einer adäquaten Ausdehnung erforderlich ist, kann vorherbestimmt und infolgedessen vorgesehen werden. Eine Zusammenziehung der Kollektortafeln 3 wird ermöglicht, jedoch nur bis zu einem beschränkten Ausmaß,. Das wird durch Dimensionierung der Eingriffs- bzw. Verriegelungslippe 28 und des Eingriffs-'bzw. Verriegelungsteile 18 erzielt, und zwar so,

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daß die Innenfläche der Eingriffslippe 28 an der Innenfläche des Eingriffsteils 18 anliegt. Eine Zusammenziehung der ausgedehnten Tafeln, wie sie auftritt, wenn die Intensität der auf die Kollektortafeln 3 auftreffenden Sonnenstrahlung abnimmt, wird, obwohl sie ermöglicht wird, durch eine Wechselwirkung zwischen der Lippe 28 und den Eingriffsteilen 18 reguliert. Um die Probleme, die durch die Zusammenziehung der Kollektortafeln 3 verursacht werden, zu minimal!sieren, ist es zu bevorzugen, die Kollektortafeln 3 während kühler Perioden des Tages zu installieren. Es ist auch möglich, die Kollektortafeln 3 während ihresGebrauchs abzuschirmen, um eine direkte Sonnenerwärmung der Kollektorplatten 3 zu minimallsieren und dadurch den auftretenden Ausdehnungsgrad zu vermindern.

Darüberhinaus erbringt eine solche Konfiguration eine angemessenen Grad an Wetterfestigkeit. Eine Abidchtung gegen Wettereinflüsse kann längs der unteren Lippe 21 des Halteteils 17 vorgesehen sein, wie bereits erwähnt wurde. Zusätzlich bildet die Eingriffslippe 28 ein Vertiefung, die verhindert, daß Wasser direkt zwischen der Kollektortafel 3 und dem Eingriffsteil 18 durchsickert.

Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen die Berührungsflächen zwischen den Kollektortafeln 3, den Leisten 4 und dem Kopfstück 6. Beim Verbinden des Kopfstücks 6 mit den Kollektortafeln 3 wird ein Paar von Befestigungsarmen bzw. Trägern 13 verwendet, und zwar läßt man die Kollektortafel 3 zwischen die Befestigungsarme 13 gleiten, bis die Vorwärtsbewegung durch das Strömungsmittelblockierungsteil 12 gestoppt wird. Um für diese Anordnung Platz zu bieten, müssen die Leisten 4,5 so bemessen sein, daß sie ein vollständiges Einfügen der Kollektortafeln 3 zwischen die Befestigungsarme bzw. Träger 13 des Kopfitücks 6 ohne Störung ermöglichen. Aus diesem Grunde sind die Leisten 4,5 vorzugsweise genügend unter- bzw. hinterschnitten, um Platz für das Einfügen des Kopfstücks 6 über die Kollektortafeln 3, wie in Fig. 7 veranschaulicht, zu bieten.

Zusätzlich wird, um zu verhindern, daß Strömungsmittel in den Bereich zwischen benachbarten Kollektortafeln 3 eintritt, eine Strömungsmittelblockierdichtung oder ein Strömungsmittelblockierstopfen 30 über dem Ende der Verbindungsstelle, die zwischen den Leisten 4,5 und den Kollektortafeln 3 ausgebildet ist, angeordnet. E_s ist außerdem möglich, eine Dichtungsvorrichtung, wie beispielsweise den in Fig. 4 veranschaulichten Streifen 32, zwischen den Verriegelungsteilen 18 längs der gesamten Länge der Leisten 4,5 vorzusehen, wenn Has gewünscht wird, wodurch der Bereich zwischen den Kollektortafeln 3 gegen einen Eintritt von Strömungsmittel in denselben weiter abgedichtet wird. Der Stopfen 30 und der Dichtungsstreifen 33 können aus jeder strömungsmittelbeständigen Substanz ausgebildet sein, wobei Schäume mit geschlossenen Zellen aus Neopren, Polyäthylen oder Äthylen-Propylen-Dienmonomer-Gummi bzw. —Kautschuk (EPDM)-Gummi bzw. -Kautschuk, besonders geeignet sind. Nach dem Einfügen des Endstopfens 30 und/oder des Dichtungsstreifens 32 in der Verbindungsstelle kann dann das Kopfstück 6 über den Enden der Kollektortafeln 3 angeordnet werden, so daß dadurch der Zusammenbau der Bauteile, die auf dem Dach 9 des Gebäudes 1 ausgebildet bzw. angeordnet worden sind, vervollständigt wird.

Die oben beschriebenen Leisten 4,5 bilden daher eine schnelle, einfache und wirkungsvolle Einrichtung zum Montieren von langen, einheitlichen Sonnenkollektortafein 3 am Dach 9 des Gebäudes 1. Obwohl die Leisten 4,5 insbesondere zur Verwendung: in Verbindung mit einer einheitlichen Sonnenkollektortafel geeignet sind, ist es auch in gleicher Weise möglich, derartige Leisten 4,5 in Verbindung mit anderen Tafelausbildungen zu benutzen. Die Leisten. 4,5 sind zur Verwendung in Verbindung mit jeder Kollektortafel vom Kunststoff- oder Glastyp gut geeignet, die Tafeln einer Multikomponentenausbildung oder einer Modulausbildung umfassen, wobei ein Beispiel der letzteren Aufbauart die Modul-Sonnentafel bzw. -Sonnenkollektor-

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tafel ist, wie sie von der Firma Williams Research Co. hergestellt wird und auf Seite 22 der Zeitschrift "Design News" vom 9. Januar 1978 dargestellt ist.

Es ist außerdem möglich, die Leisten 4,5 zum Montieren eines Sonnenenergiekollektorsystems an verschiedensten Teilen eines Gebäudes, eines Aufbaus, einer Konstruktion oder dergleichen zu verwenden. Beispielsweise ist es möglich, solche Leisten 4,5 zum Montieren eines gleichartigen bzw. ähnlichen Systems an der Wand eines Gebäudes zu benutzen, wenn eine solche Anordnung wünschenswert erscheint. Die Anordnung der Komponenten ist in solchen Fällen im wesentlichen gleichartig bzw. ähnlich wie bei einem System, das auf einem Dach montiert ist.

Ein weiterer Vorteil, den ein solches Befestigungssystem bietet, besteht darin, daß die Reparatur einer beschädigten Tafel in hohem Maße erleichtert wird. Vorher konnte eine beschädigte Tafel nur dadurch entfernt werden, daß die Tafel vom Dach abgeschraubt wurde, so daß die Abdichtung, die zum Abdichten der Tafel von den außenseitigen Elementen verwendet wurde, weggehauen wird, und daß die Tafel zum Austausch gegen eine neue Einheit entfernt wird. Beim Verwenden der
oben beschriebenen Leisten 4,5 besteht alles erforderliche
darin, daß man die Leisten 4,5 vom Dach 9 abschraubt, die
Einheit aus ihrer Position anhebt, indem man die Tafel 3
genügend biegt, um sie außer Eingriff mit den Kopfstücken 6 zu bringen, und daß man die Tafel dann durch eine neue Einheit ersetzt, indem man die vorstehenden Schritte umkehrt.
Infolgedessen werden zusätzlich zu den Installationskosten
auch die Reparaturkosten vermindert.

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Die Leisten 4,5 haben nach der vorstehenden Beschreibung eine Länge, die im wesentlichen derjenigen der einheitlichen. Kollektortafeln 3 äquivalent ist. Diese Konfiguration wird bevorzugt, da eine Einstückkonstruktion die Anzahl von Teilen vermindert, die zum Aufbau eines vollständigen Systems 2 erforderlich sind, und da sie die Anzahl von Fugen in dem System vermindert, wodurch die Möglichkeit für eine Leckage verringert wird. Jedoch ist es auch möglich, Leisten 4,5 aufzubauen bzw. herzustellen, die kürzere Einheitslängen haben. Zum Beispiel können Leisten 4,5 hergestellt werden, die standardisierte Längen von beispielsweise 0,6096 m oder 0,9144 m haben. Es ist auch möglich, Leisten 4,5 herzustellen, die in der Größenordnung von 25,40 bis 76,20 mm liegen, wenn das gewünscht wird.

Es ist infolgedessen ersichtlich, daß mit der vorstehend offenbarten Erfindung die weiter oben dargelegten Vorteile gut erzielt werden. Es ist weiterhin ersichtlich, daß die vorstehend beschriebene Erfindung zusätzlich zu den oben offenbarten Formen auch in anderen speziellen Formen verwirklicht werden kann, so daß infolgedessen die Offenbarung im Sinne einer Veranschaulichung und nicht im Sinne einer Beschränkung der Erfindung zu interpretieren ist.

Kurz zusammengefaßt wird mit der Erfindung eine Leiste zur Verfügung gestellt, die dazu geeignet ist, wenigstens eine einheitliche, coextrudierte Sonnenkollektortafel eines Paares solcher angrenzenden Tafeln an strukturellen Teilen eines Gebäudes festzuhalten, wobei die Leiste ein im wesentlichen horizontales Halteteil hat, von denen sich Teile über Teile der Oberseite der benachbarten Kollektortafeln erstrecken, sowie ein Paar von im wesentlichen vertikalen Schenkelteilen, die in Kontakt mit dem Halteteil stehen und von diesem herabhängen und dazu geeignet sind, die benachbarten Kollektortafeln in nebeneinanderliegender Position festzuhalten; die Leiste ermöglicht weiterhin eine Wärmeausdehnung in der längsweisen

und in der querverlaufenden Richtung, während sie außerdem
ein Biegen der Kollektorplatten aus deren planarer Konfiguration vermindert. Die Leiste kann einheitlich in Längen ausgebildet werden, die ausreichend sind, um benachbarte Kollektortafeln längs im wesentlichen deren gesamter Länge an Ort und Stelle festzuhalten.

Die Begriffe "Kollektorplatte¹¹ und "Kollektortafel" werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung synonym verwendet.

Ende der Beschreibung.

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Claims

KRAUS & WEISERT

PATENTANWÄLTE

DR WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER · DR -ING ANNEKÄTE WEISERT DIPL.-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 · D-80OO MÜNCHEN 7t TELEFON 089/797077-797078 ■ TELEX O5-212156 kpatd

TELEGRAMM KRAUSPATENT

2250 JS/ps

THE FRANKLIN INSTITUTE Philadelphia, PA 19103 / USA

Leiste zum Befestigen einer einheitlichen Sonnenkollektortäfel

PA TENT ANSPRÜCHE

Leiste zum Befestigen bzw, zur Verankerung von aneinander angrenzenden bzw. nebeneinander angeordneten einheitlichen, coextrudieren, aus thermoplastischem Kunststoff hergestellten Sonnenkollektortafein an einem Bauwerk zum Aufbau eines Sonnenwärmeenergiekollektorsystem darauf bzw. daran, dadurch ge k e η η ζ ei c h η e t , daß die Leiste folgendes umfaßt:

ein im wesentlichen horizontales Halteteil (17), das \ sich über einen oberen Teil der nebeneinander angeordneten Kollektorplatten (3), die der Leiste (4,5) benachbart sind, erstrecken und damit in Eingriff treten kann; und

ein Paar Schenkelteile (18), die sich in Kontakt mit dem Halteteil (17) befinden und in Zusammenwirken mit

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dem Halteteil (17) mit den Seiten von benachbarten Kollektortafeln (3) in Eingriff treten und die Kollektortafeln (3) auf bzw. an dem Bauwerk (1) befestigen können, während sie eine Wärmeausdehnung der Kollektorplatte (3) in einer längsweisen und quer verlaufenden Richtung ermöglichen sowie ein Herausbiegen der Kollektorplatten (3) aus ihrer normalerweise planaren Konfiguration minimalisieren.

2. Leiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Schenkelteile (18) in ortsfester Beziehung bzw. Anordnung bezüglich des Halteteils (17) sind.

3· Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkelteile (18) der Leiste (4,5) mit der Kollektortafel (3) längs einer Lippe (28) in Eingriff treten können, die sich vom Bodenrand der Kollektorplatte (3) nach auswärts und dann um eine Strecke nach aufwärts erstreckt, die geringer als die Höhe der Kollektortafel (3) ist.

4. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k en η ζ ei c h η e t ^ daß die Schenkelteile (18) und der äußere Rand der Kollektorplatte (3) nicht in Kontakt sind, so daß dadurch eine Ausdehnung der benachbarten Kollektortafeln (3) ermöglicht wird.

5. Leiste nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein kompressibles Kissen (20) umfaßt, das zwischen einem der Schenkelteile (18) und dem äußeren Rand von dessen riächstbenachbarter Kollektortafel (3) angeordnet ist. - - _

6. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t , daß die Schenkelteile (18) in Verschiebe- bzw. Gleitanordnung bezüglich des Halteteils (17) sind.

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7. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnt t , daß ein Schenkelteil (18) so abgewandelt ist, daß es sich weiter in einen im wesentlichen horizontalen Abschnitt (33) erstreckt, der mit einer Seitenwand (19) verbunden ist, die sich ihrerseits vom Rand des Halteteils (17) aus nach abwärts erstreckt und sich mit dem horizontalen Abschnitt (33) vereinigt und mit dem Bauwerk (1) in Eingriff tritt.

8. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t , daß sich das Halteteil und die Schenkelteile in Längsrichtung entlang den benachbarten Kollektor tafeln (3) erstrecken.

9. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch g ekennze i c h n et, daß das Halteteil (17) und die Schenkelteile (18) in ihrem Aufbau einheitlich sind bzw. einstückig miteinander ausgebildet sind.

10. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9,

g e k e η η ζ ei c h η e t durch öffnungen, die längs der Länge der Leiste (4,5) im Abstand voneinander angeordnet sind und sich durch das Halteteil (17) erstrecken sowie in den Zwischenraum münden, der sich zwischen den Schenkelteilen (18) befindet bzw. von den Schenkelteilen (18) begrenzt wird. .

11. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, insbesondere nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η ζ e i c h net, daß sie weiterhin eine Vorrichtung oder ein Element (25) zum Befestigen der Leiste (4,5) an dem Bauwerk (T) umfaßt.

12. Leiste nach Anspruch 10 und 11, dadurch g e k en η zeichnet, daß sich die Befestigungsvorrichtung bzw. das Befestigungselement (25) durch die öffnung in Kontakt mit ^demBauwerk

13- Leiste nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Befestigungsvorrichtung bzv. das Befestigungselement (25) ein Gewindebolzen bzw. eine Schraube ist.

14. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bie 13» dadurch gekennzeichnet , daß die Schenkelteile (18) senkrecht zum Halteteil (17) sind.

15· Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß sich die Schenkelteile nicht vollständig zu dem Bauwerk (1), an dem die Leiste (4,5) festgehalten bzw. befestigt ist, erstrecken.

16. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß sie weiterhin eine Abdichtungseinrichtung (32) zwischen den Schenkelteilen (18) umfaßt.

17· _- Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16,, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η ζ eic h η ε t , daß das Kissen (20) ein Polymer ist^ das aus der aus Neopren^ Polyäthylen oder einem Äthylen-Propylen-Dienmonomer bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

18. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Dichtung (22) umfaßt, die an dem Halteteil (17) befestigt ist und verhindert, daß Feuchtigkeit, die s±ch auf der Oberseite der Kollektorplatten (3) befindet, zwischen der Leiste (4,5) und den Kollektortafeln (3)> die in Kontakt mit der Leiste (4,5) sind, hindurchgeht.

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19- Leiste nach Anspruch 18, dadurch g e k e η η ζ e i c h. net, daß die Dichtung (22) längs der unteren Lippe (21) des Halteteils (17) angeordnet ist.

20. Leiste nach Anspruch 18 oder 19, dadurch g e k e η r. zeichnet , daß die Dichtung (22) über die gesamte LS.r:- ge der Leiste (4,5) verläuft.

21. Leiste nach Anspruch 18, 19 oder 20, dadurch g e kenn ζ ei c h η e t , daß die Dichtung (22) als Teil des Halteteils (17) coextrudiert wird.

22. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 21, insbesondere nach Anspruch 1, 3, 6 oder 7, dadurch g e kennz e i c h η e t , daß sie in Kombination mit einem Abdichtungsstopfen (30) vorgesehen ist, der in einen Zwischenraum eingefügt ist, welcher sich zwischen benachbarten Kollektortafeln (3) und benachbart dem Querrand der Leiste (4,5) befindet, wobei der Abdichtungsstopfen (30) das Innere des Zwischenraums vom Rest des Sonnenenergiekollektorsystems abdichten kann.

23. Leiste nach Anspruch 22, dadurch g e k eη η ζ e i c h η et , daß der Abdichtungsstopfen {30) aus einem Polymer ex~ trudiert ist, das aus der aus den Materialien Neopren, Polyäthylen und Äthylen-Propylen-Dienmonomeren bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

24. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 23 ϊ insbesondere nach Anspruch 17 oder 23, dadurch g e k e η η ze i c h η e t , daß das Polymer ein Schaum mit geschlossenen Zellen ist.

25. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Leiste (4,5) aus einem thermoplastischen Kunststoff geformt bzw. ausgebildet ist.

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26. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet , daß die Leiste (4,5) aus Aluminium geformt bzw. ausgebildet ist.

27. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daf die Leiste (4,?) extrudiert ist.

28. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 27, insbesondere nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe (28) einstückig mit der Kollektortafel (3) ausgebildet ist.

29. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 28, insbesondere nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß sich die untere Lippe des Halteteils (17) in Kontakt mit Teilen der. Oberseite der benachbarten Kollektortafeln (3) befindet/

30. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 29, insbesondere nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet , daß die innere Fläche des Schenkelteils (18) der Leiste (4,5) an der inneren Fläche der verriegelnden bzw. damit in Eingriff tretenden Lippe (28) anliegt.

31. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 30, insbesondere nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichn et , daß die äußere Fläche des mit der Lippe (28) in Eingriff stehenden Schenkelteils (18) und der äußere Rand der Kollektortafel (3) voneinander getrennt bzw. im Abstand voneinander angeordnet sind.

32. Leiste nach Anspruch 31, dadurch gekennzeich net, daß die Trennung bzw. der Abstand ausreicht, um eine Ausdehnung der Kollektortafel (3) zu ermöglichen, ohne daß deren äußerer Rand in Berührung mit der äußeren Fläche des Schenkelteils (18) tritt.

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33· Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 32, insbesondere nach Anspruch 5» dadurch g-e. k en η ζ e i c h net, daß das kompressible Kissen (20) genügend elastisch ist, uic eine Ausrichtung bzw. Fluchtung der benachbarten Kollektortafeln (3) während des Zusammenbaus des Sonnenenergiekollektorsystems zu ermöglichen, und daß es noch genügend kompressibel ist, um eine Ausdehnung der Kollektortafeln (3) nach dem Zusammenbau des Kollektorsystems zu ermöglichen.

3^. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 33, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichn et , daß die Schenkelteile (18) an ihrem oberen Ende in einem oberen Teil (23) enden bzw. auslaufen, wobei sich der obere Teil (23) längs seines oberen Randes in Kontakt mit dem Halteteil (17) befindet und unter letzterem angeordnet ist, während er sich längs seines unteren Randes in Kontakt mit dem oberen Teil der Kollektortafel (3) befindet.

35. Leiste nach Anspruch 34, dadurch gekennzeich η e t , daß nur die Schenkelteile (18) und die damit verbundenen oberen Teile (23) in Kontakt mit der nächstbenachbarten Kollektortafel (3) sind.

36. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 35, insbesondere nach Anspruch 35 * dadurch ge ke n.n ze ic h net, daß sie weiter eine Dichtung (27) umfaßt, die zwischen dem Schenkel teil (18) und dessen nächstbenachbarter Kollektortafel (3) angeordnet ist und verhindern kann, daß Feuchtigkeit, die sich auf der Oberseite der Kollektortafeln (3) befindet, zwischen dem Sehenkelteil (18) und seiner nächstbenachbarten Kollektortafel (3) durchgeht.

37. Leiste nach Anspruch 36, dadurch ge k en η ze i c h net, daß sich die Dichtung (27) auch entlang von solchen Teilen des oberen Teils (23) des Schenkelteils (18) erstreckt, die sich in Kontakt mit der Oberseite der benachbarten Kollektortafel (3) befinden.

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38. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 biE 37» insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter ein kompressibles Kissen (20) umfaßt, das zwischen den Schenkelteilen (18) angeordnet ist.

39. Leiste nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkelteile (18) mit entgegengesetzten Rändern des kompressiblen Kissens (20) verbunden sind.

40. Leiste nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet , daß das kompressible Kissen (20) genügend elastisch ist, um die verriegelnden bzw. in Eingriff tretenden Teile (18) in Kontakt mit den Kollektortafeln (3) zu halten, und daß es noch genügend kompressibel ist, um eine Ausdehnung der Kollektortafeln (3) zu ermöglichen.

41. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 40, insbesondere nach Anspruch 34, dadurch g e k e η :i ζ e i c h η e t , daß das Halteteil (17) die Oberseite der benachbarten Kollektortafel (3), mit der es in Eingriff tritt, nicht berührt.

42. Leiste nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 41, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (19) den Rand des Bauwerks (1), der sich mit der Leiste (5) in Eingriff befindet, gegen äußere Feuchtigkeit abdichtet.

43. Leiste nach Anspruch 42, dadurch gekennzeich net, daß sich die Seitenwand (19) vom Halteteil (17) aus nach abwärts und über die Ebene hinaus erstreckt, in welcher der Boden der Kollektortafel das Bauwerk (1) berührt.

44. Kombination, gekennz ei chnet durch

(1) eine einheitliche, coextrudierte Sonnenwärmekollektortafel (3), die folgendes umfaßt:

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einen ersten^ wärmeisolierenden Bereich (7), der den Durchgang der Sonnenwärmestrahlung ermöglicht, wobei dieser erste Bereich (?) in eine Mehrzahl von ersten Kanälen (11) unterteilt ist, und wobei ferner benachbarte erste Kanäle (11) durch erste gemeinsame Rippen (10) begrenzt sind; und

einen zweiten, wärmeabsorbierenden Bereich (8), der angrenzend an bzw. neben dem ersten Bereich (7) angeordnet ist und Sonnenstrahlung absorbieren sowie dieselbe auf ein Strömungsmittel übertragen kann, wobei der zweite Bereich (7) in eine Mehrzahl von zweiten Kanälen (11) unterteilt ist, und wobei ferner benachbarte Kanäle (11) durch gemeinsame zweite Rippen (10) begrenzt sind; und

wobei außerdem der erste und zweite Bereich (7,8) von einem gemeinsamen Teiler (35) bzw. einer gemeinsamen Zwischenwand (35) voneinander abgegrenzt sind; und

(2) eine Leiste (4,5), wobei diese Leiste (4,5) eine der Leisten (4,5) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 43, insbesondere nach Anspruch 1, 3, 6 oder 7 ist.

45. Kombination, gekennzeichnet durch

(1) eine einheitliche, coextrudierte Sonnenwärmekollektortafel (3), die folgendes umfaßt:

einen ersten, wärmeisolierenden Bereich (7), der den Durchgang der Sonnenwärmestrahlung ermöglicht, wobei dieser erste Bereich (7) in eine Mehrzahl von ersten Kanälen (11) unterteilt ist, und wobei ferner benachbarte erste Kanäle (11) durch erste gemeinsame Rippen (10) begrenzt sind; und

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einenzweiten, wärmeabsorbierenden Bereich (8), der angrenzend an bzw. neben dem ersten Bereich (7) angeordnet ist land Sonnenstrahlung absorbieren sowie dieselbe auf ein Strömungsmittel übertragen kann, wobei der zweite Bereich (7) in eine Mehrzahl von zweiten Kanälen (11) unterteilt ist, und wobei ferner benachbarte Kanäle (11) durch gemeinsame zweite Rippen (10) begrenzt sind; und

wobei außerdem der erste und zweite Bereich (7,8) von einem gemeinsamen Teiler (35) bzw. einer gemeinsamen Zwischenwand (35) voneinander abgegrenzt sind; und

(2) eine Leiste (4), wobei diese Leiste (4) eine der Leisten (4) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 43, insbesondere nach Anspruch 1, 3 oder 6, ist; und

(3) eine Endleis1:e (5) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 43, insbesondere nach Anspruch 7.

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