DE9113104U1 - Solaranlage (Solarkollektor, Feststoffspeicher, Wärmepumpe) - Google Patents
Solaranlage (Solarkollektor, Feststoffspeicher, Wärmepumpe)Info
- Publication number
- DE9113104U1 DE9113104U1 DE9113104U DE9113104U DE9113104U1 DE 9113104 U1 DE9113104 U1 DE 9113104U1 DE 9113104 U DE9113104 U DE 9113104U DE 9113104 U DE9113104 U DE 9113104U DE 9113104 U1 DE9113104 U1 DE 9113104U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- air
- solar
- solid storage
- storage tank
- solar collector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 10
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 6
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 101150114468 TUB1 gene Proteins 0.000 claims 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 239000011456 concrete brick Substances 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 3
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 3
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010413 gardening Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150006573 PAN1 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000003287 bathing Methods 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000004579 marble Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 206010037844 rash Diseases 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 1
- CCEKAJIANROZEO-UHFFFAOYSA-N sulfluramid Chemical group CCNS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F CCEKAJIANROZEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
- F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
- F24D11/0221—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system combined with solar energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
- F24S20/60—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
- F24S20/67—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings in the form of roof constructions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Greenhouses (AREA)
Description
G 91 13 Io4.9 - 1 - -ii .
Solaranlage = Solarkollektor + Feststoffspeicher + Wärmepumpe
= 1
Die Erfindung betrifft eine Solaranlage bestehend aus Solarkollektoren,
den Feststoffspeicher und einer Wärmepumpe als eine Einheit,der im Oberbegriff des PatorrtAnspruches 1 angegebenen
Gattung.
Es ist bekannt,daß Solarkollektoren in vielerlei Ausführungsarten und Konstruktionen auf dem Markt sind, deren Anwendung
überwiegend in der Bereitstellung von warmen Wasser für die Gartenduschstelle oder zum Nachwärmen des Swimmingpools begrenzt
sind.
Es ist bekannt, daß Solarkollektoren überwiegend mit einer Schutz- oder Isolierverglasung aus Kunststoff oder Glas
versehen sind um Abkühlungen zu vermeiden und höhere Wassertemperaturen
durch die Ausnutzung eines Treibhauseffektes zu erreichen.
Es ist bekannt, daß Solarkollektoren in Reihenschaltung nebeneinander und übereinander auf geneigten Dachflächen
montiert werden um große Heizflächen zu erzielen und den Warmwasserbedarf in Verbindung mit dem Wasserspeicher oder
Boiler über die Sommermonate zu decken.
Es ist bekannt, daß in Reihe geschaltete Wasserleitungen von Glasröhren umgeben sind,deren Innenzustand ein leichtes
Vakuum hat^sich durch die Sonnenstrahlen aufheizt und den Verbrauchern
zur Verfügung steht.
Es ist bekannt, daß Rohrleitungen direkt in das Erdreich verlegt wurden ,um mithilfe von Wärmepumpen Wärme aus dem
Erdreich zu gewinnen,was sich nachteilig durch zu hohe Erdabkühlung für das Wachstum bemerkbar machte.
Es ist bekannt,daß der vorhandene Warmwasserboiler zugleich auch als Speicher für Solarkollektoren Anwendung fand und
an sonnenarmen Tagen mit Fremdenergie nachgeheizt werden mußte.
Es ist bekannt, daß die Wirtschaftlichkeit aller marktüblichen
und bekannten Solarkollektoren durch das Fehlen eines FeststoffSpeichers letztendlich unmöglich wurde und sehr
wenig zur tatsächlichen Energieeinsparung beitrug.
Es ist nicht bekannt, daß Solarkollektoren nur das Trockenmedium Luft aufheizt,als Wärmeträger zur Beheizung von Wohn-
und Nutzräumen ausschließlich Anwendung finden. Es ist nicht bekannt, daß Solarkollektoren für Heißluft oder
Warmlufterzeugung,plus einem Feststoffspeicher, plus einer
Wärmepumpe,ganzjährig im wesentlichen den Heizungdbedarf und
Warmwasserverbrauch für ein Ein-, bis Zeifamilienwohnhaus decken.
Es ist nicht bekannt,daß Solarkollektoren für die Wärmerückgewinnung
der Wärmeverluste aus Abluft und Umluft eines Wohnhauses wirksam wird^um so die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage
wesentlich zu verbessern.
_ 2 - G 91 13 Io4.9
i t 4
Es ist nicht bekannt, daß ein Feststoffspeicher in einem
Solarkollektor integriert erheblich die Sonnenausfallzeiten ausgleicht und vor allem im Winterhalbjahr die Wärmerückgewinnung
ermöglicht.
Es ist nicht bekannt das bei Außen- und Innenwände Vorsorge getroffen wurde um sie als Feststoffspeicher zu nutzen,
ebenso bei Geschoßdecken und Kellerfußböden,in Wintergärten und Garagefußböden um so das Leistungsvolumen des Speichern
können, weitgehende auszunutzen.
Es ist nicht bekannt, daß Solaranlagen für den kleinsten bis großen Treibhausbetrieb oder Gärtnerei den für das
Wachstum im Raum, als auch der Erde erforderlichen Wärmehaushalt steuert und zugleich die Feuchtigkeitsregelung
für die Pflanzen temperaturabhängig regelt um so ein mehrmaliges säen und ernten zu erreichen, wobei die Überschußwärme
über eine Kupferrohrs.chlange auch den Warmwasserbedarf deckt.
Es ist nicht bekannt, daß ein Luft-betriebener Solarkollektor
über ein Rohrsystem mit Düsen das Wasser im Swimmingpool aufheizt und zugleich ein Perlbad werden läßt,wobei die
Sauerstoffanreicherung des Badewassers ebenfalls erreicht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nutzung der Sonnenenergie als wirtschaftliche Größe in allen Ländern
der Erde ganzjährig durch Solaranlagen erkennbar zu machen, die Abhängikeit fossiler Brennstoffe für den Heizungsund
Warmwasserbedarf vollends auszuschließen,deren Aufgabe die Sonnenenergie als Hauptenergieträger vollends übernehmen
muß, denn die Sonne scheint für arm und reich gleichermaßen. Ihre Wärme und ihre Kraft spüren wir täglich,unsere Natur
läßt uns erkennen,wie wenig der Mensch imstande ist gleiches zu tun um die Sonne mit all ihren Macken dem Menschen,uns
allen mit allen Mitteln dienlich zu machen, umweltfreundlich schadstoffrei und allen zum Wohl.
Seither wurde viel Zeit vergeudet für die Konstruktion verschiedenartiger
Solarkollektore, man legte sich fast fest auf Wasserbetrieb und hatte im Winter den Ärger mit dem
Frost. Der Wasserspeicher im Sommer ja,aber er war im Sommer meist unnötig, Wärmepumpen staatlich gefördert,man schwieg
bald.Solaranlagen blieben ein Hobby für wenige die es leisten konnten, auch nur ein Spielzeug..
Vergeblich viel Forschung für die Suche nach einem Feststoffspeicher,
was der zweite Teil der Erfindungsaufgabe ist.
Ein guter Feststoffspeicher muß die zugeführte Wärmeenergie
gleichermaßen schnell aufnehmen und wieder abführen,das ist die Grundbedingung für den Feststoff, es muß ein Körper sein
der Wärme aufnehmen und halten kann,hier zeigt uns die Natur den Weg. Ein jeder lernt es in der Schule,das unsere Erde
im Kern sehr heiß und flüssig ist, viele tausend Wärmegrade, und das die Erde um diesen glühenden Brei eine dicke Kruste
hat, die sie bei VulkanausbrUche in Form von flüssiger Lava uns zeigt. Betrachtet man die Lavamasse mit dem bekannten
G 91 13 Io4.9
44 48
schwarzgrauen Basaltsteinen die wir leichtsinnigerweise wegen ihrer Festigkeit als Straßenpflaster und Basaltsteinsplit
als Unterbau für Straßen vergeuden, so ist zu erkennen, das der Auswurf des Vulkanes ein verbrannter Basaltstein sein
kann.Dieser Basaltstein in gebrochener Form verwendet erfüllt alle Bedingungen die an einen Feststoffspeicher zu stellen
sind.Das zeigt uns unsere Erde,auf der wir leben.
Bei einer Solaranlage = Solarkollektor + Feststoffspeicher
+ Wärmepumpe = 1 , der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung
gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Das wesentliche der Erfindung ist die unabdingbare Zusammengehörigkeit
der im Oberbegriff klar definierten Rechenaufgabe, ich wiederhole: Eine Solaranlage ist gleich (Solarkollektor)
plus (Feststoffspeicher) plus (Wärmepumpe).
Nur so läßt sich diese Erfindung für die gesamte Menschheit dieser Erde bezüglich der Ausnutzung der Sonnenenergie als
alleiniger Energieträger für alle Heizungs-,Be- und Entlüftungs -, und Warmwasserbereitungseinrichtungen realisieren.
Jedes Summationsglied einzeln angewendetet ist dazu verurteilt nur Stückwerk für immer zu bleiben,so wie wir es derzeit
erleben. Keines der Summationsglieder könnte in diesem Fall Energie einsparen oder garEinfluß nehmen an den überstaatlichen
Embargozwängen oder Unstimmigkeiten der vielen Völker untereinander und den erbärmlichen Machtstrebern.
Die Ausführung dieser mehrjährigen Entwicklungsarbeit oder Erfindung wie man es nennt,durch die Industrie oder den
freien Markt kann nur dann zum wirtschaftlichen Erfolg für alle führen, wenn durch die staatliche Gesetzgebung die
Bedingungen dieser Erfindung gefordert werden und deren Einhaltung überwacht werden.Ansonsten gehört diese Entwicklungsarbeit
in den Papierkorb,so,wie so vieles wertvolle auch diesen Weg gehen muß. Unser Umweltzustand legt
hierzu Zeugnis ab.
Das wesentliche derErfindung bezogen auf Summand Solarkollektor ist die ausschließliche Verwendung als Luft
erwärmer,wobei Warmwasser durch ein einschiebares Kupferrohrschlangenelement
für den Gartenduschbetrieb jederzeit mit Solarenergie betrieben werden kann ,was man in der
Frostperiode entfernt,bis zum nächsten sommerlichen Einsatz.Die
nur Luftaufheizung durch Solarenergie läßt die Anwendung und den Gebrauch der Luft als Wärmeträger in
allen Temperaturbereichen über ein sehr großes Festspeichervolumen und variabel schaltbaren (Kollektor--Festspeicher)
absaugenden Wärmepumpe mit warmwasserteil,welche in den Temperaturbereich + 5eC bis etwa 6o*C arbeitet, ganzjährig
erreichen und öffnet allein den Weg zur wirtschaftlichen Nutzung der Solarenergie als alleinige Energiequelle
G &EEgr; 13 1&ogr;4.9 - 4 - —
für den gesamten Bereich Heizungsenergie- Warmwasserenergie, Lüftungsenergie für alle Wohn- und Nutzräume,für den Bereich
Handwerksbetriebe,Industriebetriebe,Schulen und Komunalbauten
Behörden und vor allem Hallenschwimmbäder,Gartenbaubetriebe
und alle Treibhausvarianten wo:: dreimaliges säen und ernten im Jahr angestrebt wird.
Es bleibt jedem selbst überlassen das mögliche Ausmaß zu bestimmen.
Das wesentliche der Erfindung bezogen auf den zweiten Summand Feststoffspeicher ist Festlegung bzw. Wahl des Speichermaterials
Basaltstein in der Körnung 4 bis 8 cm und Splitt 1 bis 3 cm gemischt als Losschüttung in geschlossenen Räumen deren
Umfassungswände innen ausreichend isoliert sind,wobei das
Raumvolumen zugleich auch dem Schüttvolumen entspricht und Rohranschlüsse zur Außenluft,zu den Solarkollektoren und zum
Wärmepumpenaggregat vorhanden sein·sollten.
Bei zu planenden Neubauten sollten die umfassenden Außenwände des Kellergeschoßes so ausgebildet werden,das sie als Feststoffspeicher
verwertbar sind, mit Basaltsplitkern und isolierten Schalen deren Luftansaugöffnungen in der Fensterleibung
angeordnet sind.
Desweiteren sollte angestrebt werden ein zweites Fenster auf der Süd- und Südwestseite Außenwand vorgesetzt vorzusehn und
den Mauerbereich über und unterhalb der Fensternische als Feststoffspeicher auszubilden zumindest durch eingebaute
Rohre die Verbindung zum Hauptspeicher ermöglichen. Der Sinn und Zweck eines FeststoffSpeichers ist die gesamte
Luftansaugmenge der Wärmepumpe bei höchster Wärmeleistung
und niedrigster Außentemperatur mit einer mindesttemperatur von 7 bis 8 " C zu liefern um den geforderten oder erforderlichen
Wärmebedarf zu decken,auch bei extrem schlechten Bedingungen in der kalten Jahreszeit.
Die Summation aller Wärmeverluste der Wohneinheiten durch Außenwände
inclusiv Fensterbereich, zuzüglich die durch Luftströmung innerhalb des FeststoffSpeichers sich entwickelnde
Reibungswärme,zuzüglich der Abluftwärmeverluste und Isolierverluste
der Dachhaut, zuzüglich der vielleicht stundenweisen Sonneneinstrahlung auf den golarkollektor werden mit
Sicherheit diese Bedingungen erfüllen.
Der besondere Vorteil eines Warm-oder Heißluft erzeugenden
Solarkollektors liegt in der vielseitigen wetterunabhängen einfachen, in allen Temperaturstufen verwertbaren Anwendbarkeit
und der maximal ausbeutbaren Sonnenenergie,sowie der
möglichen Wärmerückgewinnung aus Belüftungs und Entlüftungsverlusten bei unbegrenzter Lebensdauer und Wartungsfreiheit.
Ein weiterer Vorteil bietet eine Variante Ausführungsart, wobei die vorhandene Dachaut in den Solarkollektor integriert^
unter Ausnutzung der vorhanden Dachisolation,, Frischluft und
Abluft mischt und dem Kreislauf zuführt und lediglich eine aus Axryl- oder Plexiglas hergestellte Wanne vom Sparrenfuß
bis Sparrenkopf reichend eine dachflächengroße Kollektorfläche entstehen läßt, bei minimalstem Kostenaufwand.
G 91 13 Io4.9 - 5 - 44
Ein weiterer Vorteil insbesondere für Neubauten bietet eine geschlossene Dachhaut als Solarkollektor,wobei die Belattung,
Regenschutzfolie und Dachbedeckung entfällt und erheblich die Solarkollektorkosten mindert.
Ein weiterer Vorteil bietetjiie Verwendung der sOlarkollektoren
auf Wintergärten und allen Flachdächern,da hier ein Feststoffspeicher
direkt in den Solarkollektor integriert werden kann.
ein weiterer Vorteil insbesondere für Kleintreibhäuser und Gärtnereibetriebe bietet ein Solarkollektor entsprechend
der Treibhausgröße, da die durch Sonneneinwirkung aufgeheizte Warmluft über ein geschlossenes Befeuchtungssystem geleitet,durch
den erdbedeckten Feststoffspeicher strömt und selbsttätig durch Verdampfung den Erdboden befeuchtet und beheizt,
um eine dreimalige Ernte zu erreichen.
Der besondere Vorteil eines FeststoffSpeichers ist das unkomplizierte
Beladen:.;..-... .... und die Gestaltung eines Feststoffspeichers
.Der Feststoffspeicher kann sowohl als Schüttgut innerhalb eines geschlossenen Raumes die ihm gestellte Aufgabe
erfüllen und ebenso als Bauteil für Mauerwerk und Wandteile gefertigt werden, um großflächig mit erheblichem Volumen
kostengünstig realisiert werden,er ist absolut wartungsfrei.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert;
diese zeigt in
diese zeigt in
Fig. 1 ein Schnitt einer Steildach-Konstruktion mit Dacheindeckung
und aufgestülpter Plexi - oder Acrylglaswanne als Solarkollektor mit allen Anschlüssen fix und fertig montiert,
gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ein Schnitt einer Steildach- Konstruktion wobei die montierten Solarkollektoren die Dachhaut bilden
mit allen Anschlüssen fix und fertig montiert, gemäß der Erfindung;
Fig. 3 und 3a eine Seitenansicht und eine Draufsicht einer auf einem Flachdach montierten Solarkollektoren
einheit fix und fertig montiert,
gemäß der Erfindung;
gemäß der Erfindung;
Fig. 4 eine Seitenansicht einer überdachten Swimmingpoolanlage wo Solarkollektore mit integriertem Festspeicher
mittels Luftdüsen das Wasser aufwärmen, fix und fertig montiert, gemäß der Erfindung;
G 91 13 Io4.9 - 6 - —\
Fig. 5 und 5a ein Seitenschnitt und eine Draufsicht einer Solaranlage auf dem Dach eines angebauten Wintergartens
fix und fertig montiert,
gemäß der Erfindung;
gemäß der Erfindung;
Fig. 6 ein Seitenschnitt einer Treibhausanlage im betriebsfertigen
Zustand fix und fertig montiert, gemäß der Erfindung;
Fig. 7 ein Wohngeschoßgrundriss mit aufgehendem Mauerwerk was dem Speichervolumem eines FeststoffSpeichers entspricht
wobei die Außenwände der Feststoffspeicher ist und die Innenwände
die Wärme in die Räume abgeben fix und fertig montiert gemäß der Erfindung:
Fig. 8 eine Acrylwanne im Schnitt mit Seitenbegrenzung und Befestigung für sich (zu Fig.l gemäß der Erfindung:
Fig. 9 ein Solarkollektor im Schnitt (zu Fig.2 für sich
gemäß der Erfindung:
Fig. Io ein Solarkollektor-mit integrieten Feststoffspeicher
im Schnitt für sich (zu Fig.4) gemäß der Erfindung:
Fig.11 und 11a Fststoffspeicher aus Mauerwerk gemäß der £rfindung.
Bei den in Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel sei lediglich das Sytem und die Funktion und die äußere Gestaltung
des fertigen Produktes dargestellt, indem die vorhandene Dacheindeckung E lediglich mattschwarz beschichtet wird und
Dachdurchgangsteine jeweils für die Luftzuführung 5 und die Luftabführung 6 ausgetauscht werden.Die von unten nach oben
durchlaufende Acrylglaswanne 19 legt sich auf die Abstandsleiste 23 auf und wird mit dieser und der anschließenden
Acrylglaswanne 19 mit einer Klemmleiste unlöslich verbunden, und mit Sturmhaken 21 an dem Dachgebälk D gesichert. Beide
Endflächen werden isoliert 2 und verschlossen.Der Luftraum
8 zwischen Dacheindeckung E und Isolierung 2 wird zur Wärmerückgewinnung
der Wärme aus Abluft und Dachwohnraum W genutzt. Die Luftabführung 6 wird über Rohrleitung 14 zur Wärmepumpe
P vorgenommen, Frischluft und Abluft F und A von außen und den Räumen über Rohrleitung 14 in den Solarkollektor 17
geleitet. Ein Temperaturmeßfühler 2o gibt dem Regler 11 den Impuls für die Anlagenregelung und schaltet den Ventilator
9 und die Steuerklappen für Wärmepumpe P ein oder aus.
Fig. 2 zeigt in Seitenansicht einen Dachschnitt,wobei die
aus Aluminium oder verzinktes Stahlblech hergestellte Bodenwanne 1 direkt auf dem Dachgebälk D befestigt und die Acrylglaswanne
19 aufnimmt und mit Klemmleiste 22 fortlaufend verbindet. Die Bodenwanne lkst zur besseren Wärmeaufnahme
mit Basaltsplitt 25 versehen und mattschwarz beschichtet. Funktion und Regelung wie Fig. 1.
G 91 13 Io4.9 - 7 - fr—
Fig. 3 und 3a zeigt in Seitenansicht und Grundriss ein Flachdach mit großflächigen Solarkollektoren 17 mit Isolierververglasung
7, welche mit und ohne integrietem Feststoffspeicher
13 ausgeführt werden können. Funktion und Regelung wie Fig.l.
Fig. 4 zeigt im Schnitt großflächige Solarkollektoren 17 auf einer Pegole oder Swimmingpoolüberdachung montiert mit integrierten
Feststoffspeicher 13 im betriebsbereiten Zustand, wobei die Heißluft über Rohrleitung 14 im Bodenbereich mit
Düsen 24 versehen das Beckenwasser aufwärmen und auffrischen. Funktion und Regelung wie Fig. 1.
Für den Duschbetrieb wurde eine Kupferrohrheizschlange 18 in
den kollektor eingeschoben.
Fig. 5 und 5a zeigt in Seitenschnitt und Draufsicht Solarkollektoren
auf ein Wintergartendach betriebsbereit montiert Funktion und Regelung wie Fig.l.
Fig. 6 zeigt im Schnitt ein Kleintreibhaus im betriebsbereiten Zustand,wobei die von dem Solarkollektor 17 austretende
Heißluft über Rohrleitung 14 mit Anschluß zum Festspeicher 13 durch Ventilator 9 transportiert, auch die Flußrichtung
umkehren läßt, zur Beheizung in der Winterzeit, und Anschluß über eine Luftbefeuchtungs einrichtung 15 durch den Erdbedeckten
Feststoffspeicher 13,welcher seine Wärme entsprechend
feucht an die Gartenerde überträgt und den Rest durch das hochgezogene Teil im Treibhausraum freigibt,um mit Frischluft
F gemischt den neuen Kreislauf zu beginnen. Temperaturfühler und Anzeiger 12 zur Überwachung und Regler 11 schaffen die
Vorbedingung für mehrmaliges säen und ernten im Jahr.
Fig. 7 zeigt das aufgehende Mauerwerk eines Grundriss, welches bei richtiger Bausteinwahl mit einem
Basaltsteinsplitt 25 gefüge als Feststoffspeicher 13 verwendet werden kann,mit Sicherheit alle Bedingungen eines
Wärmespeichers als Feststoffspeicher 13 erfüllt und eine maximale Wärmerückgewinnung in der Winterzeit erreichen
läßt, sodaß das Kellermauerwerk,das Erdgeschoßmauerwerk und auch der Deckenteil und das Dachteil,ohne jegliche Sonnenunterstützung,
nur über die Wärmerückgewinnung,das Winterhalbjahr mit Sicherheit über die Wärmepumpe P ausreichend
mit Heizungswärme und Warmwasserversorgung versorgen wird.
Fig. 8 zeigt eine Acrylwanne 1 mit beidseitiger Aufkantung 26 und Spannwulst 27 zur Aufnahme der Klemmleiste 22,welche
die Anschlußwanne 1 mitspannt und so eine absolut regendichte Dachaut durch Solarkollektoren 17 erreichen läßt. Die .festverspannte
Abstandsleiste 23 wird mit einer Sturmsicherung, Sturmhaken 21 an das Dachgebälk D befestigt.
Fig. 9 zeigt ein Solarkollektor 17 im Schnitt,deren Aluminiumwanne
1 oder auch verzinkte Stahlblechwanne 1 auf der innen-
G 91 13 Io4.9 - 8 - 44 4
seite mit aufgeklebten Basaltsplitt 25 versehen und mattschwarz beschichtet ein maximum an Strahlungswärme absorbiert
und an die vorbeistreichende Luft überträgt,am Dachgebälk D befestigt ist und für die Luftzuführung 5 und
Luftabführung 6 Rohranschlüsse für Ventilator 9 und Rohrleitung 14 zur Wärmepumpe P vorweist. Die Aufkantung an 1 oder Abstandsleiste 23 sind wie in Fig. 8 beschrieben mit der Acrylwanne 19 befestigt.
Luftabführung 6 Rohranschlüsse für Ventilator 9 und Rohrleitung 14 zur Wärmepumpe P vorweist. Die Aufkantung an 1 oder Abstandsleiste 23 sind wie in Fig. 8 beschrieben mit der Acrylwanne 19 befestigt.
Fig. Io zeigt ein Solarkollektor mit integriertem Feststoff
speicher 13 im Schnitt,deren Einsatz in Fig.4 dargestellt
ist,wobei der Solarkollektor 17 insbesondere die Aluminiumwanne 1 ohne Basaltsteinsplitt 25 ausgeführt,das
beliebige einschieben und entfernen einer Kupferrohrheizschlange 18 erlaubt, ist der Feststoffspeicher 13 dem die
Aufgabe der Wärmerückgewinnung für Abluft und sonstige
Wärmeverluste zukommt als selbständiges Montageteil mit
dem Solarkollektor 17 verbunden.
Wärmeverluste zukommt als selbständiges Montageteil mit
dem Solarkollektor 17 verbunden.
Fig. 11 und 11a zeigt Mauerwerkssteine für Innenwände 29 und Außenwände 3o mit den umlaufenden trapezförmigen
Vertiefungen 31, sowie die erste und letzte Steinschicht32 mit dem Luftkanal,sowie Anschluß für die Wärmepumpe P.
Vertiefungen 31, sowie die erste und letzte Steinschicht32 mit dem Luftkanal,sowie Anschluß für die Wärmepumpe P.
Natürlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele in
vielfacherweise konstruktiv änderbar,ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
vielfacherweise konstruktiv änderbar,ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
Auch kann bei Feststoffspeicher ein anderes Steinmaterial
verwendet werden,zum Beispiel Marmorsplitt oder Quarzsteinsplitt,was
dann auch die Quantität der Leistung steigert.
Auch kann der Solarkollektor allein leistungsstark sein,
aber niemals ohne Feststoffspeicher und ohne Wärmepumpe
die Erfindungsaufgabe erfüllen, ebensowenig schaffen dies der Feststoffspeicher und die Wärmepumpe alleine.
aber niemals ohne Feststoffspeicher und ohne Wärmepumpe
die Erfindungsaufgabe erfüllen, ebensowenig schaffen dies der Feststoffspeicher und die Wärmepumpe alleine.
Nur die Kombination:"Luft-Solarkollektor plus Feststoffspeicher
plus Wärmepumpe" wird jemals erreichen,das die
Sonnenenergie sehrwohl vermag die Umweltschädlinge Heizöl und Erdgas aus den Heizungsanlagen zu verbannen, der
Menschen und der Umwelt zu liebe und vielleicht auch dem
Frieden zu liebe.
Sonnenenergie sehrwohl vermag die Umweltschädlinge Heizöl und Erdgas aus den Heizungsanlagen zu verbannen, der
Menschen und der Umwelt zu liebe und vielleicht auch dem
Frieden zu liebe.
G 91 13 Io4.9 - 9 - 44 4
Bezugzeichenliste
1 Aluminiumwanne
2 Isolierung
3 Innenfläche
4 runde Öffnung
5 Rohrleitung-Luftzuführung
6 Rohrleitung Luftabführung
7 Isolierverglaste Abdeckung
8 Luftraum
9 Ventilator
10 Solarzellen für Ventilator
11 Reglereinheit
12 Temperaturanzeige
13 Feststoffspeicher
14 Rohrleitung
15 Luftbefeuchtungseinrichtung
16 Leitbleche zu 1
17 Solarkollektor
18 Kupferrohrheizschlange
19 Acrylglaswanne
20 Temperaturmeßfühler
21 Sturmhaken
22 Klemmleiste zu 19
23 Abstandsleiste zu
24 Luftdüsen
25 Basaltsteinsplitt
26 Aufkantung zu 19
27 Spannwulst zu 19
28 Luftschlitze zu
29 Innenwände = Heizwände zu
30 Außenwände = Speicher zu
31 umlaufende Vertiefung zu 29,3o zu
32 Luftkanal;1. und letzte Mauerwerksreihe zu 29,3o für
A Abluft [_Ansckluß P
B Duscheinrichtung
E Dacheindeckung
F Frischluft
G Geschoßdecke
P Wärmepumpe
R Dachhaut-Isolierung
U Umluft
W Wohnraum,Nutzraum
H Druckerhöhung
Claims (8)
1. Solaranlage = Solarkollektor + Feststoffspeicher +
+ Wärmepumpe = 1
Welche als ein geschlossener Kreislauf entsprechend der Nutzung durch leicht anbringbare Austausch und Zusatzeinrichtungen
sowie variabler Gestaltungsart den jeweiligen Verwendungszweck erfüllen läßt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Solarkollektor 17 aus vielen Acrylglaswannen 19 nebeneinander gereiht und ineinander gesteckt eine beliebig
große Fläche bedecken und in einfachster Form durch Abstandsleiste 23 justiert und befestigt und mittels
KlemmleisteZlverbinden läßt:
daß die bestehende Dacheindeckung E mattschwarz beschichtet als Unterteil des Solarkollektors 17 Anwendung findet;
daß ebenso eine mattschwarz beschichtete Aluminiumwanne 1 das Unterteil des Solarkollektor bildet:
daß jede dritte Acrylglaswanne 19 über eine Rohrleitung verbunden,in den Bereichen Lufteintritt und Heißluftaustritt
in einen Luftwärmetauscher einmünden,welcher im Feststoffspeicher
13 eingebettet,rundum von einer ausreichend bemessenen
Isolierung 2 umgeben ist.
daß sowohl die Rohrleitung- Luftzuführung 5 als auch Luftabführung
6 eine blockartige Reglereinheit 11 (Isolierblock für ZU und Ventilator 9 oder AUF für Betrieb
aufweisen;
daß eine Wärmepumpe P in den Luftwärmetauscher-Feststoffspeicher
13 integriert die abgekühlte Luft in eine Kühlbox ableitet;
daß alle Außenwände 3ovon einer dicken Vollwärmeschutz-Isolierung 2 umhüllt, innenseitig eine 2 cm dicke Isolierung
2 aufweisen, aus Schwerbetonmauersteinen mit mittig umlaufender Mauertaschenartiger Vertiefung 31 ausgebildet
bestehen und Anschlüsse für Abluft und Zirkulation A , sowie einen Luftkanal 32 aufweisen;
wände29
daß alle Innen aus Schwerbetonsteinen mit mittig umlaufender
Mauertaschenartiger Vertiefung 31 ausgebildet bestehen und Anschlüsse für Heißlufteintritt,sowie
einen Luftkanal aufweisen;
2. Solaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
G 91 13 loA.9 - 11 - 8
daß die beidseitig in Längsachse der Acrylglaswanne angeordneten Aufkantungen 26 am auslaufenden Ende nach
Innen geneigte Spannwulste 27aufweisen,welche mittels einer Klemmleiste 22 zwei nebeneinander liegende Acrylglaswannen
19 und die abstützende Abstandsleiste 23 verbinden läßt;
3. Solaranlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zur besseren Aufnahme der Strahlenwärme eine Basaltsteinsplittbeschichtung
25 auf die Aluminiumwanne 1 -Bodenfläche aufgebracht ist;
4. Solaranlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
daß die Aluminiumwanrie 1 in der Bodenfläche am Kopf- und am Fußende jeweils eine runde Öffnung A aufweisen
für die Aufnahme der Rohrleitung-Luftzuführung 5 und
Rohrleitung-Luftabführung 6, und das zur besseren Luftführung
im Bereich 5 und 6 Leitbleche 16 angebracht sind;
5. Solaranlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Basaltsteinsplitt gefüllter Feststoff- 13
speicher unmittelbar am Solarkollektor 17 befestigt ausreichend"isoliert 2 eine Notheizung mit Solarzellen
Io Stromspeisung zur Frostschutzsicherung aufweist;
6. Solaranlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steinreihe des aufgehenden Mauerwerkes
sowohl bei Außenwände 3o als auch bei Innenwände 29 durchgehende Rinnenartige Vertiefungen und in gleichen
Abständen folgend T-artige Anschlußsteine für den Anschluß der Wärmepumpenanschluß -Rohrverteiler P aufweisen
und das dieselben Anschlußsteine den Anschluß des höher liegenden Geschosses erlauben;
7. Solaranlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuchtungseinrichtung für Treibhäuser und
Wohn-Nutzräume aus einem geschlossenen Behälter mit Regenwasseranschluß und Überlaufsicherung ausgebildet
oberhalb des Wasserspiegels Luftein- und Luftaustritt-5 und 6 Rohlanschlüsse aufweist und im Feststoffspeicher
13 ein Drainrohr eingebettet ist deren Ausgang im Treibhausraum mündet,wobei die Überschußwärme mit
einem geregelten Rohrventilator 9,13 einer anderen Verwendung zugeführt wird.
8. Solaranlage nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet,
daßdie für Außen-^/,30 und Innenwände 29,#als Feststoffspeicher
13 benutzten Wände aus Basaltsteinsplitt25-beton mit Vielloch ausgebildet deren Auflageflächen
im Mauerwerksachse die mittigen Lochreihen durch einen halbrunde oder Trapezförmige3/ Ausnehmung durchgehend
verbindet und über die Wandfläche eine Netzartige S1 Luftströmung zuläßt,das gilt auch für marktübliche
Bausteine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9113104U DE9113104U1 (de) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | Solaranlage (Solarkollektor, Feststoffspeicher, Wärmepumpe) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9113104U DE9113104U1 (de) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | Solaranlage (Solarkollektor, Feststoffspeicher, Wärmepumpe) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9113104U1 true DE9113104U1 (de) | 1992-02-27 |
Family
ID=6872479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9113104U Expired - Lifetime DE9113104U1 (de) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | Solaranlage (Solarkollektor, Feststoffspeicher, Wärmepumpe) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9113104U1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4303156A1 (de) * | 1993-02-04 | 1994-08-25 | Heinz Hapke | SolAir-Kollektoranlage für Warm- und Heißlufterzeugung |
EP0931986A2 (de) | 1998-01-23 | 1999-07-28 | Andreas Kopatschek | Solarenergieversorgte Heiz- und Warmwasseranlage für Gebäude |
DE102006046623A1 (de) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Puren Gmbh | Dachvorrichtung |
US10505492B2 (en) | 2016-02-12 | 2019-12-10 | Solarcity Corporation | Building integrated photovoltaic roofing assemblies and associated systems and methods |
-
1991
- 1991-10-22 DE DE9113104U patent/DE9113104U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4303156A1 (de) * | 1993-02-04 | 1994-08-25 | Heinz Hapke | SolAir-Kollektoranlage für Warm- und Heißlufterzeugung |
EP0931986A2 (de) | 1998-01-23 | 1999-07-28 | Andreas Kopatschek | Solarenergieversorgte Heiz- und Warmwasseranlage für Gebäude |
DE102006046623A1 (de) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Puren Gmbh | Dachvorrichtung |
US10505492B2 (en) | 2016-02-12 | 2019-12-10 | Solarcity Corporation | Building integrated photovoltaic roofing assemblies and associated systems and methods |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0850388B1 (de) | Energieanlage für gebäude | |
US20110214364A1 (en) | Building with integrated natural systems | |
DE4134749A1 (de) | Solaranlage = solarkollektor + feststoffspeicher + waermepumpe = 1 | |
US4331128A (en) | Climate-controlled building | |
DE10023424A1 (de) | Anlage zur Erzeugung elektrischer Energie aus Sonnenenergie | |
DE19902587A1 (de) | Solarenergieversorgte Heiz- und Warmwasseranlage für Gebäude | |
DE3740618C2 (de) | ||
DE2547387C2 (de) | Einrichtung zum Heizen bzw. Kühlen von Räumen eines Gebäudes | |
EP0041658A2 (de) | Anordnung zum Heizen oder Kühlen von klimatisierten Räumen in Wohnungen, Gewächshäusern oder dergleichen | |
DE9113104U1 (de) | Solaranlage (Solarkollektor, Feststoffspeicher, Wärmepumpe) | |
DE202023104897U1 (de) | Modulares Fassadensystem und Gebäudekonstruktion | |
WO1999042766A1 (de) | Anordnung zum aufnehmen von solarenergie an gebäuden | |
DE3943405A1 (de) | Anlage zur gebaeude- oder behaelterisolierung mittels sonnenenergie oder abwaerme | |
DE10054607A1 (de) | Niedrigenergiegebäude | |
DE3227899A1 (de) | Bau- und/oder betriebsweise zur verbesserung der energienutzung | |
DE3006905A1 (de) | Energieabsorberanlage | |
DE3006083C1 (de) | Klima-Gewaechshaus | |
EP0151993B1 (de) | Raumabschliessendes Bauteil für ein Gebäude | |
DE3230371C1 (de) | Wärmepumpenheizung | |
DE3112498A1 (de) | Heizungsanlage zur raumbeheizung und/oder warmwasserbereitung mit einer waermepumpe | |
DE102008052184A1 (de) | Das ressourcensparende Raumklima in Bauten | |
DE2512475A1 (de) | Heizungsanlage zur nutzung der sonnenenergie | |
CN1309216A (zh) | 屋面种植技术的设计与施工 | |
EP0750165B1 (de) | Wärmedämmverbundsystem | |
DE19521794C1 (de) | Dach, Boden und/oder Außenwand eines Gebäudes |