DE9114555U1 - Solar collector - Google Patents
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Description
ö Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1 mit einem Eindeckrahmen und Randstreifen zur Halterung des Sonnenkollektors . ö The present invention relates to a solar collector according to the preamble of claim 1 with a covering frame and edge strips for holding the solar collector.
Sonnenkollektoren dienen zur Gewinnung von Wärmeenergie für eine Gebäude-, Brauchwasser- oder Schwimmbadbeheizung .Solar collectors are used to generate heat energy for heating buildings, domestic water or swimming pools.
Ein gattungsgemäßer Sonnenkollektor ist aus dem deutsehen Gebrauchsmuster 79 30 234 bekannt.A solar collector of this type is known from the German utility model 79 30 234.
Als nachteilig wird bei diesem bekannten Sonnenkollektor angesehen, daß unterhalb der Isolationsschicht eine als Boden dienende Kunststoffplatte erforderlich ist, die die Isolationsschicht unterstützt, was einen hohen Montageaufwand zur Folge hat.A disadvantage of this known solar collector is that a plastic plate is required underneath the insulation layer to serve as a base, which supports the insulation layer, which results in high installation costs.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Sonnenkollektor zu schaffen, bei dem auf diese Kunststoffplatte verzichtet wird, wobei dennoch eine gute Anpassung der Isolationsschicht an die bevorzugt konturierte Unterseite des Absorbers sichergestellt und ein verringerter Montageaufwand erreicht wird.The object of the present invention is to create a solar collector in which this plastic plate is dispensed with, while nevertheless ensuring a good adaptation of the insulation layer to the preferably contoured underside of the absorber and achieving a reduced assembly effort.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen gattungsgemäßen Sonnenkollektor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Schutzanspruches 1.The problem is solved by a generic solar collector with the characteristic features of claim 1.
Vorteilhaft wird der selbsttragende, die Isolationsschicht bildende Körper aus Hartschaumstoff hergestellt und die weitere Isolierschicht aus gepreßter Mineralwolle. Die Mineralwolle ist üblicherweise temperaturfestIt is advantageous if the self-supporting body forming the insulation layer is made of rigid foam and the other insulation layer is made of pressed mineral wool. Mineral wool is usually temperature-resistant
— 2 ——2—
für die im Sonnenkollektor auftretenden Temperaturen, die bis etwa 2000C reichen.for the temperatures occurring in the solar collector, which reach up to about 200 0 C.
Die Mineralwolle sorgt für eine problemlose Anpassung der Isolierschicht an die Kontur des Absorbers. Zusätzlich
ist vorteilhaft auf der Oberseite der Mineralwollelage noch ein vorteilhaft dunkel bis schwarz eingefärbtes
Glasvlies aufgelegt, welches im wesentlichen dazu dient, die zwischen nebeneinander parallel liegenden Ab-1^
sorberstreifen sichtbare unterliegende Mineralwollelage optisch zu kaschieren. Deshalb ist auch die dunkle bzw.
schwarze Einfärbung des Glasvlieses vorgesehen, die dann im wesentlichen der Farbe der Absorberoberfläche entspricht
.
15The mineral wool ensures that the insulation layer adapts easily to the contour of the absorber. In addition, a dark to black colored glass fleece is placed on top of the mineral wool layer, which essentially serves to optically conceal the underlying mineral wool layer that is visible between parallel absorber strips. This is why the dark or black coloring of the glass fleece is also provided, which then essentially corresponds to the color of the absorber surface.
15
Weiter ist vorteilhaft die Schrägstellung der Auflage im Inneren des Sonnenkollektors vorgesehen, wobei die Auflage einerseits an ihrer Oberseite den Absorber an dessen Randbereich trägt und an ihrer Unterseite einen keilförmigen Zwischenraum bildet, der das Eindrücken des Randbereiches der Mineralwollelage und der gegebenenfalls vorhandenen Glasvlieslage erleichtert. Außerdem wird durch diese Keilform eine für den Halt der Mineralwollelage ausreichende Klemmwirkung erzielt. Da die hier verwendete Hartschaumplatte selbsttragend ist, ist unterseitig eine Platte als Boden nicht erforderlich.It is also advantageous to have the support inclined inside the solar collector, with the support supporting the absorber on its edge area on the one hand and forming a wedge-shaped gap on its underside, which makes it easier to press in the edge area of the mineral wool layer and the glass fleece layer, if present. In addition, this wedge shape creates a clamping effect sufficient to hold the mineral wool layer in place. Since the rigid foam board used here is self-supporting, a board as a base on the underside is not required.
Zum Schutz der Hartschaumplatte gegen Beschädigung kann diese vorteilhaft ober- und/oder unterseitig mit Kunststoff- und/oder Metallfolie kaschiert sein.To protect the rigid foam board against damage, it can be advantageously laminated on the top and/or bottom with plastic and/or metal foil.
Im Randbereich der Hartschaumplatt verlaufen durch diese vorteilhaft Be- und Entlüftungskanäle, die ein Beschlagen der Glasabdeckung des Kollektors verhindern. Eine bei Sonnenkollektoren sonst häufig vorgesehene und sehr aufwendige Evakuierung ist hier nicht erforderlich.Ventilation channels run through the edge of the rigid foam board, which prevent the glass cover of the collector from fogging up. The very complex evacuation system that is often required for solar collectors is not required here.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiter einen Eindeckrahmen zur Halterung des Sonnenkollektors.The present invention further relates to a cover frame for supporting the solar collector.
Bekannte Eindeckrahmen weisen vier etwa rechteckförmig angeordnete Rahmenwände auf, die beabstandet um die Seitenwände des Sonnenkollektors herum angeordnet und an ihren Enden miteinander verbunden sind, wobei die Rahmenwände etwa parallel zu den Seitenwänden verlaufen und mit ihren oberen Längskanten in das Winkelprofil des Sonnenkollektors hineinragen, wobei ihre unteren Längskanten jeweils etwa rechtwinklig nach au3en abgewinkelte Flanschabschnitte aufweisen. Bei dem beanspruchten Eindeckrahmen ist vorgesehen, daß ein erster Flanschabschnitt eine schräg nach oben einwärts verlaufende Außenkante aufweist, daß ein zweiter, an den ersten angrenzender Flanschabschnitt einen etwa senkrecht nach oben verlaufenden Ansatz aufweist, der an seinem oberen Ende nach außen zur Bildung eines Falzes umgebogen ist, und daß ein dritter dem zweiten gegenüberliegender Flanschabschnitt einen etwa senkrecht nach oben verlaufenden Ansatz aufweist.Known cover frames have four frame walls arranged in an approximately rectangular shape, which are arranged at a distance around the side walls of the solar collector and are connected to one another at their ends, with the frame walls running approximately parallel to the side walls and with their upper longitudinal edges protruding into the angle profile of the solar collector, with their lower longitudinal edges each having flange sections angled outwards at approximately right angles. In the cover frame claimed, it is provided that a first flange section has an outer edge running obliquely upwards and inwards, that a second flange section adjacent to the first has an approximately vertically upwardly extending shoulder which is bent outwards at its upper end to form a fold, and that a third flange section opposite the second has an approximately vertically upwardly extending shoulder.
Je ein Eindeckrahmen dient zur Aufnahme eines Sonnenkollektors, wobei der Eindeckrahmen als vorgefertigtes Teil den Kollektor an allen vier Seiten abdichtet und mit diesem zusammen beispielsweise in eine Dachfläche als Teil der Dachhaut montiert wird. Dabei sind die Eindeckrahmen sowohl einzeln verwendbar als auch nebeneinander und übereinander anreihbar. Hierzu sind die Eindeckrahmen umlaufend an ihren flanschartig ausgebildeten Rändern mit Falzverbindungen ausgestattet, mittels welcher dann an Ort und Stelle die Verbindung der vorgefertigten Eindeckrahmen erfolgt.Each cover frame is used to accommodate a solar collector, whereby the cover frame is a prefabricated part that seals the collector on all four sides and is mounted together with it, for example, in a roof area as part of the roof covering. The cover frames can be used individually or arranged next to and on top of each other. For this purpose, the cover frames are equipped with seam connections all around their flange-like edges, which are then used to connect the prefabricated cover frames on site.
Vorteilhaft ist hierzu vorgesehen, daß die Wandstärke des Ansatzes etwa gleich der Spaltbreite des Falzes ist und daß die Höhe des Ansatzes etwa gleich der InnenhöheIt is advantageous for the wall thickness of the extension to be approximately equal to the gap width of the fold and for the height of the extension to be approximately equal to the internal height
des Falzes ist. Zur Bildung glatter, verstärkter und griffsicherer Kanten ist weiter vorteilhaft vorgesehen, daß ein vierter Flanschabschnitt an seinem freien Ende umgefalzt ist und daß die Rahmenwände an ihren oberen Längskanten umgefalzt sind.of the fold. To form smooth, reinforced and non-slip edges, it is further advantageously provided that a fourth flange section is folded over at its free end and that the frame walls are folded over at their upper longitudinal edges.
Schließt sich an den Eindeckrahmen ein weiterer Eindeckrahmen an, so werden an den Längsrändern erste und zweite Randstreifen mit Falzrändern an der Innenkante und schräg nach oben einwärts gebogener Außenkante angebracht. Diese Randstreifen ragen im Einbauzustand unter die vorhandene Dacheindeckung, üblicherweise Dachpfannen. Zum Schutz vor einem Eindringen von Flugschnee oder Schlagregen unter die Dachpfannen können die Randstreifen mit Schaumstoffstreifen versehen sein, die in der Längsrichtung verlaufen und von der Grundfläche der Randstreifen aufragen, so daß sie im Einbauzustand mit ausreichender Pressung an der Unterseite der benachbarten Dachpfanne anliegen.If another roofing frame is attached to the roofing frame, first and second edge strips are attached to the longitudinal edges with folded edges on the inner edge and an outer edge that is bent diagonally upwards and inwards. When installed, these edge strips extend under the existing roof covering, usually roof tiles. To protect against drifting snow or driving rain penetrating under the roof tiles, the edge strips can be provided with foam strips that run lengthwise and extend from the base of the edge strips so that when installed, they rest against the underside of the adjacent roof tile with sufficient pressure.
Die Halterung der Eindeckrahmen auf der hölzernen Dachunterkonstruktion erfolgt vorzugsweise mittels eines entsprechend gebogenen, die Dachlatte umgreifenden sowie hinter den widerhakenartig abgekanten Randstreifen am oberen Ende des Eindeckrahmens greifenden Hakenblechs.The mounting of the flashing frames on the wooden roof substructure is preferably done by means of a suitably bent hook plate that surrounds the roof batten and grips behind the barbed edge strip at the upper end of the flashing frame.
Der mit dem Sonnenkollektorrahmen in Eingriff gelangende umlaufende obere Rand des Eindeckrahmens ist zur Verstärkung einmal umgefalzt und drückt sich im zusammengebauten Zustand in die Moosgummischicht in dem nach außen vorragenden, im Querschnitt rechtwinkligen Profilteil des Kollektorrahmens.The upper edge of the cover frame that engages with the solar collector frame is folded over once for reinforcement and, when assembled, presses into the foam rubber layer in the outward-protruding, rectangular-cross-section profile part of the collector frame.
Der Eindeckrahmen ist bevorzugt aus verzinktem Stahlblech gefertigt, er kann aber auch aus Edelstahlblech, Aluminium, Kupfer oder sonstigem korrosionsfesten und ausreichend tragfähigen Material bestehen. Zur Verwendung kommt dieser Eindeckrahmen insbesondere bei Anord-The cover frame is preferably made of galvanized sheet steel, but it can also be made of stainless steel, aluminium, copper or other corrosion-resistant and sufficiently load-bearing material. This cover frame is used in particular for arrangements
nung des Kollektors in der Dacheindeckung, d.h. als Teil der Dachhaut. Verwendbar ist aber auch für Überdachanordnungen parallel zu einem geneigten Dach oder bei Aufstellung mittels Ständern auf Flachdächern.The collector is installed in the roof covering, i.e. as part of the roof skin. It can also be used for roof-mounted arrangements parallel to a sloping roof or when installed using stands on flat roofs.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Sie zeigt inThe invention will now be explained in more detail using an embodiment in a schematic drawing. It shows in
Figur 1 einen Querschnitt durch den Randbereich einesFigure 1 shows a cross section through the edge area of a
erfindungsgemäßen Sonnenkollektors, insolar collector according to the invention, in
Figur 2 eine Draufsicht auf zwei übereinanderliegende Reihen von Eindeckrahmen mit Randstreifen, in 15Figure 2 is a plan view of two superimposed rows of flashings with edge strips, in 15
Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Figur 2, und inFigure 3 is a section along the line II-II in Figure 2, and in
Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Figur 2.Figure 4 shows a section along the line III-III in Figure 2.
Mit Bezugnahme auf Figur 1 weist ein Sonnenkollektor 1 eine in einem Gehäuse 2 angeordnete Isolierschicht 9, eine darauf angeordnete weitere Isolierschicht 10 und eine darauf angeordnete dritte Isolierschicht 11 auf. Auf der dritten Isolierschicht ist ein Kanäle ausbildender Absorber 6 und von diesem beabstandet eine Glasabdeckung 4 angeordnet.With reference to Figure 1, a solar collector 1 has an insulating layer 9 arranged in a housing 2, another insulating layer 10 arranged thereon and a third insulating layer 11 arranged thereon. An absorber 6 forming channels is arranged on the third insulating layer and a glass cover 4 is arranged at a distance from it.
Die im wesentlichen senkrecht verlaufende Seitenwand des Gehäuses 2 ist im Bereich ihrer Oberkante senkrecht nach innen abgewinkelt und bildet eine Auflage 3 für die Glasabdeckung 4. Zwischen der Auflage 3 und der Glasabdeckung 4 ist eine Gummidichtung 13 angeordnet. Weiterhin ist zur Abdichtung in der durch eine vorspringende Kante 7 gebildeten Nut eine umlaufende Silikondichtung angebracht.The essentially vertical side wall of the housing 2 is angled vertically inwards in the area of its upper edge and forms a support 3 for the glass cover 4. A rubber seal 13 is arranged between the support 3 and the glass cover 4. Furthermore, a circumferential silicone seal is attached in the groove formed by a protruding edge 7 for sealing.
Die Seitenwand 12 ist am Rand der Auflage 3 senkrecht nach unten abgewinkelt, dann knapp über der Isolierschicht 10 entgegengesetzt abgewinkelt und verläuft von da schräg aufwärts nach innen. Hierdurch wird oberseitig eine Auflage 5 für den Absorber 6 und unterseitig einThe side wall 12 is angled vertically downwards at the edge of the support 3, then angled in the opposite direction just above the insulation layer 10 and runs from there diagonally upwards inwards. This creates a support 5 for the absorber 6 on the top and a
keilförmiger Klemmspalt für die Isolierschichten 10 und 11 gebildet. Der Absorber 6 weist Kanäle auf, in denen ein Wärmeübertragungsmedium zirkuliert. Er ist ferner mit Anschlußstutzen 14 für die Zu- bzw. Abführung des 1^ Wärmeübertragungsmediums ausgestattet.wedge-shaped clamping gap is formed for the insulating layers 10 and 11. The absorber 6 has channels in which a heat transfer medium circulates. It is also equipped with connecting pieces 14 for the supply and removal of the 1 ^ heat transfer medium.
Ein Lüftungskanal 16 verbindet die Atmosphäre mit dem Raum zwischen Glasplatte 4 und Absorber 6, wozu im geeigneten Innenbereich des Gehäuses 12 mindestens eine öffnung 17 vorgesehen ist. Dieser Lüftungskanal 16 kann zur Filterung der ein- und ausströmenden Luft mit kleinen Filtern oder auch mit Molekularsieben zur Trocknung der Luft ausgerüstet sein.A ventilation duct 16 connects the atmosphere with the space between the glass plate 4 and the absorber 6, for which purpose at least one opening 17 is provided in the appropriate interior area of the housing 12. This ventilation duct 16 can be equipped with small filters to filter the incoming and outgoing air or with molecular sieves to dry the air.
Auf der Außenseite der Seitenwände 12 ist ein nach unten gerichtetes Winkelprofil 8 angeordnet, das mit den Seitenwänden 12 einstückig ist. Das Winkelprofil 8 greift über einen Eindeckrahmen 20, der zur Befestigung des Sonnenkollektors dient. Da dieser Eindeckrahmen 20 üblicherweise aus Metall besteht, ist zur Herabsetzung von Wärmeverlusten zwischen dem Winkelprofil 8 und dem Rahmen 20 ein Moosgummiprofil 15 angeordnet. Die Seitenwände des Gehäuses bestehen aus einem gezogenen Profil aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK), das auf Gehrung geschnitten und zu einem vierseitigen Rahmen verbunden ist. Dieser Werkstoff besteht z.B. zu 70% aus Glasfasern und zu 30% aus Harz, wobei der thermische Ausdehnungskoeffizient dem von Glas entspricht. Die Wärmeleitfähigkeit dieses Materials ist zudem vorteilhaft niedrig.On the outside of the side walls 12 there is a downward-facing angle profile 8 which is integral with the side walls 12. The angle profile 8 extends over a cover frame 20 which is used to attach the solar collector. Since this cover frame 20 is usually made of metal, a foam rubber profile 15 is arranged between the angle profile 8 and the frame 20 to reduce heat losses. The side walls of the housing consist of a drawn profile made of glass fiber reinforced plastic (GRP) which is mitred and connected to form a four-sided frame. This material consists, for example, of 70% glass fiber and 30% resin, whereby the thermal expansion coefficient corresponds to that of glass. The thermal conductivity of this material is also advantageously low.
Mit Bezugnahme auf Figur 2 sind zwei übereinanderliegende Reihen von Eindeckrahmen 20 mit ersten RandstreifenWith reference to Figure 2, two superimposed rows of flashings 20 with first edge strips
30 und zweiten Randstreifen 40 dargestellt.30 and second edge strip 40.
In Figur 3 ist der Eindeckrahmen 20 mit einem aufrechtstehenden Falz 21 auf dem linken Rand und einem aufgebogenen Ansatz 22 auf dem rechten Rand dargestellt, wobei die obere Kante 23 des Eindeckrahmens nach innen umgefalzt ist.In Figure 3, the flashing frame 20 is shown with an upright fold 21 on the left edge and a bent-up projection 22 on the right edge, with the upper edge 23 of the flashing frame folded inwards.
Den Falz 21 untergreift ein aufrecht stehender Ansatz 31 des ersten Randstreifens 30 zur Bildung einer formschlüssigen
Verbindung. Der andere Rand des ersten Randstreifens 30 ist zu einer schräng nach oben einwärts weisenden
Außenkante 32 geformt. Oberhalb der Außenkante 32
ist eine Dachpfanne 50 angedeutet.
15An upright projection 31 of the first edge strip 30 engages under the fold 21 to form a positive connection. The other edge of the first edge strip 30 is formed into an outer edge 32 pointing obliquely upwards and inwards. Above the outer edge 32
a roof tile 50 is indicated.
15
Den aufgebogenen Ansatz 22 umgreift ein Falz 41 des zweiten Randstreifens 40. An der rechten Seite des zweiten
Randstreifens 40 ist eine schräg nach oben einwärts verlaufende
Außenkante 42 angeformt. Auf den Randstreifen
30 und 40 ist je ein Dichtungsstreifen 60 angedeutet.The bent-up projection 22 is surrounded by a fold 41 of the second edge strip 40. On the right side of the second
An outer edge 42 running obliquely upwards and inwards is formed on the edge strip 40. On the edge strip
A sealing strip 60 is indicated at 30 and 40.
Mit Bezugnahme auf Figur 4 weist ein Eindeckrahmen 20 an seinem oberen Rand eine schräg nach einwärts verlaufende Außenkante 24 auf, die von einem Hakenblech 70 hinter-With reference to Figure 4, a flashing frame 20 has at its upper edge an obliquely inwardly extending outer edge 24 which is secured behind by a hook plate 70.
griffen wird, welches wiederum an einer in der Figur angedeuteten Dachlatte 80 befestigt ist. An seinem unteren Rand besitzt jeder Eindeckrahmen 20 einen nach unten und hinten umgekanteten Falzrand 25, der bei Anordnung zweier Eindeckrahmen 20 übereinander zusammen mit der Außenkante 24 des benachbarten Eindeckrahmens 20 eine Falzverbindung bildet. An dem unteren Eindeckrahmen 20, an den sich nach unten hin kein weiterer Eindeckrahmen anschließt, wird der Falzrand 25 einfach flachgedrückt und es wird hier mittels einer an sich bekannten Bleischürze 90 ein dichter Abschluß an die nach unten hin nachfolgenden Dachpfannen 50 hergestellt.which in turn is attached to a roof batten 80 indicated in the figure. On its lower edge, each flashing frame 20 has a folded edge 25 which is bent downwards and backwards and which, when two flashing frames 20 are arranged one above the other, forms a folded connection together with the outer edge 24 of the adjacent flashing frame 20. On the lower flashing frame 20, which is not connected to another flashing frame at the bottom, the folded edge 25 is simply pressed flat and a tight seal is created here with the roof tiles 50 which follow downwards by means of a lead apron 90 which is known per se.
Claims (18)
(6) und einer oberhalb des Absorbers (6) beabstandet1. Solar collector with an insulation layer arranged in a housing, an absorber arranged on the insulation layer and forming channels
(6) and one above the absorber (6)
nach innen abgewinkelt sind und eine Auflage (3) für die Glasabdeckung (4) bilden, am Rand dieser AuflageHousing (2) in the area of its upper edge vertically
are angled inwards and form a support (3) for the glass cover (4), at the edge of this support
dadurch gekennzeichnet,angled inwards, forming a support (5) and a frame for the absorber (6),
characterized,
gefertigt ist.made of rigid foam or pressed insulating material
is manufactured.
5is arranged.
5
20Aluminium foil, laminated.
20
Außenkante (24) aufweist, daß ein zweiter, an dencharacterized in that a first flange portion has an obliquely upwardly inwardly extending
outer edge (24) that a second, to the
zweiten gegenüberliegender Flanschabschnitt einenfirst adjacent flange section has an approximately vertically upwardly extending shoulder which is bent outwards at its upper end to form a fold (21), and that a third,
second opposite flange section a
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