DE19808505A1 - Vorrichtung zur Gewinnung und Nutzung solarer Energie - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung und Nutzung von solarer Energie, insbesondere eine thermische Solarzelle in Kombination mit einer Lüf­ tungsanlage mit Wärmerückgewinnung, mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Aus dem Stand der Technik bekannte thermische oder photo­ voltaische Solarzellen zur Gewinnung von solarer Energie umfassen beispielsweise eine auf einer Dachschräge vor­ gesehene thermische oder photovoltaische Solarzelle.

Derartige Vorrichtungen zur Gewinnung solarer Energie wei­ sen insbesondere den Nachteil auf, daß auf der Solarzelle aufliegender Schnee oder darauf befindliches Eis eine deutliche Herabsetzung des Wirkungsgrades der Solarzelle zur Folge haben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereit­ stellung einer Vorrichtung zur Gewinnung von solarer Ener­ gie, welche selbst nach heftigen Schneefällen oder Verei­ sungen innerhalb kürzester Zeit wieder ihren vollen Wir­ kungsgrad entfaltet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsge­ mäßen Vorrichtung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unter­ ansprüche.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Abb. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine auf einem Hausdach installierte erfindungsgemäße Vorrichtung zur Gewinnung von solarer Energie mit einer Lüftungsanlage und Wärmerückgewinnung,

Abb. 2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße thermische Solarzelle,

Abb. 3 einen Querschnitt durch ein zwischenbelüfte­ tes Kastenfenster,

Abb. 4 einen Querschnitt durch eine weitere Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen thermischen Solarzelle,

Abb. 5 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer auf einem Hausdach instal­ lierten erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Gewinnung von solarer Energie mit einer Lüftungsanlage und zusätzlicher Heizung.

Wie aus Abb. 1 deutlich hervorgeht, liegt ein beson­ deres Merkmal der vorliegenden Erfindung darin, daß ein aus einem zu erwärmenden Objekt (13) herausgeführter war­ mer Abluftstrom (9) in einer lichtdurchlässigen Führung (1) an der Oberseite und/oder an der Unterseite eines So­ larwärmegewinnungselements (3, 39), insbesondere eines Ab­ sorberraums (3), entlangfließt.

Das Solarwärmegewinnungselement (3, 39) wird folglich so­ wohl durch die durch die lichtdurchlässige Führung (1) einfallende Lichtenergie als auch durch die an der Ober­ seite und/oder an der Unterseite des Solarwärmegewinnung­ selements (3, 39) entlangstreichende warme Abluft (9) er­ wärmt.

Vorteilhafterweise wird ferner auf der Oberseite der lichtdurchlässigen Führung (1) des warmen Abluftstromes (9) aufliegender Schnee oder dort befindliches Eis unter einer erheblichen Verbesserung des Wirkungsgrades des So­ larwärmegewinnungselements (3, 39) automatisch und nach kurzer Zeit durch die Wärme der Abluft (9) abgeschmolzen.

Das Solarwärmegewinnungselement (3, 39) wird in der Regel von einem gasförmigen oder flüssigen Wärmeträgermedium (15, 16) durchspült. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Solarwärmegewinnungselement (3, 39) in Form eines geschlossenen Kreislaufs (14) ausgelegt. Mindestens ein Wärmetauscher (17), mit oder ohne vor- oder nachgeschalte­ ter Wärmepumpe (19), steht dann mit dem Solarwärmegewin­ nungselement (3, 39) in Verbindung.

Alternativ oder zusätzlich hierzu kann das Wärmeträgerme­ dium (15, 16) nach dem Durchlaufen des Solarwärmegewin­ nungselements (3, 39), gegebenenfalls auch unter Verzicht auf eine Passage des Wärmetauschers (17, 25) unmittelbar das zu erwärmende Objekt (13) beheizen.

Vorzugsweise wird das Wärmeträgermedium (15, 16) nach der Passage des Solarwärmegewinnungselements (3, 39) jedoch mindestens einem Wärmetauscher (17, 25) zugeleitet und dann direkt in die zu temperierenden Räume (13) und/oder in ein Wärmereservoir (24) eingeleitet.

Bei dem Wärmetauscher (17, 25) kann es sich beispielsweise um einen Rohrbündelwärmetauscher handeln, bei welchem ein oder mehrere Rohre innerhalb und/oder außerhalb eines ho­ rizontalen Rohres zur Durchführung des Wärmeträgermediums (15, 16) vorgesehen sind.

Das Wärmeträgermedium (18) des Wärmeträgermedium-Kreis­ laufs (31), welcher vom Wärmetauscher (17) ausgehend bei­ spielsweise in Richtung des Wärmereservoirs (24) verläuft, ist vorzugsweise flüssig und beispielsweise Wasser. Das die Wärme von dem Wärmetauscher (17) in der Regel ab­ transportierende Wärmeträgermedium (18) kann jedoch auch beispielsweise in Form warmer Luft das zu erwärmende Ob­ jekt (13) unmittelbar beheizen.

Alternativ oder zusätzlich hierzu kann das Wärmeträger­ medium (18) erst nach der Passage eines weiteren Wärme­ tauschers (25) zur Entnahme überschüssiger Wärme und/oder zur Zufuhr von Wärme aus einem Wärmereservoir (24), er­ wärmt oder abgekühlt dem Objekt (13) zugeführt werden.

Vorzugsweise wird das in dem Wärmetauscher (17) erhitzte Wärmeträgermedium (18) in einem geschlossenen Kreislauf (31) in ein Wärmereservoir (24) zur Speicherung der Wärme eingeleitet.

Von besonderem Vorteil ist im Falle der vorliegenden Er­ findung, daß das gesamte erfindungsgemaße Solarwärmegewin­ nungselement (3, 39) aus industriell vorgefertigten Panee­ len, beispielsweise mit einer Feldgröße von 6 m Länge und 1 in Breite, bestehen kann.

Derartige industriell vorgefertigte paneelartige Solarwär­ megewinnungselemente (3, 39) sind unmittelbar nach der Ver­ legung mit einem Autokran betriebsbereit.

Da sämtliche funktionellen Bestandteile schon bei der in­ dustriellen Fertigung unter besonders rationellen Bedin­ gungen in die Paneele integriert werden können, ist die Herstellung und Montage der erfindungsgemäßen Solarwärme­ gewinnungselemente (3, 39) ausgesprochen schnell und ko­ stengünstig.

Beispiele für in die erfindungsgemäßen Solarwärmegewin­ nungselemente (3, 39) insbesondere bei industrieller Vor­ fertigung bereits integrierbare Bestandteile sind eine transparente Dachhaut, einschließlich Wärmetauscher, schwarzem Absorber, Luftsammelkanäle (43) und Luftumlen­ kung, Abflußkanäle für Kondenswasser und Isolierung des Hausdaches.

In bevorzugten Ausführungsformen steht das Solarwärmege­ winnungselement (3, 39) schräg und ist auf der Außenseite eines Daches oder in dieses integriert vorgesehen.

Selbstverständlich ist es jedoch möglich, das Solarwärme­ gewinnungselement (3, 39) horizontal auszurichten.

Insbesondere bei diffusen Lichtverhältnissen (42) führt eine horizontale Ausrichtung des Solarwärmegewinnungsele­ ments (3, 39) selbst im Vergleich zu einem in Richtung der wolkenverhangenen Sonne geneigten Solarwärmegewinnungsele­ ment (3, 39) zu einer höheren Leistungsaufnahme.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein zu erwärmender Zuluftstrom (16) dem schrägstehenden Solarwär­ megewinnungselement (3, 39) im oberen Bereich von der Un­ terseite her zugeführt. Die zu erwärmende Zuluft (16) strömt dann an der Unterseite des Lichtabsorbers (2) nach unten entlang. Im tiefliegendsten Abschnitt des Solarwär­ megewinnungselementes (3, 39) wird der Zuluftstrom (16) nach oben umgelenkt und anschließend entlang der Oberseite des Lichtabsorbers (2) wieder nach oben zurückgeführt. Bei seitlicher Betrachtung kann sich der Weg der Zuluft (16) innerhalb des erfindungsgemäßen Solarwärmegewinnungsele­ ments (3, 39) demnach im wesentlichen in Form eines Buch­ stabens "U" darstellen, dessen unterer, horizontaler Schenkel im Vergleich zur Länge der beiden vertikalen, seitlichen Schenkel deutlich verkürzt ist.

Die erwärmte Zuluft (16) verläßt im oberen Bereich das schrägstehende Solarwärmegewinnungselement und wird entwe­ der direkt dem zu erwärmenden Objekt (13) zugeführt oder einem oder mehreren weiteren, auf der gleichen oder auf der gegenüberliegenden Dachseite befindlichen, baugleichen Solarwärmegewinnungselementen (3, 39) zugeführt, welche sie in analoger Weise durchströmt.

Die Zuführung der bereits von einem ersten Solarwärmege­ winnungselement (3, 39) auf der einen Dachseite vorgewärm­ ten Zuluft (16) zu einem weiteren, im wesentlichen bau­ gleichen Solarwärmegewinnungselement (3, 39) auf der ge­ genüberliegenden Dachseite erfolgt insbesondere zu dem Zwecke einer weiteren Aufheizung des Zuluftstroms (16).

Wie insbesondere in Abb. 5 dargestellt, kann bei­ spielsweise mindestens ein Wärmetauscher (25) zur Entnahme überschüssiger Wärme und/oder zur Zufuhr von Wärme in dem Zuluftstrom (16) nach der Passage eines zweiten Solarwär­ megewinnungselementes (3, 39) und vor dessen Eintritt in den mindestens einen zu temperierenden Raum (13) vorgese­ hen sein.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mindestens 2 Solarwärmegewinnungselementen (3, 39) auf den gegenüberliegenden Dachseiten ist darin zu sehen, daß insbesondere auch die Energie diffuser Sonnenstrahlung na­ hezu vollständig zur Erwärmung der Zuluft (16) genutzt werden kann.

Erfindungsgemäß können sämtliche Dächer unabhängig von ihrer Neigungsrichtung mit den erfindungsgemäßen Solarwärme­ gewinnungselementen (3, 39) belegt werden, also auch das Norddach beziehungsweise das Ost/West-Dach.

In besonders bevorzugten Ausführungsformen wird die zu er­ wärmende Zuluft zuerst über das am Nord- beziehungsweise Ost/West-Dach befindliche Solarwärmegewinnungselement (3, 39) und nachfolgend über das am Süd- bzw. West/Ost-Dach befindliche Solarwärmegewinnungselement (3, 39) geführt.

Von besonderem Vorteil ist im Falle einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Abb. 5, daß die kalte, sauerstoffreiche Zuluft (16) Tag und Nacht, auch im Winter, vorgewärmt wird:
In kalten Winternächten wärmt beispielsweise die aus dem Dachboden aufsteigende Restwärme bereits die nach unten abfließende Zuluft (16). An kalten Wintertagen bei Wolken führt die diffuse Strahlung (42) zu einer zusätzlichen Er­ höhung der Temperatur der Zuluft (16) um etwa 8°C auf beiden Dachseiten, selbst auf der Nordseite. Bei Winterta­ gen mit Sonne kommt es beispielsweise auf der Südseite zu einer zusätzlichen Erhöhung der Temperatur der Zuluft (16) um 10 bis 50°C, je nach Stand der Sonne und Dachneigungs­ winkel.

Um die aus dem oder den Solarwärmegewinnungselementen (3, 39) austretende Zuluft (16) auf eine konstante Tempera­ tur, beispielsweise auf 25°C, zu bringen, kann automa­ tisch von den örtlichen Wärmespeichern (24) über die Wär­ metauscher (25) Energie zur Beheizung der gegebenenfalls noch zu kühlen Zuluft (16) abgerufen werden. Anschließend kann die Zuluft beispielsweise über 18 Watt Gleichstrom­ ventilatoren in die zu temperierenden Räume (13) einge­ bracht werden.

Die Wärmereservoirs (24) können beispielsweise auf dem Dachboden, im Keller oder in jedem beliebigen Raum unter­ gebracht sein.

Vorzugsweise wird die warme Zuluft (16) direkt in die zu temperierenden Räume (13) geblasen, ohne Umweg über einen Heizkörper oder ähnliches.

Die lichtdurchlässige Führung (1) des warmen Abluftstroms (9) ist vorzugsweise in Form einer einkammerigen Hohlkam­ inerplatte ausgebildet.

Sie kann jedoch beispielsweise auch eine mindestens zwei­ kammerige, zumindest teilweise lichtdurchlässige Hohlkam­ inerplatte (1) sein, welche an lichtexponierter Stelle an­ gebracht ist.

In der Regel umfaßt eine mehrkammerige Hohlkammerplatte (1) mindestens zwei zueinander im wesentlichen parallele und übereinanderliegende, jeweils im wesentlichen quaderför­ mige Kammern (11, 12) (siehe Abb. 2). In bevorzugten Ausführungsformen werden diese beiden quaderförmigen Kam­ mern (11, 12) von der aus dem zu erwärmenden Objekt (13) abgeführten warmen Abluft (9) durchströmt.

Vorzugsweise wird die warme Abluft (9) der Hohlkammerplat­ ten-Führung (1) Tag und Nacht zugeführt. Die Energie der warmen Abluft (9) wird dabei zu etwa 70% auf die zu er­ wärmende Zuluft (16) übertragen. Es findet folglich eine Integration eines Wärmetauschers in die Dachhaut statt, welcher selbst zum Betrieb keine externe Energie benötigt.

Wie aus Abb. 1 hervorgeht, wird die Abluft (9) vor­ zugsweise aus geruchs- und/oder feuchtigkeitsbelasteten Räumen, beispielsweise aus dem Bad, der Toilette, der Kü­ che oder dem Hauswirtschaftsraum, mit Hilfe mindestens ei­ nes Ventilators (27) abgezogen und beispielsweise in den Giebelbereich des Objekts (13) befördert.

Vorzugsweise findet dort eine Einspeisung der warmen Ab­ luft (9) in die gegebenenfalls schrägstehenden Hohlkam­ merplatten (1) statt, welche die Abluft (9) schräg nach unten führen. Während der Abkühlung der Abluft (9) eventu­ ell gebildetes Kondenswasser kann somit problemlos in die Regenrinne abfließen.

Zur Vermeidung eines Staus der Kondensatflüssigkeit durch Gefrieren bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes können der Kondensatabfluß beziehungsweise die Regenrinne durch die aus dem Objekt (13) entweichende Abluft (9) und/oder über eine durch den photovoltaisch gewonnenen Strom betreibbare Heizung, zum Beispiel mit einem Wider­ standsdraht, erwärmt werden.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, einen Teil der bereits durch ein oder zwei Solarwärmegewinnungsele­ mente (3, 39) geströmten Zuluft (16) im Rahmen einer steu­ erbaren Rückkopplung in den Strom der der lichtdurchlässi­ gen Führung (1) zufließenden, erwärmten Abluft (9) über eine bedarfsweise steuerbare Drosselklappe (41) zurückzu­ führen.

Auf diese Weise wird die Temperatur der Abluft (9) erhöht und dadurch der Wärmeverlust der erwärmten Zuluft (16) an die Umgebungsluft während der Passage des Solarwärmegewin­ nungselementes (3, 39) verringert und eventuell in der Hohlkammer-Führung (1) befindliches Kondenswasser schnell verdunstet.

Ein Teil der erwärmten Zuluft (16) kann also erfindungsge­ mäß steuer- beziehungsweise regelbar in die dem Solarwär­ megewinnungselement (3, 39) zuströmende Abluft (9) zurück­ gekoppelt werden.

Durch diese erfindungsgemäße Rückkopplung schaukelt sich das System schnell zu hohen Lufttemperaturen auf. Dies ermöglicht einerseits ein schnelles Abschmelzen von Schnee und Eis auf der Außenseite der Hohlkammer-Führung (1). Andererseits kommt es zu einem deutlich geringeren Wärmeverlust der erwärmten Zuluft (16) an die Umgebung während der Passage durch das Solarwärmegewinnungselement (3, 39), so daß sich das Solarwärmegewinnungselement (3, 39) schneller und auf höhere Temperaturen aufwärmt.

Vorzugsweise ist die Drosselklappe (41) zur Rückführung eines Teils der erwärmten Zuluft (16) in den dem Solarwär­ megewinnungselement (3, 39) zufließenden Abluft-Strom (9) auch in der Grundstellung zumindest etwas geöffnet, so daß eine Basis-Rückkopplung gewährleistet ist.

Insbesondere erst unmittelbar vor, während oder nach einem Schneefall findet eine weitergehende Öffnung der Drossel­ klappe (41) und damit eine ausgeprägtere Rückkopplung statt.

In bevorzugten Ausführungsformen umfaßt das Solarwärmege­ winnungselement (3, 39) mindestens einen Absorberraum (3), welcher beispielsweise im wesentlichen rohr-, quader- oder scheibenförmig ausgebildet ist (siehe Abb. 2 und 4).

Dieser Absorberraum (3) befindet sich vorzugsweise unter­ halb der Hohlkammerplatte (1) und steht mit deren Unter­ seite zumindest im wesentlichen in wärmeleitendem Kontakt.

Zur Verbesserung des Wirkungsgrades der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Gewinnung von solarer Energie enthält der Absorberraum (3) mindestens ein Absorbermaterial (2), wel­ ches Licht absorbiert und in Wärme und/oder elektrische Energie umwandelt.

Bei diesem Absorbermaterial (2) kann es sich beispiels­ weise um ein gewelltes oder zickzackförmig gefaltetes, dunkles Blech mit vorzugsweise rauher Oberfläche handeln, welches in der Regel beidseitig von der Umluft (15) um­ strömt wird. Selbstverständlich kann auch eine flache Fo­ lie oder ein flaches Blech in dunkler Farbe zur Anwendung kommen (siehe Abb. 4). Das Absorbermaterial (2) weist meist eine Formgebung auf, welche zu einer größtmöglichen Wärmeübertragungsoberfläche innerhalb des vorgegebenen Ab­ sorberraums (3) führt.

Durch den Absorberraum (3) wird ein flüssiges oder gas­ förmiges Wärmeträgermedium (15, 16), in einem geschlosse­ nen Kreislauf oder offen sowie im Gleichstrom zur Abluft (9) und/oder im Gegenstrom zu dieser geführt. Vorzugsweise findet das Gegenstromprinzip in demjenigen außenliegenden Bereich des Absorberraumes (3) Anwendung, welcher der Un­ terseite der Hohlkammer-Führung (1) benachbart ist.

Bei dem Wärmeträgermedium (15, 16) des Solarwärmegewin­ nungselements (3, 39) handelt es sich in der Regel um ein gasförmiges Wärmträgermedium, beispielsweise um Umluft oder um die Zuluft (16). Alternativ oder zusätzlich zur Umluft (15) kann selbstverständlich auch die zu erwärmen­ den Zuluft (16) direkt durch das Solarwärmegewinnungsele­ ment (3) im Gleichstrom zur Abluft (9) und/oder im Gegen­ strom zu dieser geführt werden (siehe Abb. 4 und 5).

In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist in dem So­ larwärmegewinnungselement (3, 39) und/oder in der licht­ durchlässigen Führung (1) der Abluft (9) ferner minde­ stens ein photovoltaisches Element (21) zur Erzeugung von elektrischer Energie vorgesehen.

Vorzugsweise befindet sich das photovoltaische Element (21) frontseitig im unteren Abschnitt eines gegebenen­ falls schrägstehenden Absorberraums (3). In diesem Falle wird die von dem photovoltaischen Element (21) abgegebene Betriebswärme zur Unterstützung des auch konvektions­ bedingten Aufsteigens der Umluft (15) in dem Umluftkreis­ lauf (14) genutzt. Durch die vorbeistreichende Umluft (15) des Umluftkreislaufes (14) wird überdies das Photo­ voltaik-Element (21) gekühlt, wodurch sich dessen Wir­ kungsgrad beträchtlich erhöht.

Der von den Photovoltaik-Elementen (21) erzeugte Strom dient beispielsweise zur Versorgung zumindest aller elek­ trischer Gerätschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Der erzeugte Strom wird in der Regel den Ventilatoren (19) zur Bewegung der Umluft (15) und/oder den Ventilatoren (27) zur Bewegung der Abluft (9) und/oder den Ventilatoren zur Belegung der Zuluft (16) zugeführt.

Alternativ oder zusätzlich hierzu kann der von dem Photo­ voltaik-Element (21) erzeugte Strom zur elektrischen Ver­ sorgung einer Pumpe (23) für das Wärmeträgermedium (18) des Wärmeträgermedium-Kreislaufs (31) mit steuerbarer elektrisches Energie verwendet werden.

Selbstverständlich können durch die photovoltaischen Ele­ mente (21) auch sämtliche erfindungsgemäß verwendeten Wär­ metauscher (17, 30, 25) und Wärmepumpen (19) betrieben und angesteuert werden.

In besonders bevorzugten Ausführungsformen der vorliegen­ den Erfindung strömt die zu erwärmende Umluft (15) des Um­ luftkreislaufs (14) oder die zu erwärmende Zuluft (16) im frontseitigen Bereich eines beispielsweise schräg stehenden Solarwärmegewinnungselements (3) unter Ausnutzung ihres Auftriebes von unten nach oben.

Wird die Umluft (15) im Kreislauf (14) geführt, kann sie beispielsweise im Anschluß an die nach oben gerichtete, frontseitige Passage in einem insbesondere in Abb. 2 dargestellten rückwärtigen Rücklaufschacht zur Sicher­ stellung des Umluftkreislaufs (14) von oben nach unten rückgeführt werden.

Es liegt auf der Hand, daß ein derartiger Rücklaufschacht nicht erforderlich ist, wenn die zu erwärmende Zuluft (16) nur einmalig durch das jeweilige Solarwärmegewinnungsele­ ment (3, 39) geführt wird (siehe Abb. 4).

Alternativ zu einer in Bezug auf den frontseitigen Absor­ berraum (3) rückwärtigen Führung des rückfließenden Wärme­ trägermediums (15) durch einen in Abb. 2 dargestell­ ten rückwärtigen Schacht kann das durch einen Wärmetau­ scher (17) abgekühlte Wärmeträgermedium (15) des Wärme­ trägermedium-Kreislaufs (14) beispielsweise im wesentli­ chen unmittelbar nach der Passage des Wärmetauschers (17) wieder von oben in den frontseitigen Absorberraum (3) ein­ gespeist werden.

In bevorzugten Ausführungsformen wird das rückfließende Wärmeträgermedium (15) dann im wesentlichen parallel sowie geradlinig oder gewunden im Gegenstrom sowie in wärmelei­ tendem Kontakt zu dem nach oben strömenden, sich aufhei­ zenden Wärmeträgermedium (15) zu dessen Abkühlung nach un­ ten geführt.

Zur sicheren Vermeidung einer Überhitzung des nach oben strömenden Wärmeträgermediums (15) in dem Wärmeträger­ medium-Kreislauf (14) können beispielsweise weitere Wärme­ tauscher (17) oder zumindest teilweise beziehungsweise in ihrem Verdunkelungsgrad steuerbare Abdeckungen des Absor­ berraums (3) und/oder der lichtdurchlässigen Führung (1) zum Beispiel in Form von lamellenartigen Blechstreifen vor­ gesehen werden.

Wie beispielsweise aus Abb. 5 hervorgeht, liegt in be­ sonders bevorzugten Ausführungsformen das erfindungsgemäße Solarwärmegewinnungselement (3, 39) direkt auf der Dach­ schalung auf und ist nicht hinterlüftet. Durch diese Maß­ nahme werden erhebliche Wärmeverluste durch die ansonsten auftretende Umspülung des Solarwärmegewinnungselementes (3, 39) mit kalter, frei zirkulierender Umgebungsluft vermieden.

Der erfindungsgemäße Verzicht auf eine Hinterlüftung des Solarwärmegewinnungselements (3, 39) ermöglicht unter ande­ rem, daß die vom Inneren des Hauses (13) durch das Dach strömende Wärme, besonders in kalten Winternächten, zurück­ gewonnen wird. Durch das erfindungsgemäße Solarwärmegewin­ nungselement (3, 39) hat das Dach praktisch keinen Wärmever­ lust mehr.

Die erwärmte oder abgekühlte Zuluft (16) wird vorzugsweise nicht den feuchtigkeits- und/oder geruchsbelästigten Räumen zugeführt, sondern den sonstigen Wohnräumen.

Zur Abkühlung der gegebenenfalls zu warmen Zuluft (16) im Sommer sowie zur Vorwärmung der zu kühlen Zuluft (16) im Winter kann mindestens ein Erdwärmetauscherrohr (32) vor­ gesehen werden.

Die Zuluft (16) wird in besonders einfach ausgestalteten Ausführungsformen beispielsweise über das Erdwärme­ tauscherrohr (32) dem Objekt (13) unmittelbar zugeführt. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es jedoch möglich, die Zuluft (16) über ein Erdwärmetauscherrohr (32) anzusau­ gen und über eine aus Gründen der Übersichtlichkeit in Abb. 1 nicht dargestellte Leitung dem im Giebelbereich des Objekts (13) vorgesehenen Wärmetauscher (17) zuzuführen und nach dessen Passage erwärmt in das Objekt (13) einzu­ speisen.

Durch die Abkühlung der über das Erdwärmetauscherrohr (32) angesaugten Zuluft (16) kondensiert die in der Zuluft (16) ursprünglich enthaltene Feuchtigkeit größtenteils bereits im Erdreich aus. Dem Objekt (13) kann erforderlichenfalls folglich zu jeder Jahreszeit eine stark vorgetrocknete Zu­ luft (16) zugeführt werden. Dieser Umstand wirkt sich ins­ besondere auf die Vermeidung der Entstehung mikrobieller Verunreinigungen beispielsweise in den Lüftungsrohren aus.

Es liegt jedoch auf der Hand, daß gegebenenfalls ein oder mehrere Luftbefeuchter zu der erfindungsgemäßen Lüftungs­ anlage zentral oder raumweise zugeschaltet werden können.

Wie aus Abb. 1 ersichtlich, wird die von dem Wärme­ tauscher (17, 25) aus dem Umluftkreislauf (14) entnommene Wärme beispielsweise auf das Wärmeträgermedium (18) über­ tragen und im Rahmen des Wärmeträgermediumkreislaufs (31) in mindestens ein Wärmereservoir (24) verbracht.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Gewinnung und Nutzung solarer Energie steht somit erstmals ein integrier­ tes System zur Erzeugung warmer Luft zur Beheizung von Räu­ men (13) einerseits und von warmen Wasser andererseits zur Verfügung.

In dem Wärmereservoir (24) wird die Wärme des Wärmeträger­ mediums (18) beispielsweise mittels eines im unteren Be­ reich des Wärmereservoirs (24) vorgesehenen Wärmetauschers (33) auf das Wärmespeichermedium des Wärmereservoirs (24) übertragen. Als Wärmespeichermedien in dem Wärmereservoirs (24) kommen insbesondere feste oder flüssige Wärmespeicher­ medien, insbesondere Wasser, in Betracht.

Zur Entnahme von Wärme aus den Wärmereservoirs (24) ist beispielsweise in den oberen Bereichen der Wärmereservoirs (24) jeweils mindestens ein Wärmeaustauscher (30) vorge­ sehen.

Dieser führt die aus dem Wärmereservoir (24) entnommene Wärme beispielsweise über einen weiteren geschlossenen Wär­ meträgermedium-Kreislauf (28) dem Wärmetauscher (25) zur Erwärmung der Zuluft (16) zu (siehe Abb. 1).

Alternativ oder zusätzlich hierzu kann der Wärmetauscher (30) die aus dem Wärmereservoir (24) entnommene Wärme bei­ spielsweise über mindestens einen weiteren geschlossenen Wärmeträgermedium-Kreislauf (29) mindestens einer Raumheiz­ vorrichtung (26) zuführen.

Die Besonderheit einer erfindungsgemäßen Raumheizvorrich­ tung (26) liegt darin, daß sie möglichst großflächig ist und bereits mit Zulauftemperaturen ab 25°C betreibbar ist.

Bei einer erfindungsgemäß verwendbaren Raumheizvorrichtung (26) kann es sich beispielsweise um einen Radiator, ein Ge­ bläse, eine hinterlüftete Wandheizung, ein zwischen­ belüftetes Kastenfenster oder eine Fußbodenheizung handeln.

Abb. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungs­ gemäße Raumheizvorrichtung (26) in Form eines zwischenbe­ lüfteten Kastenfensters (8).

Die beispielsweise von einem Wärmetauscher (30) aus einem Wärmereservoir (24) entnommene Wärme wird über einen vor­ zugsweise geschlossenen Wärmeträgermedium-Kreislauf (29) einem horizontalem Lüftungskanal (7) unterhalb des Fen­ sters (8) zugeführt. Bei dem Wärmeträgermedium des Wärme­ trägermedium-Kreislaufs (29) handelt es sich vorzugsweise um ein gasförmiges Wärmeträgermedium, beispielsweise um Luft.

Die Umluft (29) steigt von dem unteren horizontalen Lüf­ tungskanal (7) beispielsweise in einem vertikalen Lüftungs­ kanal (5) zwischen der Wand des Objektes (13) und einer Wandverkleidung (4) vertikal nach oben in den Bereich zwi­ schen der frontseitigen und der rückwärtigen Fensterscheibe des Kastenfensters (8) Von dort wird die warme Umluft bei­ spielsweise von einem horizontalen Lüftungskanal (6) ober­ halb des Fensters (8) aufgenommen und in einem geschlosse­ nen Kreislauf (29) wieder dem Wärmetauscher (30) in dem Wärmereservoir (24) zugeführt.

Während des Aufsteigens in dem unteren, gegebenenfalls stark verbreiterten und abgeflachten, vertikalen Lüftungs­ kanal (5) erfüllt der Wärmeträgermedium-Kreislauf (29) die Funktion einer großflächigen Wandheizung.

Durch die Passage der warmen Umluft (29) zwischen den bei­ den Scheiben des Kastenfensters (8) wird die zum Inneren des Objekts (13) weisende Scheibe des Kastenfensters (8) im wesentlichen auf Raumtemperatur gebracht. Die bei den Fen­ stern des Standes der Technik üblichen, erheblichen Wärme­ verluste im Fensterbereich sind somit ausgeschlossen.

In Abb. 1 verläuft von den beiden Wärmetauschern (17) im Giebelbereich ausgehend jeweils ein Wärmeträgermedium- Kreislauf (31) zu einem Wärmetauscher (33) im unteren Be­ reich eines Wärmereservoirs (24).

Desweiteren erstreckt sich dort eine falls erforderlich durch einen Wärmetauscher (25) verlaufende Zuluftleitung (16) in die einzelnen Räume des Objekts (13).

Es ist folglich vorteilhaft, noch vor dem Eintritt der Zu­ luft (16) in die Wärmetauscher (17) eine Möglichkeit zur fakultativen Vorbeileitung der Zuluft (16) an den Wärme­ tauschern (17) vorzusehen.

Insbesondere bei Zufuhr von warmer Zuluft (16) an heißen Tagen kann die Passage der ohnehin schon warmen Zuluft (16) durch die Wärmetauscher (17) zu einer unerwünschten zusätz­ lichen Aufheizung führen.

Aus diesem Grunde wird den Wärmetauschern (17) beispiels­ weise eine steuerbare Regelklappe vorgeschaltet. Diese Re­ gelklappe leitet in Abhängigkeit von der Temperatur im In­ neren des Objekts (13) und/oder der Temperatur der Zuluft (16) und/oder der Außentemperatur in einer Stellung den Zu­ luftstrom (16) durch den Wärmetauscher (17). In einer wei­ teren Stellung lenkt die Regelklappe jedoch den Zuluftstrom (16) vollständig oder teilweise direkt in das zu erwärmende oder zu kühlende Objekt (13).

Vorzugsweise wird die Regelklappe in Abhängigkeit von der Über- oder Unterschreitung eines voreinstellbaren Tempe­ raturgrenzwertes gesteuert.

Im Falle der Unterschreitung eines voreingestellten Grenz­ wertes wird der Zuluftstrom (16) beispielsweise durch die Wärmetauscher (17) geleitet, während er bei Temperaturen oberhalb dieses Grenzwertes unter Umgehung des Wärme­ tauschers (17) unmittelbar in das Objekt (13) eingespeist wird.

Zur Verhinderung einer Verunreinigung der Scheiben eines beispielsweise in Abb. 3 dargestellten, zwischenbe­ lüfteten Kastenfensters (8), wird vorzugsweise anstelle der möglicherweise mit Staubpartikeln oder anderen Ver­ unreinigungen belasteten Zuluft (16) beispielsweise die ge­ gebenenfalls gereinigte Umluft eines über einen Wärme­ tauscher (30) erwärmten geschlossenen Wärmeträgermedium- Kreislaufs (29) durch den Zwischenraum zwischen der front­ seitigen und der rückwärtigen Scheibe eines Kastenfensters (8) geführt.

Der diese Umluft (29) erwärmende Wärmetauscher kann bei­ spielsweise direkt Wärme von dem Wärmeträgermedium-Kreis­ lauf (31) zwischen dem Wärmetauscher (17) und einem Wärme­ reservoir (24) abgreifen oder beispielsweise ein in Abb. 1 dargestellter Wärmetauscher (25) des Wärmeträgerme­ dium-Kreislaufs (28) oder ein in einem Wärmereservoir (24) positionierter Wärmetauscher (30) sein. Das in den ge­ schlossenen Wärmeträgermedium-Kreisläufen (28, 29) verwende­ te Wärmeträgermedium kann grundsätzlich flüssig oder gas­ förmig sein. Vorzugsweise handelt es sich hier um gasför­ mige Wärmeträgermedien, insbesondere um Umluft.

Die wesentliche Bedeutung des Wärmereservoirs (24) besteht also darin, daß über mindestens einen innerhalb des Wärme­ reservoirs (24) vorgesehenen Wärmetauscher (30) die dort über einen in dessen unterem Bereich vorgesehenen Wärmetau­ scher (33) eingebrachte Wärme in einem vorzugsweise geschlossenen Wärmeträgermedium-Kreislauf (28, 29) beispiels­ weise einer großflächigen Heizvorrichtung (26) oder einem zwischenbelüfteten Kastenfenster (8) kontrolliert zugeführt werden kann.

Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, das ur­ sprünglich nur in dem kleinen Wärmeträgermedium-Kreislauf (14) des Solarwärmegewinnungselements (3) strömende Wärme­ trägermedium (15), gegebenenfalls im Rahmen eines größeren Kreislaufs, unmittelbar zum Betrieb einer großflächigen, hinterlüfteten Wandheizung und/oder zur Zwischenlüftung ei­ nes Kastenfensters (8) zu verwenden.

Um eine Besiedlung der Hinterlüftungskanäle (7, 5, 6), der zwischenbelüfteten Kastenfenster (8), der Leitungsrohre so­ wie der lichtdurchlässigen Führung (1) beispielsweise mit Mikroben sicher zu vermeiden, können beispielsweise die Wände der Leitungen und Schächte der Zuluft, der Abluft so­ wie der Umluft mit das Wachstum von Pilzen, Hefen, Sporen, Mikroben, Algen, Bakterien oder Viren hemmenden Mitteln be­ schichtet werden.

Alternativ oder zusätzlich hierzu können an grundsätzlich beliebigen Stellen Vorrichtungen zur Filterung, insbeson­ dere auch zur Filterung von Staub und Pollen, vorgesehen werden.

Wird Wert auf eine im wesentlichen keimfreie Luft inner­ halb des Objekts (13) gelegt, können aus chirurgischen Ope­ rationsbereichen bekannte Maßnahmen zur Unschädlichmachung von Mikroorganismen ergriffen werden. Als besonders einfa­ che Methode bietet sich zu diesem Zweck eine kurzfristige Bestrahlung beispielsweise der in das Objekt (13) eintre­ tenden Zuluft (16) und/oder der dortigen Umluft mittels ei­ ner UV-Lampe an.

Selbstverständlich können die gasförmigen Wärmeträgerme­ dien auch einer keimtötenden und partikelabsorbierenden Gaswäsche oder einer Filterung in einem elektrischen Feld unterzogen werden. Selbst ein Zusatz von fungiziden und/ oder bakteriziden Mitteln, insbesondere zu den im Kreis­ lauf geführten Wärmeträgermedien, ist denkbar.

In Abb. 2 befinden sich unterhalb des Solarwärme­ gewinnungselements (3) zwei großvolumige Schichten aus Iso­ liermaterial. Als Isoliermaterial kommen beispielsweise Mi­ neralwolle, Polyurethan- oder Styroporplatten in Betracht, welche einseitig oder beidseitig mit einer reflektierenden Metallfolie kaschiert sein können.

In dem unterhalb dieser Isolierungsschichten dargestell­ ten, kanalartigen Raum mit beispielsweise rechteckiger Querschnittsfläche fließt in bevorzugten Ausführungsformen das im Kreislauf (14) geführte Wärmeträgermedium (15) des Umluftkreislaufs (14) zurück.

Im Falle eines schrägstehenden Solarwärmegewinnungsele­ ments (3) fließt das Wärmeträgermedium (15) vorzugsweise von oben nach unten zurück.

Es ist selbstverständlich, daß die Orte der beiden Isolierschichten einerseits und des Umluft-Rückflußkanals an­ dererseits gegeneinander austauschbar sind. Das heißt, daß die Umluft (15) beispielsweise auch unmittelbar an der Un­ terseite des Absorberraums (3) entlang rückgeführt werden kann.

In Abb. 2 ist die lichtdurchlässige Führung (1) der schräg nach unten abströmenden Abluft (9) in Form einer Hohlkammerplatte (1) mit mindestens zwei übereinanderlie­ genden Kammern (11, 12) ausgebildet.

Die in der äußeren Kammer (11) geführte Abluft (9) kann sich beispielsweise beim Abschmelzen von Schnee zumindest etwas abkühlen. Dieser Abkühlungseffekt der äußeren Kammer (11) wird durch die warme Abluft (9) in der darunter be­ findlichen, innenliegenden Kammer (12) abgefangen. Das Wärmeträgermedium (15), welches im Kreislauf (14) in dem Absorberraum (3) und dem beispielsweise darunterlie­ genden Rückführungsschacht geführt wird, wird durch die zwischengeschaltete weitere Kammer (12) mit warmer Abluft (9) kostenlos und höchst effektiv vor einer Abkühlung be­ wahrt.

Aus Abb. 2 geht ferner hervor, daß die Hohlkammer­ platte (1) in der Regel mindestens einen dichtenden Trenn­ steg umfaßt, welcher die Hohlkammerplatte vertikal und/oder horizontal durchläuft. Es liegt auf der Hand, daß auch der Absorberraum (3) einen derartigen Trennsteg aufweisen kann. Dies ist insbesondere bei der frontseitigen Rückführung des Wärmeträgermittels (15) von oben nach unten parallel zu der von unten nach oben gerichteten Aufheizstrecke von Vorteil.

In Abb. 1 ist gezeigt, daß der oberste Bereich des Giebels eines hausförmigen Objekts (13) mit Spitzdach zur Unterbringung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie zur Verbesserung von deren Wirkungsgrad besonders ausgestaltet sein kann.

Beispielsweise kann der oberste Giebelraum in eine oder mehrere sich parallel zueinander und horizontal ertrecken­ de Kammern unterteilt sein.

Zur Vermeidung von Wärmeverlusten ist es besonders vor­ teilhaft, die Wärmetauscher (17) des Wärmemedium-Kreis­ laufs (14) in eigenen Kammern unterzubringen, deren Ab­ messungen im wesentlichen den Abmessungen der Wärme­ tauscher (17) entsprechen. Die Führung der erfindungsgemäß verwendeten Leitungsrohre in derartigen abgeschlossenen Kammern hat sich inbesondere unter dem Aspekt einer Ver­ meidung von Wärmeverlusten ebenfalls bewährt.

Untersuchungen haben gezeigt, daß die erfindungsgemäße Vor­ richtung nicht nur bei prallem Sonnenschein, sondern be­ reits bei diffuser Sonnenstrahlung ihre volle Wirksamkeit entfaltet. Da die diffuse Strahlung im wesentlichen rich­ tungsunabhängig ist, spielt die Ausrichtung des Giebels ei­ nes Objekts (13) mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kei­ ne Rolle. Auch im Hinblick auf diese Tatsache ist gegenüber den thermischen oder photovoltaischen Solarzellen des Stan­ des der Technik ein deutlicher Vorteil zu sehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Gewinnung von solarer Energie verfügt über zahlreiche Vorteile gegenüber aus dem stand der Technik bekannten thermischen und photovolta­ ischen Solarzellen.

Beispielsweise ist im Falle der erfindungsgemäßen Vor­ richtung der Einsatz von den Wirkungsgrad einer Anlage min­ dernden Frostschutzmitteln nicht erforderlich. Es treten keinerlei Frostprobleme auf. Selbst Siedeprobleme sind der erfindungsgemäßen Vorrichtung unbekannt.

Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Umluft und Wasser als Wärmeträgermedien betrieben, so sind die Wärmeträgerme­ dien kostenlos erhältlich. Luft bietet sich als Wärmeträ­ germedium insbesondere auch deswegen an, weil sie besonders leicht transportierbar ist und keine Ablagerungsstoffe, wie zum Beispiel Kalk, Gifte oder dergleichen, enthält. Vorteilhaft ist ferner die kostenlose Nutzung der Energie aus der Abluft (9) der Lüftungsanlage. Teure separate Wär­ metauscher entfallen, da die Hohlkammerplatte (1) bereits die Funktion eines Wärmetauschers erfüllt.

Ein Teil der Energie der Abluft (9) aus der Lüftungsanlage wird automatisch zum sofortigen Abtauen niedergehenden Schnees benutzt. Das Sonnenlicht kann somit insbesondere in den Wintermonaten, in denen Energie am dringendsten benö­ tigt wird, erhebliche Energiemengen in das erfindungs­ gemäße Solarwärmegewinnungselement (1) einbringen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann gänzlich in das voll­ flächige Dach integriert werden. Es entstehen somit keine futuristisch aussehenden Häuser, die von der Mehrheit der Bauherren nicht akzeptiert werden würden.

Das Vorsehen von Dachziegeln, einer Lattung und Konter­ lattung ist nicht erforderlich. Die Dachstuhlkonstruktion bei Neubauten kann ferner wesentlich kostengünstiger gebaut werden, da die Schneelast und das Gewicht der schweren Zie­ gel entfallen.

Überschüssige thermische Energie wird kostengünstig bei­ spielsweise in Wassertanks mit Hilfe von Luft-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmetauschern gespeichert und bei Bedarf mit geringstem Aufwand automatisch und kontrolliert abgerufen. Eine erfindungsgemäß ausreichende, besonders niedrige Was­ serspeichertemperatur von zum Beispiel 25°C, hat im Ver­ gleich zu einer höheren Wasserspeichertemperatur einen er­ heblich verminderten Wärmeverlust zur Folge und kann be­ reits eine optimale Beheizung von Räumen sicherstellen.

Zur zusätzlichen Verringerung des Wärmeverlustes können al­ le Hohlräume in dem Raum zur Aufbewahrung der Wärme­ reservoirs (24) mit Isoliermaterial, beispielsweise Styro­ porresten oder Recyclingmaterial, ausgeblasen werden. Bei Revisionsarbeiten kann das Isoliermaterial einfach und ko­ stengünstig wieder abgesaugt werden.

Durch die Integration der photovoltaischen Zellen (21) in die erfindungsgemäßen thermischen Solarzellen ergeben sich folgende Vorteile:
Für die photovoltaischen Zellen ist weder eine Abdeckung noch ein Gehäuse erforderlich. Durch die ständige Strömung der Umluft (15) kommt es zu einer permanenten Kühlung der photovoltaischen Zellen, welche sich in einer deutlichen Verbesserung des Wirkungsgrades ausdrückt. Die während des Betriebs der photovoltaischen Zellen (21) entstehende Be­ triebswärme kann für die Raumheizung (26) beziehungsweise Wärmespeicherung in den Wärmereservoirs (24) genutzt wer­ den. Für den Antrieb der erfindungsgemäß verwendeten Pumpen, Wärmepumpen, Wärmetauscher und Ventilatoren steht überdies kostenlos elektrische Energie in Form von Gleichstrom mit 12/24 Volt zur Verfügung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Gewinnung von solarer Energie ist ferner durch eine besonders ausgeprägte Wirt­ schaftlichkeit und eine volle Amortisation bereits nach kurzer Betriebsdauer gekennzeichnet.

Im Vergleich zu einem in herkömmlicher Weise errichteten Gebäude ergeben sich im Falle des Einsatzes der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung Kostenvorteile insbesondere unter folgenden Aspekten:
Wegen der geringeren Belastung liegen die Dachstuhlkosten niedriger. Kosten für die Dachziegel und eine Lattung fal­ len nicht an. Der Bau eines Schornsteins ist nicht er­ forderlich. Die Anschaffung eines Heizkessels und Brenners ist überflüssig. Laufende Kosten für den Schornsteinfeger und die Wartung der Heizungsanlage entstehen nicht. Selbst die beträchtlichen Kosten für Öl oder Gas werden einge­ spart.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung liegt darin, daß sie keine wesent­ lichen Mehrkosten bei der Errichtung verursacht und daß sie nicht zu einer durchgreifenden Veränderung des äußeren Bil­ des bei Wohnhäusern führt.

Besonders vorteilhaft ist ferner, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung selbst in den gegebenenfalls schnee- und eis­ reichen Monaten Dezember bis Februar einwandfrei funktio­ niert und eine brennstoffunabhängige, autarke Heizung von Wohnhäusern und gewerblichen Bauten gewährleistet.

Abschließend sei erwähnt, daß als Isolationsmaterial zur Auskleidung des Absorberraums (3) und/oder des gegebenen­ falls darunterliegenden Rücklaufschachtes oder des Bereichs zwischen diesem Rücklaufschacht und dem Absorberraum (3) wärmestabil sein sollte. Für diesen Zweck sind insbesondere Mineralfaserplatten wie zum Beispiel Gipsfaserplatten ge­ eignet.

Claims (20)

1. Vorrichtung zur Gewinnung und Nutzung solarer Energie, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einem zu erwärmenden Objekt (13) herausgeführter warmer Abluftstrom (9) in min­ destens einer lichtdurchlässigen Führung (1) an der Ober­ seite und/oder an der Unterseite mindestens eines Solar­ wärmegewinnungselements (3, 39) entlangfließt, wobei sich das Solarwärmegewinnungselement (3, 39) sowohl durch die durch die lichtdurchlässige Führung (1) einfallende Lich­ tenergie als auch durch die an der Oberseite und/oder der Unterseite des Solarwärmegewinnungselements (3, 39) ent­ langstreichende warme Abluft (9) zumindest teilweise er­ wärmt, auf der lichtdurchlässigen Führung (1) des warmen Abluftstromes (9) aufliegender Schnee oder dort befindli­ ches Eis unter einer Steigerung das Wirkungsgrades des So­ larwärmegewinnungselements (3, 39) abschmelzen und wobei das Solarwärmegewinnungselement (3, 39) ein gasförmiges oder flüssiges Wärmeträgermedium (15, 16) umfaßt, welches durch das mindestens eine Solarwärmegewinnungselement (3, 39) mit oder ohne vor- oder nachgeschalteter Wärmepumpe (19, 25) in einem geschlossenen Kreislauf strömt oder an­ stelle eines geschlossenen Kreislaufs nach der Passage des mindestens einen Solarwärmegewinnungselementes (3, 39) un­ mittelbar in den mindestens einen zu temperierenden Raum (13) und/oder in ein Wärmereservoir (24) fließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Solarwärmegewinnungselement (3) in Form eines ge­ schlossenen Kreislaufs (14) ausgelegt ist, wobei minde­ stens ein Wärmetauscher (17) mit oder ohne vor- oder nach­ geschalteter Wärmepumpe (19) mit dem Kreislauf (14) des Solarwärmegewinnungselements (3) in Verbindung steht, wo­ bei das flüssige oder gasförmige Wärmeträgermedium (18) des von dem Wärmetauscher (17) abführenden Wärmeträgerme­ dium-Kreislaufs (31) und/oder die durch den Wärmetauscher (17) hindurchgeströmte Zuluft (16) das zu erwärmende Ob­ jekt (13) unmittelbar oder nach der Passage eines weiteren Wärmetauschers (25) zur Entnahme überschüssiger Wärme und/oder zur Zufuhr von Wärme aus einem Wärmereservoir (24) erwärmt oder abkühlt und/oder in einem geschlossenen Kreislauf (31) in ein Wärmereservoir (24) fließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuluftstrom (16) dem schrägstehenden Solarwärmege­ winnungselement (3, 39) im oberen Bereich von der Unter­ seite zuströmt, so daß die zu erwärmende Zuluft (16) zu­ nächst an der Unterseite des Lichtabsorbers (2) nach unten entlangfließt, im tiefliegendsten Abschnitt des Solarwär­ megewinnungselements (3, 39) nach oben umlenkt und an­ schließend entlang der Oberseite des Lichtabsorbers (2) nach oben strömt, um dann entweder direkt dem zu erwärmen­ den Objekt (13) zuzuströmen oder um auf analoge Weise ein oder mehrere weitere, auf der gleichen oder auf der gegen­ überliegenden Dachseite befindliche, baugleiche Solarwär­ megewinnungselemente (3, 39) zum Zwecke einer weiteren Aufheizung zu durchströmen, wobei mindestens ein Wärmetau­ scher (25) zur Entnahme überschüssiger Wärme und/oder zur Zufuhr von Wärme in dem Zuluftstrom (16) vor dessen Ein­ tritt in den mindestens einen Raum (13) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der bereits durch das Solarwärmegewinnungselement (3, 39) geströmten Zuluft (16) im Rahmen einer steuerbaren Rückkopplung in den Storm der der lichtdurchlässigen Führung (1) zufließenden, er­ wärmten Abluft (9) über eine bedarfsweise steuerbare Dros­ selklappe (41) zuströmt, um die Temperatur der Abluft (9) zu erhöhen und dadurch den Wärmeverlust der erwärmten Zu­ luft (16) an die Umgebungsluft während der Passage des So­ larwärmegewinnungselementes (3, 39) zu verringern und eventuell in der Führung (1) befindliches Kondenswasser schnell zu verdunsten.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässige Führung (1) des warmen Abluftstromes (9) einkammerig ausgebildet ist oder eine mindestens zweikammerige, zumindest teilweise licht­ durchlässige Hohlkammerplatte an lichtexponierter Stelle ist, wobei die Hohlkammerplatte (1) im Falle einer minde­ stens zweikammerigen Ausbildung mindestens zwei zueinander im wesentlichen parallele und übereinanderliegende, im we­ sentlichen quaderförmige Kammern (11, 12) umfaßt, wobei die lichtdurchlässige Führung (1) von der warmen Abluft (9) des zu erwärmenden Objektes (13) durchströmt wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Solarwärmegewinnungselement (3, 39) mindestens einen im wesentlichen rohr-, quader- oder scheibenförmigen Absorberraum (3) umfaßt, welcher sich un­ terhalb der Hohlkammerplatten-Führung (1) befindet, mit deren Unterseite im wesentlichen in wärmeleitendem Kontakt steht, ein Absorbermaterial (2) enthält, das Licht absor­ biert und in Wärme und/oder elektrische Energie umwandelt und durch welchen ein flüssiges oder gasförmiges Wärmeträ­ germedium (15) in einem geschlossenen Kreislauf und/oder die zu erwärmende Zuluft (16) jeweils im Gleichstrom zur Anluft (9) und/oder im Gegenstrom hierzu geführt werden.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Wärmeträgermedium (15) oder der Zuluft (16) beidseitig umströmte Absorbermaterial (2) eine Formgebung aufweist, welche zu einer größtmögli­ chen Wärmeübertragungsoberfläche innerhalb des vorgegebe­ nen Absorberraums (3) führt und daß die Längsachse des Ab­ sorbermaterials (2) im wesentlichen parallel zur Längsach­ se des Solargewinnungselements (3, 39) ausgerichtet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die warme Abluft (9) aus geruchs- und/oder feuchtigkeitsbelasteten Räumen (20) stammt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Absorberraum (3) und/oder in der lichtdurchlässigen Führung (1) der Abluft (9) minde­ stens ein photovoltaisches Element (21) zur Erzeugung von elektrischer Energie vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Photovoltaik-Element (21) mit Ventilatoren (19) zur Bewegung der Umluft (15) und/oder Ventilatoren (27) zur Bewegung der Abluft (9) und/oder Ventilatoren zur Bewegung der Zuluft (16) und/oder mit der mindestens einer Pumpe (23) für das Wär­ meträgermedium (18) zur Versorgung mit steuerbarer elek­ trischer Energie in Verbindung steht.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu erwärmende Umluft (15) oder die zu erwärmende Zuluft (16) in dem schrägstehenden Absorberraum (3) unter Ausnutzung ihres Auftriebes von un­ ten nach oben strömt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das durch einen Wärmetauscher (17) ab­ gekühlte Wärmeträgermedium (15) des Wärmeträgermedium- Kreislaufs (14) im wesentlichen unmittelbar nach der Pas­ sage des Wärmetauschers (17) wieder von oben in den Absor­ berraum (3) eingespeist und im wesentlichen parallel sowie geradlinig oder gewunden im Gegenstrom sowie in wärmelei­ tendem Kontakt zu dem nach oben strömenden, sich aufhei­ zenden Wärmeträgermedium (15) zu dessen Abkühlung nach un­ ten geführt wird.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft (9) aus dem Bad und/oder der Toilette und/oder der Küche und/oder dem Hauswirtschaftsraum entnommen wird, während die Zuluft (16) den sonstigen Wohnräumen zugeführt wird.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluft (16) über ein Erd­ wärmetauscherrohr (32) unmittelbar oder nach der Passage das Wärmetauschers (17, 25) dem zu temperierenden Objekt (13) zugeführt wird.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem oberen Bereich des min­ destens einen Wärmereservoirs (24) mindestens ein Wärme­ tauscher (30) vorgesehen ist, welcher die aus dem Wärmere­ servoir (24) entnommene Wärme über mindestens einen weite­ ren geschlossenen Wärmeträgermedium-Kreislauf (28, 29) dem Wärmetauscher (25) zur Erwärmung der Zuluft (16) und/oder mindestens einer Raumheizvorrichtung (26) zu­ führt, wobei das Wärmeträgermedium dieses Wärmeträgermedi­ um-Kreislaufs (28, 29) gasförmig oder flüssig ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumheizvorrichtung (26) groß flächig ist und mit Zulauftemperaturen bereits ab 25°C betreibbar ist, wobei die Raumheizvorrichtung ein Ra­ diator, ein Gebläse, eine hinterlüftete Wandheizung, ein zwischenbelüftetes Kastenfenster oder eine Fußbodenheizung ist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wärmetauscher (17) eine steuerbare Regelklappe vorgeschaltet ist, die in Abhängig­ keit von der Temperatur im Inneren des Objekts (13) den Zuluftstrom (16) durch den Wärmetauscher (17) leitet oder direkt in das zu erwärmende oder zu kühlende Objekt (13) einspeist, wobei im Falle der Unterschreitung eines vor­ eingestellten Grenzwertes der Zuluftstrom (16) durch den Wärmetauscher (17) geleitet wird, während er bei Tempera­ turen oberhalb dieses Grenzwertes unmittelbar in das Ob­ jekt (13) eingespeist wird.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die warme Abluft (9) mittels mindestens eines Ventilators (27) in den Giebelbereich be­ fördert wird und dort in die schrägstehenden Hohlkammer­ platten (1) eingespeist wird, um dann nach schräg unten abzufließen.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle stromverbrauchenden Gerä­ te über den von dem photovoltaischen Element (21) erzeug­ ten Strom betreibbar sind.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Leitungen und Schächte der aus dem Freien angesaugten Zuluft (16), der erwärmten Zuluft (16), der Abluft (9) sowie der Umluft (15) mit das Wachstum von Pilzen, Hefen, Sporen, Mikroben, Algen, Bakterien, oder Viren hemmenden Mitteln beschichtet sind und/oder daß mindestens eine Vorrichtung zu deren Filterung sowie zur Filterung von Staub und Pollen und/oder zu deren Unschädlichmachung vorgesehen sind.