DE29904345U1

DE29904345U1 - Leichtmetalldächer mit transparenter Wärmedämmung

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Publication number: DE29904345U1
Application number: DE29904345U
Authority: DE
Original assignee: BRANDTNER HANS JOACHIM DIPL IN
Current assignee: BRANDTNER HANS JOACHIM DIPL IN
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 1999-05-27
Anticipated expiration: 2009-01-30

Description

Leichtmetalldächer mit transparenter Wärmedämmung Erfindungsbeschreibung

Die Erfindung betrifft Leichtmetalldächer mit transparenter Wärmedämmung zum großflächigen Erwärmen von Gebäuden mit großen Räumen, wie Hallen u.a. mittels solarer Energie und zur solaren Wärmegewinnung für die Wärmeversorgung von größeren Gebäuden.

Dächer zur thermosolaren Energiegewinnung sind bekannt und in den verschiedensten Ausführungen Stand der Technik. Das bisherige Problem bestand in dem Fehlen einer leichten, witterungsbeständigen, transparenten Wärmedämmung, um das gesamte Dach für die thermosolaren Energiegewinnung besonders bei großflächigen Dächern, wie Werkhallen Lagerhallen und anderen großflächigen überdachten Gebäuden, nutzen zu können nutzen. Mit der Verwendung von thermosolaren Flachkollektoren werden gute Ergebnisse bei der solaren Energiegewinnung, was Wirkungsgrad und Temperaturniveau betrifft erzielt. Hinsichtlich Energiemenge sind enge Grenzen auf Grund der möglichen Größe der einzelnen Flachkollektoren, des Gewichtes, Ihrer Montage auf großflächigen Dächern und des Preises der Flachkollektoren gesetzt. Die optische Gestaltung der Dächer mit thermosolaren Flachkollektoren ist ein weiteres Hindernis für die großflächige Nutzung der Dächer zur solaren Wärmegewinnung. Die Kopplung vieler Flachkollektoren auf dem Dach stellt hohen Anforderungen an die Dichtheit, Langzeitzuverlässigkeit und Alterungsbeständigkeit aller Elemente. Dächer mit "Schwimmbadabsorbem" sind für die Nutzung der Dächer zur solaren Wärmegewinnung eine weitere in der Praxis erprobte Technik. Der Nachteil dieser Lösung besteht in der Abstrahlung der Sonnenenergie durch das Dach selbst, wodurch das nutzbare Temperaturniveau der aufgewärmten Trägerflüssigkeit in den installierten Wärmeaufnahmesystemen
( vorzugsweise Schläuche ) 40 Grad C auch im Sommer nicht überschreitet und durch Wind und Abstrahlung z.B. Nachts viel aufgenommene Sonnenenergie wieder an die Umwelt abgeben wird. Vorteilhaft ist die beliebige optische und damit architektonische Gestaltung der Dächer,

Aufgabe der Erfindung ist es, mit Hilfe der neuen Materialien der transparenten Wärmedämmung (TWDVS) der Firma Sto Therm Solar neue und erweiterte Möglichkeiten der solaren Wärmegewinnung über die gesamte Dachfläche vorzugsweise großer Dächer in Leichtbauweise zu erschließen.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabenstellung besteht in der Nutzung der transparenten Wärmedämmaterialien TWDVS und der Verwendung üblicher und zum Stand der Technik gehörender Leichtmetalldachplatten als Basismaterialien und die Kombination dieser zu verschiedenen solaren großflächigen Wärmedächern einschließlich der Speicherung und thermischen Nutzung der gewonnenen solaren Wärmeenergie.

Auf großflächigen, versteiften Leichtmetallplatten werden transparente Wärmedämmplatten TWDVS in Verbindung mit EPS-Hartschaumplatten gleicher Stärke aufgeklebt. Diese Platten sind dann als selbständige Dachflächen auf leichte Dachkonstruktionen montierbar. Als vorteilhafte Dachkonstruktionen eignen sich Pult- oder flachgeneigte Satteldächer. Mit diesen großflächigen Leichtmetalldachplatten lassen sich größere Flächen von Baukonstruktionen, Klärbecken, biologische Kläranlagen usw. einhausen. Die transparente Wärmedämmung der Dachflächen sichert die Nutzung der Sonnenstrahlung zum Beheizen des Raumes und verhindert die Wärmeemission des großvolumigen Raumes über das Dach. Mit dieser Lösung ist es möglich, ohne aufwendige Heizungsanlagen die eingehausten Baukonstruktionen oder Kläranlagen vor Frost zu schützen. Im Sommer können bzw. sollten die Dachflächen zur Vermeidung einer hohen Aufheizung des Raumes abgenommen bzw. geöffnet werden.

Ein weiterer Vorschlag besteht in der Weiterentwicklung der Leichtmetalldachplatten zu einem großflächigen Wärmestrahlungsgsdach. Hier wird auf der bisherigen Unterseite des Daches, die als Abstrahlungsfläche der eingestrahlten Sonnenenergie diente, eine vorzugsweise aus PE-Mehrschichtrohren bestehende Rohrschlange oder andere dafür geeignete flüssigkeitsgefüllte Wärmeübertragungssystene aufgebracht und mit einer zusätzlichen wärmeleitenden, vorzugsweise Blechverkleidung abgedeckt (Abb. 1 ). Jetzt kann dieses Dach zur Wärmegewinnung bei Wärmeüberschuß und zur Wärmeabgabe über das eingebaute PE-Rohrsystem genutzt werden. In Verbindung mit der Speicherung der Überschußwärme im

Sommer z.B. in Erdspeichern lassen sich im Winter diese Dächer durch Einspeisung der in Erdspeichern aufgewärmten Flüssigkeit in das benannte PE-Rohrsystem zur Erwärmung der Luft in den überdachten Flächen nutzen. Erfolgt die Speicherung der im Sommer überschüssigen Wärme von Wärmedach in einem Erdspeicher z.B. bei Kläranlagen, sollte der Erdspeicher so angelegt werden, daß damit auch gleichzeitig der Reaktionsbehälter der Kläranlage in die Funktion des Erdspeichers mit einbezogen, d.h. erwärmt wird.

Mit der Aufteilung des Erdspeichers in Speicherzonen läßt sich eine wirksame Speicherung der Wärme in Erdspeichern erzielen. Bei Verwendung von Wärmepumpen in diesem solaren Heizsystem lassen sich energie- und kostengünstig die erforderlichen Temperaturen im Wärmeabgabesystem des Daches erzielen.

In Abb. 2 ist eine Wärmedachlösung als Solardachabsorber dargestellt.
Auf einem bekannten Isolierdach/Isolierwand aus Leichtmetall mit Schaumstoffisolierung (PUR oder XPS) wird in die äußeren Vertiefungen ein PE-Rohrsystem (möglichst Mehrschichtrohr) eingelegt und befestigt. Auf das eingelegte PE-Rohrsystem wird eine dünne Leichtmetallplatte aufgebracht (geklebt oder anders schlüssig unlösbar verbunden). Zur Gewährleistung einer hohen Lebensdauer des Dachsystems werden die PE-Rohre nicht gekuppelt oder anderweitig verbunden. Rohranfang und Rohrende werden immer herausgeführt und mit Anschlußstutzen versehen. Diese Lösung ist nur mit PE-Rohren möglich, da diese Rohre in praktisch beliebiger Länge hergestellt werden können. Auf die aufgebrachten Leichtmetallplatte wird die transparente Wärmedämmung (TWDVS) aufgeklebt und nach außen wasserdicht verschlossen. Zur Erhöhung der Steifigkeit der Platte gegen Verwinden und Verbiegen wird um die Platte ein Leichtmetallrahmen angebracht, der auch die Vorrichtung zur Montage der Platten enthält. Die Abdichtung der Plattenstöße erfolgt mittels bekannten Abdichtungen, wie sie auch bei großflächigen Leichtmetalldächern vorgenommen wird.

Dieser Solardachabsorber hat gegenüber den bisherigen sogenannten "Schwimmbadabsorbern" einen erhöhten Wirkungsgrad, der sich dem Wirkungsgrad handelsüblicher Solar-Flachkollektoren nähert, aber die gesamte Dachfläche umfaßt. Die mit diesen großflächigen Solardachabsorbern erzielbaren hohen solaren Wärmeenergien ermöglichen die Nutzung von offenen Erdfeststoffspeichern. Mit dieser gespeicherten solaren Wärmeenergie ist die ausschließliche solare

Wärmeenergieversorgung auch von Mehrfamilienhäusern realisierbar. Diese Solardachlösung eignet sich für den nachträglichen Einbau auf vorhandenen Gebäuden. Was das Dach selbst betrifft, beträgt der Kostenaufwand für Neubau und Sanierung im Altbau, dem eines üblichen Daches z.B. mit Dachziegeln.
Die Aufbereitung und Nutzung der reichlich anfallenden solaren Wärme durch Einbeziehung der gesamten Dachfläche in die solare Wärmegewinnung kann aufgrund des hohen Temperaturniveaus gegenüber den bisherigen SoJardachabsorbern mit Methoden und Anlagen der Thermosolartechnik für Flachkollektoren erfolgen. Für die vorgeschlagenen Solarabsorber bieten sich als Speicher Erdfeststoffspeicher mit ihrem hohem Speichervermögen besonders an, da die höheren Wärmeverluste der Erdfeststoffspeicher durch das reichliche Wärmenergieangebot ausgeglichen werden.

Bezugszeichen

1. versteifte Leichtmetallplatte

2. TWDVS transparente Wärmedämmplatte

3. PE-Rohrsystem

4. Blechverkleidung

5. Leichtmetallplatte

6. Isolierdach

7. EPS/PUR - Hartschaum

8. Wasserdichte Abdeckung

9. Leichtmetallrahmen

Claims

Schutzansprüche

1. Leichtmetalldächer mit transparenter Wärmedämmung zum großflächigen Erwärmen von Gebäuden mit großen Räumen durch Nutzung der transparenten Wärmedäm materialien (TDWVS) der Firma Sto Therm Solar und der Verwendung üblicher und zum Stand der Technik gehörender Leichtmetalldachplatten als Basismaterialien und die Kombination dieser zu verschiedenen solaren großflächigen Wärmedächern einschließlich der Speicherung und thermischen Nutzung der gewonnenen solaren Wärmeenergie dadurch gekennzeichnet, daß großflächige, versteifte Leichtmetalldachplatten mit transparenten Wärmedämmplatten (TWDVS) in Verbindung mit EPS-Hartschaumplatten gleicher Stärke aufgeklebt und Verbindungsstöße sowie die EPS-Hartschaumplatten mit bekannten Materialien witterungsbeständig beschichtet werden.

2. Leichtmetalldächer mit transparenter Wärmedämmung zum großflächigen Erwärmen von Gebäuden mit großen Räumen durch Nutzung der transparenten Wärmedämmaterialien (TWDVS) und der Verwendung üblicher und zum Stand der Technik gehörender Leichtmetalldachplatten als Basismaterialien und die Kombination dieser zu verschiedenen solaren großflächigen Wärmedächern einschließlich der Speicherung und thermischen Nutzung der gewonnenen solaren Wärmeenergie nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß auf die bisherige Unterseite des Daches, die als Abstrahlungsfläche der eingestrahlten Sonnenenergie diente, eine vorzugsweise aus PE-Mehrschichtrohren bestehende Rohrschlange oder andere dafür geeignete flüssigkeitsgefüllte Wärmeübertragungssystene aufgebracht werden und mit einer zusätzlichen wärmeleitenden, vorzugsweise Blechverkleidung abgedeckt wird.

3. Leichtmetalldächer mit transparenter Wärmedämmung zum großflächigen Erwärmen von Gebäuden mit großen Räumen durch Nutzung der transparenten Wärmedämmaterialien (TWDVS) und der Verwendung üblicher und zum Stand der Technik gehörender Leichtmetalldachplatten als Basismateria-

lien und die Kombination dieser zu verschiedenen solaren großflächigen Wärmedächern einschließlich der Speicherung und thermischen Nutzung der gewonnenen solaren Wärmeenergie nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die gewonnene solaren Wärmeenergien besonders im Sommer in Erdfeststoffspeichern gespeichert werden und diese Erdfeststoffspeicher gleichzeitig technologischen Anlagen, wie biologische Kläranlagen u.a. in die Wärmespeicherung einbeziehen.

Leichtmetalldach als Solarabsorber mit transparenter Wärmedämmung durch Nutzung der transparenten Wärmedämmaterialien (TWDVS) und der Verwendung üblicher und zum Stand der Technik gehörender Isolierdächer/Isolierwände aus Leichtmetall als Basismaterialien und die Kombination dieser zu großflächigen Solarabsorbern dadurch gekennzeichnet, daß auf die lsolierdach-/lsolierwandelemente aus Leichtmetall in die äußeren Vertiefungen ein PE-Rohrsystem (möglichst Mehrschichtrohr) eingelegt und befestigt und auf das eingelegte PE-Rohrsystem eine dünne Leichtmetallplatte aufgebracht wird (geklebt oder anders schlüssig unlösbar verbunden) und auf diese jetzt ebene äußere Fläche des lsolierdach-/lsolierwandelementes wird die transparente Wärmedämmung (TWDVS) aufgeklebt, dabei werden die Verbindungsstöße witterungsbeständig abgdichtet, und weiter werden zur Gewährleistung einer hohen Lebensdauer des Dachsystems die PE-Rohre nicht gekuppelt oder anderweitig verbunden und Rohranfang und Rohrende werden immer herausgeführt und mit Anschlußstutzen versehen.