Der Anteil des Brauchwasserenergiebedarfs liegt in der BRD bei ca 15 bis 20% des Gesamtenergiebe- darfs eines Haushaltes, wobei der Raumwarmebedarf in der BRD zwischen 55 und 70% liegt.

Um die geringe Energieausbeute der installierten Anlagen im Winterbetrieb überbrücken zu wollen, wären um ein vielfaches gröBere Kollektorwirkungsgrade oder nach dem Stand der Technik um ein vielfaches größere Kollektorflachen und Speichervolumen erforderlich. Dem sind klare wirtschafliche, bautechnische (Platzbedarf der Koliektoren und der Speicher) und wärmetechnische Grenzen gesetzt.

Der Einsatz gesamtwirkungsgradsteigernde Maßnahmen durch Solarkonzentrationen oder Sonnennachführungen erwies sich bei diesen bautechnischen Größen als zu kostenaufwendig und die Kopplung mit Wärmepumpen macht nur im Winter bei hohem Heizenergiebedarf Sinn, also dann, wenn wirtschaftlich erschwingbare Solarkollektoranlagen mit 5 bis 8 qm Kollektoransichtsfläche nicht einen Bruchteil der erforderlichen Wärmegrundlast für die Wärmepumpe erbringen können, selbst wenn die Heizspitzen von einer Kesselanlage übernommen werden kann.

Der Koliektorwirkungsgrad wird nach Stand der Technik weniger durch seine Absorptionsfähigkeit, sondern vielmehr durch seine Verluste bestimmt, wobei die optischen Verluste ca 20% und die Wärmeverluste in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen Absorber und Außeniuft im Sommer zusätzlich 20-30% und im Winter beim ohnehin viel geringeren Sonnenangebot 40-60% ausmachen. Bei besonderen Bauweisen, wie Vakuumkollektoren, eliminieren die höheren Kosten im wesentlichen die Wirkungsgradsteigerungen. Dies verdeutlicht, daß eine wesentlich wirtschaftlichere Form der solaren Wärmenutzung alleine durch die Wirkungsgradsteigerung der Kollektoren nicht zu erzielen ist.

Von dieser Vorraussetzung nach Stand der Technik ausgehend sollen mit der gekennzeichneten Erfindung im wesentlichen 6 Ziele erreicht werden : 1. Minimierung der Kollektorwarmeverluste durch eine neue Absorbertechnik und die wärmeverlust- mindernde Kombination mit anderen Funktionsbauteilen einer Soloarkollektoranlage 2. Leistungsaufstockung durch Kombination von Maßnahmen zur Erlangung einer größeren Solareinstrahlung und nach Bedarf Verbindung mit einer regenerativen Stromerzeugung zum Antrieb einer integrierten Wärmepumpe 3. Verbindung aller Maßnahmen nach Pkt. 2 in der Form, daß diese nach Stand der Technik meist getrennt konzipierten und installierten Funktionsbausteine in einer Anlage so verschmelzen, daß diese Anlage einen autarken Energieversorgungsblock ergibt 4. Kostenminimierung dieser Anlagentechnik, indem Funktionsteile Doppel-und Mehrfachfunktionen und gleichzeitig statische Halte-un Trageaufgaben übernehmen 5. Eliminierung der Installationsaufwendungen, die nach Stand der Technik heute ein weitgehender Nutzer von Solarenergie erbringen muß 6. Ausführung der Anlage in der Form, daß sie durch Wahl oder Austausch von leicht montierbaren Standardfunktionsteilen der Anlage an unterschiedlichste klimatische Bedingungen und den Energiebedarf des Nutzers angepaßt werden kann Zum besseren Verständnis soll die Erfindung nachstehend in dieser Reihenfolge der 6 Punkte der Zielsetzung der Erfindung in logischer Verknüpfung beschrieben werden. Diese Beschreibung nach den 6 definierten Zielsetzungen spiegelt gleichzeitig die vielen Vorteile dieser Erfindung wieder.

Hierbei sollen die Zeichnungen Figur 1 bis 7 behilflich sein. Sie zeigen beispielhaft rein zur Erläuterung des Prinzips, wie eine durch die Erfindung gekennzeichnete Anlage aussehen kann. Die nummerische Markierungen sind zur erleichternden Erklärung in einer zusätzlichen Liste benannt.

Es zeigt : Figur 1 Ansicht der gekennzeichneten Sonnenkollektoranlage mit angebrachtem Windgenerator aus Osten, wobei die Winkelveränderung der Anlage durch die verstellbare Korrektur der Ausrichtung nach der Sonne von Juni bis Dezember erkennbar ist.

Figur 2 Ansicht der gekennzeichneten Sonnenkollektoranlage mit angebrachten Solarmodulen zur Stromerzeugung aus Süden, wobei die Position der Anlage bei Morgen-und Abendsonne erkennbar ist.

Figur 3 Explosionsbild der gekennzeichneten Anlage mit Darstellung der Anlagenteile, die in sehr einfacher Montage zusammengefügt oder demontiert werden können.

Figur 4 Ansicht der gekennzeichneten Sonnenkollektoranlage mit angebrachtem Solarmodulen zur Stromerzeugung aus Osten, wobei die Winkelveränderung der Anlage durch die verstellbare Korrektur der Ausrichtung nach der Sonne von Juni bis Dezember erkennbar ist.

Figur 5 Ansicht der gekennzeichneten Sonnenkoliektoranlage mit angebrachten Solarmodulen zur Strom- erzeugung aus Norden, wobei die Position der Anlage bei Morgen-und Abendsonne erkennbar ist.

Figur 6 Querschnitt des gekennzeichneten Anlagenteils, in dem der wärmetechnische Prozess der reinen Nutzung der Absorbtionswärme abläuft.

Figur 7 Querschnitt durch die gesamte gekennzeichnete Sonnenkollektoranlage, mit ergänzender integrierter Wärmepumpe und Windgenerator ausgeführt.

Beschreibung zu Punkt 1 der 6 Zielsetzungen : Nach Stand der Technik wird der Absorber in der Regel mit Absorberblechen ausgeführt, die die absorbierte Solarwärme auf ein Rohrsystem überträgt, in dem das die Wärme übernehmende flüssige Wärmeträgermedium zirkuliert. Nach diesem Prinzip fällt die Absorbertemperatur von den Blechenden zur Rohrwand der Wärmeübertragung an das Wärmeträgermedium ab, wodurch die Wärmeübertragung immer an der kältesten Absorberstelle erfolgt (rekuperative Wärmeübertragung).

Im Unterschied hierzu verwendet die gekennzeichnete Erfindung eine Platte mit Sonnenenergie absorbierender Oberfläche 9, die so um eine Achse 14 gedreht wird, daß die Absorbtionsfläche durch- weg zur Sonne ausgerichtet bleibt, wobei die Platte an der zur Sonne ausgerichteten oder abgewandten Seite oder an beiden Seiten gleichzeitig so mit einem flüssigen Wärmeträgermedium (in der Regel Wasser) beaufschlagt wird 23 und zudem so konstruktiv geformt wird, daß eine Wärmeüber- tragung von der durch die Sonne kontinuierlich bestrahlten Platte 9 auf das aufgebrachte flüssige Wärmeträgermedium erfolgt, in der Form, daß die Berührung des Wärmeträgermediums mit der Absorberplatte 9 nur an einem Plattensegment erfolgt und sich damit folglich die Absorberplatte 9 mit der Drehung an den anderen Plattensegmenten von der Sonne erwärmt und sich nur an dem mit dem flüssigen Wärmeträgermedium beaufschlagtem Plattensegment durch die Wärmeübertragung an das Wärmeträgermedium abkühlt (regenerative Wärmeübertragung).

Bei dieser regenerativen Wärmeübertragung findet die Wärmeübertragung immer an der heißesten Stelle des Absorbers 9 statt, wodurch sich bei vergleichbaren nutzbaren Wärmeträgertemperaturen gegenüber dem verglichenen Stand der Technik niedrigere Absorbertemperaturen einstellen und damit geringere Wärmeverluste erzielen lassen.

Kennzeichnend für diese neue Absorbtionstechnik ist auch, daß die Beaufschlagungsweise der drehbaren Absorbtionsplatte 9 mit dem Wärmeträgermedium so erfolgen kann und die Form und Oberfläche der Absorptionsplatte 9 so gestaltet ist, daß sich die Absorptionspiatte 9 neben der Absorbtionsfunktion und Wärmeübertragungsfunktion gleichzeitig alleine in Folge dieser Beaufschlagung mit einem flüssigen Medium in der gewünschten Richtung dreht, wodurch kein Antrieb für das Drehen der Scheibe erforderlich ist und sowohl die Wärmeübertragung und die Drehgeschwindigkeit der Absorberplatte 9 durch die Veränderung der beaufschlagten Menge des Wärmeträgermediums geregelt werden kann.

Die Wärmeverluste an Kollektorrückseiten nach Stand der Technik werden bei dieser gekennzeichneten Erfindung dadurch völlig eliminiert, indem die Rückseite Absorberscheibe 9 als isolierter Solarspeicher 6 ausgeführt ist.

Der Solarabsorber 9 wird zur Sonne weisenden Seite ergänzend zu der Wärmedämmung mittels Anbringung einer transparenten Platte 10 auch durch einen konstruktiv erzeugten Wärmestau gegen Warmeverluste gedämmt, in der Art ausgeführt, daß ein zur Sonnenseite offener Trichter 7 so luftdicht am Wärmespeicher befestigt wird, daß der Solarabsorber am Übergang von der Sonne zuweisenden Seite zur Sonnenschattenseite luftdicht umschlossen wird.

Diese Reduzierung der Wärmeverluste wird dadurch wirksam, indem sich der für die Verluste verant- wortliche Temperaturunerschied zwischen Absorberplatte 9 und Außeniuft durch die erwärmte Luft im Trichter 7 reduziert.

Beschreibung zu Punkt 2 der 6 Zielsetzungen : Zur Erhöhung oder Konzentration der Sonneneinstrahlung auf den Absorber 9 wird der wärme- verlustmindernde konisch geformte Trichter 7 zudem auf seiner von der Sonne bestrahlten innenseite spiegelnd ausgeführt, sodaß die auf diese Trichterinnenseite treffenden Sonnenstrahlen auf die Absorberflache reflektiert werden. Bei dem in Figur 1,2,3,4,5,7 in Größe und Form dargestelltem Trichter 7 verdreifacht sich bei direkter Strahlung die Sonneneinstrahlung damit auf den Absorber 9. Da diffuses Licht nicht reflektiert wird, vermindert sich bei diffusem Lichtanteit die Reflektion entsprechend.

Zur weiteren Erhöhung der Sonneneinstrahlung auf den Absorber 9 kann bei Bedarf der erste gekennzeichnete reflektierende Trichter 7 durch einen weiteren Trichter 41 ergänzt, werden, der in Größe und Form nach Figur 3 die Sonneneinstrahlung bei direktem Licht auf den Absorber insgesamt versechsfacht. Dieser ergänzbare Trichter kann an der Welle 14 befestigt werden, um deren Achse sich auch die Absorberscheibe dreht.

Die gekennzeichnete Solarkollektoranlage ist zur Erhöhung der täglichen Sonneneinstrahlung mit einer Sonnennachführung ausgerüstet, wobei diese Sonnenachführung von Sonnenaufgang bis Sonennuntergang durch Drehen der gesamten Anlage um eine einzige nach Anspruch 14 definierte Achse 35 erfolgt, die zwischen Gesamtanlage und Anlagestützkonstruktion in der Art angeordnet ist, daß die Achse 35 in der funktionsfähig aufgestellten Anlage einerseits von Süden nach Norden aus- gerichtet ist und andererseits auf der Südseite soweit abgesenkt ist, daß sie im Winkel von 90 Grad zur Sonneneinstrahlung steht, indem sich damit die zweite im Winkel von 90 Grad kreuzende Achse 38 mit der darauf drehend gelagerten Absorptionsscheibe 9 von Norden nach Süden im Winkel der Sonnenein- strahlung zur Sonne richtet.

Bei dieser gekennzeichneten Ausführung der Sonnennachführung erfolgt die Korrektur zur Veränderung des Sonneneinstrahlwinkels zwischen Winter und Sommer manuell oder automatisch am oberen Lagerpunkt der Drehachse 17 und hiebei wird die gesamte Anlage um den unteren Lagerpunkt 36 in Richtung Süd/Nord um den gewünschten Korrekturwinkel (maximal 23,5 Grad erforderlich) gedreht.

Zur weiteren Erhöhung der über die Vervielfachung der Sonneneinstrahlung vergröBerten Absorbtionsleistung der gekennzeichneten Sonnenkollektoranlage wird ein Wärmepumpenprozess inte- griert, wobei der Kompressor 31 nach Figur 6 einschließlich Entspannungsventil am Solarspeicher 6 befestigt wird und die Kondensationswärme über den Kondensator 32 im Solarspeicher übertragen wird.

Der Verdampfer 33 kann je nach Anlagenausführung und Energiebedarf des Anwenders der Anlage flexibel angeordnet sein, zum Beispiel in der Isolierung des Solarspeichers, in der äußeren Schale der Isolierung des Solarspeichers, im Erdreich unterhalb der installierten Anlage oder in einem Kaltwassererzeuger.

Die gekennzeichnete Solarkollektoranlage ist zudem so ausgeführt, daß ein Windrad 3 mit Stromgenerator 13 oder alternativ angebrachte Solarmodule 2 Strom erzeugen, der für den Antrieb des Kältemittelkompressors 31 der Wärmepumpe 4 Verwendung findet, und/oder bei Wärme-oder Stromüberproduktion in einem Akku 18 gespeichert oder ins öffentliche Netz gespeist wird.

Das Windrad 3 und auch die alternativ anbringbaren Solarmodule 2 zur Stromerzeugung sind so ausge- führt und angebracht, daß die Befestigung 43 an einer durch den Solarspeicher 6 geführten und durch Absorbermitte geführten Welle 14 erfolgt, daß die Fuktionsteile außerhalb des zur Sonne gerichteten größeren Trichterquerschnittes liegen und die Sonneneinstrahlung nur durch schlank geformte Verbindungsteile 42 zur tragenden Welle leicht beeinträchtigt wird.

Beschreibung zu Punkt 3 der 6 Zielsetzungen : Zur Darstellung der erzielten Leistungsfähigkeit einer Anlage, die alle Maßnahmen nach Punkt 1 und 2 der Zielsetzungen vereint, soll von der Annahme der Versorgung eines Einfamilienhauses mit ca 200qm Wohnfläche eine Anlagengröße angenommen werden.

Da die bei Solaranlagen zur Warmwassererzeugung üblicherweise eingesetzten Speichermengen von 300 bis 500 Liter für eine Wärmeversorgung im Winter viel zu gering sind, wird von einer Anlage mit der 5 bis 7-fachen Menge von 2500 Liter Speicherinhalt ausgegangen. Bei einer wie in den Figuren 1-7 dargestelleten Anlagenausführung mit kugelförmigem Speicher ergibt dies einen Speicherinnendurch- messer von 1,7 Meter und bei einer angenommen Isolierungsstärke von 150 mm einen Speicheraußen- durchmesser von 2 Meter.

Dieser Speicher 6 ist nach dem dargestellten Beispiel in der Lage, als voll isolierende 34 und tragende Rückwand einer Absorbtionsscheibe 9 von 1,8 Meter Durchmesser mit ca 2,5 qm Absorbtionsfläche zu fungieren. Unter der Vorraussetzung folgender Annahmen kann nun ermittelt werden, welcher vergleich- sweisen Kollektoransichtsfläche nach Stand der Technik dies entspricht.

Annahmen : -mittlere Wärmeverluste von Kollektoren nach Stand der Technik in den 6 Wintermonaten : 50 % -Verminderung der Wärmeverluste : 75% -mittlerer Anteil der diffusen Sonneneinstrahlung : 50% -eingesetzte Absortionsfläche : 2,5 qm -zur Sonne ausgerichtete reflektierende Spiegelfläche des konzentrierenden Trichters : 7,5 qm -Erhöhung der absorbierten Sonneneinstrahileistung pro Tag durch Sonnennachführung : 25 % Bei dieser Annahme wären für die erbrachte Kollektorleistung dieser gekennzeichneten Anlage nach Stand der Technik eine Absorberansichtsfläche der ca 4 fachen Größe erforderlich, also ca 10 qm.

Mit der Ergänzung durch einen zweiten Reflektionstrichter 41 in der nach Figur 3 dargestellten verhält- nismäßigen Dimension stellt sich eine Leistungsfähigkeit entsprechend einer Kollertoransichtsfläche nach Stand der Technik von ca 15 qm ein. Die durchschnittliche Kottektoransichtsftäche von installierten Kollektoranlagen zur Warmwassererzeugung von Einfamilienhäusern liegt zum Vergleich der Leistungseinschätzung zwischen 5 und 8 qm.

Nur durch diese, nach der dargestellten Annahme, verkleinerte Absorberflache 9 konnte ein funktions- mäßiges Verschmelzen der thermischen Leistungskomponenten zu einem konstruktiv weitgehend vor- montierbar lieferbaren Block erfolgen, der für die vorab angenommene Anlage mit 2500 Speicherinhalt einen Platzbedarf zu ebener Erde von 2 x 2 Meter erfordert.

Bei einem Piatzbedarf von 2,5 x 2,5 Meter, was noch einer transportierbaren weitgehend vormontierten Anlage entspräche, ergäbe sich bei einem kugelförmigen Speicher ein möglicher Speicherinhalt von 5500 Litern und eine Absorberansichtsfläche 9 von 4 qm, also einer äquivalenten Kolektoransichtsfläche nach Stand der Technik von 16 qm mit einem konzentrierenden Trichter 7 und von 24 qm mit einem zweitem ergänzendem Trichter 41.

Diese Vergleiche wurden alleine nur deshalb angestellt, um den Leistungsbereich abzuschätzen, in dem sich eine solche gekennzeichnete Anlage nach Ansprüchen 1 bis 27 befindet. Die Anlage ist also in der Lage, eine Wärmeleistung auf der Basis der dargestellten kombinierten Absorbtionstechnik mittels Sonnenenergie zu erbringen, die alleine in der Ausführung mit Absorbtionstechnik eine wohl viel wirtschaftlichere Alternative zu Systemen der Warmwassererzeugung nach Stand der Technik darstellt.

Figur 6 zeigt hierzu eine wärmetechnische Schaltung der Anlage, wie sie für eine Brauchwasser- versorgung und Heizungsunterstützung eines Wohbereiches ausgeführt werden kann. Die Kreislauf- pumpe 21 des offenen Absorberkreislaufes 22 entnimmt hierbei dem Ausgleichsgefäß 19 das Wasser als Wärmeträgermedium und fördert es durch die Steigleitung 22 in die gewünschte Position über der drehbaren Absorberplatte 9, wo es dann aus einer Öffnung oder Düse 23 so auf die hierfür speziell geformte Absorberplatte 9 strömt, daß sich an einer Seite der Platte ein Übergewicht durch das aufge- brachte Wasser ergibt und sich die Platte somit zu Drehen beginnt.

Diese Steigleitung 22 der Wasserzubringung zum Absorber 9 wurde vorher so durch den Speicher 6 geführt, daß das Kreislaufwasser bei höherer als im Speicher vorhandenen Temperatur an den Speicher 6 Wärme übergibt. Das somit abgekühlte Wasser wird dann beim Überströmen der von der Sonne erwärmten Absorberplatte 9 wieder erwärmt und fließt aus eigener Schwerkraft über die Rückführleitung 24 zum Ausgleichsgefäß 19 zurück. Verlorenes Kreislaufwasser (zum Beispiel durch Verdunstung) wird über ein Schwimmerventil 20 aus dem Kaltwasseranschluß 25 zugespeist. Im dargestellten Beispiel dient der Speicher 6 als Speicher des Brauchwassers, das über die Leitung 26 aus dem oberen Teil des Speichers 6 entnommen, wird, wobei ein regelbarer Temperaturbegrenzer 27 durch Kaltwasserbei- mischung die Austrittstemperatur begrenzt. Das abgezogene Brauchwasser wird über den Anschluß 25 wieder durch Kaltwasser ersetzt.

Über einen eingebrachten Wärmetauscher 30 mit den Zuführ-28 und Abführanschlüssen 29 kann eine Unterstützung des Heizkreislaufes erfolgen.

Figur 7 zeigt die Gesamtanlage im Schnitt, wobei hier die mit dieser Erfindung gekennzeichnete Ausführungsweise dargestellt wird, die Anlage durch eine relativ einfache Ergänzung zur weiteren Leistungssteigerung durch eine Wärmepumpe und einen Windgenerator zu ergänzen. Die sehr einfache Integrierungsmöglichkeit von Kompressor 31, Kondensator 32 und Verdampfer 33 der Wärmepumpe wurde nur angedeutet, da hier die grundsätzliche Möglichkeit besteht, verschiedenste Wärmepumpen- prinzipien zu integrieren, um eine optimale Anpassung an den Bedarf des Energieabnehmers zu erreichen. Alleine die Gegebenheit, daß die Leistungszahl in diesem praktischen Anwendungsfall durch die flexible Wahl der Kondensator-und Verdampfertemperatur zischen 3 und 10 variert werden kann, zeigt auf, daß die Erfindung diese flexiblen Möglichkeiten offen halten möchte.

Demgegenüber ist die Anbringung eines Windgenerators zur möglichst autarken Versorgung der Wärmepumpe durch das durch die Erfindung gekennzeichnete Anlagenkonzept relativ fest vorgegeben.

Durch die eine der beiden zur Mehrfachnutzung den Speicher durchdringenden Rohrachsen 38 braucht nur eine Welle 14 geschoben werden, an deren oberen Ende das Ventilatorlaufrad 3 und an deren unteren Ende der Stromgenerator 13 befestigt werden kann. Es liegt an den jeweils klimatischen Bedingungen und dem Energiebedarf des Abnehmers, wann die Ergänzung der Anlage durch die Windgeneratorzusatzausrüstung auch ohne Wärmepumpeneinsatz sinnvoll ist.

Beschreibung zu Punkt 4 der 6 Zielsetzungen : Es ist an dieser Erfindung kennzeichnend, daß Funktionsteile gezielt Doppel-und Mehrfachfunktionen und gleichzeitig gezielt statische Halte-un Trageaufgaben übernehmen. Nur durch diese weitgehend erfinderisch gekennzeichneten Konstruktionen konnte eine Anlage geschaffen werden, deren Gesamtgewicht mindestens unter 25 % der entsprechenden Anlagentechnik nach Stand der Technik liegen sollte.

Hierzu soll nur ein Vergleichswert herangezogen werden : Das Baugewicht von Solarkollektoren nach Stand der Technik liegt heute je nach Isolierungsaufwand zwischen zwischen 15 und 25 kg je qm Ansichtsflache. Dies ergibt bei 20 qm im Mittel ca 400 kg und einschließlich der statischen Trage-und Befestigungskonstruktion mindestens 500 kg.

Die in dieser gekennzeichneten leistungsmäßig vergleichbaren Anlage konzipierte 2,5 qm große Absorbtionsplatte 9 aus Aluminiumblech mit Doppelstegplatte 10 aus Polycarbonat als transparente Isolierung anstatt Glas wird je nach Konstruktionsform und Lagerausführung nicht mehr als 13 bis 17 kg wiegen, plus ca 10 kg für den Trichter 7, der im Prinzip nur aus einer aufgespannten spiegelbeschich- teten Folie bestehen muß. Alle anderen Kollektorbauteile einschließlich statischer Halterung werden durch die gekennzeichnete Konzeption vom Speicher 6 übernommen, der auch in einer Anlage nach Stand der Technik vorhanden sein muß.

Mit diesem Beispiel wird die Bedeutung der gekennzeichneten Unteransprüche am besten erklärt, die in ihrer gezielt erfinderischen Kombination die wirtschaftliche Realisierung einer soichen Leistungskonzentration in einer relativ kleinen Anlage bewirken.

Beschreibung zu Punkt 5 der 6 Zielsetzungen : Für viele konkrete Interessenten zur Nutzung der Solarenergie nach Stand der Technik ist eine Installation mit zu vielen Risiken verbunden, da die großen Speicher in der Regel im Haus und die Solarkollektoren mit 40 bis 70 kg Einzelgewicht in der Regel am Dach zu installieren sind. Hinzu kom- men die Verknüpfungen mit der bestehenden Heiz-und Brauchwasser durch Löten, Schweißen, Stemmen sowie Entleeren, Auffüllen und Ent ! üften der Anlage. Da die Heizungs-und Brauchwasse- ranlage in jedem Haus den empfindlichsten Teil darstellen, der bei Problemen das Heranziehen eines Spezialisten erfordert, stellt dies eine der größten psychologischen Schwellen dar, die umfangreichere Nutzung von Solarwärme erheblich einschränken.

Mit dieser erfinderisch gekennzeichneten Anlage werden diese dargestellten Hindernisse weitgehend eliminiert. Zur Brauchwassernutzung braucht diese Anlage, die in der Größe eines Gartenhauses extern aufgestellt wird, zum einen nur am Anschluß 25 mit einem Kaltwasserschlauch verbunden zu werden und zur Warmwasserabnahme mit einem Leitungsschlauch vom Anschluß 26 bis an den Eintritt vor dem Warmwassererzeuger oder Warmwasserspeicher im Hause, wobei hierbei nur der dortige vorherige Kaltwasseranschluß übernommen werden zu braucht.

Die Zuführung solcher Leitungen ist heute auch relativ einfach ohne Lot-und Stemmarbeiten mit flexi- blen Rohren oder Schläuchen möglich.

Bei Nutzung von Heizwärme kann zum Beispiel ein Vor-und Rücklauf zu den Anschlüssen 28 und 29 gelegt werden. Wird die Anlage dann mit den Enden dieser beiden Leitungen in die Vorlaufleitung hinter der Heizungspumpe im Haus eingebunden, so wird beim Lauf dieser Pumpe immer zuerst die Wärme aus der Solaranlage entnommen, bevor der Kessel zugeschaltet wird. Es bleibt hierbei aber empfehlenswert, einen regelbaren Bypass zu integrieren, um die Brauchwassernutzung nicht negativ zu beeinflussen.

Beschreibung zu Punkt 6 der 6 Zielsetzungen : Die gekennzeichnete Anlage ist in der Form ausgeführt, daß sie durch Wahl oder Austausch von leicht montierbaren Standardfunktionsteilen der Anlage an unterschiedlichste klimatische Bedingungen und den Energiebedarf des Nutzers angepaßt werden kann.

Diese Austauschbarkeit nach jeweiligem Bedarf wird in Figur 3 als Explosionsbild dargestellt.

Folgende Beispiele zeigen das große Variationsspektrum : -Bei einem vorangig stromorientierten Abnahmebedarf bei weitgehend direkter Sonneneinstrahlung könnte sich die Ergänzung der Anlage durch Solarmodule 2 lohnen.

-Bei einem vorangig stromorientierten Abnahmebedarf bei weitgehend windigem Klima mit hohem Anteil an diffuser Sonneneinstrahlung könnte sich die Ergänzung der Anlage durch ein Windrad 3 mit Antriebswelle 14 und Stromgenerator 13 lohnen.

-Bei einem vorangig wärmeorientiertem Abnahmebedarf bei weitgehend direkter Sonneneinstrahlung könnte sich die Ergänzung der Anlage durch einen zweiten solarkonzentrierenden Trichter 41 lohnen.

-Bei einem vorangig wärmeorientiertem Abnahmebedarf bei weitgehend windigem Klima mit hohem Anteil an diffuser Sonneneinstrahlung könnte sich die Ergänzung der Anlage durch ein Windrad 3 mit Antriebswelle 14 und Stromgenerator 13 und Wärmepumpe lohnen.

Weitere noch nicht beschriebene Vorteile der gekennzeichneten Anlage bestehen darin, daß die Absorberplatte in jedem beliebigen wärmespeicher-und wärmeübertragungsfähigem Material, in beliebiger nützlicher Dicke, Form, Größe und Oberflächengestaltung ausgeführt werden kann, damit konstruktiv an unterschiedlichste Anlagenkonzepte anpassbar ist und kostenmäßig ein großes Optimierungsspektrum eröffnet. daß die Temperatur des den Absorber verlassenden Wärmeträgermediums auch ohne äußere Regeleinrichtung immer unter dessen Verdampfungstemperatur liegt, daß beim Ausfall oder beim gezielten Abstellen der den Absorber beschickenden Pumpe sich der Kollektor automatisch entleert, daß kein Überdruck durch verdampfendes Wärmeträgermedium entstehen kann, daß die Solarkollektoranlage im Absorberkreislauf kein Entiüftungssystem benötigt daß die Förderpumpe der Solarkollektoranlage alleine die Förderhöhe zwischen Ausgleichagefäß und Absorberzuspeisung überbrücken muß und damit einen sehr geringen Energiebedarf aufweist daß die Sonnennachführungsachse nahezu exakt durch den Schwerpunkt der nachzuführenden Anlage geht, wodurch nur minimale Verstettkräfte erforderlich sind, daß die Verstellkräfte der Sonnennachführung zur Winter/Sommer-Korrektur relativ gering sind, weil die Hauptlast der Anlage im unteren Lager der Anlagenaufhängung ruht und diese Korrektur am oberen Lager erfolgt daß keine fossilen Brennstoffe für alle in Variante dargestellten Energienutzungskonzepte benötigt werden daß die installierte Einrichtung zur Sonnennachführung auch der Sicherheit der Anlage und der Anpassung der Anlage an die gegebenen Leistungsparameter dient, indem sich die Anlage bei Sturm in eine windabweisende Position dreht, sich bei Überhitzung des Solarabsorbers, was bei Stillstand des Wärmeträgerkreislaufes der Fall sein kann, von der direkten Sonnenabstrahlung abwendet und bei Wärmeüberproduktion den Windgenerator in die bestmögliche Position bring, um bevorzugt Strom oder Kälte zu erzeugen.

Nummerierung der Bau-und Funktionsteile nach Figuren 1 bis 7 regenerativer Solarkollektor 2 Solarmodule zur Stromerzeugung 3 Windrad 4 Wärmepumpe 5 Kälteanlage 6 Solarspeicher 7 Zur Sonneneinstrahiseite wärmedämmender Trichter mit strahlenreflektierender Innenfläche 8 Sonnennachführung 9 sich drehende Absorberscheibe 10 Scheibe als transparente Wärmedämmung 11 Installationsbiock 12 Begehungsdeckel zu Installationsblock 13 Stromgenerator 14 Antriebswelle von Windrad zu Stromgenerator 15 geregelter Stellmotor zur Sonnennachführung von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang 16 Trage-und Befestigungungsgestell für komplette Anlage 17 Verstelleinrichtung zur Sonnennachführung Dezember/Juni, wahlweise mit Handkurbel oder mit geregeltem Stellmotor ausführbar 18 Akkumulator 19 Ausgleichsgefäß im drucklosen, offenen Absorberwärmekreis 20 Niveauregeiung mit Zuspeisung bei Verlusten 21 Zirkulationspumpe für Absorberwärmekreisführung 22 Vorlaufleitung der Absorberwärmekreisführung mit Ausführung als Wärmetauscher zur Wärmeübertragung vom Absorberkreislauf zum Speicher 22 Zuführleitung zur Beaufschlagung der Absorberplatte mit dem Wärmeträgermedium 23 Zubringeröffnung zur Beaufschlagung der Absorberplatte mit dem Wärmeträgermedium 24 Rückführleitung der Absorberwärmekreisführung 25 Zuführung eines Wärmeträgermediums mit Zutritt in den unteren (kühlen) Teil des Speichers 26 Zuführung eines Wärmeträgermediums mit Zutritt in den oberen (heißen) Teil des Speichers 27 regelbarer Temperaturbegrenzer am Wärmeträgeraustritt aus der Anlage 28 Anschluß für Zutritt Wärmeträgermedium zur Wärmeentnahme (z. B. für Heizzwecke) 29 Anschluß für Austritt Wärmeträgermedium zur Wärmeentnahme (z. B. für Heizzwecke) 30 Wärmeträgerkreisführung als Wärmetauscher zur Wärmeübernahme aus dem Speicher ausgeführt 31 Kältemittelkompressor 32 Kondensator des Kältekreislaufes zur Übertragung der erzeugten Wärme in den Speicher 33 individuell ausführbarer und in der Anlage plazierbarer Verdampfer der Wärmepumpe zur Wärmeübernahme aus z. B. Umgebung oder/und Speicherisolierung (Kältefalle) oder als Verdampfer zur Kälteerzeugung 34 Isolierung des Speichers 35 mit dem Speicher fest und dicht verbundenes Rohr zur Speicherstabilisierung, zur Lagerung der gesamten Anlage im tragenden Gestell (16) und als drehbare Achse zur morgens/abends-Sonnennachführung 36 zweiachsig ausgeführtes Dreh-und Tragelager 37 flexible Kupplung zur Kraftübertragung zwischen Stellmotor (15) und Rohr (35) 38 mit dem Speicher fest und dicht verbundenes Rohr zur Speicherstabilisierung, zur Lagerung der Ventilator-und Generatordrehachse und der drehenden Absorbtionsscheibe 39 Zentraler Steuer-Regelschrank mit externer Kontrollsichtanzeigen und Stromanschluß für externe Netzeinspeisung bei Stromüberschuß im Sommer oder Stromentnahme nach Bedarf, z. B. zur Wärmepumpenstromversorgung an kalten Wintertagen 40 zentrale Verbindung aller mit der Anlage verbundenen Leitungen zur Anlageversorgung (z. B. Kalt- wasser) und zur Energieversorgung des Abnehmers (z. B. Brauchwasser, Heizwasser, Kaltwasser, Überschußstrom) mit flexiblen Schlauchverbindungen zur schwenkbar gelagerten Anlage 41 alternative 2. Baustufe eines Sonnenstrahlen konzentrierenden Trichters 42 schlank geformte Verbindungsteile zwischen Windrad, Solarmodulen und ergänzendem Konzentrationstrichter zur tragenden Welle Patentansprüche 1. Sonnenkollektoranlage zur Absorbierung von Sonnenenergie, zur Umwandlung in nutzbare Wärme und Steigerung der absorbierten Leistung durch innerhalb der selben gekennzeichneten Anlage erzeugtem und gekoppeltem Wind-und/oder Solarstrom, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte mit Sonnenenergie absorbierender Oberfläche so um eine Achse gedreht wird, daß die Absorbtionsfläche durchweg zur Sonne ausgerichtet bleibt und daß die Platte an der zur Sonne ausgerichteten oder abgewandten Seite oder an beiden Seiten gleichzeitig so mit einem flüssigen Wärmeträgermedium (in der Regel Wasser) beaufschlagt wird und zudem so kon- struktiv geformt wird, daß eine Wärmeübertragung von der durch die Sonne kontinuierlich bestrahlten Platte auf das aufgebrachte flüssige Wärmeträgermedium erfolgt, in der Form, das die Berührung des Wärmeträgermediums mit der Absorberplatte nur einem Plattensegment erfoigt und sich damit folglich die Absorberplatte mit der Drehung an den anderen Plattensegmenten von der Sonne erwärmt und sich nur an dem mit dem flüssigen Wärmeträgermedium beaufschlagtem Plattensegment durch die Wärmeübertragung an das Wärmeträgermedium abkühlt (regenerative Wärmeübertragung).

2. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagungsweise der drehbaren Absorbtionsplatte mit dem Wärmeträgermedium so erfolgt und die Form und Oberfläche der Absorptionsplatte so gestaltet ist, daß sich die Absorptionsplatte neben der Absorbtionsfunktion und Wärmeübertragungsfunktion gleichzeitig alleine in Folge dieser Beaufschlagung mit einem flüssigen Medium in der gewünschten Richtung dreht.

3. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorberplatte in jedem beliebigen wärmespeicherfähigem und wärmeübertragungsfähigem Material, in beliebiger nützlicher Dicke, Form, Größe und Oberflächen- gestaltung ausgeführt werden kann und damit konstruktiv an unterschiedlichste Anlagenkonzepte anpassbar ist.

4. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Sonnenschatteseite des Solarabsorbers als Solarspeicher ausge- führt ist, daß dieser Solarspeicher die statisch tragende Rückwand des Solarabsorbers darstellt und die volle Isolierung des Absorbers auf dessen ganzen Sonnenschattenseite übernimmt.

5. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß der als Absorberrückseite ausgeführte Solarspeicher zudem so ausge- führt ist, daß er alle nach Anspruch 1 bis 27 funktionssteigernde, bauteil-und gewichtsreduzierende und leistungssteigernde Maßnahmen und Bauteile innerhalb seiner Ausführung statisch und/oder funktions- mäßig in einem zusammenhängenden und zusammenwirkenden Funktions-und Konstruktionsblock integriert, mit Ausnahme des Drehgestells zur Sonnennachführung nach Anspruch 22, in dem der Solarspeicher selbst tragend befestigt ist. Es ist für dieses Prinzip unerheblich, ob der Speicher je nach Nutzerbedarf einschichtig oder mehrschichtig ausgeführt ist.

6. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeträgerführung zum Zwecke der Wärmeübertragung vom Solarabsorber zum Solarspeicher als zur Atmosphäre offener (also druckloser) Kreislauf eines flüssigen Wärmeträgermediums ausgeführt ist, dessen Niveauregelung mit Ausgleichsgefäß und Pumpe zur Förderung des Wärmeträgermediums vom Ausgleichsgefäß zur Absorberbeaufschlagung unterhalb dem Kollektor liegt.

7. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeträgerführung zum Zwecke der Wärmeübertragung vom Solarabsorber zum Solarspeicher und die Niveauregelung mit Ausgleichsgefaf3, Förderpumpe und Zubringeröffnung zur Beaufschlagung der Absorberplatte mit dem Wärmeträgermedium so mit dem Solarspeicher verbunden sind, daß der Solarspeicher die statische Halterung dieser Funktionsteile übernimmt und die Isolierung des Solarspeichers gleichzeitig die Isolierung dieser Funktionsteile ist.

8. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Solarwärmeträgerkreislauf funktionsfägig ohne Entiüftungssystem ausgeführt ist.

9. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe in der Art in dem Wärmeübertragungskreislauf der Solarkollektoranlage integriert wird, daß sie nur die Förderhöhe zwischen Ausgleichsgefäß und Absorberzuspeisung überbrücken muß.

10. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Solarabsorber zur Sonne weisenden Seite ergänzend zu der Wärmedämmung mittels Anbringung einer transparenten Platte auch durch einen konstruktiv erzeugten Wärmestau gegen Wärmeverluste gedämmt wird, in der Art ausgeführt, daß ein zur Sonnenseite offener Trichter so luftdicht am Wärmespeicher befestigt wird, daß der Solarabsorber am Übergang von der Sonne zuweisenden Seite zur Sonnenschattenseite luftdicht umschlossen wird.

11. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, daß der zum Zwecke der Wärmedämmung installierte Trichter eine beliebige Querschnittsform aufweist, auf der Innenseite zudem als Spiegel ausgeführt ist und sich zur Sonnenseite konisch so erweitert, sodaß die auf die spiegelnde Innenseite des konisch ausgeführten Trichters treffenden Sonnenstrahlen auf die Absorberflache reflektiert werden.

12. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, daß dieser den Solarabsorber wärmedämmende und Solarstrahlen konzen- trierende Trichter am Solarspeicher und nicht am Kollektor, bzw Absorber befestigt ist und dadurch der Speicher die statisch tragende Funktion dieses Trichters übernimmt.

13. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß Kompressor, Entspannungsventil, Verdampfer, Kondensator und die Kältemittel führenden Leitungen eines wärmepumpenden Kompressionskältekreislaufes zur Leistungssteigerung der Solarkollektoranlage so mit dem Solarspeicher verbunden sind, das der Solarspeicher die statische Halterung dieser Funktionsteile übernimmt und die Isolierung des Solarspeichers gleichzeitig die Isolierung dieser Funktionsteile ist.

14. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, daß der Kondensator des wärmepumpenden Kompressionskältekreislaufes als Wärmetauscher im Innern des Solarspeichers angebracht ist und der Verdampfer im Isolierungs- bereich des Verdampfers.

15. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Solarwärmespeicher als statisch tragender Block der Funktionsteile der Solarkollektoranlage von 2 sich rechtwinklig kreuzenden Rohren zum Zwecke seiner statischen Verstärkung durchdrungen wird, in der Art und Position, daB diese Rohre gleichzeitig die Drehachsen für die Sonnennachführung (Sonnenaufgang/Sonnenuntergang), die Absorberscheibe und den Windgenerator darstellen und damit der Solarspeicher auch die statische Tragefunktion für die an diesen Achsen außerhalb dem Speicher befestigten Funktionsteile übernimmt.

16. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 15, gekennzeichnet dadurch, daß ein den Speicher durchdringendes Rohr an den Durchdringungsstellen an der Speicherwand dicht mit dem Speicher verbunden ist und an einem Ende so ausgeführt ist, daß dort die Absorberscheibe außerhalb des Speichers und dicht über der Außenfläche der Speicherisolierung drehend gelagert wird.

17. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 16, gekennzeichnet dadurch, daß das den Speicher durchdringendes Rohr, an dem die Absorberscheibe drehend gelagert ist, eine Welle aufnimmt, in der Länge und Ausführung, daß an der Wellenseite der gelagerten Absorberscheibe alternativ ein zweiter konisch geformter Trichter zur Solarstrahlen- konzentration, ein Windrad oder Solarmodule zur Stromerzeugung befestigt werden und im Falle der Windradinstallation am anderen gegenüberliegenden Ende der Welle außerhalb des Speichers ein Stromgenerator befestigt ist, der über die Welle vom Windrad angetrieben wird.

18. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 17, gekennzeichnet dadurch, daß der zweite konisch geformte Trichter zur Solarstrahlenkonzentration mit beliebiger Querschnittsform an der schmalen zum Absorber gerichteten Seite und an der breiten zur Sonne gerichteten Seite offen ist, der Durchmesser an der schmalen Seite dem Durchmesser des ersten Trichters an der breiten Seite entspricht und der Winkel des Konus so bestimmt ist, daß auch alle im zweiten Trichter auftreffenden Sonnenstrahlen auf die Absorberfläche reflektiert werden.

19. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 17, gekennzeichnet dadurch, daß das Windrad und auch die alternativ anbringbaren Solarmodule zur Stromerzeugung so ausgeführt und angebracht sind, daß die Fuktionsteile außerhalb des zur Sonne gerichteten größeren Trichterquerschnittes liegen und die Sonneneinstrahlung nur durch schlank geformte Verbindungsteile zur tragenden Welle leicht beeinträchtigt wird.

20. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 19, gekennzeichnet dadurch, daß der durch das Windrad mit Stromgenerator oder die alternativ anbring- baren Solarmodule erzeugte Strom für den Antrieb des Kältemittelkompressors der Wärmepumpe Verwendung findet, und/oder bei Wärme-oder Stromüberproduktion in einem Akku gespeichert oder ins öffentliche Netz gespeist wird.

21. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Sonnenachführung von Sonnenaufgang bis Sonennuntergang durch Drehen der gesamten Anlage um eine einzige nach Anspruch 14 definierte Achse erfolgt, die zwischen Gesamtanlage und Anlagestützkonstruktion in der Art angeordnet ist, daß die Achse in der funktions- fähig aufgestellten Anlage einerseits von Süden nach Norden ausgerichtet ist und andererseits auf der Südseite soweit abgesenkt ist, daß diese Achse im Winkel von 90 Grad zur Sonneneinstrahlung steht, indem sich damit die zweite im Winkel von 90 Grad kreuzende Achse mit der darauf drehend gelagerten Absorptionsscheibe von Norden nach Süden im Winkel der Sonneneinstrahlung zur Sonne richtet.

22. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die gesamte Sonnenkollektoranlage in den beiden Lagerungen des zur corde fest verankerten Tragegestells befestigt ist und die Drehung zur Sonnennachführung nach Anspruch 21 durch einen programmiert regelbaren Stellmotor erfolgt, der am Tragegestell befestigt ist.

23. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 21, gekennzeichnet dadurch, daß zum Zwecke geringer Verstellkrafte der Sonnennachführung vom Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang die Drehachse annähernd durch den Schwerpunkt der nachzuführenden Sonnenkollektoranlage führt.

24. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 21, gekennzeichnet dadurch, daß die Sonnennachführung zur Korrektur der Veränderung des Sonneneinstrahlwinkels zwischen Winter und Sommer manuell oder automatisch am oberen Lagerpunkt der Drehachse erfolgt und hiebei die gesamte Aniage um den unteren Lagerpunkt in Richtung Süd/Nord um den gewünschten Korrekturwinkel (maximal 23,5 Grad erforderlich) gedreht wird.

25. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 24, gekennzeichnet dadurch, daß zum Zwecke geringer Verstellkräfte der Sonnennachführung zur Winter/Sommer-Korrektur die Hauptlast der Anlage im unteren Lager der Anlagenaufhängung ruht und diese Korrektur am oberen Lager erfolgt.

26. Sonnenkollektoranlage nach Anspruch 21, gekennzeichnet dadurch, daß die installierte Einrichtung zur Sonnennachführung auch der Sicherheit der Anlage und der Anpassung der Anlage an die gegebenen Leistungsparameter dient, indem sich die Anlage bei Sturm in eine windabweisende Position dreht, sich bei Überhitzung des Solarabsorbers, was bei Stillstand des Wärmeträgerkreislaufes der Fall sein kann, von der direkten Sonnenabstrahlung abwendet und bei Wärmeüberproduktion den Windgenerator in die bestmögliche Position bring, um bevorzugt Strom oder Kälte zu erzeugen.

27. Sonnenkollektoranlage nach einem der vorher genannten Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß die üblicherweise bautechnisch getrennt fungierenden Vorrichtungen Solarkollektor, Solarmodule, Windgenerator, Wärmepumpe, Kalte-bzw Klimaanlage, Wärmepumpenspeicher, Brauchwasserspeicher, Heizungsspeicher, konzentrierte Solarnutzung, Sonnennachführung u. a. in dieser gekennzeichneten Sonnenkollektoranlage in einem Funktionsblock vereinigt sind, wodurch die nach Stand der Technik erforderlichen Installationen und Verrohrungen ent- fallen, indem an der gekennzeichneten Sonnenkollektoranlage nur die Versorgungsleitungen mit dem Energieabnehmer verbunden werden, in der Form ausgeführt, daß diese an einer einzigen Stelle der Sonnenkollektoranlage angeschlossen werden.