AT388767B - Waermedaemmendes element in form einer folie oder eines mehrschichtigen flachen koerpers, dessen seiten unterschiedlich strahlenselektiv wirkend ausgebildet sind - Google Patents

Description

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 Körpers, dessen Seiten unterschiedlich strahlenselektiv wirkend ausgebildet sind. 



   Es ist bekannt, dass der Wänneaustausch von Materialien durch Wänneleitung und Strahlung erfolgt. 



   Die Isolierwirkung eines Materials wird wesentlich durch die Strahlungsselektivität seiner Oberfläche mitbestimmt
Folien und Schichtkörper mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften auf beiden Seiten, bedingt durch unterschiedliche Beschichtungen zur Wärmedämmung, sowie bssere Sonnenenergienutzung, zur Heizenergieeinsparung und Schwimmbaderwärmung sind seit längerer Zeit bekannt. 



   Derartige Einrichtungen weisen jedoch zumeist infolge eines fehlerhaften Einbaus oder durch ungünstige mechanische Eigenschaften, wie Glas und durch ungenügende Selektivität und Stabilität zahlreiche Mängel in physikalischen und wirtschaftlichen Bereichen auf. 



   Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun darin,   dmch   Einbeziehung des kurzwelligen Wellenbereiches des Sonnenlichtes und unter Berücksichtigung strahlungsselektiver Eigenschaften, durch 
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Reflexiom, Tmasmissm und Absorption verschiedener Beschich !ungen m ;ndAluminiumfolie bezeichnet ist. 



   Eine einseitig eloxierte Aluminiumfolie besitzt bereits eine beträchtliche Wärmedämmwirkung durch die   thermische unterschiedliche Selektivität   ihrer Oberfläche. 



   Die metallische Seite reflektiert alle   Wel1enlängenbreiche   weitgehend gleichmässig und zeigt dementsprechend geringe, Eigenemission. Die Oxidschicht wirkt bereits stark absorbierend und emittierend für   Wärmestrahlen.   



   Daraus ergeben sich interessante und aktuelle Anwendungen, wie beispielsweise Energieeinsparung in   Gewächshäusern   und Abschirmung von   übermässiger   sommerlicher Sonneneinstrahlung zur Bewahrung eines ausgeglichenen Raumklimas. 
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   die Wämoveriusw-so weit möglich geseaberhöht.   



   Die bewegliche Anbringung ist   tmproblematisch   mit bekannten Mechanismen ausführbar. 



   Einen wirksamen Schichtkörper zur Abweisung übermässiger   Sonneneinstrahlung md sommerlicher   Erwärmung von   Räumen erhält   man durch selektiv thermisch wirksame Oberflächenausbildungen von Markisen, Rollos, Jalousien, Gardinen,   Vertikal lamellen u. 2.   Vorkehrungen, gegebenenfalls durch Einbau ähnlich ausgebildeter Elemente und Folien, wie in Fig. 1. 



   Ein sehr geeignetes Pigment ist Ti02. Es reflektiert Sonneneinstrahlung (Licht und nahes Infrarot) etwa zu 90%. Die restliche absorbierte Einstrahlung erwärmt die Schutzeinrichtung, wenn   langwellige   Abstrahlung - die nicht nach innen erfolgen darf - nach aussen gewährleistet ist. 



   TiO2 ist hiefür ausgezeichnet, denn es emittiert selektiv die   langwellige   Strahlung. 



   Die Gegenseite muss nun gegensinnig wirken und gerade die langwellige Abstrahlung vermeiden. 



   Das kann durch u. a.   MoSi2,   Metallisierung oder Strukturierung erfolgen. 



   Eine Oberflächenstrukturierung im Bereich der Wellenlänge der Raumstrahlung (Rauhtiefe etwa 150 und Porendurchmesser um   40-70 pin)   ergibt eine nur geringe Emission. 



   Sie kann auch durch Pigmentierung erfolgen. Hier tritt noch ein zusätzlicher erwünschter Effekt ein. 



   Die Abstrahlung in das Rauminnere ist gering. Es erfolgt aber eine Absorption der Raumstrahlung und eine 
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 erreicht. 



   Im Winter können beispielsweise Vertikallamellen oder Jalousien umgedreht werden, und es erfolgt 

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 Abstrahlung nach innen und vermindert nach aussen mit Absorption einfallender Strahlung. 



   Durch flexible Einstellung kann die Sonneneinstrahlung zur Heizkosteneinsparung vorteilhaft genützt werden.
Die konventionellen Markisen, Rollos u. a. Schutzvorrichtungen wirken nach einer gewissen Verzögerung wie   Niedertemperaturstrahlenheizflächen   und ergeben schliesslich ein dumpfes unangenehmes   Raumklima.   



   Die üblichen Metallisierungen gehen von den hohen Reflexionsvermögen solcher Flächen aus, führen aber zu einer gewissen Wärmespeicherung und-Abgabe nach innen infolge der geringen Eigenemission, die etwa 1/20 
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 im Bereich von etwa   50-300 tun   und (3) ein Gewebe. 



   Zur Energieeinsparung viel empfohlen und allgemeiner bekannt wurden Heizkörperreflexionsfolien. 



   Sie sind charakterisiert durch   auf Isoliermaterialen aufgebrachte Aluminiumfolien.   Sie haben die Funktion die Wärmestrahlung der Heizkörper, wie Radiatoren, zu reflektieren, um insbesondere die Verluste durch die Aussenwände zu verringern. 



   Messungen haben ergeben, dass ihre Wirkungen um den Faktor (3) durch unterschiedliche   Oberfächenqualitäten   schwanken können, aber immer deutliche Vorteile bringen. 



   Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das   wärmedämmende   Element auf der gering emittierenden Seite   (1)   eine Schicht aus Metallen, z. B. Aluminium, und bzw. oder eine Schicht aus Halbleitern oder Pigmenten auf. 



   Derart ausgebildete Mehrschichtkörper sind wesentlich effektvoller als bekannte Ausführungen. Es überrascht anfänglich, dass die Aluminiumseite nicht wie konventionell empfohlen, den Heizkörpern zugewandt werden soll, denn diese verringert die Wirkung durch ihre geringe Eigenemission und erwärmt sich zudem leicht durch Wärmeleitung und Konvektion. Schon eine Wendung der Aluminiumfolie zur Wand bringt bessere Ergebnisse. 



   Prinzipiell kann ein wärmedämmendes Element in Form eines Schichtkörpers nach Fig. 2 aufgebaut sein. 



  Günstiger als Aluminium oder metallisierte Oberflächen wirken strahlenselektive Pigmente und spezielle mikrogeometrisch gestaltete Oberflächen. 



   Die Wärmeabgabe zur Wand ist nicht nur durch geringe Abstrahlung, sondern durch den gebremsten Wärmeübergang durch Konvektion und Leitung vorteilhaft vermindert und umgekehrt kann von der Aussenwand abgegebene Strahlung absorbiert werden. 



   In Fig. 3 ist aufgezeigt, wie eine Aussenwand ausgebildet sein muss, damit Wärme bevorzugt von aussen nach innen aber nicht umgekehrt abgegeben werden kann, wobei mit   (1)   mikrostrukturierte Oberflächen, mit (2) eine Ziegelwand, mit (3) Gipsplatten, mit (4) ein Aussenputz bzw. eine Verkleidung, mit (5) eine Tapete, mit (6) ein Luftspalt und mit (7) eine Halterung bezeichnet ist. 



   Sowohl die Ziegelwand als auch die Gipsplatten sind gegensinnig strahlenselektiv ausgebildet. 



   Einige Vorteile für eine günstige   Wärmebilanz   ergeben sich durch diese Gestaltung. 



   Die   Mikroporosität   der Baumaterialien und damit die Gasdurchlässigkeit bleibt erhalten. 



   Die höhere Festigkeit, Wärme speicherung und Schalldämmung wird nicht negativ beeinflusst und schliesslich ist die Raumeinsparung gegenüber anderen Dämm-Materialien hervorzuheben. 



   Bei Altbauten kann die Innen- und Aussensanierung getrennt erfolgen, und bringt jeweils beträchtliche Vorteile bei der Stabilisierung eines günstigen Raumklimas und Einsparung von Heizkosten. 



   In Fig. 4 ist die beispielsweise Ausbildung einer Niedertemperaturdeckenstrahlungsheizung mit erfindungsgemässen wärmedämmenden Elementen in Form von mehrschichtigen flachen Körpern zur Wärmeübertragung und Wärmeisolierung aufgezeigt, wobei   (1)   eine Isolierfolie mit abstrahlmindernder Oberflächenausbildung zur Decke, (2) eine Heizfolie, (3) einen Gipskarton, Rauhfasertapete u. a. möglichst anliegende und abstrahlende Verkleidung, (4) die Wärmestrahlung, (5) eine Halterung und (6) die Decke darstellt. 



   Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung kann nun das   wärmedämmende   Element ein Mikrobläschen und/oder Hohlfasern aufweisendes Isoliermaterial sein, welches für Wärmestrahlen auf einer Seite stark emittierend und auf der Gegenseite für Wärmestrahlen gering emittierend ausgebildet ist. 



   Wesentlich ist hier, dass der gesamte mehrschichtige Körper mit Heizfolie, Deckenisolierung und raumseitiger Verkleidung nur einige Zentimeter Dicke besitzt und die Wärmeabgabe fast ausschliesslich durch Strahlung in den Raum erfolgt. 



   Wie bei keiner anderen Heizung können Wohnzimmer,   Tumsäle   und andere Räume kurzfristig auf ein angenehm empfundenes und gesundes Raumklima mit hohem gleichmässigem Strahlenanteil, bei verhältnismässig 
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 Bedeutung zukommen. 



   Die künftige Entwicklung wird voraussichtlich darin bestehen, die einseitige, selektive Abstrahlungsminderung gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Isolierfilms aus Mikrobläschen unmittelbar auf die Heizfolie aufzubringen. 
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   Zur Raumklimatisierung im Sommer und zur Heizkosteneinsparung im Winter sind perforierte Metalle und Kunststoff-Folien oder maschenartige, einseitig bedampfte Gewebe, erhältlich. Sie halten das grelle Sonnenlicht ab, erhellen den Raum noch gleichmässig und gewährleisten noch genügend Ausblick. 



   Die stärkste Wirkung ist bei hochstehender Sonne, nur Streulicht gelangt ins Innere. 



   Die Erwännung ist aber noch beträchtlich, wenn, wie von den Firmen empfohlen, die metallisierte Seite sonnenwärts angebracht wird 
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 : südseitigerRaummit25m2, Höhe2, 70m, Fe-nsterfläche7, 5m2südostseitig. 



  Juni 1983, 7h   Innenremperarnr   20 C, mittags   240C  
Aussenlufttemperatur30-32 C 
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Eine UmmonAls Richtlinie gilt, dass, um einen   Spektralbereich günstig   zu absorbieren, die Rauhigkeit im Grössenbereich der Wellenlänge liegen muss, und um Mehrfachreflexionen zu gewährleisten, mindestens das 3-fache   ; betragen   muss. 
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 erfindungsgemässen wärmedämmenden Elementen und   Schichtkörpem   über die   angeführten   Beispiele hinaus, die so dringend notwendige Isolierwirkung   und günstige Wämtebilanz erbringen.   
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 1.

   Wärmedämmendes Element in Form einer Folie oder eines mehrschichtigen flachen Körpers, dessen Seiten unterschiedlich strahlenselektiv wirkend ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite (2) für   Wärmestrahlen   stark emittierend und gegebenenfalls für zumindest einen Teil des Bereiches des   Soaaenspektmms,   vorzugsweise für den sichtbaren Bereich des Lichtes reflektierend und die Gegenseite   (1)     gering     emMerend für     Wärmestrahlung   ausgebildet ist (Fig. 1).

Claims (1)

1. 2. Wärmedämmendes Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es auf der gering emittierenden Seite (1) eine Schicht aus Metallen, z. B. Aluminium, und bzw. oder eine Schicht aus Halbleitern oder Pigment (Fig. 2).

   3. Wännedämmendes Element nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass seine Oberfläche auf der gering emittierenden Seite (1) eine Mikrostrukturierung aufweist, wodurch ein hohes Absorptionsvermögen erzielt wird (Fig. 3).

   4. Wärmedämmendes Element nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch <Desc/Clms Page number 4> gekennzeichnet, dass es auf der stark emittierenden Seite (2) mit Ti02, A1203 oder ähnlich strahlenselektiv wirkenden Substanzen beschichtet ist (Fig. 1).

   5. Wärmedämmendes Element nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Mikrobläschen und/oder Hohlfasem aufweisendes Isoliermaterial ist, welches für Wärmestrahlen auf einer Seite stark emittierend und auf der Gegenseite für Wärmestrahlen gering emittierend ausgebildet ist (Fig. 4).

   6. Wärmedämmendes Element in Form eines mehrschichtigen flachen Körpers nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es flexibel ausgebildet ist.

   7. Wärmedämmendes Element in Form eines mehrschichtigen flachen Körpers nach einem oder mehreren der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass-es aus Bauelementen, wie,-beispielsweise Gipsplatten (3), Ziegeln (2) Asbestzementplatten, od. dgL besteht, die auf einer Seite darch Mikrostruktwierung der Oberfläche Wärmestrahlen absorbiert ausgebildet sind und aufdiese Weist gegenüber-der Gegenseite vermindert emittierend ausgebildet eind (Fig. 3).