CN107636399A - 组件、组件布置和系统及其用途 - Google Patents

组件、组件布置和系统及其用途 Download PDF

Info

Publication number
CN107636399A
CN107636399A CN201680028323.9A CN201680028323A CN107636399A CN 107636399 A CN107636399 A CN 107636399A CN 201680028323 A CN201680028323 A CN 201680028323A CN 107636399 A CN107636399 A CN 107636399A
Authority
CN
China
Prior art keywords
structural detail
fluid
fluid line
front side
structural
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201680028323.9A
Other languages
English (en)
Inventor
安德里亚斯·赖希勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN107636399A publication Critical patent/CN107636399A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/005—Hot-water central heating systems combined with solar energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/12—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating
    • F24D3/14—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating incorporated in a ceiling, wall or floor
    • F24D3/141—Tube mountings specially adapted therefor
    • F24D3/142—Tube mountings specially adapted therefor integrated in prefab construction elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
    • F24S10/75—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations
    • F24S10/753—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations the conduits being parallel to each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/60—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
    • F24S20/66—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings in the form of facade constructions, e.g. wall constructions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S70/00—Details of absorbing elements
    • F24S70/60—Details of absorbing elements characterised by the structure or construction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
    • H02S20/26—Building materials integrated with PV modules, e.g. façade elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/40—Thermal components
    • H02S40/44—Means to utilise heat energy, e.g. hybrid systems producing warm water and electricity at the same time
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/60—Thermal-PV hybrids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

Abstract

一种组件(1、7、10、13、17、21、25、29、35)具有异型正面(4、8、11、16、23、26、30、41)和背面(5、24、34)以及至少一根流体管线(6、9、12、14、19、27、31、38、40)。所述组件(1、7、10、13、17、21、25、29、35)设计成当所述正面(4、8、11、16、23、26、30、41)被太阳光照射时允许存在于所述流体管线(6、9、12、14、19、27、31、38、40)中的流体加热。

Description

组件、组件布置和系统及其用途
技术领域
本发明涉及一种具有成形正面和背面的结构元件、一种具有这类结构元件的结构元件布置、一种具有这类结构元件或结构元件布置的系统以及它们的用途。
背景技术
例如，从G 94 01 705 U1中已知具有波纹金属板吊顶的墙壁或天花板包覆层。就这种墙壁或天花板包覆层而言，冷却管在金属板的背向金属板可见侧的后侧或上侧上延伸，其中每根冷却管都以朝向可见侧突出并可能接触金属板的波浪或折痕的形式铺设。
DE 20 2007 017 185 U1公开了一种表面加热装置或表面冷却装置，其具有带有用于加热或冷却元件的通道的预制支撑板，以及绝热装置。在这种情况下，支撑板设计成平坦的。此外，用于电镀的装置设有覆盖加热或冷却元件的壤土面板。
发明内容
本发明的目的是提供一种多功能结构元件、一种多功能结构元件布置、一种多功能系统以及它们的应用。
这个目的通过具有权利要求1所述的特征的结构元件、通过具有权利要求9所述的特征的结构元件布置、通过具有权利要求10所述的特征的系统以及通过具有权利要求12所述的特征的用途来实现。优选的实施方案是从属权利要求的主题。
在本发明的主题中，位于流体管线中并流过流体管线的流体例如通过作用在结构元件前侧上的太阳光加热。原则上，流体可以是任何期望的气态或液态流体。通常，流体管线可能由任何液态或气态流体流过，或由任何液态或气态流体流过。如果例如流体是水，则可以借助本发明的结构元件产生热水。然而，也可以借助在流体的流动回路中连接在结构元件下游的换热器从加热后的流体获得能量或热能。由于结构元件的性质，当太阳光作用在前侧时，位于流体管线中的流体被加热，其中在流体管线与结构元件的周围环境之间，或在流过流体管线的流体与结构元件的周围环境之间发生进一步的相互作用，这便开启了结构元件的各种可能的应用。如果结构元件例如布置在内部空间中，则可以提供流体来流过流体管线，其中流体具有比结构元件的周围环境更高的温度。在这种情况下，从流体到周围环境例如环境空气的热能可以用于以这种方式加热内部空间。另一方面，如果提供流体来流过流体管线但其具有比结构元件的周围环境更低的温度，则流体将从结构元件的周围环境吸收热能，由此，内部空间将冷却。取决于流过流体管线的流体相对于结构元件的周围环境的温度，结构元件既可以用于加热空间也可以用于冷却空间。因此，根据本发明的结构元件可以多功能地使用，并且可以特定地用于产生热水或用于加热空间或用于冷却空间。
优选地，结构元件设计为模块，或者设计为可以自主输送的模块。根据本发明的结构元件特定地说可以是用于表面(例如外壁或内壁的壁面)的至少部分包覆层的包覆元件。在这种情况下，可以提供后侧以至少部分地施加到所述表面，其中当将后侧至少部分地施加到所述表面时，结构元件的正面背离所述表面。可以将这种类型的结构元件代替已知的用于表面包覆层的包覆元件而使用或与其组合使用，因为由于结构元件的前侧上的轮廓，可以提供流体管线而对结构元件的美学外观不产生主要的负面影响。因此，与用常规装置包覆的表面或物体不同，设有根据本发明的结构元件的表面或物体的光学外观不受负面影响。此外，如果提供结构元件用于包覆平坦表面，则结构元件可以具有平坦的后侧，或者如果提供结构元件用于包覆弯曲表面，则其可以具有弯曲的，并且特定地说，凹陷弯曲的后侧。因此，结构元件本身可以是基本上板形的或包括弯曲或凸形板的形状，或者结构元件本身可以是弯曲的或凸形的。此外，后侧可以如同前侧那样成形。
流体管线可以例如布置在前侧上。特定地说，其可以简单地设置在结构元件的前侧上，或者至少部分地容纳在形成于结构元件前侧上的相应的例如通道形凹部中。如果流体管线布置在前侧上而不是结构元件内部或其后侧上，并且设计为包覆元件的结构元件处于平坦的表面覆盖状态的形式，则流体管线可以是未覆盖的或暴露的，这是因为结构元件的前侧背离包覆表面。如果包覆表面是壁的外表面并且结构元件暴露于太阳辐射，则未覆盖的或暴露的、或未覆盖的暴露的流体管线也暴露于太阳辐射，并且流过流体管线的流体通过入射的太阳辐射加热。然而，只要流体通过入射的太阳辐射在流体管线内加热，则流体管线不一定必须暴露在前侧上。如果壁位于前侧与流体管线之间，则由于这个原因，其厚度应至多对应于流体管线的壁厚的两倍、或一倍、或一半、或四分之一、或十分之一。
结构元件还可以具有多根流体管线，提供所述流体管线用于分别分离流体回路。此外，流体管线可以至少部分或完全透明或不透明。
有利地，至少在一些区域中，正面和/或流体管线布置成吸收或反射红外辐射和/或太阳辐射，或者正面和/或流体管线至少部分覆盖有光伏层。吸收红外辐射和/或太阳辐射的区域有利于流体管线中的流体的加热，并因此提高热水产生和能量产生效率，以及借助结构元件提高冷却空间的效率。另一方面，当结构元件用于加热空间时，反射红外辐射和/或太阳辐射的区域是优选的。如果结构元件设有光伏层，则结构元件也可以用于产生电流。光伏层例如可以是已知的箔，其将入射的辐射能量光伏地转换为电能。如果将光伏层施加到流体管线或与其接触，则所述层可以有利地通过流过流体管线的流体冷却，由此，与未冷却的光伏层相比，光伏层的效率显著增加。这种实施方案的另一个优点是只有设有光伏层的流体管线或前侧的那部分才反射太阳光，而常规的太阳能面板在其整个表面上均反射太阳光，并且因此不仅对它们的周围环境产生负面影响，而且对交通来说可能是危险的，这主要是因为对运载工具驾驶员的眩光影响。另选地，可以在流体管线与光伏层之间形成空气间隙，所述空气间隙可以用作流过空气间隙的空气的附加流体管线，其中提供空气以冷却光伏层。
结构元件优选地设计成至少一种绝热材料布置在前侧和后侧之间。在这种情况下，结构元件的后侧特定地说可以是绝热材料的表面的形式。绝热材料可以特定地设计为绝热层。这类结构元件有利地促进覆盖有结构元件的表面的热隔绝。特定地说，可以借助这类绝热材料避免冷凝的形成。绝热材料可以例如由聚氨酯泡沫或玻璃或石棉组成。然而，特别优选的是将大麻纤维用作绝热材料，这是因为不同于例如玻璃棉，大麻纤维是可降解的或可回收的，并且从健康角度来看也是无害的，并且还具有高的干燥能力。如果结构元件的操作或通过流体管线的流体的流动导致冷凝的形成，则因为结构元件不具有例如绝热材料或绝热层，在收集所得冷凝物的情况下，还可以有利地使用结构元件来获得水或饮用水。
原则上，结构元件可以由各种各样的材料制成。例如，结构元件可以完全或部分地由一种或多种金属(诸如铝或钢)制成。特定地说，结构元件的异型前侧可以例如由铝板组成，其特征在于良好的导热性质。然而，结构元件的优选实施方案至少在一些区域中具有水蒸气扩散渗透性，和/或至少在一些区域中其是隔音的。有利地，至少部分水蒸气扩散可渗透的结构元件对其壁用一个或多个这样的结构元件包覆的房间的湿度具有影响。作为具有高水蒸气扩散渗透性的材料，天然颗粒或已经提及的大麻纤维是优选的，具有类似性质的材料也是优选的。然而，对于隔音，结构元件可以包括穿孔板。
通常，结构元件的横截面轮廓可以具有常见的轮廓形状，诸如拱形、三角形、矩形或梯形。例如，结构元件的前侧可以由普通波纹片形成。如果结构元件至少在某些地方可通过，那么电缆可以有利地穿过结构元件。然而，前侧具有带有不同突出部分的横截面轮廓的结构元件的实施方案是优选的。例如，横截面轮廓可以具有第一组突出部分和第二组突出部分，其中第二组的部分不突出到第一组的部分那样远，并且其中第一组的部分与第二组的部分交替。这种设计的特征可在于对冰雹、暴风雨、风、雷暴或雷击的环境抵抗力增加。特定地说，可以用这种横截面轮廓来保护流体管线以免受冰雹之害，同时可以避免常规结构元件中由风引起的啸啸声。
在结构元件的另一优选实施方案中，前侧至少在一些区域中具有功能表面结构或防污涂层。这种防污涂层可以例如借助具有球形纳米结构的石英玻璃氟化涂层来实施。
根据本发明的结构元件可以是建筑物或运载工具的一部分。例如，本发明的结构元件能够使建筑物或运载工具的壁或天花板或地板的表面至少部分或完全被包覆。出于这个目的，结构元件可以可拆卸地或不可拆卸地连接到表面，或附接到表面。因此，结构元件可以胶合或拧到表面，或者借助卡入式连接而附接到表面。建筑物可以是诸如住宅、厂房、仓库、医院、教堂或公共建筑等建筑物。同样，运载工具可以是任何陆地、空中、水上、水下运载工具或航天器。
在根据本发明的具有两个结构元件的结构元件布置的情况下，其中后侧面向彼此，后侧可以至少部分彼此邻接。然而，优选地，后侧限定空腔，所述空腔可以例如由至少一个后侧中的至少一个凹部形成，或者简单地通过后侧彼此间隔开的事实形成。可以有利地提供这种空腔以引导或接纳电缆。
如果根据本发明的结构元件或结构元件布置是系统的一部分，则系统可以包括至少一个泵送装置以将流体泵送通过流体管线。借助泵送装置，可以实现或维持通过流体管线的流体流。特定地说，系统可以是热水回收系统、加热系统、冷却系统、空调系统或喷淋系统。因此，系统可以包括至少一个流体和/或至少一个用于控制系统或系统的结构元件的控制单元和/或至少一个用于存储流体的流体贮存器和/或至少一个换热器和/或至少一个膨胀容器和/或至少一个安全元件和/或至少一个调节装置和/或至少一个传感器，举例来说，诸如用于检测流体的压力或温度的压力或温度传感器、和/或至少一个阀和/或至少一个用于冷凝物的收集容器、和/或至少一个烟雾检测器。
如果系统是例如喷淋系统，则除了控制单元和不可燃流体之外，系统还可以有利地包括烟雾检测器以及至少一个外部阀，所述外部阀可以设置在例如结构元件的前侧的流体管线上。一旦烟雾检测器检测到烟雾，控制单元就打开外部阀，以便从结构元件附近的流体管线喷洒流体以扑灭可能的火。
附图说明
下文参考优选的示例性实施方案更详细地解释本发明。
图1a)示出了结构元件的空间表示；
图1b)示出了在覆盖表面的状态下穿过图1a)的结构元件的横截面；
图2a)示出了穿过另外的结构元件的示意性横截面；
图2b)示出了穿过另外的结构元件的示意性横截面；
图3a)示出了具有光伏层的结构元件的详细视图；
图3b)示出了具有光伏层的另外的结构元件的详细视图；
图4示出了具有绝热层的结构元件的横截面；
图5示出了穿过结构元件的横截面；
图6示出了穿过结构元件的横截面；
图7示出了穿过结构元件的横截面；
图8示出了壁设置在前侧与流体管线之间的结构元件的详细视图。
具体实施方式
在图1a)的横截面中以部分视图以及在图1b)中示出了结构元件1的简单实施方案。结构元件1被提供用于包覆壁3的平面或表面2，并具有前侧4和后侧5。前侧4示出了具有周期性重复的对称的弓形部分的波纹状横截面轮廓。也示出了后侧5的相应的横截面轮廓。具有圆形横截面的相应流体管线6在每种情况下在两个弓形部分之间延伸。在图1b)所示的覆盖表面2的结构元件1的状态下，具有后侧5的部分的结构元件1搁置在表面2上。换句话说，后侧5面向表面2，而前侧4背离表面2。由于前侧4背离表面2，所以布置在前侧4上的流体管线6未被覆盖或暴露出来，或者它们也被布置成背离结构元件1上的表面2。
如果流体管线6的一端连接到用于流体(举例来说，水)的供应管线(未示出)，并且相对端连接到用于流体的流体管线6，则流体管线6可以横过流体。根据结构元件1的环境温度是大于还是小于流过流体管线6的流体的温度，热量通过流体从周围环境吸收或通过流体发射到周围环境。因此，结构元件1的周围环境被冷却或加热。如果壁3或结构元件1暴露于太阳辐射，则流体管线6内的流体通过入射的太阳辐射加热。加热后的流体可以经由排放管线引导到换热器(图中未示出)，其将热能从加热的流体中去除。然而，也可以将加热后的流体引导到布置在内部空间的壁表面上的另一结构元件的流体管线，以便加热此内部空间。如果流体是水，则以所述方式加热的水也可以用作热水。
代替如图1a)和1b)所示的结构元件1中在每个弓形部分之间提供流体管线6，在结构元件的其他实施方案的情况下，或多或少或仅一根流体管线6也可以布置在结构元件1的前侧4上。这些管线也可以布置在两个相邻的弓形部分或弓形部分的顶部之间，或者相邻的成形部分与其他流体管线之间的一些流体管线可以布置在成形部分的顶部处。此外，流体管线6可以以连通的方式彼此连续地连接，使得结构元件1有效地具有在整个结构元件1上方延伸或曲折的单根流体管线。
多个相同的结构元件1可以布置在所描述的结构元件1的上方和下方以及其旁边，以完全覆盖表面2。在这种情况下，相邻的结构元件1的流体管线可以以连通的方式彼此连接，以便使得流体能够从例如结构元件1的流体管线6通到相邻的结构元件的流体管线中。以这种方式，可以用多个相同的结构元件1覆盖或包覆整个表面2，从而提供在多个结构元件1上延伸的一个或多个流体流动路径。
如果结构元件1足够坚硬，则其也可以设置为自支撑的，并且例如自身形成壁而不是包覆壁。或者结构元件可以附接到一个或多个支柱。如果由结构元件包覆的壁是弯曲的壁，则结构元件可以适当地弯曲以便使其适应于壁的曲率。
如针对图1a)和1b)中的结构元件1所示，代替具有弓形部分的横截面轮廓，前侧也可以具有不同形状的横截面轮廓。例如，图2示出了穿过结构元件7的横截面，所述结构元件的前侧8具有带有周期性重复的梯形截面的横截面轮廓。平坦的流体管线9布置在前侧8上的两个相邻的梯形部分之间。图2b)中示出了类似的结构元件10，其同样具有前侧11，所述前侧具有带有周期性重复的梯形截面的横截面轮廓。然而，在装置10中，流体管线12不布置在两个相邻的梯形部分之间，而是布置在每个梯形部分的顶部处。
图3a)示出了具有弓形部分的结构元件13的详细视图，如在图1a)和1b)所示的结构元件1的情况下，流体管线14可以以圆形横截面布置在所述弓形部分之间。图3a所示的流体管线14由在流体管线14的两侧以及在结构元件13的前侧16的一部分上方延伸的光伏层15覆盖。因此，当结构元件13被太阳光照射时，不仅流体管线14中的流体被加热，而且光伏层15也产生电流。由于与流体管线14直接接触，热量通过流体从光伏层15耗散。由此光伏层15被冷却，从而提高其效率。在替代实施方案中，光伏层15还可以覆盖或包覆整个结构元件13。
图3b)示出了具有光伏层18的类似的结构元件17，与图3a所示的结构元件13相反，光伏层不与流体管线19接触。相反，光伏层18在图3b)中与流体管线19间隔开，使得在光伏层18与流体管线19之间形成空气通道20。流过此空气通道20的空气有助于光伏层18的冷却。再者，在替代实施方案中，光伏层18可以覆盖或包覆整个结构元件17。在冷却期间，空气通道20可以有利地用于获得水或冷凝物。
图4中示出了具有绝热层22的结构元件21。此结构元件21的前侧23基本上对应于图1a)和1b)所示的结构元件1的前侧。然而，在结构元件21中，后侧24与平行六面体绝热层22的因此布置在结构元件21的后侧24与其前侧23之间的侧重合。绝热层22是大麻纤维层，因为大麻纤维的特征不仅在于良好的绝热性质，还在于高的水蒸气扩散渗透性。
图5中示出了穿过另外的结构元件25的横截面。在结构元件25中，横截面轮廓在其前侧26上形状像波浪。流体管线27布置在波纹的顶部处。与包括绝热层22的结构元件21不同，结构元件25完全由绝热材料28填充。因此，在结构元件25内不留有可积聚或累积冷凝物的空隙。
图6中示出了非常类似的结构元件29。结构元件29还具有带有波状正面30和布置在波浪顶部处的流体管线31的横截面轮廓。此外，结构元件29也完全由绝热材料32填充。然而，结构元件29还具有另外的流体管线33，所述流体管线布置成邻近于结构元件29的后侧34，或布置在结构元件29的后端部分中。借助流体管线31和流体管线34，可以实施两个单独的流体回路。或者，可以将流体管线31中暴露于前表面30时加热的流体引导到流体管线33中，其中流体可以将先前吸收的热量传递到后侧34的周围环境。
图7中示出了另外的结构元件35。结构元件35的横截面轮廓的特征在于其具有比中间部分37更突出并且布置在流体管线38的顶部处的部分36。因此，保护了更突出的部分36的流体管线38使其免受环境影响。如在先前示例中，装置35还填充有绝热材料39。
在上述示例中，结构元件的流体管线根本不需要是露出的或暴露的。相反，壁或层也可以存在于结构元件的前侧与它们的流体管线之间。图8示出了具有流体管线40的结构元件的详细视图，所述流体管线由朝向结构元件的前侧41的壁42覆盖。壁42具有厚度D，而流体管线具有壁厚d。为了确保当以前侧41上的太阳辐射照射时位于流体管线40内的流体被加热，壁42的厚度D不应太大。壁42的厚度D相对于流体管线40的壁厚d越薄，则流体管线40中的流体被加热得越好。因此，优选的是，壁42的厚度D至多是流体管线40的壁厚的两倍或一倍、或一半、或四分之一、或十分之一。
特定地说，结构元件21、25、29和35由于其平坦的背面而适于形成结构元件布置，其中这些结构元件21、25、29和35中的两个被布置成其后侧面向彼此，或甚至彼此相邻。就这种结构元件布置而言，形成结构元件布置的相应结构元件21、25、29和35的前侧彼此相对或彼此背对，使得所得的结构元件布置具有两个带有相应的流体管线的相对侧。这种结构元件布置可以例如类似于图6所示的结构元件29。
参考标记列表
1.结构元件
2.表面
3.壁
4.前侧
5.后侧
6.流体管线
7.结构元件
8.前侧
9.流体管线
10.结构元件
11.前侧
12.流体管线
13.结构元件
14.流体管线
15.光伏层
16.前侧
17.结构元件
18.光伏层
19.流体管线
20.空气通道
21.结构元件
22.绝热层
23.前侧
24.后侧
25.结构元件
26.前侧
27.流体管线
28.绝热材料
29.结构元件
30.前侧
31.流体管线
32.绝热材料
33.流体管线
34.后侧
35.结构元件
36.突出部分
37.突出部分
38.流体管线
39.绝热材料
40.流体管线
41.前侧
42.壁

Claims (12)

1.一种结构元件(1、7、10、13、17、21、25、29、35)，其包括异型前侧(4、8、11、16、23、26、30、41)和后侧(5、24、34)，以及至少一根流体管线(6、9、12、14、19、27、31、38、40)，其中所述结构元件(1、7、10、13、17、21、25、29、35)设计成使得当太阳光照射所述前侧(4、8、11、16、23、26、30、41)时，使加热所述流体管线(6、9、12、14、19、27、31、38、40)中的流体变得可能。
2.根据权利要求1所述的结构元件(1、7、10、13、17、21、25、29、35)，其中所述流体管线(6、9、12、14、19、27、31、38、40)布置在所述前侧(4、8、11、16、23、26、30、41)上，或者其中布置在所述前侧(4、8、11、16、23、26、30、41)和所述流体管线(6、9、12、14、19、27、31、38、40)之间的壁(42)具有至多对应于所述流体管线(6、9、12、14、19、27、31、38、40)的壁厚的两倍、或一倍、或一半、或四分之一、或十分之一的厚度。
3.根据权利要求1或2所述的结构元件(1、7、10、13、17、21、25、29、35)，其中所述前侧(4、8、11、16、23、26、30、41)和/或所述流体管线(6、9、12、14、19、27、31、38、40)至少在一些区域中设计成吸收或反射红外辐射和/或太阳辐射，或者其中所述前侧(16)和/或所述流体管线(14)至少在一些区域中覆盖有光伏层(15、18)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的结构元件(21、25、29、35)，其包括布置在所述前侧(23、26、30)和所述后侧(24、34)之间的至少一种绝热材料(22、28、32、39)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的结构元件(1、7、10、13、17、21、25、29、35)，其至少在一些区域中包括水蒸气扩散渗透性和/或至少在一些区域中是隔音的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的结构元件(35)，其中所述前侧包括具有不同的广泛突出的部分(36、37)的横截面轮廓。
7.根据前述权利要求中任一项所述的结构元件(1、7、10、13、17、21、25、29、35)，其中所述前侧(4、8、11、16、23、26、30、41)至少在一些区域中包括功能表面结构或防污涂层。
8.根据前述权利要求中任一项所述的结构元件(1、7、10、13、17、21、25、29、35)，其是建筑物或运载工具的一部分。
9.一种具有根据前述权利要求中任一项所述的第一结构元件(1、7、10、13、17、21、25、29、35)和根据前述权利要求中任一项所述的第二结构元件(1、7、10、13、17、21、25、29、35)的结构元件布置，其中所述两个结构元件(1、7、10、13、17、21、25、29、35)的所述后侧(5、24、34)面向彼此。
10.一种具有根据权利要求1至8所述的至少一个结构元件(1、7、10、13、17、21、25、29、35)和/或具有根据权利要求9所述的至少一个结构元件布置的系统，所述系统具有至少一个泵送装置以泵送流体。
11.根据权利要求10所述的系统，其包括至少一个流体和/或控制单元和/或至少一个流体贮存器和/或至少一个换热器和/或至少一个膨胀容器和/或至少一个安全元件和/或至少一个调节装置和/或至少一个传感器和/或至少一个阀和/或至少一个用于冷凝的收集容器和/或至少一个烟雾检测器。
12.根据权利要求1至8中任一项所述的结构元件(1、7、10、13、17、21、25、29、35)或根据权利要求9所述的结构元件布置或根据权利要求10或11中任一项所述的系统的用途，用于产生热水或加热空间或冷却空间或发电或获得水或灭火。
CN201680028323.9A 2015-04-14 2016-04-08 组件、组件布置和系统及其用途 Pending CN107636399A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015105708.5 2015-04-14
DE102015105708.5A DE102015105708A1 (de) 2015-04-14 2015-04-14 Bauelement, Bauelementanordnung und System sowie deren Verwendung
PCT/DE2016/100167 WO2016165688A2 (de) 2015-04-14 2016-04-08 Bauelement, bauelementanordnung und system sowie deren verwendung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107636399A true CN107636399A (zh) 2018-01-26

Family

ID=56411342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680028323.9A Pending CN107636399A (zh) 2015-04-14 2016-04-08 组件、组件布置和系统及其用途

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180313547A1 (zh)
EP (1) EP3283828A2 (zh)
CN (1) CN107636399A (zh)
DE (1) DE102015105708A1 (zh)
EA (1) EA201792276A1 (zh)
WO (1) WO2016165688A2 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11264939B2 (en) * 2019-12-04 2022-03-01 Alexander Keller Exterior siding material with integrated solar panel

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2398985A1 (fr) * 1977-07-26 1979-02-23 Tac Construction Materials Ltd Perfectionnements aux dispositifs d'absorption de rayons solaires
DE2744789A1 (de) * 1977-10-05 1979-04-19 Heinz Sauff Kollektor
DE3108730A1 (de) * 1981-03-07 1982-09-30 Teco Schallschutzsystem Gmbh, 3150 Peine Flaechiges schallschutzelement
DE4419946A1 (de) * 1994-06-08 1995-12-14 Schwarz Hans Werner Vorrichtung zur Umwandlung der Energie des Sonnenlichts
DE19851230A1 (de) * 1998-11-06 1999-05-12 Klaus Stein Solar-Dach- und -Wandelement aus Metall
CN1443910A (zh) * 2002-02-25 2003-09-24 甘贝尔有限公司 光电池板整体覆盖单坡屋顶的方法及形成覆盖物的大瓦片
DE102004023140A1 (de) * 2004-04-16 2005-11-03 Hemstädter, Werner Moduldach, insbesondere für Hallen und Wohngebäude
US20090236074A1 (en) * 2006-06-13 2009-09-24 Gregory Flynn Composite Insulating Panel
DE102011115018A1 (de) * 2011-06-21 2013-01-10 Günter Kreitz Sonnenkollektoren, Heizkörper, Kühlkörper

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3866285A (en) * 1974-03-01 1975-02-18 Dow Corning Method of constructing a solar energy collector
US4164933A (en) * 1976-10-06 1979-08-21 Alosi Anthony C Concrete solar collectors
DE9401705U1 (de) 1994-02-02 1994-03-17 Durlum Leuchten Wand- oder Deckenverkleidung, insbesondere Unterdecke
US20080083176A1 (en) * 2006-10-06 2008-04-10 Davis Energy Group, Inc. Roofing panel
DE202007017185U1 (de) 2007-12-10 2008-04-24 Schlosser & Schlosser GbR (vertretungsberechtigte Gesellschafter: Herr Mirko Schlosser Wärmeverbundsystem sowie ein Flächenheizungs/-kühlungs-Baukastensystem mit einem derartigen Wärmeverbundsystem
FR2983221B3 (fr) * 2011-11-25 2014-03-07 Suncol Oy Module de construction et procede de fabrication dudit module
US20160081282A1 (en) * 2013-06-19 2016-03-24 Sunboost Ltd Roofing
DE102013218717A1 (de) * 2013-09-18 2015-03-19 Richard Burkhart Wellenförmiges Photovoltaik-Modul

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2398985A1 (fr) * 1977-07-26 1979-02-23 Tac Construction Materials Ltd Perfectionnements aux dispositifs d'absorption de rayons solaires
DE2744789A1 (de) * 1977-10-05 1979-04-19 Heinz Sauff Kollektor
DE3108730A1 (de) * 1981-03-07 1982-09-30 Teco Schallschutzsystem Gmbh, 3150 Peine Flaechiges schallschutzelement
DE4419946A1 (de) * 1994-06-08 1995-12-14 Schwarz Hans Werner Vorrichtung zur Umwandlung der Energie des Sonnenlichts
DE19851230A1 (de) * 1998-11-06 1999-05-12 Klaus Stein Solar-Dach- und -Wandelement aus Metall
CN1443910A (zh) * 2002-02-25 2003-09-24 甘贝尔有限公司 光电池板整体覆盖单坡屋顶的方法及形成覆盖物的大瓦片
DE102004023140A1 (de) * 2004-04-16 2005-11-03 Hemstädter, Werner Moduldach, insbesondere für Hallen und Wohngebäude
US20090236074A1 (en) * 2006-06-13 2009-09-24 Gregory Flynn Composite Insulating Panel
DE102011115018A1 (de) * 2011-06-21 2013-01-10 Günter Kreitz Sonnenkollektoren, Heizkörper, Kühlkörper

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015105708A1 (de) 2016-10-20
EP3283828A2 (de) 2018-02-21
EA201792276A1 (ru) 2018-05-31
US20180313547A1 (en) 2018-11-01
WO2016165688A2 (de) 2016-10-20
WO2016165688A3 (de) 2016-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI379504B (zh)
JP5389925B2 (ja) 熱の回収及び太陽光による空気加熱のための透明な有孔板ガラス
Krishnavel et al. Experimental analysis of concrete absorber solar water heating systems
TW201207223A (en) Thermally insulating fenestration device and methods
JP2012220161A (ja) 太陽熱集熱器
CN107636399A (zh) 组件、组件布置和系统及其用途
JP3218910U (ja) ソーラ熱収集器、およびソーラ用途の薄プレート熱交換器
US10018378B1 (en) Solar thermal lamps and globes for heating water in a water tank
EP3608604B1 (en) Solar light utilization device and solar light utilization system
CN206398268U (zh) 一种lng保冷管道
JP2019221042A (ja) 軽量熱電ハイブリット太陽電池モジュール
CN104165473A (zh) 一种组合装配式气凝胶绝热保温分体太阳能热水器水箱
CN101865536A (zh) 聚光式太阳能集热器
RU2523616C2 (ru) Энергоэффективный солнечный коллектор
RU2569780C1 (ru) Коллектор солнечный двухсторонний
TWM288922U (en) Device for hot water supply and fire fighting
CN204535147U (zh) 非跟踪式太阳能集热器
Tashtoush et al. Mathematical modeling of a solar passive cooling system using a parabolic concentrator
JP3139413U (ja) 水道水や井戸水等の配管内の流水を使用して太陽光線を日陰室内等に導入するシステム。
Nguyen A numerical simulation of a wall-attached solar chimney with asymmetric heating
TWI275756B (en) Solar energy collection device
CN116761962A (zh) 多温度集热系统
CN102840689A (zh) 太阳能集热器
Carlsson Using advanced climate skins as solar thermal systems-A study of utilizing ETFE cushion façade systems for solar thermal collection
SHANDILAY PERFORMANCE EVALUATION OF A LIQUID FLAT PLATE COLLECTOR

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180126

RJ01 Rejection of invention patent application after publication