DE102005031033B4

DE102005031033B4 - Profilelement für Fenster, Türen, Fassaden, Trennwände und dergleichen

Info

Publication number: DE102005031033B4
Application number: DE102005031033A
Authority: DE
Inventors: Werner Jager
Original assignee: Hydro Building Systems GmbH
Current assignee: Sapa Building System GmbH
Priority date: 2005-07-02
Filing date: 2005-07-02
Publication date: 2010-01-14
Anticipated expiration: 2025-07-03
Also published as: DE102005031033A1

Abstract

Profilelement für Fenster, Türen, Fassaden, Trennwände und dergleichen, insbesondere in Form von offen oder geschlossen ausgebildeten Hohlprofilen (1), bei welchem in dem von dem Hohlprofil (1) gebildeten Freiraum Wärmespeicherelemente (2) eingesetzt sind, die mit einem Speichermedium (3) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermedium (3) in dem dem Hohlprofil (1) üblicherweise ausgesetzten Umgebungstemperaturbereich einen Phasenübergang aufweist, wobei die Wärmespeicherelemente (2) zur mechanischen Stabilisierung ein Trägerprofil (4) aufweisen, das das Speichermedium (3) ganz oder zumindest teilweise umschließt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Profilelement für Fenster, Türen, Fassaden, Trennwände und dergleichen, insbesondere in Form von offen oder geschlossen ausgebildeten Hohlprofilen, bei welchem in dem von dem Hohlprofil gebildeten Freiraum Wärmespeicherelemente eingesetzt sind, die mit einem Speichermedium versehen sind.
Derartige Profilelemente werden in aus dem Stand der Technik sowie der Praxis bekannter Weise zum Aufbau beispielsweise von Rahmenkonstruktionen verwendet, die dann etwa als Blendrahmen oder Flügelrahmen von Fenstern oder Türen oder aber in vergleichbarer Weise bei Fassaden oder Trennwänden Anwendung finden. So ist in der AT 376 761 B ein Stockrahmen bzw. ein Flügelrahmen beschrieben, die aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt sind und einen entsprechend großen Hohlraum aufweisen, in welchem kristallwasserhaltiges Natriumsulfat eingefüllt ist, das im Temperaturbereich um 30°C Kristallwasser abgibt bzw. aufnimmt. Diese Abgabe bzw. Aufnahme von Kristallwasser ist mit einer gewissen Energiespeicherung verbunden, wodurch das Natriumsulfat günstigere Eigenschaften gegenüber Wasser bzw. Beton aufweist.
In der DE 20 2005 008 405 U1 wird ein Latentwärmespeicher für Wandelemente, beschrieben, bei welchem in einem Hohlraum angeordnetes, sog. Phasenwechselmaterial zum Einsatz kommt. Als geeignetes Phasenwechselmaterial im Temperaturbereich von etwa 27°C wird Kalziumchlorid-Hexahydrat genannt, das wiederum wie auch das Natriumsulfat, lediglich die Aufnahme bzw. Abgabe von Kristallwasser vollzieht.
Schließlich ist aus der DE 203 10 593 U1 ein PCM-Element bekannt, bei welchem innerhalb einer Umhüllung ebenfalls sogenanntes Phasenwechselmaterial angeordnet ist. Dieses Material ist durch die Umhüllung versiegelt bzw. verkapselt, um einen Flüssigkeitsaustritt in die Umgebung zu vermeiden. Bei diesem PCM-Element handelt es sich offensichtlich um ein Bauteil, das insbesondere in Wärmetauschern, Kühldecken und ähnlichem eingesetzt werden soll, das jedoch – schon aufgrund seiner Bauweise – für den Einsatz in Profilelementen, die zum Aufbau von Fenstern, Türen und Fassaden gedacht sind, ungeeignet ist.
Bei Profilelementen der eingangs genannten Art hat sich zur Verbesserung insbesondere der wärmetechnischen Eigenschaften die Aufgabe gestellt, Maßnahmen zur Erhöhung des Wärmespeichervermögens vorzusehen, insbesondere bei Konstruktionen in Leichtbauweise, wobei die Anwendungen sowohl im Außenbereich als Teil der Fassadenkonstruktion als auch im Innenbereich bei leichten Trennwänden möglich sein soll.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass das Speichermedium in dem dem Hohlprofil üblicherweise ausgesetzten Umgebungstemperaturbereich einen Phasenübergang aufweist, wobei die Wärmespeicherelemente zur mechanischen Stabilisierung ein Trägerprofil aufweisen, das das Speichermedium ganz oder zumindest teilweise umschließt.
Der durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht im wesentlichen darin, daß durch das Einfügen derartiger Wärmespeicherelemente in die Profilelemente auf einfache Weise eine Erhöhung des Wärmespeichervermögens möglich ist. Dies bedeutet einerseits, daß nach einer Erwärmung der Wärmespeicherelemente die erhöhte Temperatur länger gehalten wird; in entsprechender Weise gilt, daß diese Wärmespeicherelemente auch niedrige Temperaturen entsprechen lange halten, also viel Wärme aufnehmen können, bevor eine signifikante Temperaturerhöhung eintritt, so dass sie entsprechend auch ein ”Kältespeichervermögen” besitzen.
Entsprechend den mechanischen Anforderungen kann das Trägerprofil aus Metall oder aus Kunststoff bestehen, wobei auch Kombinationen beider Materialien denkbar sind.
Gemäß einer besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung kann das Trägerprofil auch aus einer das Speichermedium umschließenden Kunststofffolie bestehen.
Um eine möglichst optimale Wäremspeicherfähigkeit zu erreichen, ist ein möglichst optimaler Wärmeübergang Voraussetzung. Hierzu kann gemäß der Erfindung beispielsweise vorgesehen sein, daß die Wärmespeicherlemente an den Innenflächen des Profilelements flächig anliegen. Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, daß zwischen den Innenwandflächen des Profilelements und den Wärmespeicherelementen Wärmeleitbrücken angeordnet sind.
Je nach gewählter Konfektionierung kann das Speichermedium aus festem oder auch aus flüssigem Material bestehen.
Schließlich besteht im Rahmen der Erfindung noch die Möglichkeit, daß das Speichermedium aus Material mit ergänzenden Funktionen wie z. B. brandhemmenden Eigenschaften besteht.
Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:
1 einen Querschnitt durch ein Profilelement, wie es beispielsweise im Fassadenbau verwendet wird, mit einem eingesetzten Wärmespeicherelement,
2 ein der 1 entsprechendes Profilelement, jedoch mit einer alternativen Ausgestaltung des Wärmespeicherelements.
Das in der Zeichnung lediglich angedeutete und im Querschnitt wiedergegebene Profilelement dient zum Einsatz an Fassaden, kann in entsprechender anderer Gestaltung jedoch auch zum Aufbau von Fenstern, Türen sowie Trennwänden und Ähnlichem eingesetzt werden. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein geschlossen ausgebildetes Hohlprofil 1 vorgesehen; ebenso besteht die Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung jedoch auch bei offen ausgebildeten Hohlprofilen 1.
Wie sich weiter aus der Zeichnung ergibt, ist in den von dem Hohlprofil 1 gebildeten Freiraum ein Wärmespeicherelement 2 eingesetzt. Dieses Wärmespeicherelement 2 ist mit einem Speichermedium 3 versehen, das einen erhöhten spezifischen Wärmekoeffizienten und/oder einen Phasenübergang in dem dem Hohlprofil 1 üblicherweise ausgesetzten Umgebungstemperaturbereich aufweist.
Hierdurch kann innerhalb des Profilelementes eine bezogen auf das Volumen erhöhte Wärmemenge gespeichert werden, was – je nach Temperatur des Speichermediums 3 in Bezug auf die Umgebungstemperatur – zu einem wärmenden oder kühlenden Effekt führt.
Wie sich weiter aus der Zeichnung ergibt, weist das Wärmespeicherelement 2 zur mechanischen Stabilisierung ein Trägerprofil 4 auf. Dieses Trägerprofil 4 kann – gem. 1 – ganz oder zumindest größtenteils innerhalb des Speichermediums 3 angeordnet sein; es kann das Trägerprofil 4 jedoch gem. 2 auch ganz bzw. zumindest teilweise umschließen.
Je nach den geforderten mechanischen Eigenschaften kann das Trägerprofil 4 aus Metall oder Kunststoff bzw. einer Materialkombination aus beiden bestehen.
Eine besonders einfache, in der Zeichnung jedoch nicht dargestellte Möglichkeit besteht darin, daß das Trägerprofil 4 lediglich aus einer das Speichermedium 3 umschließenden Kunststofffolie besteht.
Um einen möglichst optimalen Wärmeübergang vom Profilelement zum Wärmespeicherelement 2 zu erreichen, sollte dieses den Innenflächen des Profilelements flächig anliegen. Soweit dies nicht möglich ist, besteht jedoch ebenso die Möglichkeit, dass zwischen den Innenwandflächen des Profilelements und den Wärmespeicherelementen 2 Wärmeleitbrücken angeordnet sind.
Das Speichermedium 3 kann – je nach Anwendung – aus festem oder flüssigem Material bestehen, wobei darüber hinaus die Möglichkeit besteht, daß ein Material mit ergänzenden Funktionen eingesetzt wird. Dies kann z. B. Material mit brandhemmenden Eigenschaften sein.

Claims

Profilelement für Fenster, Türen, Fassaden, Trennwände und dergleichen, insbesondere in Form von offen oder geschlossen ausgebildeten Hohlprofilen (1), bei welchem in dem von dem Hohlprofil (1) gebildeten Freiraum Wärmespeicherelemente (2) eingesetzt sind, die mit einem Speichermedium (3) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermedium (3) in dem dem Hohlprofil (1) üblicherweise ausgesetzten Umgebungstemperaturbereich einen Phasenübergang aufweist, wobei die Wärmespeicherelemente (2) zur mechanischen Stabilisierung ein Trägerprofil (4) aufweisen, das das Speichermedium (3) ganz oder zumindest teilweise umschließt.
Profilelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerprofil (4) aus Metall oder Kunststoff besteht.
Profilelement nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmespeicherelemente (2) an den Innenflächen des Profilelements flächig anliegen.
Profilelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Innenwandflächen des Profilelements und den Wärmespeicherelementen (2) Wärmeleitbrücken angeordnet sind.
Profilelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermedium (3) aus festem oder flüssigem Material besteht.
Profilelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermedium (3) aus Material mit ergänzenden Funktionen wie z. B. brandhemmenden Eigenschaften besteht.