DE102011008633A1 - Building structure of roof of winter garden, has absorber provided in inner space between transparent glass plates, and fan connected to inlet, so as to generate airflow inside inner space - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Gebäude, Gebäudeanbauten oder Gebäudefassaden mit wenigstens einem überwiegend aus Glas bestehenden Teil in Form eines Wand- und/oder Dachteiles, wobei das Glas ein für sichtbares Licht transparentes Glas ist.The invention relates to buildings, building extensions or building facades with at least one predominantly made of glass part in the form of a wall and / or roof part, wherein the glass is transparent to visible light glass.
Gebäude, Gebäudeanbauten und Fassaden sind allgemein bekannt. Das betrifft auch darunter fallende Wintergärten. Letztere bestehen dabei aus Seitenwänden und Dachteilen, deren Hauptbestandteile Glasplatten sind. Nachteilig ist dabei der vorhandene Treibhauseffekt bei warmen Außentemperaturen und in Verbindung mit intensiver Sonneneinstrahlung. Der Nutzungsraum kann sich so erhitzen, dass eine Nutzung weitestgehend nicht gegeben ist. Durch die Druckschrift
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Nutzungsraum eines Gebäudes oder eines Gebäudeanbaus mit wenigstens einem überwiegend aus Glas bestehenden Teil in Form eines Wand- und/oder Dachteiles einfach zu temperieren.The specified in
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.This object is achieved with the features listed in
Die Gebäude, Gebäudeanbauten oder Gebäudefassaden mit wenigstens einem überwiegend aus Glas bestehenden Teil in Form eines Wand- und/oder Dachteiles, wobei das Glas ein für sichtbares Licht transparentes Glas ist, zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass der Nutzungsraum des Gebäudes oder des Gebäudeanbaus einfach temperierbar ist. Dazu besteht das Teil aus wenigstens zwei sowohl beabstandet zueinander angeordneten als auch für sichtbares Licht transparenten Glasplatten. Die Glasplatten und an den Glasplatten angeordnete Seitenteile mit wenigstens zwei Öffnungen als Einlass und Auslass begrenzen dabei bis auf die Öffnungen einen Innenraum. Im Innenraum befindet sich weiterhin ein Absorber, so dass die Energie elektromagnetischer Wellen in Form des Sonnenlichtes in Wärme umgesetzt wird. Darüber hinaus ist der Einlass mit einem Lüfter zur Erzeugung eines Luftstromes verbunden und endet der Auslass in die Umgebung, einem Nutzungsraum oder in die Umgebung und den Nutzungsraum des Gebäudes oder Gebäudeanbaus. Das Gebäude oder der Gebäudeanbau sind beispielsweise ein Wintergarten. Insbesondere die Wand- und Dachteile eines Wintergartens bestehen größtenteils aus Glas in Form der Glasplatten. Zur Heizung wird der Glashauseffekt, auch als Treibhauseffekt bekannt, anstelle konventioneller Heizungstechniken genutzt. Damit ist eine ganzjährige Bewohnbarkeit und Nutzung des Wintergartens möglich. Die passive Sonnenenergienutzung führt selbst bei geringer direkter Sonneneinstrahlung zu einer spürbaren Aufheizung der Luft des Nutzungsraums gegenüber der Außenluft. Bei warmen Außentemperaturen und in Verbindung mit intensiver Sonneneinstrahlung erhitzt sich der Nutzungsraum durch den Treibhauseffekt. Herkömmliches Glas besitzt eine hohe Durchlässigkeit für Sonnenlicht. Die eingestrahlte Energie wird an den Oberflächen der Umgebung absorbiert und dabei in Wärme umgewandelt, von welcher ein Teil mittels Konvektion an die Umgebung übertragen und ein Teil sekundär als langwellige Infrarotstrahlung abgegeben wird. Das bedeutet, sonnenbeschienene Flächen heizen sich auf und geben Strahlungswärme an die jeweilige Umgebung ab. Im Sommer können in Mitteleuropa beispielsweise 800 W je Quadratmeter Glasfläche aufgestrahlt werden, so dass im Nutzungsraum spontan Lufttemperaturen bis 80°C entstehen können. Vorteilhafterweise sind die Wand- und Dachteile bestehend aus den Glasplatten, dem Absorber und den Seitenteilen mit den Öffnungen ein Luftkollektor. Mittels des Absorbers wird Energie elektromagnetischer Wellen in Form der Sonnenstrahlen in Wärme umgewandelt. Das geschieht im Innenraum, der über den Einlass mit dem Lüfter verbunden ist. Bei Betrieb des Lüfters und in Verbindung mit dem nach außen endenden Auslass wird im Innenraum ein Luftstrom erzeugt, so dass Wärme des Absorbers nach außen abgeführt wird. Es erfolgt eine Abkühlung, so dass sich der Nutzungsraum des Gebäudes oder Gebäudeanbaus nicht Überhitzen kann. Das ist insbesondere im Sommer von besonderer Bedeutung. Vorteilhafterweise ist aber auch Wärme des Absorbers mittels des Lüfters in den Nutzungsraum einbringbar, so dass in der Übergangszeit oder sogar im Winter über den Absorber erwärmte Luft in den Nutzungsraum geführt werden kann. Zur Reinigung können einzelne Glasplatten vorteilhafterweise als Schiebefenster ausgebildet sein.The buildings, building extensions or building facades with at least one predominantly made of glass part in the form of a wall and / or roof part, wherein the glass is transparent to visible light glass, are characterized in particular by the fact that the space of use of the building or building cultivation easy is temperature controlled. For this purpose, the part consists of at least two spaced-apart and transparent to visible light glass plates. The glass plates and arranged on the glass plates side parts with at least two openings as an inlet and outlet limit up to the openings an interior. The interior is still an absorber, so that the energy of electromagnetic waves in the form of sunlight is converted into heat. In addition, the inlet is connected to a fan for generating an air flow and ends the outlet into the environment, a utility room or in the environment and the space of use of the building or building cultivation. The building or building, for example, a conservatory. In particular, the wall and roof parts of a winter garden consist largely of glass in the form of glass plates. For heating, the greenhouse effect, also known as the greenhouse effect, is used instead of conventional heating techniques. For a year-round habitability and use of the conservatory is possible. The passive use of solar energy leads even in low direct sunlight to a noticeable heating of the air of the utility room from the outside air. In warm outdoor temperatures and in conjunction with intense solar radiation, the use of space is heated by the greenhouse effect. Conventional glass has a high transmission to sunlight. The radiated energy is absorbed at the surfaces of the environment and thereby converted into heat, of which a part is transferred by convection to the environment and a part is discharged secondarily as long-wave infrared radiation. This means that sunlit surfaces heat up and radiate radiant heat to the respective environment. In summer, for example, 800 W per square meter of glass surface can be radiated in Central Europe, so that air temperatures of up to 80 ° C can spontaneously arise in the usage room. Advantageously, the wall and roof parts consisting of the glass plates, the absorber and the side parts with the openings an air collector. The absorber converts the energy of electromagnetic waves into heat in the form of the sun's rays. This happens in the interior, which is connected via the inlet to the fan. During operation of the fan and in connection with the outlet ending to the outside, an air flow is generated in the interior, so that heat of the absorber is discharged to the outside. There is a cooling, so that the space of use of the building or building cultivation can not overheat. This is especially important in summer. Advantageously, however, heat of the absorber by means of the fan in the use space can be introduced, so that in the transitional period or even in the winter over the absorber heated air can be guided into the space of use. to Cleaning individual glass plates can be advantageously designed as a sliding window.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 11 angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the
Der Absorber ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 entweder eine für sichtbares Licht transparente Absorberfolie oder eine Absorberschicht auf wenigstens einer der Glasplatte oder eine für sichtbares Licht transparente Absorberfolie im Innenraum. Bei der ersteren Variante befindet sich die Absorberfolie oder die Absorberschicht auf wenigstens einer den Innenraum begrenzenden Oberfläche der Glasplatten. Damit ist vorteilhafterweise ein transparenter Luftkollektor realisiert.The absorber is according to the embodiment of
Die Absorberfolie ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 an einer Welle befestigt. Weiterhin ist die Welle an einen Antrieb gekoppelt, so dass die Absorberfolie auf- oder abwickelbar ist. Bei Bedarf, dass heißt zur Kühlung des Nutzungsraumes, kann die Absorberfolie damit im Innenraum einfach platziert werden. Bei Nichtbedarf, wobei das einfallende Sonnenlicht vollständig zur Heizung des Nutzungsraums benötigt wird, kann die Absorberfolie durch Aufwickeln einfach aus dem Innenraum entfernt werden. Dazu ist die Welle an den Antrieb gekoppelt. Das ist insbesondere ein bekannter Elektromotor.The absorber film is fixed according to the embodiment of
Beabstandet zu wenigstens einer der Glasplatten ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 eine dritte Glasplatte angeordnet. Weiterhin begrenzen die Glasplatte der Glasplatten, die dritte Glasplatte und die Seitenteile oder weitere Seitenteile einen mit einem Medium gefüllten Raum zur Dämmung oder Isolation. Die gesamte Einrichtung ist ein Luftkollektor. Die Glasplatte und die dritte Glasplatte sind beispielsweise ein bekanntes Zwei-Scheiben-Isolierglas zur Wärmeisolation und Schalldämmung. Das Medium im Raum ist dazu günstigerweise ein Edelgas wie insbesondere Argon oder Krypton. In Fortführung befindet sich im Raum nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 eine Jalousie oder ein an eine Welle befestigtes Rollo. Die Jalousie besteht dabei bekanntweise aus bewegbaren Lamellen. Gleichzeitig kann die Jalousie herauf- und heruntergelassen werden. Das passiert mittels einer Zugschnur, die mit einem Antrieb gekoppelt sein kann, wobei diese von einer Welle auf- oder abwickelbar ist.Spaced to at least one of the glass plates, a third glass plate is arranged according to the embodiment of
Der Auslass ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 vorteilhafterweise weiterhin mit einem Wärmespeicher und/oder dem Nutzungsraum verbunden. Vom Luftkollektor abgeführte Wärme kann dadurch einfach zwischen gespeichert werden. Diese Wärme ist vielseitig für Nutzungsräume sowohl des Gebäudes als auch des Gebäudeanbaus nutzbar. Dazu wird vorzugsweise ein bekannter luftdurchströmbarer Latentwärmespeicher eingesetzt.The outlet is according to the embodiment of
Der Wärmespeicher ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 über den Lüfter und den Innenraum mit dem Nutzungsraum verbunden. Bei Bedarf kann damit der Luftkollektor auch als Wärmequelle für den Nutzungsraum des Gebäudes oder Gebäudeanbaus genutzt werden. Das ist insbesondere in Übergangszeiten mit kälteren Nächten vorteilhaft.The heat storage is connected to the embodiment according to the embodiment of
Dazu ist in Fortführung nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 über wenigstens ein Ventil entweder die Umgebung und/oder der Wärmespeicher mit dem Lüfter eingangsseitig und der Lüfter ausgangsseitig entweder mit dem Innenraum und/oder dem Nutzungsraum verbunden.For this purpose, in continuation of the embodiment of
Der Auslass ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 über wenigstens eine Ventileinrichtung entweder mit der Umgebung und/oder dem Wärmespeicher verbunden. Die Energie kann damit gezielt abgeführt oder dem Wärmespeicher zugeführt werden.The outlet is connected according to the embodiment of
Durch die Weiterbildungen des Patentanspruchs 6 in Verbindung mit wenigstens einem der Patentansprüche 7 bis 9 ist die folgende Arbeitsweise erreichbar. Im Sommer wird Außenluft durch den Innenraum geleitet, wobei die strömende Luft Wärme aufnimmt und die erwärmte Luft in die Umgebung abgeleitet wird. Das ist ein Grundlastbetrieb. Erreicht die Temperatur der Außenluft einen bestimmten Grenzwert, wobei keine ausreichende Kühlung des Nutzungsraums mittels der Außenluft stattfindet, kann auch Luft über den kühleren Wärmespeicher angesaugt und in den Innenraum geleitet werden. Der Wärmespeicher ist dazu ein Kältespeicher. Das Ganze kann auch in einem Umluftbetrieb stattfinden, wobei die Luft des Innenraums nicht oder nur teilweise in die Umgebung abgeleitet wird und die abgeführte Luft oder der nicht abgeführte Teil wieder über den Wärmespeicher, hier Kältespeicher, geleitet wird. Die Abkühlung des Wärmespeichers erfolgt dabei während der kühleren Nacht. Während der Heizphase in der sogenannten Übergangszeit (Frühjahr oder Herbst) oder im Winter wird erwärmte Luft des Innenraumes teilweise oder vollständig zum Wärmespeicher geleitet. Dadurch wird dieser erwärmt. Überschüssige Wärme wird in die Umgebung abgeleitet. Die Wärme des Wärmespeichers ist für die Erwärmung des Innenraumes nutzbar. Das kann auch im Umluftbetrieb erfolgen, wobei die Luft des Innenraumes erneut über den Wärmespeicher geleitet wird. Das kann so lange erfolgen, bis der Wärmespeicher keine gegenüber der Temperatur der Umgebung erhöhte Temperatur aufweist. Damit ist der Nutzungsraum direkt oder indirekt heizbar. Für den Wärmespeicher ist dazu günstigerweise ein Latentwärmespeicher verwendbar. Der Schmelzbereich des Materials des Latentwärmespeichers ist dazu von besonderer Bedeutung. Günstigerweise deckt dieser sowohl den Grundlastbetrieb als auch den Heizbetrieb ab, so dass ein ökonomischer Betrieb vorhanden ist.Due to the developments of
Nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 10 sind mindestens der Lüfter und wenigstens ein im Nutzungsraum des Gebäudes oder Gebäudeanbaus angeordneter Temperatursensor mit einer Steuereinrichtung zusammengeschaltet. Damit ist die Temperatur im Nutzungsraum des Gebäudes oder Gebäudeanbaus einfach steuerbar.According to the embodiment of
Wenigstens zwei sich gegenüberliegende Seitenteile sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 11 Hohlprofile. Weiterhin bestehen die Hohlprofile aus einem schlechten Wärmeleiter oder weisen die Hohlprofile Wandabschnitte aus einem schlechten Wärmeleiter so auf, dass zwischen Umgebung und Nutzungsraum keine durch die Hohlprofile ausgebildete Wärmebrücke vorhanden ist. Damit wird ein Wärmetransport aus dem Nutzungsraum in die Umgebung weitestgehend vermieden.At least two opposing side parts are according to the embodiment of
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is illustrated in principle in the drawings and will be described in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Ein Gebäude oder ein Gebäudeanbau mit wenigstens einer überwiegend aus Glas bestehenden Seitenwand
Die
Die erste Glasplatte
In einer weiteren Ausführungsform ist der Auslass
Die
Der Wärmespeicher
In einer weiteren Ausführungsform ist der Absorber
In einer weiteren Ausführungsform ist im Raum
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Sensor zur Temperaturmessung im Nutzungsraum
In einer weiteren Ausführungsform weist der Wärmespeicher
In einer weiteren Ausführungsform befindet sich zwischen dem Lüfter
Eine weitere Ausführungsform des Ausführungsbeispiels umfasst alle Merkmale des Ausführungsbeispiels und der Ausführungsformen. Der Lüfter
Die
Die Seitenteile
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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