DE19642511C1 - Transparente Wärmedämmung aus einer Mehrfachverglasung - Google Patents

Transparente Wärmedämmung aus einer Mehrfachverglasung

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Description

Die Erfindung betrifft eine transparente Wärmedämmung aus einer Mehrfachverglasung, die auf eine Gebäudewand aufgebracht ist.
Das beschriebene Modul dient der passiven Nutzung der Solarenergie (Bereiche Architektur, Maschinenbau), einem System der transparenten Wärmedämmung zur Gebäudeheizung.
Während durch herkömmliche (opake) Gebäude-Wärmedämmung auf einer Außenwand die Wärmeverluste aus einem Gebäude lediglich reduziert werden, können transparent wärmedämmende Systeme (TWD-Systeme) die Sonnenenergie zur Gebäudeheizung nutzen und über die Heizperiode einen Netto-Wärmegewinn liefern.
Dabei gelangt Sonnenstrahlung durch das System auf die Außenwand, wird dort in Wärme umgewandelt und durch die Wand hindurch in den Raum dahinter geleitet. Bedingt durch die wärmedämmende Funktion des Systems fließt nur ein kleiner Teil der Wärme wieder nach außen ab.
Die herkömmlichen Systeme der transparenten Wärmedämmung besitzen Kapillar- oder Honigwaben-Strukturen aus Kunststoff oder Glas, welche durch die in den Strukturen stehenden Luftschichten wärmedämmen, Konvektion wird so vermieden.
Bei obigen TWD-Systemen bleiben allerdings die Wärmeverluste durch Wärmeleitung in der Luft und im TWD-Material sowie durch Strahlungsaustausch. Weitere Effekte wie Rahmenverluste, Rahmenverschattung, Kondensation an der äußeren Wetterschutz-Glas­ scheibe reduzieren die Gewinne ebenfalls (s. Voss, K.: Experimentelle und theoretische Analyse des thermischen Gebäudeverhaltens für das Energieautarke Solarhaus Freiburg. Dissertation EPFL Lausanne, 1996; Lehmann, J., Maiwald, R.: DFG-Abschlußbericht THERMARK-Thermische Auswir­ kungen der Außenwände auf das Raumklima, Karlsruhe, August 1996).
Ein einfacheres System mit TWD-Strukturen in einem Wärmedämmverbundsystem (EP 0616181 A1) ist wesentlich preisgünstiger, aber auch weniger leistungsfähig, da die Lichttransmission durch einen transparenten Putz stark reduziert wird. Im Sommer tendiert dieses System zu Überhitzung im Raum, wenn größere Flächen belegt werden und keine Verschattung vorhanden ist.
Weitere Systeme mit konvektiver Hinterlüftung für den Fall ohne Wärmebedarf sind in der Erprobung, wobei nach Angaben des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme in Freiburg ca. 10% Leistungseinbußen durch den schlechteren Kontakt der TWD an die Wand resultiert. Außerdem bleibt das Problem, den Spalt im Heizfall wirklich luftdicht abzuschließen (Liersch, G.: Untersuchung des Energietransports in einer konvektiv hinter­ lüfteten transparenten Wärmedämmfassade. VDI-Nachrichten Reihe 4, Nr. 120, April 1993 (Dissertation)).
Die Erfindung dient der Aufgabe, unter Beibehaltung der Leistungsfähigkeit bekannter Systeme die transparente Wärmedämmung kostengünstiger herzustellen zu können. Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen 1 und 2 angegebenen Merkmalen. Der Erfindung liegt die Anwendung des Prinzips einer hochwärmedämmenden Vergla­ sung als transparente Wärmedämmung zur Gebäudeheizung zugrunde.
Durch Verwendung einer im Fensterbau üblichen Verglasung, die Integration eines Solar­ absorbers, und die Verwendung einer einfachen Verschattung sollen die Kosten dieser TWD drastisch gesenkt werden.
Eine kostengünstige Herstellung ist anzunehmen, da diese TWD u. a. aus einer modifi­ zierten, im Fensterbau verwendeten Zweischeiben-Isolierverglasung besteht, die größere Kostenreduktionen erwarten läßt (große Stückzahlen).
Aufgrund der Vorfertigungsmöglichkeit und schneller Anbringung sind auch geringe Montagekosten zu erwarten.
Anhand der beigefügten Zeichnung soll nachstehend eine Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen transparenten Wärmedämmung erläutert werden:
Die Sonnenstrahlung gelangt durch die erste Glasscheibe (1) und den Xenon-Spalt (2) auf den Solarabsorber (3), eine niedrig-emissive Folie auf der zweiten Glasscheibe (4) zum Spalt hin bzw. einer entsprechenden Beschichtung auf dieser Glasscheibe.
Dadurch wird die Solarstrahlung - wie bei einer Wärmeschutzverglasung für Fenster - herein (bzw. auf den Absorber) gelassen, die langwellige Wärmestrahlung kann aber nicht wieder heraus (bzw. nach außen) gelangen, somit ist der Strahlungsaustausch minimiert. Durch die Wahl einer Xenon-Edelgasfüllung im Spalt sowie der gewählten Spaltweite (8 mm) wird der Wärmetransport durch Konvektion ganz unterdrückt und die Wärme­ leitung gegenüber Luft um ca. 2/3 verringert.
Durch einen Mörtel (5) zum Niveauausgleich (bei Mauerwerk) sowie einer 1 mm dünnen Silikonschicht (6) ist ein guter Kontakt zur Außenwand (7) zu gewährleisten, hohe Tem­ peraturspitzen auf dem Absorber werden so vermieden, wenn auch ein schweres Mauer­ werk oder Beton verwendet wird. Der Rahmen (8) besteht aus Aluminiumprofilen. Die Verschattung (9), die nicht Teil des Patents ist, soll mittels einer äußeren Verschauungs­ einrichtung erreicht werden.

Claims (2)

1. Transparente Wärmedämmung aus einer Mehrfachverglasung in Form einer 2-Scheiben-Isolierverglasung in einem Aluminiumrahmen mit einer im Bereich der Wärmestrahlung niedrig-emissiven schwarzen Folie als Absorber auf der zum Spalt gerichteten Fläche der inneren Glasscheibe sowie einer Xenon-Gasfüllung im Spalt, wobei die Isolierverglasung mittels eines Mörtels und einer Silikonschicht auf einer Außenwand aufgebracht ist.
2. Transparente Wärmedämmung aus einer Mehrfachverglasung in Form einer 2-Scheiben-Isolierverglasung in einem Aluminiumrahmen mit einer im Bereich der Wärmestrahlung niedrig-emissiven schwarz beschichteten zum Spalt gerichteten Fläche der inneren Glasscheibe sowie einer Xenon-Gasfüllung im Spalt, wobei die Isolier­ verglasung mittels eines Mörtels und einer Silikonschicht auf einer Außenwand aufgebracht ist.
DE19642511A 1996-10-15 1996-10-15 Transparente Wärmedämmung aus einer Mehrfachverglasung Expired - Lifetime DE19642511C1 (de)

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Non-Patent Citations (3)

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Title
Lehmann, J., Maiwald, R.: DFG-Abschlußbericht THERMARK (Thermische Auswirkungen der Außenwände auf das Raumklima), Karlsruhe, Aug. 96 *
Liersch., G.: Untersuchung des Enerietransportes in einer konvektiv hinterlüfteten transarenten Wärmedämmfassade, VDI-Nachrichten Reihe 4, Nr. 120, April 1993 (Dissertation) *
Voss, K.: Experimentelle und theoretische Analyse des thermischen Gebäudeverhaltens für das Energieantarke Solarhaus Freiburg, Dissertation EPFL Lausanne, 1996 *

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