DE2245152B2 - Vorrichtung in einer gebaeudewandung zur aufnahme von sonnenenergie und/oder zur abstrahlung von waerme - Google Patents

Vorrichtung in einer gebaeudewandung zur aufnahme von sonnenenergie und/oder zur abstrahlung von waerme

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DE2245152B2 DE19722245152 DE2245152A DE2245152B2 DE 2245152 B2 DE2245152 B2 DE 2245152B2 DE 19722245152 DE19722245152 DE 19722245152 DE 2245152 A DE2245152 A DE 2245152A DE 2245152 B2 DE2245152 B2 DE 2245152B2
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Nikolaus 7141 Aldingen Laing
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Beteiligungs-AG für Haustechnik, Genf (Schweiz)
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Description

daß benachbarte Kanäle zueinander absolut dicht sin-d. Die Täler 24 sind mit einer Plastikmasse ausgefüllt. Die Ausfüllung erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, daß das gewellte Blech 20 durch einen Extruder geleitet wird und mit der Deckschicht versehen wird und daß danach erst das Blech 21 mit dem gewellten Blech 20 unlösbar und nach dem Füllen am Umfang gasdicht verbunden wird.
Die Fig.3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Kanäle aus zwei gewellten Biechen 31 und 3Γ gebildet werden. Auch hier werden die Bleche an den Enden 32 so gefaltet, daß gasdichte Kanäle entstehen, wobei die Dichtung erst dann erfolgt, wenn das Innere nach vorheriger Evakuierung mit dem Wärmeträger gefüllt ist.
Die Fig.4 zeigt eine Ausbildung gemäß Fig.3 in giößerem Maßstab. Hier sind während des Herstellvorganges Folienrohre 70 zwischen die beiden Schalen 7i und 71' eingelegt. Die Folienrohre 70 '«eisen eine feine Wellung auf und sind gas- bzw. dampfdurchlässig. Dadurch bilden sich Spalten 72 parallel zur Wellung, wodurch das Kondensat von den kühleren Bereichen der Wandung zu den wärmeren Bereichen der Wandung auch gegen die Schwerkraft zurückgeleitet werden kann.
Die F i g. 5 zeigt eine andere Ausbildung, die der nach F i g. 2 ähnlich ist. Hier ist das Blech 80 in der Weise gewellt, daß die Verbindung mit dem ebenen Blech 81 über schmale Stege 82 erfolgt, während zwischen dem Wandungsbereich 83 und der nach innen weisenden Fläche des Bleches 81 Rinnen 84 verbleiben. Auch diese werden so dimensioniert und hinsichtlich ihres Oberflächenverhaltens so behandelt, daß ein Kapillarstrom von den kälteren Bereichen zu den wärmeren Bereichen geleitet wird.
Die F i g. 6 veranschaulicht ein praktisches Beispiel für die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und zwar für strahlungsgekühlte Gebäude. Das großflächige Element 60 ist als Dachhaut ausgebildet. In regelmäßigen Abständen von beispielsweise 1 m ist diese Dachhaut mit einem Wärmerohr 41 gut wärmeleitend verbunden, wobei die Achse des Wärmerohres 41 zur Achse der Kanäle 44 etwa senkrecht verlaufen soll. Die Zimmerdecke besteht aus einem als Platte ausgebildetem Element 63, das der nach F i g. 2 S entspricht.
Die Dachhaut weist eine Blechtafel 40 aus Stahl oder vorzugsweise Aluminiumblech auf. Mit dieser Blechtafel sind in regelmäßigen Abständen voneinander, parallel zum Dachgefälle die mit Sattdampf gefüllten Wärmerohre 41 gut wärmeleitend verbunden. Die Oberseite der Blechtafel ist mit einer Auflage 42 aus thermoplastischem Kunststoff versehen. Darüber befindet sich ein Kunststoffbelag 43, der senkrecht zu den Wärmerohren 41 verlaufende Kanäle 44 aufweist. Die Stege 45 sind mit
is der Auflage 42 dampfieht und unlösbar verbunden.
An den axialen Enden sind die Kanäle 44 geschlossen. Das innere der Kanäle 44 ist mit einer saugfähigen Schicht 52 ausgekleidet und mit Sattdampf und einer geringen Menge Kondensat eines Wärmeträgers gefüllt.
Die Wärmerohre 41 sind aus Blech gefaltet und längs der Naht 46 verschweißt. Der Nahtbereich bildet einen Hinterschnitt in einer tragenden Betonplatte 47. Die zum Raum hin gewandte Fläche ist in wesentlichen Teilen in gleicher Weise aufgebaut. Das Wärmerohr 41', dessen Inneres über das Verbindungsrohr 4la mit dem Wärmerohr 41 kommuniziert, ist mit der Blechtafel 40' gut wärmeleitend verbunden. Die Blechtafel ist mit einer Auflage 42' aus Kunststoff versehen. Mit diesem ist wiederum ein Kunststoffbelag 42' unlösbar verbunden. Die darin eingebetteten Kanäle 44' sind in gleicher Weise aufgebaut, wie bereits beschrieben und weisen ebenfalls innen eine saugfähige Schicht 52' auf. Mit dem Kunststoffbelag 43' ist eine profilierte Folie 49 längs der Streifen 50 unlösbar verbunden. In den entstehenden trapezförmigen Kanälen ist Latentspeichermasse 51 mit einer Kristallisationstemperatur von vorzugsweise 17 bis 19° eingebracht. Die Wärmerohre 41, 4Γ und das Verbindungsrohr 4i.i sind zu einer Vielzahl nicht dargestellter Wärmerohre gleichen Aufbaus parallel geschaltet.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung in einer Gebäudewandung zur Aufnahme von Sonnenenergie und/oder zur Abstrahlung von Wärme in den freien Raum mit einem großflächigen Element, das mit einem zweiten wärmeaufnehmenden und/oder wärmeabgebenden Element über ein mit einem Wärmeträger gefülltes Wärmerohr in wärmeleitender Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das großflächige Element (60) eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten und wärmeleitend mit diesem Element verbundenen Kanälen (44) aufweist, die ihrerseits mit dem Wärmerohr (41) wärmeleitend verbunden sind, und daß diese Kanäle (44) mit dem Sattdampf und einer geringen Menge Kondensats eines Wärmeträgers gefüllt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Element (63) analog dem ersten Element (60) ausgebildet ist.
3 Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Kanäle (44.44') zur Achse des Wärmerohres (41, AV) etwa senkrecht
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v\i lauiLii
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (44, 44') durch miteinander verbundene Bleche (20, 21; 31, 31'; 80, 81), von denen mindestens eines gewellt ist, gebildet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Bleche (20, 21; 80,81) als starkwandige plane Platte ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (1) durch in eine Kunststoffschicht eingebettete Rohre gebildet sind(F ig. 1).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (20, 21; 31, 31') aus Aluminium bestehen, deren den Hohlräumen zugewandte Oberflächen durch Ätzen eine starke Oberflächenvergrößerung erfahren haben.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Bleche (80, 8i) Rinnen (84) aufweist, deren Weite so gering ist, daß sich ein Kapillartransport längs dieser Rinnen (84) in den Kanälen einstellt (F i g. 5).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle doppelwandig ausgebildet sind, und daß ein verbleibender Spalt (72) zwischen einer äußeren Schale (71. 71') und einem Folienrohr (70) so klein ist, daß das Kondensat zwischen den beiden Wandungen durch Kapillarspannung gehalten ist, wobei das Folienrohr (70) Durchbrechungen aufweist (F i g. 4).
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer zur Aufnahme des Kondensats dienenden kapillaraktiven Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensat so in seiner Menge bemessen ist, daß es nur die kapillaraktive Schicht tränkt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wellenförmig ausgebildete Blech (20) in einer Kunststoffschicht eingebettet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (32) der Kanäle zusammengefaltet und z. B. mittels Klebung luftdicht verschlossen sind.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in einer Gebäudewandung zur Aufnahme von Sonnenenergie und/oder zur Abstrahlung von Wärme in den freien Raum mit einem großflächigen Element, das mit einem zweiten wärmeaufnehmenden und/oder wärmeabgebenden Element über ein mit einem Wärmeträger gefülltes Wärmerohr in wärmeleitender Verbindung steht.
Es ist eine Einrichtung zum Übertragen von Wärme
ίο mit einer geschlossenen Kammer bekannt, bei der sich ein teilweise verdampfender Wärmeträger im Kammerinneren befindet, wobei das Kondensat mittels eines Kapillarkörpers zur Verdampfungszone geleitet wird. Solche Vorrichtungen sind als Wärmerohre bekannt Bei gewöhnlichen Wärmerohren erfolgt der Rücktransport des Kondensats unter anderem auch durch Schwerkraft und nur dann durch kapillaraktive Oberflächen, wenn die wärmere Seite des Wärmerohres über der kälteren liegt.
Aufgabe der Erfindung ist es dagegen, die auf ein großflächiges Element auffallende Wärme oder von diesem abgegebene Wärme schnell und verlustfrei zu einem Wärmerohr zu leiten oder diese von einem Wärmerohr abzuleiten, d. h. das großflächige Element so auszubilden, daß seine Wärmeleitfähigkeit parallel zu seiner Fläche größer ist als die Wärmeleitfähigkeit des Material, aus dem dieses Element besteht.
Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß das großflächige Element eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten und wärmeleitend mit diesem Element verbundenen Kanälen aufweist, die ihrerseits mit dem Wärmerohr wärmeleitend verbunden sind, und daß diese Kanäle mit dem Sattdampf und einer geringen Menge Kondensats eines Wärmeträgers gefüllt sind. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen
Fig. 1 bis i> in perspektivischen Ansichten Ausschnitte aus Vorrichtungen mit wärmeleitenden Kanälen nach der Erfindung, und
Fig.6 ein Wandelement mit wärmeleitenden Kanälen auf beiden Seiten.
Die F i g. 1 zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form einer Platte beispielsweise aus Aluminium oder auch gasdichtem Kunststoff. Die Platte hat eine Vielzahl von geschlossenen Kanälen 1. Im Innern der Kanäle 1 befindet sich Gas und sein Kondensat, wobei die Mengen so bemessen sind, daß die Wandungen der Kanäle siets benetzt sind. Zur besseren Benetzbarkeit werden z. B. bei Aluminium die Oberflächen der Wandungen durch Ätzen etwa lOfach vergrößert. Bei Verwendung von Kunststoffen können ebenfalls durch Ätzen sich gegenüber dem Kondensat
5s des Wärmeträgers hydrophil verhaltende Oberflächen erhalten werden. Es ist jedoch auch möglich, daß im Innern der Kanäle 1 eine Schicht 2 aus saugfähigem Lack oder einer anderen saugfähigen Masse aufgebracht wird.
fto Die F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der die nebeneinanderliegenden Kanäle aus einem gewellten Blech 20 und einem planen Blech 21 gebildet sind. An beiden Enden sind die aus dem gewellten Blech gebildeten Kanäle zusammengedrückt und durch
f>5 Lötung oder durch Klebung mit dem Blech 21 verbunden. Auch in den Zwischenbereichen 23 ist das gewellte Blech 20 mit dem planen Blech 21 unlösbar verbunden. Hierbei ist es nicht unbedingt notwendig,
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