DE2736137A1

DE2736137A1 - Fensterkollektor zwecks energieeinfang, energierueckgewinnung, energieabgabe bzw. energieaufnahme

Info

Publication number: DE2736137A1
Application number: DE19772736137
Authority: DE
Inventors: Peter Ing Grad Schmeisser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-11
Filing date: 1977-08-11
Publication date: 1979-05-03

Description

Bezeichnung:
Fensterkollektor zwecks Energieeinfang, Energierückgewinnung, Energieabgabe bzw.
Energieaufnahme Die Anwendungsgebiete der Erfindung rekrutieren sich wie folgt: a) Zum Einfang von Sonnenenergie, b) Rückgewinnung der aus dem Raum tretende Wärme-und Strahlungsverluste, c) Beheizung des zugeordneten Raumes, d) Benutzung des Fensterkollektors, der Fensterhe;zung des Fensterklimaanlagenkörpers sowie des eigentlichen Fensters als Raumverdunkler mittels beliebig eingelSrbter Medien (z. B.: Gase. Flüssigkeiten usw ), die das Licht un<1 sonstige ein@allende oder austretende Energien absorbieren und die einen Teil des Fensters durchströmen oder in ihm stationär gehalten werden, e) Nutzung des erlindungsgemäßen Fensters als Klimaanlagenteil im Sommerbetrieb, d h : Verhinderung von Wärmeeinstrahlung, automatisch hat dieser Fenster kollektor den Effekt,die WärmeeinstrahJung in den Raum zu verringern, so daß er bereits ohne weiteren Au!wand zur Kühlung des Raums beiträgt, r) zur Nutzung des erfindungsgemäßen Effektes als Klimaanlagcnteil zwecks Kühlung des zugeordneten Raumes, g) zur Vorheizung im Wintorbetrieb (z. B. mittels Bolenwärme, Fluß- bzw. Grundwasserwärme, sowie Abwasserwärme), h) in Verbindung mit einer Wirmepumpe oder als Teil einer Wärmepumpe (z. B. Verdampfer) verwendet werden.
Zweck: Zweck der Erfindung ist es, den Wärmeenergiehaushalt von Gebäuden zu optimieren, in dem die Erfindung den Wärmeenergieverbrauch verringert, zur Deckung des Wärmeenergiebodarfs beiträgt und ferner an der Raumtemperaturkonstanthaltung mitwirkt.
Stand der Technik: Es ist bekannt, daß es zur Zeit noch keine technische Einrichtung mit derart kombinierten physikalischen Eigenschaften gibt.
Vorteile der Erfindung liegen in der Senkung der Anlagekosten gegenüber bisherigen Sonnenenergieanlagen und in der Senkung der Betriebskosten konventioneller Hoizungs- und Klimaanlagen durch die erfindungsgemäße Erweiterung der Funktionen bereits notwendiger Bauelemente.
zu a) und b) Aufbau und Funktionsweise eines Dreischeibenkollektors Die Scheiben des Kollektors sind parallel zueinander angeordnet, Die äußere (1), der Sonne zugewandten und mittlere (2) Scheibe sind in ihrer Eigenschaft einer Thermoverglasung gleichzusetzen. Hinzu ist eine dritte Scheibe, im wohldimensionierten Abstand zur mittleren Scheibe, in den Fensterrahmen eingesetzt.
Der Fensterrahmon hat die Beschaffenheit, daß er ein Trägermedium in den Hohlraum zwischen mittlerer- und dritter Scheibe einströmen lassen kann. Dieses Träermedium absorbiert erstens die von außen eintretende Sonnenenergie, zweitens absorbiert es die austretende Wärmemenge aus dem Raum und drittens wird die aufgenommene Energie (Wärme) der Fensterscheiben (mittlere und dritte) durch Konvektion an dieses Medium abgegeben.
Diese Wärme wird herkömmlichen Sonnenenergieanlagen zugeführt.
zu o) Um das erfindungsgemäße Fenster zum Heizen zu benutzen, sind mindestens drei Scheiben erforderlich. Das die Wärme transportierende Medium wird dann durch das dem Raum zugewandte Scheibenpaar geleitet. Die dem Raum zugewandte Scheibe wird dann so ausgelegt, daß sie die Wärme möglichst gut an den Raum abgibt.
Sinnvollerweise wird die Heizung Jedoch mit dem Kollektor gemäß a) kombiniert. Hierzu werden zwei weitere Scheiben (4) und (5) vorgesehen, durch die dann das Wärmeträgermedium strömt. Vorteil dieser Kombination ist es, daß die austretende Energie durch den Kollektorteil zurückgewonnen wird.
Patentanspruch besteht auch, wenn das Fenster zum Heizen mit nur zwei oder mehreren Scheiben verwendet wird.
zu d) Das Fenster als Raumverdunkler Das verdunkelnde Medium kann bei einen einfachen Fenster bestehend aus zwei Scheiben, zwischen diesen Scheiben ein und ausströmen. FUr den Transport des Mediums bedarf es hier Je nach Art, z. B. einer Pumpe, eines Gebläses (Ventilators), eines Druckluftsystems etc. Eine weitere Möglichkeit bietet sich durch chemische Beeinflussung des Mediums zwecks Farb- bzw. Verdunklungseffekt.
Das verdunkelnde Medium kann ferner sowohl bei dem Drei-Scheiben-Kollektorfenster als auch bei Mehrscheiben-Fenstersystemen angewandt werden. Hierbei besteht die Möglichkeit, entweder das Kollektormedium, das Medium des lleizungs- bzw. Klimaanlagenteils oder auch einen bei den Fenstersystemen noch nicht benutzten, lediglich zur Isolation dienenden Teil einzufärben.
Die Einfärbung kann von beliebiger Tönung und Stärke sein (z. B. schwarz, weiß, rot, grün, gelb, blau etc.), so daß ein stufenloses Verdunkeln möglich wird.
7.rner kann dieses Medium mit der Einfärbung im Kollektorteil zur Erhöhung der Yärmeaufnahme und somit zur Verbesserung seines Wirkungsgrades beitragen, d.h.
sein Absorptionsvermögen wird erhöht.
Nach dem Entfernen des verdunkelnden Modiums hat das Fenster wieder seine ursprüngliche Lichtdurchlässigkeit.
zu f) Das Fenster als Klimaanlagenteil Das erfindungsgemäße Fenster verringert die Wärmeeinstrahlung durch die Kollektorzone. Zusätzlich wird im Sommerbetrieb zwischen den Scheiben (4) und (5) ein die Raumwärme abtransportierendes Medium strömen. Ohne Kollektorteil läßt sich dieser Effekt auch bei einem Zwei- oder Mehrscheibenfenster anwenden. Das die Wärme abfljjirendo Medium kann durch eine Klimaanlage gekühlt werden oder einfach durch die niedrigere Temperatur des Erdreiches, des Grundwassers etc.
zu g) Vorheizung im Winterbetrieb Das System aus dem Erdboden, das im Sommer zur Kühlung dient, wird im Winterbetrieb zur Vorheizung zwischen den Scheiben (1) und (2) die Wärme aus dem Boden ausnutzen. Dieser Effekt tauscht bei extrem niedrigen Außentemperaturen eine bessere Isolierung vor. Auch dieser Ell@kt ist nicht unbedingt an das Mehrscheiben- Fenstersystem gebunden, Patentanspruch besteht auch bei Verwendunl dieses Effektes von nur zwei oder drei Scheiben, sowie bei Verwendung von zusätzlichen isolierenden Scheiben.
zil ii) D;ts Fenster als Teil er Wärmepumpe Patentanspruch besteht ferner darauf, daß ein Teil des Fensters (z. B. zwischen (4) und (5), d.h. dem Raum zugewandt) in Verbindung mit einer Wärmepumpe oder als Toll der Wlirmepumpe (z. B. als Verdampfer) benutzt wird, d.h. in diesem Fall Heizung des Raumes.
Umgekehrte Verwendung, d.h. Kühlung des Raumes z. B.
dann <1er Verdampferteil zwischen den Scheiben (1) und (2).

Claims

Patentansprüche: 1.' Patentanspruch ist dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße Fenster zum Einfang von Sonnenenergie gomltzt wird.
2. Patentanspruch ist dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße Fenster zur Rückgewinnung der aus dem Raum austretenden Wärme- und Strahlungsverluste genutzt wird.
3. Patentanspruch ist dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße Fenster als Klimaanlagenteil zur Kühlung des Raumes im Sommerbetrieb genutzt wird.
4. Patentanspruch ist dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße Fenster zur Vorheizung im Winterbetrieb genutzt wird.
3. Patentanspruch ist dadurch gekennzeichnet, daß das errindungsgemäae Fenster zur Raumheizung ii Winterbotrieb genutzt wird.
6. Patentanspruch ist dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße Fenster als Teil einer Wärmepumpe, z. B. Verdampfer benutzt wird.
7. Patentanspruch ist dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße Fenster mit beschichteten, vergtiteten, absorbierenden, stark wärmeleitenden, sowie normalen Glas- oder Kunststoffscheiben verwendet wird.
8. Patentanspruch ist dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße Fenster bei schwenkbarer Ausführung die Zu- und Ableitungen in den Drehpunkten hat.
9. Patentanspruch ist dadurch gekennzeichnet, daß das erf ndungsgemäße Fenster mehr als 5 Scheiben zwecks Verbesserung der Einzeleffekte oder des Gesamteffektes bis hin zu beliebig technisch sinvoller anzahl der Scheiben besitzt.
10. Patentanspruch ist dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße Fenster Umlenkanordnungen besitzt, die zu definierten Strömungen zwischen den Scheiben führen und damit zur Verbesserung der Leistung beitragen.
11. Patentanspruch ist dadurch gekennzeichnet daß das erfindungsgemäße Fenster aus Glasbaustelnen a@@ge-@@u@ wird, die die gleichen Eigenschaften besitzen wie das erfindungsgemäße Fenster.
12. Patentanspruch ist dadurch gekennzeichnet, daß das erlindungsgemäße fenster Absorberscheiben (Scheibe) besitzt, die von bünden Seiten umströmt werden.
13. Patentanspruch ist dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße Fenster Gase und/oder Medien enthält, die 7ur Verbesserung der Isolation bzw. der absorption beitragen.

1. Patentanspruch ist dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße Fenster auch zum Vorheizen in Verbindung mit Wandelementen ( Glasbausteine, Paneelen, konventionelle hollektoren etc.) benutzt wird.