DE2829523A1

DE2829523A1 - Fensterscheiben-sonnenkollektor

Info

Publication number: DE2829523A1
Application number: DE19782829523
Authority: DE
Inventors: Horst Ing Grad Ebert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-07-05
Filing date: 1978-07-05
Publication date: 1980-01-17

Description

II Fensterscheiben-Sonnenkollektor II Auf dem Gebiet der Energieforschung wurden bereits und werden große Anstrengungen unternommen, um Sonnenenergie wirtschaftlich zu nutzen.
Alle bisherigen Sonnenenergieanlagen sind wegen zu hoher Anschaffungskosten und dem geringen Wirkungsgrad vor allem in den Wintermonaten unwirtschaftlich, Die Wärmeschutzver#rdnung hinsichtlich des Fensterflächenanteils bei Wohngebäuden steht im Widerspruch zur Sonnenenergle nutzung; denn wirtscnsftliche Sonnenenergienutzung ist nur mit einem großen i?en#terflächenanteil möglich, Es ist unlogisch, zur energie einsparung kleine Fenster vorzusehen und dafür große Sonnenkollektoren auf der Dachfläche zu montieren, wo sie vielerorts von den Bauaufsichtsbehörden nicht genehmigt werden und architektonische Schandflecken sind0 Diese und weitere liachteile zu vermeiden, ist Aufgabe vorliegender Neuerung.
Die bei normalen Fensterausführungen auftreffende Sonnenstrahlung durchscheint hierbei die Glasscheibe und trifft im Rauminneren auf Polstermöbel, Vorhänge, Textil- oder Holzfußböden, wird von diesen Gegenständen geschluckt und nur minimal als Wärme genutzt.
Die vorstehend erwähnte Aufgabe ist neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sonnenkollektoren jeweils in vertikaler Lage in Fensterelemente eingebaut werden und so unmittelbar für die Beheizung der Innenräume von Gebäuden dienen und/ oder zur Beheizung von Gebrauchewasser Verwendung finden, Bei dieser Lösung wird mit der flachen Winterson ne, die fast senkrecht auf die Fensterelemente scheint, auch bei äußeren Minustemperaturen ein hoher Wirkungsgrad erreicht, Vor allen Dingen wird die Sonnenenergie, die auf den Fensterkollektor trifft, in nutzbare Wärme umgewandelt und ohne Transmissions- und Speicherwärmeverluste direkt an das Rauminnere abgegeben oder einer Gebrauchswassererwärmung zugeführt0 Wie die Neuerung im einzelnen ausgeführt sein kann, ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, und zwar zeigen: Fig0 1 den erfindungsgemäßen Fensterscheiben-Sonnenkollektor für die direkte Beheizung von Gebäuden, im Querschnitt dargestellt, bestehend aus drei Isolierglassohei ben, Figo 2 den erfindungsgemäßen Fensterscheiben-Sonnenkollektor wie vor9 jedoch bestehend aus zwei Isolierglasscheiben0 oligo 3 den erfinaungsgemäßen Fensterscheiben-Sonnenkollektör für die Erwärmung von Gebrauchswasser, ebenfalls im Querschnitt darge# stellt0 Die Erfindung betrifft einen Fensterscheiben- Sonnenkollektor, der vor allen zwingen im Win ter, wenn der Heizenergiebedarf am größten ist, auch bei fast waagerechter Sonnenstrahlung diese noch in nutzbare Wärme umwandelt, und zwar durch Fensterscheiben-Kollektoren, die in vertikaler Lage in ein zu beheizendes Gebäude eingebaut werden, Diese vertikalen Fensterscheiben-Kollektoren können auch nachträglich in bestehende Fensterrahmen eingebaut werden, wobei die Funktion üblicher Fenster in bezug auf Schall-und wärmedämmung, sowie Lichteinfall voll erhalten bleibt0 Hierbei ist es vollkommen gleichgültig, ob es sich um Holz-, Metall- oder Kunststoffrahmen handelt, sowohl bei nachträglichem Einbau als auch bei Neuerstellung.
In den üblichen Falz der Fensterrahmen 1 wird die geschlossene Baueinheit Fensterscheiben-Kollektor 2 vertikal eingebaut, und zwar von außen nach innen, bestehend aus der Kristallspiegelglasscheibe 3, die auf ihrer Innenfläche eine Selektivbeschichtung 4 trägt, die nur die kurzwelligen Lichtstrahlen von außen durchläßt, aber langwellige Wärmestrahlung nach aussen nicht abgibt; und mit Abstand hierzu in gleicher Lage eine vorgespanntes in der Masse grün eingefärbte Mittelglasscheibe 5, welche die von außen eintreffenden Sonnenstrahlen zu ca0 50 ffi absorbiert und in Wärme umwandelt; und außerdem mit Abstand hierzu in gleicher Lage die ebenfalls oa, 50 s der noch ankommenden Sonnenstrahlung absorbiert und in Form von Strahlungs- und Konventionswärme direkt an den zu beheizenden Innenraum abgibt0 Diese Baueinheit 2-6 ist, wie bei Isolierglasfenstern bestehend aus zwei oder drei Scheiben zu einer geschlossenen Baueinheit zusammengefügt und wird mit entsprechendem Spiel in den Fensterrahmen 1 eingesetzt und darin gehalten durch die Leisten 70 Durch die Vergrößerung der Zwischenräume 8 Uo 9 zwischen den einzelnen Scheiben, und zwar von innen nach außen sowie die Füllung des Luftzwischenraumes 9 mit Edelgas wird die unerwünschte wärme abgabe nach außen zusätzlich vermindert0 Durch die Vergrößerung der Scheibendicken von außen nach -innen wird eine konzentrierte Äbsorbtion der Sonnenstrahlung und die maximale Aufheizung der Innenscheibe 6 zusätzlich#erreicht0 Durch die Verwendung von vorgespannten Gläsern wird der Glasbruch durch die Hitze spannungen vermiedenO-Der Pensterscheiben-Sonnenkollektor für die Erwärmung von Gebrauchewasser (Figo 3) ist in gleicher Art wie Fig. 1 ausgeführt, jedoch zirkuliert zwischen den Glasscheiben 10 - 11 eine geeignete Flssigkeit, die über eine Zulaufleitung 12 in den Scheiben zwischenraum 13 gelangt und nach Erwärmung am oberen Ablauf 14 in einen Wärmetauscher oder Speicher zur Gebrauchewasserer- wärmung oder indirekte Beheizung (nicht dargestellt) abgeführt wird.
Zur aufnahme des hydrostatischen Druckes, hervorgerufen durch die Wassersäule zwischen den Scheiben 10 - 11 werden diese mit einem Verbindungsbolzen 15 od, derglb verankert0 Der Scheibenabstand 13 wird auf ein Mindestmaß beschränkt, um dadurch einen minimalen Wasserinhalt zu erreichen0 Auch bei diesen Fensterscheiben-Sonnenkollektoren bleibt die Funktion als Fenster voll erhalten und ist nachträglich in jeden Fensterrahmen einzubauen.
Die Neuerung ist nicht auf die dargestellten Einzelheiten beschränkt, vielmehr auch abgeändert ausführbar, sofern nur die Erfindungsmerkmale zum Ausdruck kommen,

Claims

Ansprüche: 1. Fensterscheiben-Sonnenkollektor d a d u r oh g e k e n n z e i c h n e t , daß die geschlossene Baueinheit Fensterscheiben-Kollektor 42) in vertikaler Lage eingebaut wird in Bensterrahmen (1), und zwar bestehend aus einer Kristallspiegelglasscheibe (3) mit Abstand hierzu in gleicher Lage die Mitteiglassoheibe (5) und ebenfalls mit Abstand hierzu in gleicher Lage die Innenraum-Glasscheibe (6).

20 Fensterscheibn-Sonnenkollektor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Kristallspiegelglasscheibe (3) auf ihrer Innenseite eine Selektivbeschichtung (4) aufweist0 3o Fensterscheiben-Sonnenkollektor nach den Ansprüchen 1 und 2 d a d u r c h g e k e n n -z. e i c h n e t , daß die Mittelglasscheibe (5) eine vorgespannte Scheibe und in ihrer Masse grün eingefärbt ist, 4o Fensterscheibeii-Sonnenkollektor nach Anspruch 1 - 3 d a d u-r c h g e k e n n z-e i c h -n e t , daß die Innenraum-Glasscheibe (6) in ihrer Masse grau eingefärbt ist, 50 Fenstrscheiben-Sonnenkollektor nach Anspruch 1-4 dadurch gekennzeichn e t , daß die Scheiben (3,5 u 6) eine Baueinheit in der Art der Isolierglasfenster darstellen.

6o Fensterscheiben-Sonnenkollektor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet n e t , daß der Zwischenraum (9) zwischen der Kristallscheibe (3) und der Mittelglasscheibe (5) mit Edelgas gefüllt isto 7o Fensterscheiben-Sonnenkollektor nach den Ansprüchen 1 - 6 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß für die zu verwendenden Scheiben vorge#spanntes Glas Verwendung findet, 8o Fensterscheiben-Sonnenkollektor nach den Ansprüchen 1 - 7 d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß zwischen der Mittelglasscheibe (10) und der Innenraum-Glasscheibe (11) ein #1üssigkeitsumlauf (12,14) vorgesehen ist für die Beheizung von Gebrauchswasser.

9o Fensterscheiben-Sonnenkollektor nach den hnsprüchen 1 - 8 d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Scheiben (10 u. 11) mittels Verbindungsbolzen (15) miteinander verankert sind,