DE2923251A1 - Folien fuer die solarenergiegewinnung - Google Patents

Description

• FOLIEN FÜR DIE SO LARENER& EGEWINNUNG Die Erfindung betrifft die Ausbildung von Folien oder beschich= teten Trägergeweben zur Solarenergiegewinnung.
• Es ist bekannt, Folien schwarz einzufärben oder schwarz zu be= schichten und durch die Solarenergieabsorbtion der schwarzen Farbe eine Erwärmung des auf der Schattenseite gelegenen Raumes zu bewirken.
• Dieses Verfahren ermöglicht Jedoch nur einen sehr geringen Wirkungsgrad der Energiegewinnung: Die Energie wird auf der Einstrahlungsseite gewonnen, so daß die Energieabstrahlung in den Außenraum sehr hoch ist. Außerdem wirkt die Kunststoff= haut gegenüber dem Energiefluß zum Innenraum isolierend.
• Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, eine Folien= konstruktion zu entwickeln, die trotz hohen Absorbtionsvermö= gens eine verminderte Wärmeenergieabstrahlung zur Einstrahlungs= seite dagegen eine erhöhte Wärmeabstrahlung zum Innenraum auf= weist. Die Erfindung hat sich weiterhin zur Aufgabe gestellt, die isolierende Wirkung der Folie so zu nutzen, daß die Absor= berschicht gegenüber dem Außenraum isoliert ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß die Fo = lien oder beschichteten Trägergewebe lichtstrahlungsdurchläs= sig ausgebildet und auf der Innenraumseite eine Absorberschicht angeordnet ist. Der Vorteil dieser Ausbildungsart liegt darin, daß die Strahlungsenergie auf der Innenraumseite absorbiert und in Wärmeenergie gewandelt wird. Die Wärme entsteht also auf der Innenraumseite und strahlt in diesen ab. Begünstigt durch die starke Wärmeentwicklung entstehen Konvektionsströmungen durch die die Wandflächengekühlt und die Wärme dem Rauminneren zuge= führt wird. Die Folie selbst dient wunschgemäß als Isolierung der Absorberfläche gegenüber dem Außenraum. (Fig. 1) Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht vor, auf der Schatten-bzw. Innenraumseite eine infrarot-Reflexionsschicht anzuordnen.
• Hierfür wird vorteilhafterweise eine Aluminiumfolie verwendet.
• Durch die hohe Wärmeleitfähigkeit des Aluminiums wird die Wärme= abstrahlung zum Innenraum kaum vermindert. Die Aluminiumfolie bildet Jedoch auf Grund der infrarot-Reflexionsfähigkeit einen Wärmeenergieabstrahlungsschutz für den Innenraum. Die Folien= konstruktion dient damit als Energiefalle, die einerseits eine Wärme einstrahlung durch die Absorbtion des Sonnenlichtes er= möglicht, jedoch eine Energieabstrahlung zum Außenraum verhin dert (Fig. 2) Das Verfahren zur Herstellung einer derartigen Folienkonstruk= tion besteht darin, daß in einer Beschichtungsanlage zunächst die Aluminiumfolie absorbierend beschichtet und anschließend in einer Kaschieranlage mit einem farblosen Kleber auf eine lichtdurchlässige Folie oder ein lichtdurchlässiges, beschich tetes Trägergewebe aufgezogen wird. Ein besonders einfaches Verfahren sieht vor, die Absorberschicht rlls Klebschicht bzw.
• die Klebschicht beispielsweise durch Zugabe von Parbe absorbie= rend auszubilden. Dieses Herstellungsverfahren erspart einen Arbeitsgang.
• Bei beschichteten Trägergeweben ist es vortnilhaft, die äußere Schicht strahlungsdurchlassig und die zum Innenraum gelegene Schicht durch Einfärbung abnorb:iora]1d n.unzllbil(len. Dies er= spart das Aufbringen einer speziellen Absorberschicht. Bei dem Aufkaschieren der inneren Schicht auf das Trägergewebe kann beispielsweise im Walzschmelz- oder einem anderen Knschier= verfahren die Aluminiumfolie direkt mit eingewalzt werden.
• Bei dünneren Folienwird im Walzschmelzverfahren eine strahlunrs= durchlässige Kunststoffschicht dirokt auf die absorbierend be= schichtete Aluminiumfolie aufgebracht Um einerseits einen störenden Spiegel effekt im Innenraum und andererneits eine gute, diffuse Streuung für sicht bar@@ Licht zu erhalten, ist es vorteilhaft, die Aluminiumfolie vor dem Kaschieren zu knittern oder zu falten. Ein weiteres Verfahren zur Erzielung einer unebenen, lichtbrechenden OberM ächenstruk= tur besteht darin, die fertige Folienkonstruktion über einen Prägekallander zu führen, Neben einem intEressanten dekorativen Effekt wird durch die Falten oder die unglsichmäßigen Streckung gen der Folie im Prägekallander erreicht, daß bei Temperaturdeh= nungen ungleiche Längexänderungen spannungsfrei aufgenommen wer den können.
• An Stelle der Aluminiumfolie kann auch zur Erzielung des Wärme rückstrahleffektes auf der absorbierend ausgebildeten dem beschichteten Trägergewebe eine metallische Bedampfung/auf= gebracht werden. Die Aluminiumfolie hat jedoch gegenüber einer metallischen Bedampfung den Vorteil, daß die Folienkonstruktion vom Innenraum her nicht brennbar ist und eine lokale Überhitzung in einem Brandfall durch das hohe Wärmeleitvermögen des Alumi= nium über den gesamten Flächenquerschnitt abgeleitet wird. Wei= terhin hat die Aluminiumfolie einen stabilisierenden Effekt für die Reiß- und Zugfestigkeit des Kunststoffmaterials, Durch die Aluminiumfolie wird die Folienkonstruktion dampfdicht, womit sie gleichzeitig als Dampfsperre geeignet ist.Darüberhinaus ist die Aluminiumfolie auch eine gute Schallschutzmaßnahme.
• Ein bevorzugter Anwendungsbereich für die erfindungsgemäßen, beschichteten Trägergewebe sind Überdachungen, Hallen- oder Zeltkonstruktionen. Die Folien eignen sich für einschichtige Konstruktionen wie z.B, pneumatische Hallen oder für mehrschich= tige Konstruktionen als äußere Abdeckung oder als eine innere Schicht hinter einer äußeren, lichtstrahlungsdurchlässigen Schicht. Bei Verwendung als äußere Abdeckung wird der Hohlraum unter der Kollektorfolie belüftet. Die Konstruktion dient als Luitkollektor. eine derartige Ausbildung kommt beispielsweise fijr Flachdächer in Frage. Bei leichten Dach oder Hallenkonstruk, tionen wird die Absorberfolie als strahlende Pläche zum Innen= raum verwendet. Um einerseits eine bessere Solarenergieausnut= zung und andererseits einen günstigeren Wärmedurchgangswert für die Außenwand- oder Dachkonstruktion zu erhalten, ist die Ab= sorberfolie als strahlende Pläche zum Innenraum einzusetzen und nach außen durch eine oder mehrere lichtstrahlungsdurchlässige Folien über einen belüftbaren Zwischenraum zu verkleiden. Die in dem belüftbaren Zwischenraum entstehende Wärme ist über Ven= tile in den Innen- und oder Außenraum abführbar. Die Zuluft wird ebenfalls über den Innen- und/oder Außenraum angesaugt.
• Um das Bauteil bzw. das Gebäude im Sommer vor einer unerwünsch= ten Wärmeenergieeinstrahlung zu schützen, ist sinnvollerweise in dem belüftbaren Zwischenraum zwischen Absorberfolien'und lichtstrahlungsdurchlässiger Schicht eine wandelbare Sonnen schutzeinrichtung in der Art von Sonnenschutzrollos oder Falt= Jalousien anzuordnen, die auf der Einstrahlungsseite und der Absorberseite zugewandten Seite reflektierend auszubilden sind.
• Ein weiterer Anwendungsbereich sind Sonnenschutzeinrichtungen in der Art von Rollos oder PaltJalousien. Durch die Verviendung der erfindungsgemäßen Folienkonstruktionen übernimmt die Sonnen= schutzeinrichtung folgende Funktionen: 1. Sonnenschutz 2. Sonnenkollektor (Energiegewinnungsmaßnahme) 3. Wärmeenergieabstrahlungsschutz (EnergiesparmaBnahme) 4. Verdunklungsmaßnahme 5. Schallschutzmaßnahme Weitere Ausgestaltungen-und erfindungswesentlichen Merkmale sind der genauen Figurenbeschreibung zu entnehmen. Es zeigen: Fig. 1 Sonnenschutzfolie hinter einem Penster Fig. 2 wie Figur 1 Jedoch mit einer Aluminiumbeschichtung auf der Rauminnenseite Fig. 3 wie Figur 2 jedoch mit einer zusätzlichen Kle.rsicht= folie auf der Einstrahlungsseite Fig. 4 wie Figur 3 jedoch mit einer Reflektorfolie zwischen Klarsichtfolie und Absorberschicht Fig. 5 Anordnung eines Rollos an einem Fensterflügel mit unten liegender Welle Fig. 6 Anordnung des Rollos unter dem Fensterbrett Fig. 7 vom Fenster abklappbares Rollo Figur 1 stellt den Schnitt durch ein als Folienkollektor aus= gebildetes Sonnenschotzrollo 11 hinter einer Fensterverglasung 10 dar. Durch das Rollo wird ein Sonnenschutz vor der direkten Sonneneinstrahlung bewirkt, die in der Sonnenstrahlung enthal= tene Wärme wird Jedoch durch Absorbtion an der Absorberschicht 13 gewonnen. Die Absorberschicht 13 ist auf der Innenraumseite der uv-stabilisierten Klarsichtfolie 12 angeordnet. Auf diese Weise erfolgt die Energieabstrahlung 15 zum Innenraum. Die Folie 12 bewirkt zur kalten Fensterseite einen Isolationseffekt.
• Durch die Erwärmung der Absorberschicht 13 enstehen Konvektions= strömungen 16, die einen Wärmeabtransport in den Innenraum be= wirken.
• In Figur 2 ist auf der Rauminnenseite eine Aluminiumfolie ans gebracht, dch die ein zusätzlicher Wärmeenergierückstrah= lungseffekt für den Innenraum erzielt wird. Die Herstellung dieser Folienkonstruktion erfolgt durch die absorbierende Bew schichtung der Aluminiumfolie 17, die dann durch eine Klebschicht mit der Klarsichtfolie 12 vereint wird.
• Die Figurenbeschreibung am Beispiel des Sonnenkollektorrollos läßt sich sinngemäß auch auf einen anderen Einsatzzweck der erfindungsgemäßen Folienkonstruktion z.B. eine Dach- oder Wand= konstruktion einer Binderhalle anwenden. Derartige Hallenkon= struktionen haben den zusätzlichen Vorteil, daß die reflektie= rende Aluminiumschicht ein Reflexionssystem für sichtbares Licht bildet und damit eine gute und sparsame Ausleuchtung der Halle ermöglicht.
• Betrachtet man die Figurenzeichnungen 1 und 2 als einen Quer= schnitt durch eine Wand- oder Dachkonstruktion, so stellt die äußere Abdeckung 10 ein lichtstrahlungsdurchlässiges Paneel oder ein Folie dar. Der Raum 9 zwischen der äußeren Abdeckung 10 und der Kollektorfolie 12/13 ist in diesem Fall belüftbar aus= zubilden. Die Warmluft ist in den Innen- und/oder Außenraum ab= führbar, Auf diese Weise kann eine Temperaturreglung des Gebäu= des erfolgen. Um im Sommer eine Überhitzung des Gebäudes zu vermeiden, wird in dem Hohlraum 9 eine Sonnenschutzeinrichtung 8 als zweiseitige Reflektorfolie angeordnet. Diese dient im Som= mer zur Sonnenabstrahlung und im Winter als zusätzliche Energie= abstrahlungsschutzmaßnahme gegenüber dem Innenraum. Durch die Sonnenschutzeinrichtung wird außerdem ein zusätzlicher, isolie= render Luftraum gebildet, Die Sonnenschutzeinrichtung kann als Rollo oder als FaltJalousie ein- oder mehrschichtig ausgebildet werclen.
• Jiun zurück zu dem Sonnenkolleictorrollo: In Figur 3 ist vor der in Figur 2 dargestellten Folienkonstrukr tion 19 eine punkt- oder streifenförmig verklebte oder lose vorgehängte Folie 20 angeordnet. Diese dient als eine zusätz= liche Wärme isolation. Bei Erwärmung der Absorberschicht bläht sich der Zwischenraum 21 auf und bildet eine isolierende Luft= schicht. Die Folie 20 wird mit dem Rollo aufgewickelt.
• In Figur 4 ist zwischen der Folie 20 und der Folienkonstruktion 19 eine reflektierende Folie 22 eingeschoben, Diese dient im Sommer als Wärmeenergieabstra.hlungsmaßnahme, so daß ein Sonnen-und Wärmeschutz vorhanden und eine unerwünschte Wärme lastung des Innenraumes vermieden ist.
• Figur 5 stellt die optimaIe Anordnung der erfindungsgemäßen Sonnenschutzeinrichtung unter technischen Gesichtspunkten dar.
• Das Rollo23wird am unteren Holm des Rensterflügels tefestigt und nach oben ausgefahren. Dies bringt folgende Vorteile mit sich£ 1. Der Sonnenschutz befindet sich im Bereich der direkten Sonneneinstrahlung. Die Belichtung des Innenraumes erfolgt durch diffuse Strahlung im oberen Bereich des Fensters.
• 2. Die zwischen Fenster und Sonnenschutzeinrichtung entstehende Warmluftschicht kann ungehindert nach oben in den Innenraum abfließen.
• Besonders vorteilhaft ist es, das Rollo seitlich in Profilen 28 zu führen, so daß bei ausgefahrenem Rollo ein weitgehend ge= schlossener Luftraum zwischen Rollo und Penster entsteht, der nachts als Isolierung wirkt. Durch eine Bürstendichtung ist ein festes Anpressen des Rollos auf den Rahmen zu bewirken, 8o daß das Rollo nachts eine gute Schallschutzmaßnahme darstellt, Figur36 zeigt eine weitere Anordnungsalternative. Hier ist das Rollo unter dem Fensterbrett angebracht. Hierdurch kann verein= dert werden, daß vom Heizkörper aufsteigende Warmluft in die Fensternische strömt.
• Figur 7 stellt eine weitere Ausbildungs- und Anordnungsart des Rollos dar. Das Rollo wird zum Zweck der Innenraumverschattung und der Solarenergiegewinnung über einen Drehpunkt 25 an Armen 26 in eine Sonnenkollektorposition abgeklappt. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß sich zwischen Fenster und Rollo starke Konvektionsströmungen 27 ausbilden können.
• Um einen angenehmen dekorativen Effekt für den Innenraum zu er= zielen, kann die reflektierende Innenseite mit einem durchscheiw nendem, farblichem Überzug versehen werden.
• Leerseite

Claims (1)

1. FOLIEN BÜR DIE SOLARENERGIEGEWINNUNG FATENTANSPRUCHE: Ausbildung von Folien oder beschichteten Trägergeweben zur Solarenergiegewinnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien oder beschichteten Trägergewebe lichtstrah= lungsdurchlässig ausgebildet sind und auf der Schatten= seite (Innenraumseite) eine Absorberschicht angeordnet ist.

   (Fig. 1) 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schattenseite eine infrarot-Reflexionsschicht angeord= net ist. (Fig. 2) 3. Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 2, dadurch gekenn= zeichnet, daß die lnErarot-Reflexionsschicht als Aluminiiim= -folie aufgebracht ist.

   4. VerfahRen zur Herstellung nach Anspruch 3, dadurch gekenn= zeichnet, daß beim Kaschieren der Folien die Absorberschicht als Kleber verwendet oder der Kleber als Absorberschicht ausgebildet wird.

   5. Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 1, dadurch gekenn= zeichnet, daß die Trägergewebe einseitig mit einer strah lungsdurchlässigen und einseitig mit einem absorbierend ausgebildeten Belag beschiohtet werden.

   6. Verfahren zur Herstellung nach mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumfolie beim Kaschieren eines beschichtbaren Trägergewebes mit ein= gewalzt wird.

   7. Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 3, dadurch gekenn= zeichnet, daß eine absorbierend beschichtete Aluminiumfolie mit einem lichtstrahlungsdurchlässigen Kunststoff kaschiet wird.

   8, Anlage nach mehreren der vorhergehenden Anspriiche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumfolien vor dem Kaschieren geknittert, gefaltet oder vor oder nach dem Kaschieren über einen Prägekallander geführt werden.

   9, Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 2, dadurch gekenn= zeichnet, daß die infrarot-Reflexionsschicht durch eine metallische Bedampfung aufgebracht wird.

   10. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien oder beschichteten Trägergewebe für Überdachungen, Hallen- oder Zeltkonstruk= tionen verwendet werden.

   11. Anlage nach mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch kennzeichnet, daß die absorbierend ausgebildete Folie durch eine ein- oder mehrschichtige äußere, lichtstrahlungs= durchlässige Schicht abgedeckt ist, und daß der Hohlraum zwischen äußerer lichtstrahlungsdurchls.ssiger Schicht und innerer Absorberschicht belüftbar ausgebildet ist, und daß die Luft aus dem Innen- und/oder Außenraum ansaugbar und in den Innen- und/oder Außenraum abführbar ist.

   12. Anlage nach mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum zwischen äußerer licht= strahlungsdurchlässiger und innerer Absorberschicht eine wandelbare Sonnenreflexionseinrichtung angeordnet ist.

   13. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien oder beschichteten Trägergewebe zur Herstellung von Sonnenschutzeinrichtungen z,B, in der Art von Rollos oder Faltjalousien verwendet werden.

   14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Einstrahlungsseite der Sonnenschutzeinrichtung mit Abstand bzw. punkt- oder streifenförmig verklebt, eine oder mehrere lichtstrahlungsdurchlässige Folien angeord= net und mit der Absorberfolie zusammenrollbar bzw, zusam= menfaltbar sind. (Fig. 3) 15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwi= schen der mit Abstand bzw, punkt- oder streifenförmig ver= klebten lichtstrahlungsdurchlässigen Folie und der Absor= berfolie eine reflektierende Folie angeordnet ist. (Fig. 4) 16. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü= che, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenschutzeinrich tung am Fensterflügel angeordnet und von unten nach oben ausziehbar ist. (Fig. 5) 17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß an den Fensterflügeln Profile zur Führung des Rollos angeordnet sind.

   18. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü= che, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenschutzeinrich= tung unterhalb des Pensterbrettes.angeordnet ist. (Fig. 6) 19. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü= che, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenschutzeinrich= tung durch einen Abklapp oder Scherenmechanismus in einer variablen Entfernung vom Fenster anzuordnen ist. (Fig. 7)