DE29504791U1 - Arrangement for conditioning rooms in buildings - Google Patents
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Description
Anordnung zur Konditionierung von Räumen in GebäudenArrangement for conditioning rooms in buildings
Die Neuerung betrifft eine Anordnung zur Konditionierung von Räumen in Gebäuden unter Ausnutzung von Solarenergie. The innovation concerns an arrangement for conditioning rooms in buildings using solar energy.
Bekanntlich erfordert die Klimatisierung von Gebäuden einen hohen Energieaufwand und ein hohes Maß an gebäudetechnischen Anlagen, die dadurch bauaufwendig und kostenintensiv sind. Es ist außerdem die Nutzung von Solarenergie zur Wärmegewinnung in eingeschränktem Maße über zentrale Systeme mit hohem Transportenergieaufwand bekannt. Fernhin weisen Gebäude mit normal befensterten Räumen einen hohen Tageslichtanteil im fensternahen Bereich und einen geringen Tageslichtanteil im fensterfernen Bereich auf, was vielfach zu einem hohen Energieverbrauch für künstliche Lichtquellen führt.It is well known that air conditioning buildings requires a high level of energy consumption and a high level of building technology, which is therefore complex and expensive to build. The use of solar energy to generate heat is also known to a limited extent via central systems with high transport energy consumption. Furthermore, buildings with normal windowed rooms have a high proportion of daylight in the area near the windows and a low proportion of daylight in the area away from the windows, which often leads to high energy consumption for artificial light sources.
Es ist Aufgabe der Neuerung Maßnahmen zum Erwärmen und Kühlen von Räumen vermittels Solarenergienutzung zu schaffen und eine verbesserte Tageslichtverteilung in Räumen sicherzustellen.The aim of the innovation is to create measures for heating and cooling rooms using solar energy and to ensure improved daylight distribution in rooms.
Gemäß der Neuerung hat diese Aufgabe eine Lösung gefunden durch ein Fassadenelement für die Räume mit einem innenseitig angeordneten transparenten, wärmegedämmten Scheibenkörper und einer im Abstand vor diesem angeordneten transparenten Einfachscheibe, einem gemeinsam durch den Scheibenkörper und der Einfachscheibe im Fassadenelement gebildeten vertikalen Luftführungskanal, der am unteren Ende eine Zuluftöffnung und am oberen Ende eine Abluftöffnung für die Ableitung der durch Absorption im Luftführungskanal solar efwärmbaren Luft an einen Verbindungskanal od.dgl. für die Raum- und Aus-According to the innovation, this task has been solved by a facade element for the rooms with a transparent, thermally insulated pane body arranged on the inside and a transparent single pane arranged at a distance in front of it, a vertical air duct formed jointly by the pane body and the single pane in the facade element, which has a supply air opening at the lower end and an exhaust air opening at the upper end for the discharge of the air that can be heated by solar energy through absorption in the air duct to a connecting duct or similar for the room and exhaust
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senluft aufweist, über den wahlweise Abluft aus dem Luftführungskanal an die Außenluft oder die Raumluft gelangt. Nach bevorzugter Ausführung ist der Scheibenkörper einstückig durch eine Vielzahl fest aneinander gefügte Kapillarelemente gebildet, wobei die Kapillarelemente wahlweise mit parallel, quer oder schräg zur Ebene des Scheibenkörpers sich erstreckenden Achsrichtungen ausgebildet sind. Das auf diese Weise unter soiarthermischen Aspekten mehrschichtig aufgebaute Fassadenelement bildet ein thermodynamisches System bei dem der Auftrieb der im Luftführungskanal erzeugten warmen Luft im Sommer nach außen ablüftbar und die ablüftbare Wärmemenge unter Vakuumwirkung warme Raumluft aus dem Raum mitzieht, um so durch eine Raumquerströmung von der kühleren zur wärmeren Gebäudeseite eine konvekte Kühlung des Raumes zu bewirken, während in der Heizperiode die Warmluft des Luftführungskanals thermodynamisch zur Erwärmung des Raums in diesen eingeleitet wird. Darüberhinaus gibt der Wärmedämmkörper durch beliebig verschiedene Ausrichtungen der Kapillarelemente die Möglichkeit den Lichteinfallswinkel veränderbar zu gestalten, wobei sich z.B. eine direkte Anstrahlung des Scheibenkörpers auch in eine gleichmäßige diffuse Lichtstrahlung umwandeln läßt.air, through which exhaust air from the air duct can either reach the outside air or the room air. According to a preferred embodiment, the pane body is formed in one piece by a large number of capillary elements that are firmly joined together, whereby the capillary elements can be designed with axial directions that extend parallel, across or diagonally to the plane of the pane body. The facade element, which is constructed in several layers in this way from a solar thermal perspective, forms a thermodynamic system in which the buoyancy of the warm air generated in the air duct can be ventilated to the outside in summer and the amount of heat that can be ventilated draws warm room air out of the room under the effect of a vacuum, in order to cause convective cooling of the room through a cross-flow from the cooler to the warmer side of the building, while in the heating period the warm air from the air duct is thermodynamically introduced into the room to heat it. In addition, the thermal insulation body makes it possible to change the angle of incidence of light by aligning the capillary elements in any way, whereby, for example, direct illumination of the pane body can also be converted into uniform, diffuse light radiation.
Es versteht sich, daß der transparente, wärmegedämmte Scheibenkörper mit seiner Vielzahl Kapillarelementen aus einem geeigneten Werkstoff, z.B. einem Kunststoff oder einem gläsernen Werkstoff gebildet sein kann. Gemäß bevorzugter Ausführung ist der Scheibenkörper zu beiden Flachseiten mit die Kapillarelemente abdeckenden transparenten Einfachscheiben kaschiert.It goes without saying that the transparent, thermally insulated pane body with its multitude of capillary elements can be made of a suitable material, e.g. a plastic or a glass material. According to the preferred design, the pane body is laminated on both flat sides with transparent single panes that cover the capillary elements.
Um zu Sommerzeiten, insbesondere bei ungünstigen Windoder Witterungsverhältnissen bei einem sich einstellenden überdruck auf der Fassade ein sicheres EntweichenIn order to ensure safe escape during summer, especially in adverse wind or weather conditions when excess pressure occurs on the facade
der Warmluft aus dem Luftführungskanal zu erreichen und auf diese Weise überhitzungen im Luftführungskanal und damit auch im Raum zu verhindern ist in Ausgestaltung der Anordnung vorgesehen, daß in den Verbindungskanal od.dgl. ein insbesondere reversibler elektromechanischer Lüfter angeordnet ist, der wahlweise erwärmte Abluft aus dem Luftführungskanal oder der Raumluft abzieht, was durch die sich dabei einstellende Vakuumwirkung zu einem nachströmen von Raumluft bzw. der erwärmten Abluft aus dem Luftführungskanal führt und der außerdem wahlweise Außenluft in den Raum zur Kühlung desselben einzublasen vermag.In order to achieve the desired effect of the warm air from the air duct and thus to prevent overheating in the air duct and therefore also in the room, the arrangement is designed so that a particularly reversible electromechanical fan is arranged in the connecting duct or similar, which optionally extracts heated exhaust air from the air duct or the room air, which, due to the resulting vacuum effect, leads to a flow of room air or the heated exhaust air from the air duct and which can also optionally blow outside air into the room to cool it.
Fernerhin ist vorgesehen, erwärmte Abluft aus dem Luftführungskanal vermittels des Lüfters über den Verbindungskanal thermodynamisch in den Raum einzublasen und durch Anströmen einer oberhalb des Verbindungskanals sich erstreckenden Raumdecke mit Speicherwirkung, z.B. aus Betonwerkstoff, diese durch die erwärmte Abluft zu erwärmen, die nachfolgend die aufgenommene Abluftwärme durch Konvektion an die Raumluft abgibt. Auf diese Weise sind Gebäudeeinrichtungen gleichzeitig in den Konditionierungsvorgängen miteinbezogen. Zu Nachtzeiten dagegen vermag bei Unterschreiten der Raumtemperatur der Lüfter kühlere Außenluft in das Gebäudeinnere einzublasen um so über Nachtzeiten die Stahlbetondecke konvektiv auszukühlen und den Raum angenehm zu temperieren. Die zu tagesbeginn anfallende Wärme wird nachfolgend zunächst von der Stahlbetondecke aufgenommen und in den Nachmittagsstunden zur Erhöhung der Raumtemperatur genutzt. Es versteht sich, daß sich das Einbringen von im ■ Luftführungskanal solar erwärmter Abluft in Räumen auch bei Raumdecken ohne Speicherwirkung für die Wärme als reine Luftheizung vornehmen läßt. Darüberhinaus ist auch möglich, diesen nichtspeicherfähigen Raumdecken zusätzlicheFurthermore, it is planned to blow warmed exhaust air from the air duct thermodynamically into the room via the connecting duct using the fan and to heat it by flowing onto a ceiling with a storage effect that extends above the connecting duct, e.g. made of concrete material, which then releases the absorbed exhaust air heat to the room air by convection. In this way, building facilities are simultaneously included in the conditioning processes. At night, however, when the room temperature falls below the room temperature, the fan can blow cooler outside air into the building in order to convectively cool the reinforced concrete ceiling overnight and keep the room at a comfortable temperature. The heat that accumulates at the start of the day is then initially absorbed by the reinforced concrete ceiling and used in the afternoon to increase the room temperature. It is understood that the introduction of solar-heated exhaust air in the air duct into rooms can also be carried out in ceilings without a heat storage effect as pure air heating. In addition, it is also possible to add additional
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Bauelemente mit Wärmespeicherwirkung, z.B. Metallplatten, zuzuordnen.Components with heat storage properties, e.g. metal plates, are classified as such.
Zum Zwecke der Wärmerückgewinnung ist außerdem vorgesehen, die dem Luftführungskanal zuzuleitende Zuluft über einen Wärmetauscher, z.B. Plattenwärmetauscher vermittels des Lüfters ausgetragene Abluftwärme zuzuführen, wodurch sich vorteilhaft nur geringe Lüftungswärmeverluste einstellen.For the purpose of heat recovery, it is also intended that the supply air to be fed into the air duct is fed via a heat exchanger, e.g. a plate heat exchanger, using the exhaust air heat removed by the fan, which advantageously results in only low ventilation heat losses.
Schließlich ist noch vorgesehen, das Fassadenelement in Felder zu unterteilen, eines der Felder anstelle eines transparenten, wärmegedämmten Scheibenkörpers innenseitig mit zwei im Abstand einander zugeordnete Einfachscheiben (Isolierglassystem) oder einer einzigen Einfachscheibe zu versehen und diesen auf der dem Raum abgewandten Seite zur Bildung eines Luftführungskanals im Abstand eine weitere Einfachscheibe zuzuordnen, wobei der so gebildete Luftführungskanal wiederum am unteren Ende eine Zuluftöffnung und am oberen Ende eine Abluftöffnung für die durch Absorption im Luftführungskanal erwärmbare Luftströmung aufweist, die an einen Verbindungskanal für die Raum- und Außenluft leitbar ist, der wahlweise die Abluft an die Außenluft oder die Raumluft abzuleiten vermag und bei dem der dem Raum ferneren Einfachscheibe innen Photovoltaikelemente auflaminiert sind, deren erzeugte elektrische Energie z.B. der elektrischen Versorgung des Lüfters oder eines Stromspeicherofens dient. Die Anordnung und die Anzahl der Photovoltaikelemente kann dabei beliebig durchgeführt sein um so gegebenenfalls eine Anpassung der benötigten elektrischen Energie zu erreichen. Die Photovoltaikelemente können mit unterschiedlicher Größe und Dichte zueinander ausgebildet sein und als solarelektrisches System zusätzlich die Funktion eines Sonnen- und Blend-Finally, it is also planned to divide the facade element into fields, to provide one of the fields with two single panes of glass spaced apart from one another (insulated glass system) or a single single pane on the inside instead of a transparent, thermally insulated pane body, and to assign another single pane of glass to this on the side facing away from the room to form an air duct, whereby the air duct thus formed again has an air supply opening at the lower end and an exhaust air opening at the upper end for the air flow that can be heated by absorption in the air duct, which can be directed to a connecting duct for the room and outside air, which can optionally discharge the exhaust air to the outside air or the room air, and in which the single pane furthest from the room has photovoltaic elements laminated to the inside, the electrical energy generated by these is used, for example, to supply the fan or an electricity storage heater. The arrangement and number of photovoltaic elements can be arbitrarily carried out in order to achieve an adjustment of the required electrical energy if necessary. The photovoltaic elements can be designed with different sizes and densities to one another and, as a solar-electric system, can also function as a sun and glare shield.
Schutzes im Fassadenbereich übernehmen. Es ist dabei denkbar, die im Luftführungskanal dieses Feldes erzeugte Wärme gegebenenfalls in Felder mit einem wärmegedämmten Scheibenkörper einzuleiten oder die Wärme aus Feldern mit wärmegedämmten Scheibenkörpern in dieses Feld einzubringen um danach die Wärmemengen gemeinsam aus diesem Feld abzuführen.protection in the facade area. It is conceivable to introduce the heat generated in the air duct of this field into fields with a thermally insulated pane body or to introduce the heat from fields with thermally insulated panes into this field in order to then dissipate the heat quantities from this field together.
Fernerhin ist vorgesehen, im Zwischenraum des Fassadenelements eine, über ein Steuerorgan, z.B. einen Fühler beeinflußbare, Sonnenstands- und thermisch geregelte Sonnenschutzeinrichtung anzuordnen, die z.B, eine Anzahl verstellbare Lichtlenklamellen zum Zwecke einer vollflächigen oder teilflächigen Abdeckung des transparenten, wärmegedämmten Scheibenkörpers aufweist. Um auch bei vollflächiger Abdeckung eine ausreichende Tageslichtmenge im Raum zu gewährleisten ist vorgesehen, daß die Lichtlenklamellen Durchlässe für den Raum aufweisen oder bilden, durch die das jeweils benötigte Tageslicht sicher in den Raum eindringen kann ohne dabei einen thermischen Eintrag zu veranlassen. Es besteht außerdem die Möglichkeit die Sonnenschutzeinrichtung als zusätzlichen Absorptionskörper für die Sonnenstrahlung zu verwenden und die durch die Sonnenschutzeinrichtung absorbierte Wärme über die Abluftöffnung und den Verbindungskanal der Raumheizung bzw. der Außenluft zuzuführen.Furthermore, it is planned to arrange a sun protection device in the space between the facade elements that can be influenced by a control device, e.g. a sensor, and that is thermally and sun-position-controlled. This device has, for example, a number of adjustable light-directing slats for the purpose of fully or partially covering the transparent, thermally insulated pane. In order to ensure that there is sufficient daylight in the room even when the entire surface is covered, it is planned that the light-directing slats have or form openings for the room through which the daylight required can safely enter the room without causing thermal ingress. It is also possible to use the sun protection device as an additional absorption body for solar radiation and to feed the heat absorbed by the sun protection device to the room heating or outside air via the exhaust air opening and the connecting duct.
Die Neuerung ist in den Zeichnungen verdeutlicht. Es Zeigen:The innovation is illustrated in the drawings. They show:
Fig. 1 eine Anordnung m Vorderansicht, Fig. 2 eine Anordnung im Schnitt,Fig. 1 an arrangement in front view, Fig. 2 an arrangement in section,
Fig. 3 eine Anordnung im Schnitt in abgewandelter Ausführung ,Fig. 3 a sectional arrangement in a modified version ,
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Fig. 4 einen vertikalen Teilschnitt einer Anordnung, vergrößert,Fig. 4 a vertical partial section of an arrangement, enlarged,
Fig. 5 einen horizontalen Teilschnitt einer Anordnung, vergrößert,Fig. 5 is a horizontal partial section of an arrangement, enlarged,
Fig. 6 ein Teilstück einer Anordnung perspektivisch, vergrößert,Fig. 6 a part of an arrangement in perspective, enlarged,
Fig. 7 eine Anordnung in Vorderansicht mit Darstellung der Luftführung,Fig. 7 an arrangement in front view showing the air flow,
Fig. 8 eine Anordnung in Vorderansicht mit Darstellung einer abgewandelten Luftführung,Fig. 8 an arrangement in front view showing a modified air duct,
Fig. 9 einen vertikalen Teilschnitt einer Anordnung gemäß einer anderen Ausführung,Fig. 9 is a partial vertical section of an arrangement according to another embodiment,
Fig. 10 eine Anordnung im Schnitt mit Abluftabführung in den Raum,Fig. 10 a cross-sectional arrangement with exhaust air discharge into the room,
Fig. 11 eine Anordnung im Schnitt mit Lüfter und Wärmetauscher, Fig. 11 a cross-sectional arrangement with fan and heat exchanger,
Fig. 12 eine Anordnung im Schnitt mit Entlüftung des Luftführungskanals und des Raums,Fig. 12 a cross-sectional arrangement with ventilation of the air duct and the room,
Fig. 13 eine Anordnung im Schnitt für Nachtbetrieb,Fig. 13 a cross-sectional arrangement for night operation,
Fig. 14 eine Anordnung im Schnitt mit ausgefahrener Sonnenschutzeinrichtung,Fig. 14 a cross-sectional arrangement with extended sun protection device,
Fig. 15 eine Anordnung im Schnitt mit diffuser Lichtverteilung am Scheibenkörper,Fig. 15 a cross-sectional arrangement with diffuse light distribution on the disc body,
Fig. 16 eine Anordnung im Schnitt mit Sonnenschutzeinrichtung zur Entblendung und Reflektion Sonneneinstrahlung,Fig. 16 a cross-sectional arrangement with sun protection device for glare control and reflection sunlight,
Fig. 17 einen Teilschnitt eines transparenten, wärmegedämmten Scheibenkörpers mit senkrecht zur Scheibenkörperebene sich erstreckenden Kapillarelementen, Fig. 17 a partial section of a transparent, thermally insulated pane body with capillary elements extending perpendicular to the pane body plane,
Fig. 18 einen Teilschnitt eines transparenten, wärmegedämmten Scheibenkörpers mit quer zur Scheibenkörperebene sich erstreckenden Kapillarelementen, Fig. 18 a partial section of a transparent, thermally insulated pane body with capillary elements extending transversely to the pane body plane,
Fig. 19 einen Teilschnitt eines transparenten, wärmegedämmten Scheibenkörpers mit um 45° Grad nach oben zur Scheibenkörperebene sich erstreckenden Kapillarelementen,Fig. 19 a partial section of a transparent, thermally insulated pane body with capillary elements extending 45° upwards to the pane body plane,
Fig. 20 einen Teilschnitt eines transparenten, wärmegedämmten Scheibenkörpers mit Teilreflektionen des Sonnenlichtes,Fig. 20 a partial section of a transparent, thermally insulated pane with partial reflections of the sunlight,
Fig. 21 einen Teilschnitt eines transparenten, wärmegedämmten Scheibenkörpers mit Streuung des Sonnenlichtes und des Diffusanteils undFig. 21 a partial section of a transparent, thermally insulated pane body with scattering of sunlight and the diffuse component and
Fig. 22 einen Teilschnitt eines transparenten, wärmegedämmten Scheibenkörpers mit um 45° Grad nach unten zur Scheibenkörperebene sich erstreckenden Kapillarelementen.Fig. 22 a partial section of a transparent, thermally insulated pane body with capillary elements extending 45° downwards to the pane body plane.
Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung ist als Fassadenelement 1' mit den Feldern 1,2 und 3 ausgebildet, die durch Rahmen 4 umschlossen sind. Die Felder 1 und 2 weisen, wie in Fig. 3 verdeutlicht, einen zum Raum 5 dicht angeordneten transparenten, wärmegedämmten Scheibenkörper 6 und im Abstand vor diesem zur Bildung eines Luftführungskanals 7 eine Einfachscheibe 8 auf. Der Scheibenkörper 6 ist, wie insbesondere in der Fig. 6 verdeutlicht, durch eine Vielzahl aneinandergefügten Kapillarelementen 6' gebildet, die sich mit beliebiger Ausrichtung, {Fig. 17 bis 22) zur Ebene des Scheibenkörpers 6 erstrecken. Die Kapillarelemente 61 des Scheibenkör-The arrangement shown in Fig. 1 is designed as a facade element 1' with the fields 1, 2 and 3, which are enclosed by frames 4. The fields 1 and 2 have, as shown in Fig. 3, a transparent, thermally insulated pane body 6 arranged close to the room 5 and a single pane 8 at a distance in front of this to form an air duct 7. The pane body 6 is, as shown in particular in Fig. 6, formed by a plurality of capillary elements 6' joined together, which extend with any orientation (Fig. 17 to 22) to the plane of the pane body 6. The capillary elements 6 1 of the pane body
pers 6 sind mit die Flachseiten des Scheibenkörpers 6 abdeckenden transparenten Einfachscheiben 9 kaschiert. Im Luftführungskanal 7 ist eine Sonnenstands- und thermisch geregelte Sonnenschutzeinrichtung 10 eingebracht, die eine Vielzahl verstellbare Lichtlenklamellen 10' aufweist. {Fig. 4 und 5) Die Lichtlenklamellen 10' ermöglichen eine vollflächige oder teilflächige Abdeckung des transparenten, wärmegedämmten Scheibenkörpers 6. Am unteren Ende des Luftführungskanals 7 ist eine Zuluftöffnung 11 vorgesehen, der gegebenenfalls ein Kleinpartikelfilter 16 vorgestellt ist. Die über die Zuluftöffnung 11 in den Luftführungskanal 7 eintretende Frischluft wird im Bereich des Luftführungskanals 7 durch Absorption der Wärme der Sonneneinstrahlung solar erwärmt und gelangt durch Auftrieb über eine Abluftöffnung 12 in einen Verbindungskanal 13 zwischen Raum 5 und Außenluft. Durch Betätigung von Luftleitmitteln 20, z.B. Klappen od.dgl. im Verbindungskanal 13 besteht die Möglichkeit, die über die Abluftöffnung 12 abfließende solar erwärmte Abluft wahlweise in Richtung des Raums 5 oder an die Außenluft zu leiten.pers 6 are covered with transparent single panes 9 covering the flat sides of the pane body 6. A sun position and thermally controlled sun protection device 10 is installed in the air duct 7, which has a large number of adjustable light-directing slats 10'. (Fig. 4 and 5) The light-directing slats 10' enable the transparent, thermally insulated pane body 6 to be fully or partially covered. At the lower end of the air duct 7 there is an air supply opening 11, which may be fitted with a small particle filter 16. The fresh air entering the air duct 7 via the air supply opening 11 is solar-heated in the area of the air duct 7 by absorbing the heat from the sun's rays and, due to buoyancy, reaches a connecting duct 13 between room 5 and outside air via an exhaust air opening 12. By operating air guiding means 20, e.g. flaps or the like in the connecting duct 13, it is possible to direct the solar-heated exhaust air flowing out via the exhaust air opening 12 either in the direction of the room 5 or to the outside air.
Zur besseren Wärmenutzung ist im Verbindungskanal 13 der Anordnung der Fig. 3 ein Plattenwärmetauscher 14 eingestellt. For better heat utilization, a plate heat exchanger 14 is installed in the connecting channel 13 of the arrangement in Fig. 3.
Abweichend ist bei der Anordnung der Fig. 2 anstelle eines transparenten, wärmegedämmten Scheibenkörpers 6 eine Einfachscheibe 8 vorgesehen, die gemeinsma mit einer im Abstand ausgebildeten Einfachscheibe 15 einen Luftführungskanal 7 bildet, in dem sich die über eine Zuluftöffnung 11 einströmende Luft solar erwärmt. Auch bei dieser Ausführungsform (Feld 3) besteht die Möglichkeit die erwärmte Abluft entweder in den Raum "oder an die Außenluft abzuleiten. Der Zuluftöffnung 11 istDeviating from this, in the arrangement of Fig. 2, instead of a transparent, thermally insulated pane body 6, a single pane 8 is provided, which together with a single pane 15 formed at a distance forms an air duct 7 in which the air flowing in via an air supply opening 11 is heated by solar energy. In this embodiment too (field 3), it is possible to discharge the heated exhaust air either into the room or into the outside air. The air supply opening 11 is
zweckmäßig ein Kleinpartikelfilter 16 vorgestellt.A small particle filter 16 is conveniently presented.
Die Fig. 7 und 8 zeigen Anordnungen mit Strömungsverläufen der solar erwärmbaren Luft in Luftführungskanälen 7 der Fasadenelemente I1. Nach Fig. 7 tritt die erwärmbare Frischluft durch Auftrieb in die Verbindungskanäle 13 ein und wird von dort an den Raum bzw. der Abluft geleitet. Gleichzeitig wird die vom Feld 3 herrührende solar erwärmte Luft in Pfeilrichtung 17 der Warmluft der Felder 1 und 2 zugeführt und wie vor beschrieben abgeführt.Fig. 7 and 8 show arrangements with flow patterns of the solar-heated air in air ducts 7 of the facade elements I 1 . According to Fig. 7, the heatable fresh air enters the connecting ducts 13 by buoyancy and is guided from there to the room or the exhaust air. At the same time, the solar-heated air originating from field 3 is fed in the direction of arrow 17 to the warm air of fields 1 and 2 and discharged as described above.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 8 tritt die solar erwärmbare Luft aus den Luftführungskanälen 7 der beiden Felder 1 und 2 zunächst in das Feld 3 ein, vermischen sich dort mit der Warmluft des Feldes 3 und werden gemeinsam aus Feld 3 über den Verbindungskanal 13 an die Außenluft oder Raumluft abgeführt.In the embodiment of Fig. 8, the solar-heatable air from the air ducts 7 of the two fields 1 and 2 first enters field 3, mixes there with the warm air of field 3 and is discharged together from field 3 via the connecting duct 13 to the outside air or room air.
Die Einfachscheibe 15 des Feldes 3 des Fassadenelements 1' trägt entsprechend der Fig. 9 auflaminierte Photovoltaikelemente 18, deren erzeugte elektrische Energie der Versorgung eines im Verbindungskanal 13 (Fig.4) angeordneten Lüfters 19 oder eines externen zusätzlichen Stromspeicherofens (nicht gezeigt) dient. Dem Lüfter 19 sind verstellbare Luftleitelemente, z.B. Klappen 20 oder Führungsbleche 20' zugeordnet. Der Lüfter 19 ist insbesondere als reversierbarer Lüfter ausgebildet, sodaß wahlweise eine Warmluftströmung in Richtung des Raumes oder der Außenluft geführt werden kann bzw. Luft aus dem Luftführungskanal und dem Raum 5 abgeführt wird .Die Fig. 9 zeigt raumseitig anstelle eines transparenten, wärmegedämmten Scheibenkörpers 6 eine Isolierverglasung durch zwei dicht im Abstand gestellte Einfachscheiben 21 und im Abstand vor diesen eine weitere Einfachscheibe 15 mit auflaminierten Photovoltaikelementen 18. Die einge-The single pane 15 of field 3 of the facade element 1' carries laminated photovoltaic elements 18 according to Fig. 9, the electrical energy generated by which is used to supply a fan 19 arranged in the connecting duct 13 (Fig. 4) or an external additional electricity storage heater (not shown). Adjustable air guide elements, e.g. flaps 20 or guide plates 20', are assigned to the fan 19. The fan 19 is designed in particular as a reversible fan, so that a warm air flow can be directed either towards the room or the outside air or air can be discharged from the air guide duct and the room 5. Fig. 9 shows on the room side, instead of a transparent, thermally insulated pane body 6, an insulating glazing made up of two closely spaced single panes 21 and, at a distance in front of these, another single pane 15 with laminated photovoltaic elements 18. The
fahrene Stellung der Sonnenschutzeinrichtung 10 ist mit gestrichelten Linien dargestellt.The extended position of the sun protection device 10 is shown with dashed lines.
Bei der Anordnung der Fig. 10 tritt Frischluft über einen Kleinstpartikelfilter 16 in den Luftführungskanal 7 ein und wird dort durch Absorption der Sonnenstrahlung solar erwärmt. Die solar erwärmte Frischluft wird als Abluft direkt zur Raumbeheizung genutzt. Die so erzielte Solarheizung eignet sich für die Jahreszeiten Herbst und Frühjahr. Nur bei nichtausreichender Solarstrahlung ist gegebenenfalls eine zusätzliche Raumbeheizung über eine konventionelle Heizungsanlage erforderlich. Gleichzeitig wird Wärme an eine als Wärmespeicher dienende Stahlbetondecke 25 abgegeben.In the arrangement shown in Fig. 10, fresh air enters the air duct 7 via a micro-particle filter 16 and is heated by solar energy there through absorption of solar radiation. The fresh air heated by solar energy is used as exhaust air directly for heating the room. The solar heating achieved in this way is suitable for the autumn and spring seasons. Additional room heating via a conventional heating system may only be required if there is insufficient solar radiation. At the same time, heat is released to a reinforced concrete ceiling 25 that serves as a heat storage facility.
In Fig. 11 ist der Gebrauch der Anordnung für die Jahreszeit Winter verdeutlicht. An strahlungsreichen Tagen wird die im Luftführungskanal 7 anfallende Solarenergie als Warmluft über den Lüfter 19 zur Beheizung des Raums 5 genutzt. Ein mit dem Lüfter 19 integrierter Wärmetauscher 23 entzieht der aus dem Raum 5 führenden Abluft Wärme und gibt die entwärmte Abluft, Pfeil 24, an die Außenluft. Ein erforderlicher Restwärmebedarf wird über eine konventionelle Raumheizung (nicht gezeigt) abgedeckt .Fig. 11 illustrates the use of the arrangement for the winter season. On days with high radiation, the solar energy accumulating in the air duct 7 is used as warm air via the fan 19 to heat the room 5. A heat exchanger 23 integrated with the fan 19 extracts heat from the exhaust air leading from the room 5 and releases the deheated exhaust air, arrow 24, into the outside air. Any remaining heat required is covered by a conventional room heating system (not shown).
Die Fig. 12 zeigt die Anordnung mit Luftführung gemäß Feld 3 für Sommertag. Tagsüber ist auf Abluftbetrieb für die solar erwärmte Luft aus dem Luftführungskanal 7 über Lüfter gesteuert, der zusätzlich die überschüssige Wärme aus dem Inneren des Raums 5 nach außen nachzieht. (Pfeil 24)Fig. 12 shows the arrangement with air flow according to field 3 for a summer day. During the day, the exhaust air mode for the solar-heated air from the air flow duct 7 is controlled by a fan, which also draws the excess heat from the inside of the room 5 to the outside. (Arrow 24)
In Fig. 13 ist die Anordnung für Sommernacht dargestellt. Bei Nachtzeit wird wegen Fehlen von Solarstrah-Fig. 13 shows the arrangement for summer nights. At night, due to the lack of solar radiation,
lung kühle Frischluft in das Innere des Raums 5 durch den Lüfter 19 eingeblasen, die der Stahlbetondecke 25 des Raums 5 die tagsüber abgespeicherte Wärme entzieht, wodurch sich eine konvektive Auskühlung der Stahlbetondecke 25 einstellt. Der Raum 5 wird auf diese Weise über Nacht ausgekühlt. Gegebenenfalls vorhandene warme Raumluft bzw. vorhandene warme Luft aus dem Luftführungskanal 7 wird gleichzeitig an die Außenluft abgeleitet.During the cooling process, cool fresh air is blown into the interior of room 5 by the fan 19, which removes the heat stored during the day from the reinforced concrete ceiling 25 of room 5, causing convective cooling of the reinforced concrete ceiling 25. Room 5 is cooled overnight in this way. Any warm room air present or warm air from the air duct 7 is simultaneously discharged to the outside air.
In Fig. 14 ist eine Anordnung mit einer ausgefahrenen Sonnenschutzeinrichtung 10 gezeigt. Die Lichtlenklamellen 10' dienen der Entblendung und der Reflektion direkter Sonneneinstrahlung auf den Scheibenkörper 6.Fig. 14 shows an arrangement with an extended sun protection device 10. The light-directing slats 10' serve to reduce glare and reflect direct sunlight onto the pane body 6.
Bei der Anordnung der Fig. 15 erfolgt bei eingefahrener Sonnenschutzeinrichtung 10 durch Auftreffen von Solarstrahlung auf den transparenten, wärmegedämmten Scheibenkörper 6 eine Tageslichtstreuung mit diffuser Lichtverteilung hinter dem Scheibenkörper an den Raum 5.In the arrangement of Fig. 15, when the sun protection device 10 is retracted, solar radiation hitting the transparent, thermally insulated pane body 6 causes daylight to be scattered with diffuse light distribution behind the pane body into the room 5.
Bei der Anordnung der Fig. 16 erfolgt bei ausgefahrener Sonnenschutzeinrichtung 10 eine Entblendung und Reflektion direkter Sonneneinstrahlung. Ein Teil der Sonneneinstrahlung sorgt für eine Lichtlenkung des diffusen Tageslichtanteils über die Lichtlenklamellen 10' an den Raum 5.In the arrangement shown in Fig. 16, when the sun protection device 10 is extended, glare is reduced and direct sunlight is reflected. Part of the sunlight directs the diffuse daylight component to room 5 via the light-directing slats 10'.
In Fig. 17 ist eine Tageslichtlenkung an einem Teilstück eines Scheibenkörpers 6 mit parallel zur Scheibenkörperebene sich erstreckenden Kapillarelementen 61 gezeigt, während die Kapillarelemente 6' des Scheibenkörpers 6 der Fig. 18 quer zur Scheibenköperebene sich erstreckend ausgebildet sind. In den Fig. 19 und 22 weist der Scheibenkörper 6 schräg nach oben bzw. schräg nach unten gerichtete Kapillarelemente 6' auf. In der Fig. 20 istIn Fig. 17, daylight guidance is shown on a section of a pane body 6 with capillary elements 6 1 extending parallel to the pane body plane, while the capillary elements 6' of the pane body 6 of Fig. 18 are designed to extend transversely to the pane body plane. In Figs. 19 and 22, the pane body 6 has capillary elements 6' directed obliquely upwards and obliquely downwards. In Fig. 20,
eine Teilreflektion des direkten Sonnenlichts am Scheibenkörper 6 und in Fig. 21 eine Streuung des direkten Sonnenlichts und Erhöhung des Diffusanteils im Innenraum 5 wiedergegeben.a partial reflection of the direct sunlight on the pane body 6 and in Fig. 21 a scattering of the direct sunlight and an increase in the diffuse portion in the interior 5.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29504791U DE29504791U1 (en) | 1995-03-21 | 1995-03-21 | Arrangement for conditioning rooms in buildings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29504791U DE29504791U1 (en) | 1995-03-21 | 1995-03-21 | Arrangement for conditioning rooms in buildings |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29504791U1 true DE29504791U1 (en) | 1996-07-18 |
Family
ID=8005654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29504791U Expired - Lifetime DE29504791U1 (en) | 1995-03-21 | 1995-03-21 | Arrangement for conditioning rooms in buildings |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29504791U1 (en) |
Cited By (4)
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1995
- 1995-03-21 DE DE29504791U patent/DE29504791U1/en not_active Expired - Lifetime
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