DE3023714A1

DE3023714A1 - Plattenelement zur aufnahme von umweltenergie

Info

Publication number: DE3023714A1
Application number: DE19803023714
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 8540 Schwabach Perthen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-06-25
Filing date: 1980-06-25
Publication date: 1982-01-21

Description

Plattenelement zur Aufnahme von Umweltenergie
Die Erfindung betrifft ein Plattenelement zur Aufnahme von Umweltenergie.
Zur Aufnahme von Umweltenergie sind bereits mehrere Vorrichtungen bekannt. Mit Kollektoren ist es möglich, die direkte Strahlungsenergie der Sonne als Wärme auf einem verhältnismäßig hohen Temperaturniveau aufzunehmen.
Ferner ist es möglich, mit großflächigen Wärmetauschern ("Energiedächern") nicht nur die Strahlungsenergie der Sonne, sondern auch die in der Umgebungsluft vorhandene Wärme aufzunehmen allerdings auf einem niedrigeren Temperaturniveau. Für die Wärmetauscher der letzteren Art gibt es Ausführungen, die auf einem steilen Hausdach und solche, die als Fassadenelemente an der Hauswand zu installieren sind.
Die an der Hauswand zu installierendt Wärmetauscherelemente haben den Nachteil, daß die erwärmten, senkrecht stehenden Flächen einen beträchtlichen Wärmeverlust durch Konvektion haben. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sie zusätzlich vor die tragende Wand zu installieren sind und selbst keine tragende Funktion übernehmen können. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein Fassadenelement zu schaffen, das einen hohen Wärmegewinn ermöglicht und gleichzeitig auch eine tragende Funktion ausüben kann.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Plattenelement mindestens einen, gegen die Plattenoberfläche in einem Winkel nach oben verlaufenden Hohlraum aufweist, der gegenüber der in dem Hohlraum durch Sonnenstrahlung erwärmten Luft als Falle wirkt.
Hierdurch ist es möglich, mit dem Plattenelement einen höheren Wärmegewinn zu erzielen, als dieses bei einem Plattenelement mit glatter Oberfläche der Fall wäre.
Vorzugsweise besteht ein zur Verwendung in einem Plattenelement aus Beton bestehender Wärmetauscher aus einem mäanderförmig gebogenem Wärmetauscherrohr, das mit im rechten Winkel hierzu verlaufenden Bewehrungsstäben zu einer Wärmetauschermatte fest verbunden ist.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt nach der Linie I - I von Fig. 2 durch ein Umweltenergie aufnehmendes Plattenelement, Fig. 2 eine Ansicht des Plattenelementes aus Richtung des Pfeiles II vom Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt durch ein Plattenelement mit mehrschichtigem Aufbau nach der Linie IV von Fig. 4, Fig. 4 eine Ansicht des Plattenelementes aus Richtung des Pfeiles IV von Fig. 3, Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Wärmetauschermatte aus Richtung des Pfeiles V von Fig. 6 und Fig. 6 einen Schnitt durch die Wärmetauschermatte.
In den Figuren 1 und 2 ist ein Schnitt und eine Ansicht eines Plattenelementes 1 zur Aufnahme von Umweltenergie wiedergegeben. Das Plattenelement 1 ist vorzugsweise zum senkrechten Einbau bestimmt und es enthält in seinem Inneren Wärmetauscherrohre 2 zur Abfuhr der in dem Plattenelement 1 durch Strahlung erzeugten oder aus der Umgebungsluft eingeflossenen Wärme. Das Plattenelement 1 besitzt mindestens einen, gegen die Plattenoberfläche la in einem Winkel nach oben verlaufenden Hohlraum 3, der gegenüber der im Hohlraum 3 durch Sonnenstrahlung erwärmten Luft als Falle wirkt. Hierbei ist es vorteilhaft, daß die von der Sonnenstrahlung direkt bestrahlte Fläche 3a des Hohlraumes 3 mit einer Absorberschicht versehen ist.
Diese starke Erwärmung der Fläche 3a bewirkt eine Luftzirkulation in dem Hohlraum 3, wodurch ein Wärmeübergang an sämtlichen Begrenzungswänden des Hohlraumes 3 erfolgt.
Die Figuren 3 und 4 zeigen ein Plattenelement 1 mit einem mehrschichtigen Aufbau. Eine vordere Deckplatte 4 enthält eine beliebige Anzahl von Hohlräumen 31 bis 35, die auch nach ästhetischen Gesichtspunkten gestaltet werden können. In der Mitte des mehrschichtigen Plattenelementes 1 befindet sich die Absorberplatte 6, die auf der Rückseite mit einer hinteren Deckplatte 5 abgedeckt ist. Zwischen der Absorberplatte 6 und der hinteren Deckplatte 5 kann eine thermische Isolier- schicht 7 eingeschoben sein. Es ist auch möglich, vor die vordere Deckplatte 4 eine Transparentplatte 8 zu setzen. In der'Absorberplatte 6 sind wiederum Wärmetauscherrohre 2 zum Entzug der in der Absorberplatte 6 vorhandenen Wärme vorhanden.
Zur Verwendung in einem vorbeschriebenen Plattenelement 1, insbesondere aus Beton, wird nach der Erfindung eine Wärmetauschermatte verwendet, die aus einem mäanderförmig gebogenem Wärmetauscherrohr 21 mit im rechten Winkel hierzu verlaufenden Bewehrungsstäben 91, 92, 93 ... besteht. Wärmetauscherrohr 21 und Bewehrungsstäbe 91, 92, 93 ... bilden eine Matte, die als Bewehrungsmatte in Beton eingegossen, auch statische Aufgaben mit übernehmen kann.
Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben, jedoch können durchaus noch eine Reihe von Anderungen und Abwandlungen vorgenommen werden, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung überschritten wird.

Claims

Patentansprüche Plattenelement zur Aufnahme von Umweltenergie, vorzugsweise zum senkrechten Einbau bestimmt, mit Wärmetauscherrohren zur Abfuhr der in dem Plattenelement vorhandenen Wärme, gekennzeichnet durch mindestens einen, gegen die Plattenoberfläche (la) in einem Winkel nach oben verlaufenden Hohlraum (3), der gegenüber der im Hohlraum (3) durch Sonneneinstrahluw erwärmten Luft als Falle wirkt.
2. Plattenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Sonnenstrahlung direkt bestrahlte Fläche (3a) des Hohlraumes (3) mit einer Absorberschicht versehen ist.
3. Plattenelement nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen mehrschichtigen Aufbau mit einer die Hohlräume (31 - 35) enthaltenden vorderen Deckplatte (4), einer Absorberplatte (6) und einer auf der Rückseite der Absorberplatte (1) angeordneten hinteren Deckplatte (5).
4. Plattenelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Absorberplatte (6) und der hinteren Deckplatte (5) eine Isolierschicht (7) angeordnet ist.
5. Plattenelement nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine vor dos Platteneleient (1) angeordnete Transparentplatte (7).
6. Wärmetauscher, insbesondere zur Verwendung in einet Plattenelement aus Beton nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein mäanderförmig gebogenes Wärmetauscherrohr (21) mit im rechten Winkel hierzu verlaufenden Bewehrungsstäben (91, 92, 93 ...) zu einer Wärmetauschermatte fest verbunden ist.
7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetauscherrohr (21) und die Bewehrungsstäbe (91, 92, 93 ...) miteinander punktverschweißt sind.