DE3121629A1 - Forcing frame/greenhouse with integrated storage heating system using heat from the sun - Google Patents

Forcing frame/greenhouse with integrated storage heating system using heat from the sun

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Abstract

The forcing frame/greenhouse according to the invention differs from conventional, known installations in that the wall is designed as a hollow body and a latent heat store is generated by introducing heat-transfer media, e.g. water, Glauber's-salt solutions or the like. A glass pane suspended in front of this wall is fastened, e.g. via sealing strips, such that a solar-collector effect is obtained. Each individual wall of the forcing frame/greenhouse is then irradiated to a greater or lesser extent as the sun progresses, the heat quantity absorbed in this way is stored and, for example, is then emitted again to the crops during the night. During night-time, the glass panes serve as additional heat insulation towards the outside. The thermal balance of the collectors on all sides is of the order of magnitude of a heliotropically oriented flat collector. The advantageous effect of the present invention is the considerably greater amount of growth of the crops in the forcing frame/greenhouse by virtually constant temperatures, in particular by avoiding frost. <IMAGE>

Description

Anlage 2Annex 2

vonfrom

Dipl.Ing.Harald VetterDipl.Ing.Harald Vetter

Beschreibung des Frühbeet/s mit integrierter SolarspeicherheizungDescription of the cold frame / s with integrated solar storage heater

Frühbeet mit integrierter Solar-SpeicherheizungCold frame with integrated solar storage heating Stand der TechnikState of the art

Frühbeete sind in verschiedensten Ausführungen bekannt geworden. Sie unterscheiden sich hauptsächlich durch ihre Baumaterialien. Es gibt Frühbeete aus Holz, Beton, Kunststoff, Eternit etc. Allen Frühbeeten ist ein konstruktiver Grundgedanke gemeinsam: Kastenförmiger Aufbau, bestehend aus vier Wänden, wobei meist die Wände montierbar ausgebildet sind und ein beweglicher Deckel aus verschiedensten Glasmaterialien.Cold frames have become known in a wide variety of designs. They differ mainly in theirs Construction materials. There are cold frames made of wood, concrete, plastic, Eternit etc. All cold frames are constructive The basic idea in common: box-shaped structure, consisting of four walls, whereby the walls are usually designed to be mountable are and a movable lid made of various glass materials.

In letzter Zeit ist insbesondere unter dem Engergieersparnisgesichtspunkt eine Solar-Speicherheizung bekannt geworden, die die Aufgabe erfüllt, tagsüber Wärmeenergie aufzunehmen (Sonne) und diese Wärmeenergie nachts wieder abzugeben.. Im Idealfall wird hier eine sehr gleichmäßige Temperaturführung des Frühbeets oder Kleingewächshauses erreicht. Die vorerwähnte Solar-Speicherheizung ist aber konstruktiv äußerst einfach gestaltet, besteht im wesentlichen nur aus einem schwarzgefärbten, wassergefüllten Plastikschlauch, der infolge seiner Schwarzfärbung die kurzwellige Sonnenstrahlung mehr oder minder gut absorbiert imddiese Wärmeenergie dann abgibt.Recently, it is particularly from the point of view of energy saving a solar storage heater has become known, which fulfills the task of absorbing heat energy during the day (Sun) and to release this heat energy again at night .. Im Ideally, a very even temperature control of the cold frame or small greenhouse is achieved here. The aforementioned solar storage heater is extremely constructive simply designed, consists essentially only of a black-colored, water-filled plastic tube, which as a result Its black coloring absorbs the short-wave solar radiation more or less well and then absorbs this heat energy gives away.

Kritik des Standes der TechnikCriticism of the state of the art

Frühbeete und/oder Gewächshäuser wurden mitAusnahme des vorerwähnten Falles noch nicht mit Solar-Speicherheizungen ausgeführt. Die vorerwähnte Solarspeicherheizung hat wesentliche Nachteile, die nun aufgezählt werden sollen:Cold frames and / or greenhouses, with the exception of The aforementioned case has not yet been carried out with solar storage heaters. The aforementioned solar storage heater has essential Disadvantages, which should now be listed:

1. Die schwarzgefärbten wassergefülltenSchläuche nehmen relativ viel Platz der Gewächskulturfläche weg=1. Take the black colored water-filled tubes a lot of space away from the growing area =

2. Die schwarzgefärbten Plastikschläuche haben keine vorgeschaltete Glasscheibe o.a., wie sie zumindest bei den einfachsten Kollektoren üblich sind - äußerst schlechter Wirkungsgrad.2. The black colored plastic hoses do not have any upstream Glass pane or the like, as they are common at least with the simplest collectors - extremely worse Efficiency.

3. Die schwarzgefärbten Plastikschläuche müssen mit äußerster Sorgfalt behandelt werden, insbesondere bei den im Gartenbau üblichen Arbeitsgängen. Ein Verletzen des Plastikschlauch bedeutet sofort Funktionsverlust. 3. The black colored plastic hoses must be included The utmost care must be taken, especially in the usual horticultural operations. A hurt of the plastic tube means an immediate loss of function.

4. Die schwarzgefärbten Plastikschläuche haben ein äußerst ungünstiges Oberflächenvolumenverhältnis. Dadurch wird ein wiederum ungünstiger Wirkungsgrad erklärt.4. The black colored plastic tubes have a extremely unfavorable surface volume ratio. This again results in an unfavorable degree of efficiency explained.

Aufgabetask

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Frühbeet und/oder Gewächshaus mit integrierter Solar-Speicherheizung aufzuzeigen, das die vorerwähnten Nachteile der bekannt gewordenen Solar-Speicherheizung vermeidet, äußerst wirtschaftlich herzustellen ist und insbesondere auch für Frühbeete eingesetzt werden kann.The object of the present invention is to provide a cold frame and / or greenhouse with an integrated solar storage heater show that avoids the aforementioned disadvantages of the well-known solar storage heating, is extremely economical to manufacture and can also be used in particular for cold frames.

Die vorliegende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der üblicherweise kastenförmige Aufbau der Frühbeete zwar beibehalten wird, aber die Wände wesentlich modifiziert ausgebildet werden. Der Grundgedanke der so erfindungsgemäß ausgebildeten Wand besteht darin, daß sie hohl (Tankfunktion) ist. Durch Einfüllen von z.B. Wasser (max. spez. Wärme) kann nun die tagsüber eingespeiste Wärmemenge gespeichert werden und nachts abgegeben. Zusätzlich wircT'aie Wand (1) an ihren Außenseiten (2) mit einer vorgehängten Glasscheibe (3) versehen. Die Glasscheibe (3) wird über z.B. Dichtungsstreifen (4) an der Wand (1) befestigt. Der Dichtungsstreifen (4) erzeugt gleichzeitig ein Luftpolster (5). Die Glasscheibe (3) wird vorteilhafterweise als einer Stabrasterplatte ausgeführt. Stabrasterplatte und Luftpolster (5) zusammen ergeben eine Wärmedämmung der Wand (1) und zusätzlich einenThe present object is achieved according to the invention in that the usually box-shaped structure of the Cold frames are retained, but the walls are designed to be substantially modified. The basic idea the wall thus designed according to the invention consists in that it is hollow (tank function). By filling in e.g. water (max. Specific heat), the Amount of heat can be stored and released at night. In addition, the wall (1) works on its outer sides (2) provided with a curtain-type glass pane (3). The glass pane (3) is attached to e.g. sealing strips (4) attached to the wall (1). The sealing strip (4) creates an air cushion (5) at the same time. The glass pane (3) is advantageously designed as a bar grid plate. Rod grid plate and air cushion (5) together result a thermal insulation of the wall (1) and additionally one

hohen Wirkungsgrad der Absorberwand (1). Luftpolster und Stabrasterplatte können mindest als Zweischeibenkollektor eingestuft werden; möglicherweise liegt der Wirkungsgrad effektiv mehr in der Nähe eines modernen Drei-Scheiben-Kollektors. high efficiency of the absorber wall (1). The air cushion and grid plate can at least be used as a two-disk collector get ranked; possibly the efficiency is actually closer to that of a modern three-disc collector.

Die Wand (1) ist verhältnismäßig dick ausgeführt, so daß eine geeignet dimensionierte Wassermenge eingefüllt werden kann (6). Durch die relative Dicke der Wand kann nun eine Konvektion des Wassers sicher gestellt werden. Die Innenseite der Wand (7) wird zwar nicht wärmegedämmt, um die gespeicherte Wärmemenge während der Nachtzeit gut in den Innenraum des Frühbeets/Gewächshauses abgeben zu können, aber trotzdem in gleicher Weise wie die Außenwand schwarz eingefärbt.The wall (1) is made relatively thick, so that a suitably dimensioned amount of water can be filled can (6). Due to the relative thickness of the wall, convection of the water can now be ensured. The inside the wall (7) is not thermally insulated to allow the stored amount of heat to enter the well during the night To be able to hand over the interior of the cold frame / greenhouse, but still black in the same way as the outer wall colored.

Die Wände des Frühbeets/Gewächshauses werden also erfindungsgemäß allseitig schwarz eingefärbt und außenseitig mit einer Glasscheibe (3) versehen. Betrachtet man denLauf der Sonne während eines Tages und beobachtet den Sonneneinfall auf die Frühbeetkonstruktion (8), stellt man fest, daß sämtliche Wände des Frühbeetes/Gewächshauses von der Sonne ausreichend lange beschienen werden. Stellt man eine Oberflächenbilanz auf und vergleicht diese mit derBilanz einer einfachen Wand, oder mit den vorerwähnten schwarzgefärbten Plastikschläuchen kommt man zu dem Ergebnis, daß die gespeicherte Wärmemenge um Faktoren größer wird. Die absorbierte Wärmemenge übersteig sogar die Wärmemenge, die ein heliotrop nachgeführter Flachkollektor erreichen könnte.The walls of the cold frame / greenhouse are therefore colored black on all sides according to the invention and with a on the outside Glass pane (3) provided. If one observes the course of the sun during a day and observes the incidence of the sun on it Cold frame construction (8), it is found that all the walls of the cold frame / greenhouse have sufficient sunlight be illuminated for a long time. If you draw up a surface balance and compare it with the balance of a simple wall, or with the aforementioned black-colored plastic hoses, one comes to the conclusion that the amount of heat stored increases by factors. The amount of heat absorbed even exceeds the amount of heat that a heliotropically tracked flat-plate collector could achieve.

Die so ausgebildeten Absorberflächen des Frühbeetes/Gewächshauses können nun in üblicher Weise montierbar ausgeführt werden zu einem Baukastensystem zur variablen Länge und Breit geführt werden.The absorber surfaces of the cold frame / greenhouse formed in this way can now be designed to be assembled in the usual way to form a modular system for variable length and width be guided.

Die in der Beschreibung aufgezeigte erfindungsgemäße Konstruktion eines Frühbeets stellt nur eine Ausführung des erfinderischen Gedankens dar, sie ist aber nicht darauf beschränkt. Es lassen sich z.B. konstruktive Varianten denken, die die aufgespeicherte Wärmemenge über z.B. ein Schlauchsystem, ähnlich Fußbodenheizung, auch den Erdreich zuführen. ('S1,)The construction of a cold frame according to the invention shown in the description represents only one embodiment of the inventive concept, but it is not limited thereto. For example, constructive variants can be thought of which also feed the stored amount of heat into the ground via a hose system, similar to underfloor heating. ('S 1 ,)

Genauso kann besonders günstig die Absorberwand mit einer besonders kostengünstigen elektrischen Zusatzheizung versehen werden, so daß auch in Witterungsperioden mit nachhaltig wenig Sonnenschein und Frostgefahr ein ausreichend günstiges Kleinklima erzeugt werden kann.In the same way, the absorber wall can be provided with a particularly inexpensive electrical auxiliary heater in a particularly favorable manner so that even in weather periods with sustained little sunshine and risk of frost a sufficient favorable microclimate can be generated.

Die Absorberwand kann z.B. auch im Beieich des Erdeinbaues zusätzlich wärmegedämmt werden, so daß kein nennenswert hoherWärmeverlust in das Erdreich entsteht.The absorber wall can, for example, also be thermally insulated in the area of the underground installation, so that no significant high heat loss in the ground occurs.

Die Absorberwand kann nun auch losgelöst vom Funktionsprinzips' eines Frühbeets/Gewächshauses betrachtet werden und einzeln für sich als Kollektorwand mit integrierter Wärmespeicherung betrachtet werden. Mehrere solche Kollektorwände z.B. vertikal südlich ausgerichtet, können einen wirkungsvollen Beitrag zur Heizenergieeinsparung auch bei Großgewächshäusern leisten, ohne die vorerwähnten Nachteile von schwarzgestrichenen Plastikschläuchen. Hierbei ist allerdings die Kollektorwand sinnvollerweise mit zwei (beidseitig) vorgehängten Glasscheiben zu versehen (3).The absorber wall can now also be viewed separately from the functional principle of a cold frame / greenhouse and individually viewed as a collector wall with integrated heat storage. Several such collector walls E.g. aligned vertically south, can make an effective contribution to saving heating energy even in large greenhouses without the aforementioned disadvantages of black-painted plastic tubing. Here, however, is It makes sense to provide the collector wall with two (on both sides) curtain-type glass panes (3).

Wesentlich erscheint noch der Hinweis, daß die Absorberwand auch mit anderen gut wärraespeichernden Stoffen gefüllt werdenIt is also important to note that the absorber wall can also be filled with other heat-storing materials

kann. Z.B. auf Glaubersalzbasis, o.a. Latentwärmespeichermedien. can. E.g. based on Glauber's salt, or similar latent heat storage media.

Claims (7)

31? 1629 Anlage 3 von Dipl.Ing.. Harald Vetter Schutzansprüche -i - Schutzansprüche31? 1629 Appendix 3 from Dipl.Ing .. Harald Vetter protection claims -i - protection claims 1. Frühbeet/Gewächshaus mit integrierter Solar-Speicherheizung dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (1) hohl ausgebildet ist, und somit Tankfunktion erfüllt, vorzugsweise schwarz eingefärbt und teilweise isoliert ausgebildet ist und einen verschließbaren Tankdeckel enthält.1. Cold frame / greenhouse with integrated solar storage heating characterized in that the wall (1) is hollow, and thus a tank function met, is preferably colored black and is partially isolated and a lockable Includes fuel cap. 2. Frühbeet/Gewächshaus mit integrierter Solar-Speicherheizung nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (1) an ihren Außenseiten (2) miteiner vorgehängten Glasscheibe (3) versehen ist, und die Glasscheibe (3) vorzugsweise als Stabrasterplatte ausgebildet wird, die dann z.B. über einen Dichtungsstreifen (4) an der Wand (1) befestigt wird.2. Cold frame / greenhouse with integrated solar storage heating according to claim 1), characterized in that the wall (1) on its outer sides (2) with a curtain wall Glass pane (3) is provided, and the glass pane (3) is preferably designed as a bar grid plate which is then attached to the wall (1), e.g. with a sealing strip (4). 3. Frühbeet/Gewächshaus mit integrierter Solar-Speicherheizung nach Anspruch 1), 2), dadurch gekennzeichnet, daß die Wand aus Kunststoff, insbesondere GFK und/oder Metall hergestellt wird, sowie eine derartig relative Konstruktionsbreite besitzt, daß eine ausreichend günstige Konvektion entsteht.3. Cold frame / greenhouse with integrated solar storage heating according to claim 1), 2), characterized in that the wall made of plastic, in particular GRP and / or Metal is made, and has such a relative design latitude that one is sufficient favorable convection arises. 4. Frühbeet/Gewächshaus mit integrierter Solar-Speicherheizung nach Anspruch 1), 2), 3), dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (1) beidseitig mit einer vorgehängten Glasscheibe etc. ausgebildet wird, sowie im Bereich des Erdeinbaus zusätzlich wärmegedämmt wird.4. Cold frame / greenhouse with integrated solar storage heating according to claim 1), 2), 3), characterized in that the wall (1) on both sides with a curtain wall Glass pane etc. is formed, and is additionally thermally insulated in the area of the underground installation. 5. Frühbeet/Gewächshaus mit integrierter Solar-Speicherheizung nach Anspruch 1), 2), 3), 4), dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (1) (Absorberwand) mit5. Cold frame / greenhouse with integrated solar storage heating according to claim 1), 2), 3), 4), characterized in that that the wall (1) (absorber wall) with zusätzlichen öffnungen versehen wird, so, daß Verbindungsleitungen, insbesondere Schläuche, die einzelnen Absorberwände (1) untereinander verbinden können oder eine Bodenheizung, ähnlich der bekannten Fußbodenheizung im Erdbereich erzeugt werden kann.additional openings is provided so that connecting lines, in particular hoses that can connect the individual absorber walls (1) to one another or underfloor heating, similar to the known underfloor heating in the underground area, can be generated. 6. Frühbeet/Gewächshaus mit integrierter Solar-Speicherheizung nach Anspruch 1), 2), 3), 4), 5), dadurch gekennzeichnet, daß die Absorberwand (1) mit einer zusätzlichen Einrichtung versehen wird, die es ermöglicht, das Wärmespeichermedium (6) in ungünstigen Witterungsperioden zusätzlich aufzuheizen.6. Cold frame / greenhouse with integrated solar storage heating according to claim 1), 2), 3), 4), 5), characterized in that the absorber wall (1) with an additional Means is provided that makes it possible to use the heat storage medium (6) in unfavorable Additional heating during periods of weather. 7. Frühbeet/Gewächshaus mit integrierter Solar-Speicherheizung nach Anspruch 1,2, 3» 4-» 5» 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorberwand mit einem Wärmespeichermedium (z.B. Basis Glaubersalz) angefüllt ist, das die anfallende Wärme gut speichert und wieder abgibt (Latentwärmespeicher)7. Cold frame / greenhouse with integrated solar storage heating according to claim 1, 2, 3 »4-» 5 »6, characterized in that that the absorber wall is filled with a heat storage medium (e.g. based on Glauber's salt), that stores the resulting heat well and releases it again (latent heat storage)
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3400538A1 (en) * 1984-01-10 1985-07-18 Herbert 5461 Breitscheid Rams Solar energy heating for plant cold-frame box
DE202010003421U1 (en) 2010-03-10 2010-05-27 Schubert, Gottfried, Prof. Dipl.-Ing Frühbeetkuppel
DE102016001350A1 (en) 2016-02-04 2017-08-10 Chahpar Mostofizadeh Method and device for the expansion of space heating and hot water by using the solar radiation energy

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