DE3943516C2 - Transparent element for use as a window, wall, roof or parapet element - Google Patents
Transparent element for use as a window, wall, roof or parapet elementInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein transparentes Element zur Verwendung als Fenster-, Wand-, Dach- oder Brüstungselement, mit einem Verglasungselement aus wenigstens zwei transparenten Scheiben, einer wärmedämmenden Schicht zwischen den Scheiben und einer auf der Innenseite einer der Scheiben angeordneten flächigen photovoltaischen Einheit.The invention relates to a transparent element for use as a window, wall, roof or parapet element, with a glazing element made of at least two transparent Panes, a heat-insulating layer between the panes and one arranged on the inside of one of the disks flat photovoltaic unit.
Die EP 0 199 233 A1 beschreibt ein Fensterelement dieser Art. Dieses Fensterelement ist nach Art einer Isolierglasscheibe aufgebaut, wobei die photovoltaische Einheit mittels einer thermoplastischen Folie an der Innenseite einer der Scheiben fixiert ist. Zusätzlich wird vorgeschlagen, die photovoltaische Einheit mit einer zweiten Kunststoffolie abzudecken. Das bekannte Fensterelement wirkt wärmedämmend und kann durch Nutzung der solaren Strahlungsenergie auch elektrische Energie liefern. EP 0 199 233 A1 describes a window element of this type. This window element is in the manner of an insulating glass pane built up, the photovoltaic unit by means of a thermoplastic film on the inside of one of the panes is fixed. In addition, it is proposed the photovoltaic Cover the unit with a second plastic film. The well-known window element has thermal insulation and can use solar radiation energy too deliver electrical energy.
Das in der DE 35 09 772 A1 offenbarte Fenster folgt einem von photovoltaischen Elementen grundverschiedenen Prinzip zur Ausnutzung der solaren Strahlungsenergie. Das hier beschriebene Fenster weist eine anisotrope Scheibe auf, die in einen um 180° wendbaren Rahmen eingesetzt ist. Dadurch wird es möglich, den Wärmeenergieanteil des Sonnenlichts entweder vom Gebäudeinneren fernzuhalten oder zur Raumaufheizung zu nutzen. Dieses System läßt aber den energetisch höherwertigen Teil des solaren Strahlungsspektrums ungenutzt.The window disclosed in DE 35 09 772 A1 follows one of fundamentally different principle for photovoltaic elements Utilization of solar radiation energy. The one described here Window has an anisotropic disc that fits into one 180 ° reversible frame is used. This makes it possible the heat energy share of sunlight either from Keep the interior of the building away or use it to heat the room. However, this system leaves the energetically superior Part of the solar radiation spectrum unused.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das aus der EPO 0 199 233 A1 bekannte Element weiter zu verbessern, um das in Form von direkter oder diffuser Strahlung auf die Außenflächen eines Gebäudes auftreffende solare Energiespektrum zu ökonomischen Bedingungen für die Energieversorgung des Gebäudes zu nutzen. The invention is therefore based on the object from EPO 0 199 233 A1 known element to further improve that in the form of direct or diffuse radiation on the Solar energy spectrum hitting the exterior surfaces of a building on economic conditions for energy supply of the building.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verglasungselement in einen um 180° wendbaren Rahmen eingesetzt ist und daß die flächige photovoltaische Einheit auf ihrer der wärmedämmenden Schicht zugewandten Seite mit einer Low-E-Beschichtung versehen ist.This object is achieved in that the Glazing element inserted in a 180 ° reversible frame is and that the flat photovoltaic unit on their side facing the heat-insulating layer with a Low-E coating is provided.
Die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung ermöglicht, daß man den Energieanteil der auftreffenden solaren Energiestrahlung, der nicht in elektrische Energie transformiert wird, sondern in Wärmeenergie anfällt und der ansonsten nutzlos verloren geht, dem Gebäude in der Heizperiode zur Entlastung des Heizenergiebedarfs zuführt, dagegen aber in der Sommerperiode diese anfallende Wärmeenergie und zugleich die auf den Außenflächen des Gebäudes auftreffende Solarstrahlung zur Reduzierung des Kühlenergiebedarfs dem Gebäudeinneren fernhält.The invention characterized in claim 1 enables that he the energy portion of the striking solar Radiation of energy that does not transform into electrical energy is, but accumulates in thermal energy and otherwise is uselessly lost to the building during the heating season Relieves the heating energy demand, but in the summer period this heat energy and at the same time the solar radiation striking the outer surfaces of the building to reduce the cooling energy requirement inside the building keeps away.
In der Sommerperiode verbleibt die photovoltaische Einheit in Außenposition. Die in Wärmeenergie transferierte überschüssige solare Strahlungsenergie wird in dieser Position weitgehend nach außen konvektiv abgeführt oder abgestrahlt. Der Wärmedurchgang ins Rauminnere wird durch die rückseitige emissionsmindernde Beschichtung und durch das zwischen den Scheiben des Verglasungselements befindliche Luftvolumen weitgehend unterdrückt.The photovoltaic unit remains in the summer period in outside position. The excess transferred into thermal energy solar radiant energy is in this position largely dissipated or radiated to the outside. The heat transfer to the interior is through the back emission-reducing coating and by the between the Air volume panes of the glazing element largely suppressed.
In der Heizperiode wird dagegen die photovoltaische Einheit zum Rauminneren positioniert. Das dann zur Außenfront liegende Luftvolumen sowie die entsprechend gelagerte Low-E-Beschichtung sind dann geeignet, Wärmeverluste nach außen zu eliminieren. Die überschüssige Wärmeenergie der nunmehr auf die Rückseite der Einheit auftreffenden Solarstrahlung kommt dann weit überproportional der Raumheizung zugute. Die durch die Außenscheibe entstehenden solaren Einstrahlungsverluste lassen sich bei Verwendung hochtransparenter Glasscheiben mit vermindertem Eisenoxidgehalt auf eine Quote von etwa 8% begrenzen.In contrast, in the heating season the photovoltaic unit positioned to the interior of the room. The one that lies on the outside front Air volume and the corresponding low-E coating are then suitable for heat loss to eliminate to the outside. The excess Thermal energy of those now hitting the back of the unit Solar radiation then comes disproportionately benefits the space heating. The resulting through the outer pane solar radiation losses can be used highly transparent glass panes with reduced iron oxide content limit to a quota of about 8%.
In vorteilhafter Weise wird mit dem erfindungsgemäßen Element dem Teil der solaren Strahlung, bei dem der jeweilige Wirkungsgrad der verwendeten photovoltaischen Elemente maximal ist, für die Erzeugung hochwertiger elektrischer Energie der Vorrang eingeräumt. Der bei Applikation von photovoltaischen Elementen üblicherweise nicht auswertbare überwiegende Teil solarer Energiestrahlung, der in einer Größenordnung von etwa 90% verbleibt, wirdThe element according to the invention is advantageous the part of solar radiation at which the respective efficiency of the photovoltaic elements used is maximum, priority for the generation of high-quality electrical energy granted. The one with application of photovoltaic Most of the elements usually cannot be evaluated solar energy radiation, which is on the order of about 90% remains
- - in der Heizperiode fast vollständig zur Gebäudeheizung verwendet,- almost completely for heating the building during the heating season used
- - außerhalb der Heizperiode zur Entlastung anfallenden Kühlaufwandes vom Gebäudeinneren ferngehalten und- Relief outside the heating season Cooling effort kept away from the interior of the building and
- - bei Verwendung partiell transparenter photovoltaischer Elemente, wenn erwünscht, mit entsprechenden Anteilen dem Gebäudeinneren als Lichtstrahlung zugeführt.- When using partially transparent photovoltaic Elements, if desired, with the appropriate proportions Building interior supplied as light radiation.
Zur Umsetzung der Erfindung können an sich bekannte Einrichtungen und Techniken kombiniert werden. Die bisher verwendeten photovoltaischen Einheiten teilen sich in zwei Systeme auf. Es handelt sich dabei einerseits um mono- oder polykristalline, andererseits um amorphe Halbleiterschichtungen, die auf Trägerplatten aufgebracht und mit einer für das solare Strahlungsspektrum hochtransparenten Schutzfolie überzogen werden. Benutzt man als Trägerplatte und ebenso als Schutzfolie eine Glasscheibe, so können die Einheiten in Form einer Verbundscheibe ausgebildet werden.Devices known per se can be used to implement the invention and techniques are combined. The previously used photovoltaic units are divided into two systems on. On the one hand, these are monocrystalline or polycrystalline, on the other hand, amorphous semiconductor layers, which are applied to carrier plates and with one for the solar Radiation spectrum coated with highly transparent protective film will. One uses as a carrier plate and likewise as a protective sheet of glass, the units in Form a composite disc.
Als ein weiteres Unterscheidungsmerkmal für photovoltaische Einheiten ist ihre partielle Transparenz für den sichtbaren Bereich bzw. für den nahen Infrarot-Bereich in Betracht zu ziehen. Amorphe Systeme weisen in diesem Bereich eine Transmissionsrate von 10 bis 15% auf. Für die solare Strahlungstransmission erweisen sich solche Einheiten als isotrop. Grundsätzlich können auch mono- und polykristalline Systeme unter gewisser Leistungseinbuße partiell transparent ausgebildet werden. In derzeitigen Ausführungsformen sind sie jedoch opak. As another differentiator for photovoltaic Units is their partial transparency for the visible Range or for the near infrared range pull. Amorphous systems have a transmission rate in this area from 10 to 15%. For solar radiation transmission such units prove to be isotropic. In principle, mono- and polycrystalline systems can also be used partially transparent with a certain loss of performance will. However, in current embodiments they are opaque.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden für die Träger- und Abdeckplatten der Halbleiterbeschichtungen Glasscheiben verwendet. Man erhält auf diese Weise die photovoltaischen Einheiten als stabile Verbundglasscheiben, je mit einer weite ren Glasscheibe zu doppelscheibigen leistungsfähigen Iso lierglassystemen grundsätzlich bekannter Art ausgebildet werden und eine auf der inneren Oberfläche der Verbundglasscheibe aufgetragene Low-E-Beschichtung sowie eine die Wärmeleitung mindernde Gasfüllung des Scheiben zwischenraumes aufweisen.In an advantageous embodiment of the invention for the carrier and cover plates of the semiconductor coatings glass panes used. In this way, the photovoltaic units are obtained as stable laminated glass panes, each with a width to double-pane high-performance insulation lierglassystemen basically known type become and one on the inner surface the laminated glass pane applied low-E coating as well a gas filling of the window which reduces the heat conduction have space.
Bei außenseitiger Positionierung der Photovoltaik-Verbund glasscheibe erhält man ein Isolierglaselement mit hoch-effi zienter Sonnenschutzfunktion. Die innenseitige emissionsmin dernde Beschichtung der als Absorptionsscheibe wirkenden Verbundglasscheibe verhindert die raumseitige Wärmeabstrah lung. With external positioning of the photovoltaic network glass pane you get an insulating glass element with high-effi zient sun protection function. The inside emission min changing coating acting as an absorption disc Laminated glass prevents heat radiation on the room side lung.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann daher durch folgende Maßnah men realisiert werden:A preferred embodiment of the invention can therefore by the following measure can be realized:
- 1. durch Einbettung photovoltaischer Schichtungen in eine Verbundglasscheibe mit symmetrischem Aufbau und bezüglich der Strahlungstransmission isotroper Struktur; 1. by embedding photovoltaic layers in a Laminated glass pane with symmetrical structure and with respect the radiation transmission of isotropic structure;
- 2. durch Einbindung solcher Verbundglasscheiben als Außen scheibe eines hocheffizienten zwei- oder mehrscheibigen Isolierglaselementes;2. by incorporating such laminated glass panes as the outside disc of a highly efficient two or more disc Insulating glass element;
- 3. durch Integration dieses Isolierglaselementes in eine Rahmenkonstruktion, die eine Rotation oder Wendung des Elements um 180° ermöglicht.3. by integrating this insulating glass element into one Frame construction that is a rotation or twist of the Elements by 180 °.
Die Ableitung der von den photovoltaischen Einheiten absor bierten überschüssigen Wärmemengen in jeweils eine Richtung erfolgt, wie beschrieben, durch entsprechende Positionierung der wärmedämmenden Schichtungen entweder auf der der solaren Energiequelle zugewandten oder der von ihr abgewandten Seite dieser Einheiten. Die jeweils einseitige Abführung der Wärme mengen kann durch Erhöhung der Wärmewiderstands dieser Schichtungen noch verstärkt werden. Beispielsweise kann an die Stelle des Luftvolumens ein die Wärmeleitung minderndes oder die Wärmestrahlung absorbierendes Edelgas treten. Als überaus vorteilhaft würde sich die Evakuierung des Scheiben innenraums auswirken.Deriving the absorbed by the photovoltaic units excess heat in one direction takes place, as described, by appropriate positioning of the thermal insulation layers either on that of the solar Energy source facing or the side facing away from it of these units. The one-sided heat dissipation quantities can be increased by increasing their thermal resistance Stratifications will be reinforced. For example, on the place of the air volume reduces the heat conduction or noble gas absorbing the heat radiation. As The evacuation of the panes would be extremely advantageous impact on the interior.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind zur Er höhung der Wärmewiderstände für die solare Strahlung hoch transparente, konvektionsmindernde Strukturmaterialien vor teilhaft. Insbesondere eignen sich hierzu Kapillarstrukturen und sogenannte Silica-Airogel-Stukturstoffe. In the embodiment described above, Er increase in thermal resistance for solar radiation high transparent, convection-reducing structural materials partial. Capillary structures are particularly suitable for this and so-called silica airogel structural materials.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine nur partielle Ausrüstung der Isolierglaselemente mit photovoltaischen Schichtungen in verschiedenartiger Konfiguration vorgeschla gen. Solche Elemente dürften sich insbesondere für fenster- und geschoßhohe Umhüllungsstrukturen eignen.In a further embodiment, one is only partial Equipment of the insulating glass elements with photovoltaic Stratifications in different configurations suggested Such elements are likely to be particularly useful for window and storey-high cladding structures are suitable.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von weiteren Ausführungsformen und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeich nung zeigenFurther advantages of the invention result from the following description of further embodiments and from the drawing to which reference is made. In the drawing show
Fig. 1 und 2 Ausführungsformen des erfindungsgemä ßen Elements im Querschnitt; Fig. 1 and 2 embodiments of the inventive SEN element in cross section;
Fig. 3 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elements; Fig. 3 is a plan view of a further embodiment of the element according to the invention;
Fig. 4 eine schematische Perspektivansicht eines Ro tationsfensters, in dem das erfindungsgemäße Element zur Anwendung kommt; und Fig. 4 is a schematic perspective view of a ro tations window in which the element according to the invention is used; and
Fig. 5 schematische Ansichten der verschiedenen Stel lungen des in Fig. 4 gezeigten Rotationsfen sters zur Erläuterung seiner Funktion. Fig. 5 shows schematic views of the various positions of the rotary window shown in Fig. 4 to explain its function.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform besteht das Fen ster-, Wand-, Dach- oder Brüstungselement aus zwei nach Art einer Isolierglasscheibe im Abstand voneinander angeordneten transparenten Scheiben 10, 12, insbesondere Glas scheiben. Die beiden Glasscheiben 10, 12 werden in herkömm licher Weise durch einen im Querschnitt U-förmigen Abstands halterrahmen 14 zusammengehalten. Auf der Innenseite der Glasscheibe 10 ist eine flächige oder plattenförmige photo voltaische Einheit 18 befestigt. Auf der Einheit 18 ist eine transparente Scheibe 10a angeordnet. Diese Scheibe 10a ist auf ihrer der Glasscheibe 12 zu gewandten Fläche mit einer Low-E-Beschichtung 16 versehen. Auch die Scheibe 12 weist vorzugsweise auf ihrer der Einheit 18 zugewandten Fläche eine Low-E-Beschichtung auf. Eine solche Beschichtung weist vorzugsweise einen Emissionskoeffizienten in der Größenordnung von 0,06 auf. Der verbleibende Raum zwischen den Scheiben 10, 12 bildet eine wärmedämmende Schicht 20 und ist mit Luft oder einem Edelgas gefüllt. Die wärmedämmende Schicht 20 kann auch durch Eva kuierung des Raumes zwischen den Scheiben 10, 12 gebildet werden. Die Scheibe 10, die Einheit 18 und die Scheibe oder Platte 10a sind nach Art einer Verbundglasscheibe miteinan der kombiniert.In the embodiment shown in FIG. 1, the fen, wall, roof or parapet element consists of two transparent panes 10 , 12 , in particular glass panes, spaced apart in the manner of an insulating glass pane. The two glass panes 10 , 12 are held together in a conventional manner by a cross-sectionally U-shaped spacer frame 14 . A flat or plate-shaped photovoltaic unit 18 is fastened on the inside of the glass pane 10 . On the unit 18 , a transparent disc 10 a is arranged. This pane 10 a is provided on its surface facing the glass pane 12 with a low-E coating 16 . The disk 12 also preferably has a low-E coating on its surface facing the unit 18 . Such a coating preferably has an emission coefficient on the order of 0.06. The remaining space between the panes 10 , 12 forms a heat-insulating layer 20 and is filled with air or an inert gas. The heat-insulating layer 20 can also be formed by evacuation of the space between the panes 10 , 12 . The disc 10 , the unit 18 and the disc or plate 10 a are combined with each other in the manner of a laminated glass pane.
Je nach Verwendungszweck des Elements wird die photovoltai sche Einheit 18 aus unterschiedlichem Material hergestellt. Wenn das Element lichtdurchlässig sein soll, wird ein amorphes Halbleitermaterial verwendet. Wenn das Element opak sein darf oder eine nur geringe Lichtdurchläs sigkeit zugelassen oder verlangt wird, besteht die photovol taische Einheit aus poly- oder monokristallinem Halbleiter material. Insbesondere wird isotropes Material verwendet, so daß der Strahlungseinfall auf der Vorderseite zu gleicher Umwandlungsleistung wie auf der Rückseite führt.Depending on the intended use of the element, the photovoltaic unit 18 is made of different materials. If the element is to be translucent, an amorphous semiconductor material is used. If the element may be opaque or only a low light permeability is permitted or required, the photovoltaic unit consists of poly- or monocrystalline semiconductor material. In particular, isotropic material is used so that the radiation incidence on the front leads to the same conversion power as on the back.
Einzelheiten der photovoltaischen Einheit werden hier nicht näher beschrieben, da diese prinzipiell in herkömmlicher Weise ausgebildet sein kann.Details of the photovoltaic unit are not given here described in more detail, since these are in principle conventional Way can be formed.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist der Raum zwischen den Scheiben 10, 12 mit einem transparenten Struk tur-Wärmedämmstoff ausgefüllt. Derartige Stoffe sind prinzi piell bekannt, z. B. Waben-, Kammer- und Kapillarstruktur stoffe aus Polycarbonat, Polystyrol, Polyamid und Polyvinyl chlorid. Besonders geeignet ist ein unter der Bezeichnung Aerogel bekanntes Material. Ansonsten stimmt die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform mit der nach Fig. 1 überein.In the embodiment shown in FIG. 2, the space between the panes 10 , 12 is filled with a transparent structural thermal insulation material. Such substances are known in principle, z. B. honeycomb, chamber and capillary structures made of polycarbonate, polystyrene, polyamide and polyvinyl chloride. A material known under the name of airgel is particularly suitable. Otherwise, the embodiment shown in FIG. 2 corresponds to that of FIG. 1.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist das Element nicht ganzflächig, sondern in Form von horizontalen Streifen 26 mit einer photovoltaischen Einheit versehen.In the embodiment shown in FIG. 3, the element is not provided with a photovoltaic unit over the whole area but in the form of horizontal strips 26 .
Fig. 4 zeigt eine vorteilhafte Verwendung des erfindungsge mäßen Elements nach irgendeiner der beschriebenen Ausfüh rungsformen in einem durch Rotation eines Fensterflügels um eine mittlere Hochachse um 180° wendbaren Fenster. Fig. 4 shows an advantageous use of the inventive element according to any of the described embodiments in a window by rotating a window sash around a central vertical axis through 180 °.
Fig. 5 zeigt schematisch das Wenden eines Fensterflügels um 180° durch translatorisches Verschieben einer der Seiten achsen. Fig. 5 shows schematically the turning of a window sash by 180 ° by translationally moving one of the side axes.
Ein weiterer interessanter Aspekt der Erfindung besteht darin, daß die emissionsmindernde Beschichtung 16, die bei allen beschriebenen Ausführungsformen vorzugsweise auch auf der Innenseite der dem Gebäudeinneren zugewandten Scheibe vorhanden ist, als elektrischer Heizwiderstand verwendet wird. Gängige Low-E-Beschichtungen weisen einen ohmschen Flächenwiderstand auf, der in der Größenordnung von einigen Ohm/m2 liegt, so daß für Heizzwecke Versorgungsspannungen angelegt werden können, die in der Größenordnung der Netz wechselspannung liegen und auch durch Reihenschaltung einer Vielzahl von photovoltaischen Elementen erzeugt werden kön nen. In Weiterbildung der Erfindung ist daher vorgesehen, die von der photovoltaischen Einheit 18 erzeugte elektrische Energie zur Speisung eines elektrischen Heizwiderstandes zu nutzen, der durch die emissionsmindernde Beschichtung auf der Innenseite der dem Rauminneren zugewandten Scheibe ge bildet ist. Die Besonderheit dieser Form der Nutzung der durch die photovoltaische Einheit 18 erzeugten elektrischen Energie liegt darin, daß die dem Rauminneren zugewandte Scheibe durch die zusätzliche Beheizung auf eine Temperatur gebracht werden kann, die etwa gleich der Raumtemperatur ist. Es ergeben sich dann folgende Vorteile: Zunächst wird kein zusätzliches Heizelement benötigt. Es steht bereits mit der emissionsmindernden Beschichtung der dem Rauminneren zu gewandten Glasscheibe zur Verfügung. Durch Aufheizen der dem Innenraum zugewandten Scheibe auf Raumtemperatur werden die thermischen Transmissionsverluste kompensiert. Man erreicht über die gesamte Tageszeit der Heizperiode eine thermisch neutrale Wandfläche mit praktisch einem k-Wert von 0 Watt/m2K. Der Energieaufwand zur Heizung der Scheibe bis auf Raumtem peratur ist sehr gering, da nur der Verlustwärmestrom des Isolierglaselements kompensiert werden muß. Dabei entspricht die auf die Fläche der Scheibe bezogene Heizleistung dem k-Wert des Isolierglaselements. Diese der Innenscheibe zuzuführende gerin ge Leistung führt aber bereits zu dem Vorteil einer be haglichen Nutzung des nahen Fensterraumes, da Strahlungsver luste, wie überhaupt Wärmetransmissionsverluste, durch das Fenster hindurch vermieden werden. Mit relativ geringem Ener gieaufwand wird so der Wärmestrom nach außen unterdrückt.Another interesting aspect of the invention is that the emission-reducing coating 16 , which in all of the described embodiments is preferably also present on the inside of the pane facing the building, is used as an electrical heating resistor. Common low-E coatings have an ohmic sheet resistance, which is in the order of a few ohms / m 2 , so that supply voltages can be applied for heating purposes, which are in the order of the mains AC voltage and also by connecting a large number of photovoltaic elements in series can be generated. In a further development of the invention it is therefore provided to use the electrical energy generated by the photovoltaic unit 18 to supply an electrical heating resistor which is formed by the emission-reducing coating on the inside of the pane facing the interior of the room. The peculiarity of this form of use of the electrical energy generated by the photovoltaic unit 18 is that the pane facing the interior of the room can be brought to a temperature which is approximately equal to the room temperature by the additional heating. The following advantages then result: First, no additional heating element is required. It is already available with the emission-reducing coating on the glass pane facing the interior of the room. The thermal transmission losses are compensated for by heating the pane facing the interior to room temperature. One achieves a thermally neutral wall surface with practically a k-value of 0 watt / m 2 K over the entire time of the heating period. The energy expenditure for heating the pane to room temperature is very low, since only the heat loss flow of the insulating glass element has to be compensated. The heating power related to the area of the pane corresponds to the k value of the insulating glass element. This low power to be supplied to the inner pane already leads to the advantage of comfortable use of the nearby window area, since radiation losses, as well as heat transmission losses, are avoided through the window. The heat flow to the outside is suppressed with relatively little energy.
Weiterhin ist vorgesehen, den so verfügbaren elektrischen Heizwiderstand zu Zeiten geringer Solareinstrahlung und zu Nachtzeiten während der Heizperiode bei Bedarf aus dem Wech selstromnetz des Gebäudes zu speisen.It is also provided that the electrical available in this way Heating resistor at times of low solar radiation and too Night times during the heating period if necessary from the change power supply to the building.
Wenn die dem Gebäudeinneren zugewandte Scheibe bereits durch solare Einstrahlung auf Raumtemperatur und darüber aufge heizt wird oder wenn die photovoltaische Einheit 18 tagsüber mehr elektrische Energie liefert als zur Beheizung der Schei be bis auf Raumtemperatur benötigt wird, kann über eine ge eignete temperaturgesteuerte Regelung die überschüssige Energie in einem Akkumulator gespeichert werden, um für Zei ten mit geringerer Solareinstrahlung, insbesondere Nachtzei ten, zur Verfügung zu stehen.If the pane facing the inside of the building is already heated up to room temperature and above by solar radiation or if the photovoltaic unit 18 supplies more electrical energy during the day than is needed to heat the pane up to room temperature, the excess energy can be obtained via a suitable temperature-controlled control be stored in an accumulator in order to be available for times with lower solar radiation, in particular night times.
Weiterhin ist vorgesehen, den im Scheibenelement verfügbaren elektrischen Heizwiderstand zu Zeiten geringer Solarein strahlung und zu Nachtzeiten in der Heizperiode aus dem Wechselstromnetz des Gebäudes zu speisen. Es ist dann vor teilhaft, die vorhandene Widerstandsheizung durch Aufbrin gung höherer Temperaturen für die Raumerwärmung überhaupt zu nutzen, also z. B. zur Kompensation von Lüftungsverlusten. Man spart dadurch an Kosten und an Raumbedarf für ein auch bei hoher solarer Nutzungsrate stets zusätzlich einzurich tendes Heizsystem, und man gewinnt zudem den thermischen Nutzen und den Komfort einer großflächigen, flexiblen Strah lungsheizung. In energetisch höchst rationeller Weise könnte dann die Netzeinspeisung nach Bedarf jeweils kompensatorisch zur einfallenden solaren Strahlungsenergie geschaltet werden.It is also envisaged that available in the disc element electrical heating resistor at times of low solar radiation and at night in the heating season from the To feed the building's AC network. Then it is before partial, the existing resistance heating by Aufbrin higher temperatures for room heating at all use, e.g. B. to compensate for ventilation losses. This also saves costs and space for you with a high solar usage rate always to be additionally set up heating system, and you also gain the thermal Benefit and comfort of a large, flexible jet heating. In an energetically highly rational way then the grid feed-in as compensation be switched to the incident solar radiation energy.
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