NL1038348C2 - Opslag en benutting van zonne-energie door middel van voorzetramen, gebruik van vloeistofkoelleidingen. raamdorpelkappen, voorzetramen in de vorm van folie op rol en voorzetramen in de vorm van doorzichtige rolluiken. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: .

Opslag en benutting van zonne-energie door middel van voorzetramen, gebruik van vloeistofkoelleidingen, raamdorpelkappen, voorzetramen in de vorm van folie op rol en voorzetramen in de vorm van doorzichtige rolluiken.

5

Betreft; opslag en benutting van zonne-energie door middel van: A: voorzetramen.

B. van luchtdoorvoeren en/of vloeistofkoelleidingen voorziene 10 1. muren, stenen vloeren en overige bouwelementen, 2. stalen of aluminium en overige metalen gevel en dakplaten (ook golfplaten), 3. dakpannen, C: doorzichtige raamdorpelkappen, D: voorzetramen in de vorm van doorzichtige folie op rol, 15 E: voorzetramen in de vorm van lichtdoorlatende rolluiken, op, in en tegen gebouwen, kunstwerken, schepen, voer en luchtvaartuigen of overige constructies (ook bestratingen).

Voor de genoemde producten en werkwijzen wordt in een aanvraag als een eenheid octrooi aangevraagd voor zover die nog niet is of zijn verleend.

20 Een eenheid omdat de genoemde producten en werkwijzen meestal alleen bruikbaar zijn in combinatie met de omschreven voorzetramen, vooral bij weinig aanbod van zonlichtenergie.

A.

Door tijdens het stookseizoen (bij winterdag is er een gunstige inclinatiehoek van invallend 25 zonlicht aan de zonzijde) een voorzetraam te plaatsen tegen het metselwerk (of ander gesteente of ander materiaal) van een gebouw (of kunstwerk, schip, voer/luchtvaartuig of overige constructie),, waarbij het gebouw (of kunstwerk enz.) zelf dient als steun voor het voorzetraam (dus geen aparte constructie zoals een serre) wordt door het invallende (zon)licht de warmte in de achterliggende massa (steen, beton, metaal en overige 30 materialen) verzameld zonder dat die door de dan koudere omgeving (de buitenlucht) direct wordt afgevoerd.

De massa (steen, beton, metaal en overige materialen) van het gebouw fungeert als warmteopslagvat en direct doorgeefmedium in niet geïsoleerde gebouwen van de verzamelde warmte naar binnen. Ook bij plaatsing van voorzetramen tegen en op luifels, 1038348 2 overstekken, platte en schuine daken wordt de toegevoegde warmte in de achterliggende bouwmaterialen opgenomen en minder snel naar buiten afgevoerd.

Bij invallend licht van ca 50 W tot 800 W per m2 kan bij een rendement van ca 30( ?) % deze warmte (1 W=1 Joule per seconde) worden opgeslagen in het volume van de steen (of 5 andere materialen) van de buitenmuur en doorwarmen naar de spouw, de binnenmuur en zo naar de binnenkant van het gebouw.

Het voorzetraam vermindert gedurende het gehele etmaal de warmte-uitstraling van het gebouw.

Het voorzetraam verhindert ook dat de muur nat wordt van de regen en afkoelt door de 10 wind.

De met het voorzetraam beklede oppervlakte blijft droger en heeft minder onderkoeling en blijft langer vorstvrij.

Het voorzetraam dient voldoende stevig uitgevoerd te worden in enkele of meerdere lagen van (kunststof)glas.

15 Ook bij storm moeten de voorzetramen de dan optredende krachten weerstaan.

Het voorzetraam kan geproduceerd worden op de gebruikelijke wijze in houten of metalen profielen of met gebruik van andere materialen.

Men kan ook voor het verkrijgen van optimale lichtinval, beperkt materiaalverbruik (en gewicht) en weinig in het oog vallend, kiezen voor onderstaande methode: 20 Door een vlakke doorzichtige plaat of ruit te buigen, te persen te gieten of anders te bewerken in de vorm van de deksel van een doos in de gewenste afmetingen, ontstaat een geheel doorzichtig voorzetraam 1 (van figuur 1).

Het ombuigen, persen, gieten of anders te bewerken van de randen van de plaat geeft het voorzetraam een behoorlijke stevigheid, een beperkt gewicht en ze zijn bijna onzichtbaar en 25 hebben een lichtinval van ca 180 graden.

In de zij, boven en onderranden kunnen indien gewenst luchtdoorvoeren l(van figuur 2) met opstaande rand (vaareind)2 (van figuur 2) in elkaar passend in boven(en/of zij) gelegen opening (moereind) 1 (van figuur 2) aangebracht worden zodat de geabsorbeerde warmte door een (beperkt) aantal gaten in de muur of ander deel van wand (ook bij 30 geïsoleerde bouwwerken) naar binnen kan worden gezogen en na afkoeling retour kan worden geleid naar het voorzetraam.

Een deksel of klep 3 (van figuur 2) (eventueel met de hand, elektrisch en/of op afstand (draadloos) bediend) eventueel scharnierend 4 (van figuur 2) op het bovenste en onderste voorzetraam kan opengezet worden om overschot van warmte naar buiten af te voeren.

3

In figuur 3,4 en 5 is aangegeven hoe de luchtstroom vanachter het voorzetraam naar de (niet geïsoleerde) spouw of naar de binnenzijde van het gebouw kan worden geleid, of helemaal afgesloten kan worden door gebruik te maken van een schuif- en/of cylinderventiel.

5 De geabsorbeerde warmte (warme lucht) tussen het voorzetraam 1 (van figuur 3) en de massa van het gebouw 2 (van figuur 3) kan door een met zonnecel of netspanning aangedreven ventilator 3 (van figuur 3) geplaatst in een luchtdoorvoerbuis 4 (van figuur 3) welke is voorzien van een draaibare en/of schuifbare binnenbuis 5 (van figuur 3) voorzien van 2 in lijn liggende luchtgaten waarvan 1 luchtgat 6 (van figuur 3) boven een luchtgat in 10 de luchtdoorvoerbuis 6 (van figuur 3) een open gat naar de spouw maakt en het tweede luchtgat 7 (van figuur 3) in de binnenbuis door de luchtdoorvoerbuis blijft afgesloten. Wanneer de binnenbuis wordt verschoven (figuur 4) sluit deze het luchtgat naar de spouw in de buitenbuis af, het luchtgat 6 (van figuur 4) van de binnenbuis wordt afgesloten door de buitenbuis en de verwarmde lucht stroomt direct naar binnen door de opening in de 15 binnenbuis 7 (van figuur 4).

Wanneer men de binnenbuis terugschuift en naar links of rechts draait zijn alle luchtgaten gesloten 6 en 7 (figuur 5), zodat geen warmteverlies naar buiten ontstaat. De plaats waar de luchtdoorvoergaten in het schuif- en/ of draaisysteem van de luchtdoorvoeren moeten worden aangebracht is afhankelijk van de toegepaste wand- en/ of dakconstructie 20 (halfsteens, steens, metrisch, inches enz.).

Bij een vast ingebouwde luchtdoorvoerbuis kan een aan de voor of binnenzijde geplaatste (kantel)klep of jaloezieafsluiter voorkomen dat hogere warmte van binnen naar buiten stroomt.

De retourluchtdoorvoerbuis met of zonder ventilator ook voorzien van (kantel)klep of 25 jaloezieafsluiter om te voorkomen dat warmte wegstroomt als de temperatuur achter het voorzetraam lager wordt.

Condens kan afgevoerd worden langs de ophanggaten of een afvoerbuis(je) wel of niet doorzichtig in de onderkant van het voorzetraam.

Ter voorkoming van condens eventueel een aantal gaatjes maken aan de bovenzijde van het 30 voorzetraam of het voorzetraam in dubbele laag of lagen uitvoeren..

Andere vormen dan de aangegeven rechthoek, zoals vierkant, driehoek, cirkel, honingraat of andere (fantasie) figuren met of zonder extra verstevigingsribben zijn ook mogelijk. Bevestiging van de voorzetramen tegen de muur en andere vlakken (indien het te bekleden vlak gewelfd is, dan de juiste kromming in het voorzetraam aanbrengen) kan volgens 4 gebruikelijke bevestigings en afdichtingsmethoden (scharnieren, beugels, haken 3 (van figuur 1) door gaten in de rand van het voorzetraam, rail, koord, bouten, schroeven 4 (van figuur 1) door het voorzetraam, pluggen 4 (van figuur l)in wand 5 (van figuur 1), klittenband, lijm, tochtstrip 2 (van figuur 1), rubber of (doorzichtige) profielen enz..

5 Ook is uitvoering van het voorzetraam mogelijk als cirkel segment met eventueel opstaande draagribben (figuur 6) met een of meerdere segmenten in een element van gewelfd (kunststof) glas, wat gunstig is voor het achterlangs blazen van lucht bij grotere overspanningen (hoge wanden, platte en schuine daken). De gewelfvorming heeft een groter zelfdragend vermogen en stevigheid dan een platte vorm. Ook hier kunnen daar 10 waar gewenst luchtdoorvoeren 1 (van figuur 6) in de draagribben aangebracht worden.

Open ruimten tussen de draagribben van het voorzetraam en beklede oppervlakte zoals muur, wand en of (pannen)dak afdichten met voorgevormde strip of band welke de oneffenheden (zoals overlappende dakpannen, leien of ander materiaal) op het bouwwerk luchtdichter afsluiten.

15 Het gewelfde voorzetraam kan worden voorzien van schuif, deksel of klep met scharnier 2 (van figuur 6) eventueel met de hand, elektrisch en/of op afstand bediend voor open en dicht zetten aan de onder en bovenkant voor het laten wegstromen van overtollige warmte In figuur 7 is de klep met scharnier 1 (van figuur 7)in vooraanzicht gesloten getekend. In figuur 8 is de klep in zijaanzicht geopend getekend. In figuur 9 is de klep in zijaanzicht 20 gesloten getekend. Allerlei varianten in ontwerp zijn denkbaar.

Met een (doorzichtig) koppelstuk met een gleuf aan weerszijden in de kromming gelijk aan het voorzetraam kan het gewelfde voorzetraam indien nodig verlengd worden (inklemmen en/of verlijmen). Buizen met bochten, T stukken enz. kunnen met gemodificeerde hulpstukken op, in en aan het voorzetraam in allerlei variaties aangesloten worden om de 25 door de zonne-energie verwarmde lucht naar de gewenste te verwarmen plaatsen te leiden. Het voorzetraam is als massaproduct bij voorkeur te fabriceren volgens bepaalde logische (in vergelijking tot verdieping, hoogte ven breedte van ramen deuren en daken) standaard afmetingen en (voldoende) dikte.

Omdat geveloppervlakken en daken geen vaste maten hebben kan en moet dan ook met 30 passtukken worden gewerkt om volledig uit te vullen.

Gedoseerd toepassen kan uiteraard ook.

Door toepassing van de voorzetramen zonder kleppen of deksels voor de warmte afvoer kan het ’s zomers te warm worden, de voorzetramen zouden kunnen kromtrekken en ongewenste effecten op het gebouw (enz.) hebben.

5

Indien men de ramen toepast met scharnier tegen gevel, dak enz. of met een klep in het voorzetraam, kunnen ze open gezet worden ter afkoeling van het gebouw. De ramen zouden bij warm weer niet weggehaald behoeven te worden.

De voorzetramen eventueel nummeren en voorzien van kenmerken zoals b.v. de postcode.

5 Deze boven omschreven voorzetramen zijn 100% recyclebaar.

B.

De opgeslagen warmte in de buitenkant 3 van (figuur 10) van het van voorzetramen 1 (van figuur 10) voorziene (ook geïsoleerde) bouwwerk kan getransporteerd worden door middel van vloeistofkoelleidingen 2 (van figuur 10) welke zijn ingewerkt in de voeg van het 10 metselwerk of in (dichtgesmeerde) sleuven in de muur naar de (achtergelegen) binnenmuur 4(van figuur 10) of elders, met behulp van een vloeistofcirculatiepomp 5 (van figuur 10) in een gesloten circuit, welke aangezet wordt bij voldoende positief (ook klein) warmteverschil t.o.v. binnen. De in de buitenmuur verzamelde warmte kan ook geleid worden naar een warmtewisselaar (met of zonder warmtepomp) en is direkt binnen te 15 gebruiken of de warmte kan opgeslagen worden in een warmteopslagvat om het later te kunnen benutten.

Op daken kan de opgeslagen warmte onder het (gewelfde) voorzetraam getransporteerd worden door vloeistofkoelleidingen welke op de dakpannen zijn geplakt (b.v.met tape), ingeklemd in een op de dakpan voorziene (verticale) sleuf (kan in een opstort voor behoud 20 van sterkte) of door middel van een warmtegeleidende contactplaat (maten afhankelijk van type dakbedekking)( Figuur 11 en 12), opgeplakt met kit, bitumen, cement of bevestigd met schroeven en de uiteinden 2 (van figuur 11 en 12)over de onder en bovenkant van de dakpan geslagen, waaronder 1 (van figuur 11) of waarin 1 (van figuur 12) de vloeistofkoelleiding wordt geklemd (of gelijmd, gelast of gesoldeerd, afhankelijk van 25 materiaalkeuze). Bij productie van de dakpan 3 (van figuur 13) kan de vloeistofkoelleiding 1 (van figuur 13) worden ingewerkt en bij het leggen van de dakpan met een koppelstuk 2 (van figuur 12) naar de volgende dakpan worden doorverbonden.

Met of zonder voorzetraam opgeslagen energie is ook voor andere doeleinden (b.v. tapwater en de airco) te gebruiken.

30 Ook kan men de warmte door vloeistofkoelleidingen transporteren naar koudere delen van het gebouw (b.v. de noordzijde) of in de vloeren (met systeem zoals vloerverwarming), of bij warme lucht, de warme(re) lucht blazen door holle (b.v. beton) elementen in de vloer.

6

Hier dienen de bekende systemen van differentiële temperatuurregeling (vloeistof of luchtpomp aan/uit bij gewenste (variabele) temperatuur) toegepast te worden om te voorkomen dat hogere binnenwarmte naar buiten verdwijnt.

Bij nieuwbouw en prefab kunnen de benodigde al daar waar noodzakelijke luchtkanalen 5 en/of vloeistofkoelleidingen en noodzakelijke meet en regelapparatuur al direct bij fabricage ingewerkt worden.

De absorptie van zonnewarmte van de met voorzetramen bedekte oppervlakte kan o.a. geoptimaliseerd worden door het donker maken van de muur zoals donkere of zwarte steen gebruiken of (mat) zwart schilderen.

10 Bij een gebouw met stalen, aluminium of van ander metaal vervaardigde gevelplaten 3 (van figuur 14) meestal geïsoleerd aan de binnenzijde en stalen profiel- of golfplatendak kan de door het voorzetraam verbeterde vlakkeplaatcollector, zijnde het gebouw zelf, verzamelde warmte door vloeistofgeleidende leidingen welke op de gevel en of dakplaten aan de voor 1 (van figuur 14) of achterzijde(blind) 2 (van figuur 14) bevestigd zijn geleid 15 worden naar opslagvat (met of zonder warmtepomp), vloeren of bouwmassa binnen, zoals boven is omschreven.

C.

Stenen, betonnen of metalen raamdorpels 9 (van figuur 15) liggen onder een hoek op het metselwerk (of betonwand).

20 Als het zonlicht erop valt worden ze warm en ’s nachts koelen ze af en fungeren ze als koelvin. (Vaak staan radiatoren aan de binnenzijde op deze plaats onder de ramen.)

Door er een doorzichtige kunststof of van ander doorzichtig materiaal vervaardigde kap 1 (van figuur 15) met eindkap 2 (van figuur 16) in enkele of meerdere lagen eromheen te klemmen 3 (van figuur 15) en/of vast te schroeven 4 (van figuur 15), voorzien van 25 (doorzichtige) afstandhouders 5 (van figuur 15), loopt de temperatuur van de raamdorpel hoger op en de warmte stroomt ook nu naar het metselwerk7 (van figuur 15) en naar de spouw enz. (Mits er geen isolatie is aangebracht tussen raamdorpel en muur).

Tussen de kap en de dorpel kan een isolerende lat 6 (van figuur 15) aan de onderkant worden aangebracht. Bij de aansluiting tussen kozijn en raamdorpel kan aan de bovenzijde 30 een isolatiestrip 8 (van figuur 15) worden aangebracht.

De raamdorpel is nu overdag een zonnecollector en de kap ’s nachts vooral een isolator. (De overdag opgeslagen warmte in de onder de muurdorpels staande muren (met of zonder voorzetraam) zou zonder kap door de raamdorpels eerder wegstromen.) D.

7

De bij A en B beschreven manier van opwarming van het gebouw (kunstwerk, schip, voer/luchtvaartuig of overige constructie) en benutting kan ook bereikt worden door gebruik te maken van doorzichtige enkellaagse of dubbele folie gespannen op profielen (zodat dichte compartimenten tegen het gebouw enz. ontstaan) of op rol 1 (van figuur 17) 5 in profielen 2 (van figuur 17) tegen het gebouw (enz.) en/of op de daken 1 (van figuur 18) te plaatsen.

Wanneer geen (extra) warmtetoevoer van buitenaf gewenst is kan de opgespannen folie worden losgemaakt en de folie op rol worden opgerold..

E.

10 De bij A en B beschreven manier van opwarming van het gebouw (kunstwerk, schip, voer/luchtvaartuig of overige constructie) en benutting kan ook bereikt worden door gebruik te maken van een rolluik maar dan voorzien van lichtdoorlatende lamellen. Overwogen kan worden de gehele constructie van het rolluik doorzichtig uit te voeren zodat het daglicht zoveel mogelijk kan worden benut.

15 De rolluiken zijn volledig regelbaar op “open en dicht” ten opzichte van wel of geen aanbod van (zon) lichtenergie.

De doorzichtige lamellen kunnen enkelvoudig of in de vorm van het kokerprofiel (in meervoudige laag of lagen) uitgevoerd worden.

De bij A, B, C, D en E genoemde producten zijn producten die als massaproduct of op 20 maat vervaardigd toegepast kunnen worden.

Bij toepassing van bovenstaande is wel rekening te houden met (haar)scheurvorming en vervorming van bouwmaterialen ten gevolge van temperatuurverschillen.

Op vorstgevoelige plaatsen moet niet bevriezende vloeistof (b.v. antivries) worden toegepast en als water wordt gebruikt dient er afstort (aftap) mogelijk te zijn.

25 Vermeden moet worden dat te gemakkelijk splinterbare en/of ontvlambare materialen worden toegepast.

30 1038348

Claims (1)

1. 5 B. van koelvloeistofleidingen voorziene 1. muren, stenen vloeren en overige bouwelementen, 2. stalen of aluminium en overige metalen gevel en dakplaten (ook golfplaten) 3. dakpannen C: doorzichtige raamdorpelkappen 10 D: voorzetramen in de vorm van lichtdoorlatende folie op rol E: voorzetramen in de vorm van lichtdoorlatende rolluiken zorgt ervoor dat meer warmte welke is gewonnen uit daglicht in de bouwmassa wordt opgenomen, de warmte het gehele etmaal langzamer naar buiten wordt afgegeven en dat 15 verbruik van fossiele en andere brandstoffen) wordt verminderd. 20 25 30 1038348