SE501426C2 - Värmeisolerande glasfasad - Google Patents

Description

501 426 10 15 20 25 30 35 40 2 som innehåller en eutektisk blandning. Denna vägg uppvärms t.ex. av solstrálning till smältpunkten medan ytterligare tillförd energi smälter den eutektiska blandningen. Tempera- turen förblir konstant vid smältpunkten tills fasomvandlingen är fullständig. När strålningen upphör avger den eutektiska blandningen värmeenergi vid samma konstanta temperatur medan blandningen stelnar. Om fasomvandlingstemperaturen är den- samma som omgivningens temperatur sker inget värmeutbyte med omgivningen. Sålunda kan omgivningen hàlla en jämn och be- haglig temperatur medan energi huvudsakligen strömmar mellan denna värmeupptagande vägg enligt kravet 1 och dess utsida.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen kan värmetransmissionen genom glaspanelen regleras med hjälp av en termostatstyrd vakuumpump kopplad till ett rörsystem för uttömning eller insläppning av luft mellan glasskivorna.

Glaspanelerna enligt uppfinningen kan sammanfogas till glasfasader.

Ytterligare utföringsformer av uppfinningen är mera detaljerat angivna i åtföljande patentkrav.

Uppfinningen beskrivs mera detaljerat nedan med hänvis- ning till átföljande ritning.

V AV N Den enda figuren är en schematisk tvärsnittsvy över en glaspanel och en vägg enligt föreliggande uppfinning.

"RED HIEQBINQSEQBMEB Föreliggande uppfinning tillhandahåller en glaspanel som främst är avsedd att användas vid konstruktion av en glas- fasad för isolering av byggnader. Glasfasaden monteras utan- för byggnadens vägg respektive tak. Glasfasaden kan bestå av ett, transporten till och fràn byggnaden. Sol- och/eller himmelss- tvà eller flera skikt. Genom glasfasaden sker värme- tràlningen gàr genom glaset och träffar väggen. Samtidigt sker det en värmetransport ut genom glaset, vilket innebär en värmeförlust. Om värmeförlusten kan göras mindre än instrál- ningen blir det ett nettotillskott av energi till byggnaden.

Det är en förutsättning för att det i väggen skall lagras 10 15 20 25 30 35 40 3 501 426 värmeenergi under den ljusa delen av dagen sà att det räcker till för att hålla byggnaden varm även under den mörka delen av dygnet.

Ju bättre värmeisolerande glasfasaden är, desto effek- tivare blir hela konstruktionen. Nu kända fönsterkonstruk- tioner är inte tillräckligt värmeisolerande för att klara av uppgiften att reducera värmeförlusterna sà mycket under vintern att den då tillgängliga himmelsstràlningen är till- räcklig för byggnadens uppvärmning.

I fig. 1 visas en glaspanel i tvärsnitt enligt före- liggande uppfinning. Glaspanelen är allmänt betecknad med 1 och ingár i en fasad placerad utanför en vägg 2. Det kan vara en fördel att ha en luftspalt mellan glaspanelen l och väggen 2. I figuren illustreras ett skikt av glaspanelen bestående av tvà glasskivor 3 àtskilda av ett mellanrum. Enligt upp- finningen sugs luften ut så att det blir undertryck eller vakuum mellan glasskivorna 3. Det är främst tänkt att glas- panelerna färdigställs pá fabrik, dvs luften sugs till ett lágt tryck, sá nära vakuum som möjligt, glaspanelerna för- seglas och levereras klara för uppsättning.

I en annan utföringsform är lufttrycket mellan glas- skivorna reglerbart. För den skull är ett rörsystem anordnat i panelens yttre stomme. En vakuumpump är permanent kopplad till rörsystemet för evakuering av luften och evakuerings- röret täpps därefter till genom stängning av en ventil (se nedan). För att glasskivorna inte skall tryckas samman av det yttre lufttrycket placeras distansorgan 4 av glas eller annat isolerande material pà erforderliga ställen mellan glasen.

Eftersom distansorganen kommer att fungera som köldbryggor är det önskvärt att antalet minimeras. Detta kan ske genom att man använder glasskivor av härdat glas som har större böjmot- stánd än normalt glas.

När vakuum råder mellan glasen kan ingen konvektion upp- stå. Värmetransporten från insidan till utsidan kommer därför att ske genom värmestrálning mellan glasskikten. Genom att använda glas med làg emissionsfaktor för värmestrálning kan man minimera även strálningsförlusterna. Enligt en föredragen utföringsform är en eller flera ytor av glasskivorna 3 be- lagda med làgemissionsskikt 5, som har egenskapen att släppa igenom solstràlning men inte släppa igenom värmestrálning. 501 426 l0 15 20 25 30 35 40 4 Den sol- och himmelsstràlning som gàr igenom glasskivorna lagras i väggen och används för att täcka värmeförlusterna under den mörka delen av dygnet.

Glaspanelen är särskilt användbar tillsammans med en värmeupptagande vägg enligt uppfinningen. Om väggen innanför glasfasaden är en betongvägg uppvärmes den snart till rela- tivt höga temperaturer, t.ex. upp till 50-60°C. Detta orsakar en värmetransport in i rummet som är onödigt hög när det är ljust medan värmetransporten snabbt avtar under dygnets mörka timmar och väggen svalnar. Enligt uppfinningen fylls väggen och/eller taket med en eutektisk blandning 6 som har en smältpunkt lika med eller något högre än önskad inomhustempe~ ratur. Väggen uppvärms först av strålningen till smältpunkten medan ytterligare tillförd energi smälter den eutektiska blandningen.

Temperaturen förblir konstant vid smältpunkten tills fasomvandlingen är fullständig. När strålningen upphör avger den eutektiska blandningen värmeenergi vid samma konstanta temperatur medan blandningen stelnar. Om fasomvandlingstempe- raturen är densamma som rumstemperaturen sker inget värmeut- byte med rummet. Således kan rummet hålla en jämn och behag- lig temperatur medan energi huvudsakligen strömmar mellan väggen och dess utsida.

Väggelementet 2 enligt uppfinningen kan effektiviseras om ytterytan 7, som vetter mot glasfasaden 1, belägges med som har försetts med ett selektivt ytskikt. Ytskiktet skall ha ett högt absorptionstal för kort- metall, t.ex. aluminium, vàgig strålning, sol- och himmelsstrålning, och ett lågt emissionstal för långvàgig strålning, alltså värmestrål- ningen.

Väggelementet 2 kan ytterligare effektiviseras om ele- mentets ytteryta förses med horisontella flänsar 8 eller en bikakekonstruktion in i den eutektiska blandningen. Flänsarna 8 förbättrar värmeledningen in i och ut från den eutektiska blandningen, samtidigt som de förhindrar att blandningen 6 skiktar sig i väggen.

Eutektiska blandningar med lämpliga egenskaper är kända för en fackman på området. De kan t.ex. utgöras av vägsalt vars smältpunkt sänks till ett lämpligt gradtal genom bland- ningen med tillsatser. 10 15 20 25 30 35 40 5 501 426 Glaspanelen kan göras med variabelt värmemotstànd genom att undertrycket mellan glasen görs reglerbart. När bygg- nadens värmebehov minskar släpps luft in mellan glasen genom en reglerventil kopplad till rörsystemet för evakuering av luften. När värmebehovet åter ökar sugs luften ut igen. För den skull är glaspanelen permanent förbunden med en vakuum- pump. Ventiler och pumpen kan styras med hjälp av en eller flera termostater.

En byggnad med väggar beklädda med glaspanelen enligt uppfinningen som konserverar värmen så att innertemperaturen blir den önskade pá vintern skulle bli för varm på sommaren om inga åtgärder vidtogs för att förhindra detta. Det gäller att reducera den mängd värme som lagras i väggen. Detta kan göras genom att väggen bakom glasfasaden exponeras för ytter- luften. Detta kan göras på olika sätt, t.ex. att glaspar- tierna monteras som fönster, gångjärnsförsedda i ovankanten, så att de kan snedställas utåt, eller att glasfasaden är in- delad i sektioner, t.ex. som skjutdörrar, så att de kan skjutas över varandra.

Glaspanelen kan också användas som vanliga fönster i olika slag av byggnader, både vid nybyggnad och som ersätt- ning vid renovering. När glaspanelen skall användas till fönster kan de tidigare nämnda distansorganen ersättas av "fuskspröjsar" mellan glasskivorna för att ge ett trevligare utseende. För att dessa spröjsar inte skall bli onödigt stora köldbryggor skall deras anliggningsytor mot glasen inte vara större än vad som erfordras för glasens hållfasthet.

Glaspanelen är mycket lämplig för uppbyggnad av växthus.

Glaspanelen enligt uppfinning är också lämplig som täck- material till solfångare, speciellt om dessa skall användas vid fjärrvärmeproduktion. Genom den höga temperatur som kan uppstå i en solfångare, som är täckt med glaspanelen enligt uppfinningen, blir solfångaren även användbar som värmekälla i en ångkraftsprocess.

Glaspanelen enligt uppfinningen kan också användas för uppbyggnad av en "solspis". Den värmeupptagande delen kan ut- göras av en sten- eller betongplatta, över vilken glaspanelen placeras. Plattan monteras lämpligen i en vagga så att den lätt kan vridas mot solen. Temperaturen i plattan kan uppgå till flera hundra grader Celsius, upp emot 700°C vid kraftigt 501 426 10 6 solljus, och plattan kan därför användas som spis för matlag- ning och för uppvärmning av bostaden pà natten. Denna kon- struktion är speciellt lämplig i områden med brist pà bränsle men med god tillgång på solljus.

Glaspanelen enligt uppfinningen ger således många möj- ligheter. Eftersom en glasfasad enligt uppfinningen i sig har ett värmemotstånd som är likvärdigt med normala ytterväggar, ger de arkitekter stor frihet att utforma byggnader, eftersom de slipper ta hänsyn till värmeförluster genom fönster.

Uppfinningen är endast begränsad av nedanstående patent- krav.

Claims (10)

10 15 20 25 30 501 426 PATBNTKRAV

1. Glasfasad innefattande en glaspanel (1) med åt- minstone två glasskivor (3), varvid ett undertryck råder (3) för att minska värmetransmissionen (1), innefattar en innanför glaspanelen (1) mellan glasskivorna genom glaspanelen kännetecknad av att den ytterligare anordnad vägg (2), som innehåller en eutektisk blandning (6).

2. Glasfasad enligt krav 1, kännetecknad av att den eutektiska blandningen (6) har en smältpunkt som är lika med eller något högre än önskad inomhustemperatur.

3. Glasfasad enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att väggens (2) ytteryta är försedd med horisontella flänsar (8) som sträcker sig in i den eutektiska blandningen (6).

4. Glasfasad enligt något av föregående krav, känne- yttre yta (7) är beklädd med som har högt absorptionstal för kortvågig tecknad av att väggens (2) selektivt ytskikt, strålning och lågt emissionstal för lángvàgig strålning.

5. Glasfasad enligt något av föregående krav, känne- tecknad av att glasskivorna är av härdat glas.

6. Glasfasad enligt något av föregående krav, känne- tecknad av att distansorgan av värmeisolerande material, företrädesvis glas, är anordnade mellan glasskivorna.

7. Glasfasad enligt något av föregående krav, känne- tecknad av att endera eller båda glasskivorna är belagda med ett lågemissionsskikt.

8. Glasfasad enligt något av föregående krav, känne- tecknad av ett rörsystem för reglering av lufttrycket mellan glasskivorna och att en företrädesvis termostatstyrd pump är kopplad till rörsystemet för reglering av trycket. känne- (1). kännetecknad av att den

9. Glasfasad enligt något av föregående krav, tecknad av att den är konstruerad av flera glaspaneler

10. innefattar öppningsbara sektioner. Glasfasad enligt krav 9,