SE517373C2

SE517373C2 - A light absorber

Info

Publication number: SE517373C2
Application number: SE0003733A
Authority: SE
Inventors: Arne Moberg; Peter Kjaerboe
Original assignee: Arne Moberg; Peter Kjaerboe
Priority date: 2000-10-16
Filing date: 2000-10-16
Publication date: 2002-06-04
Also published as: WO2002033331A1; SE0003733L; AU2001296136A1; SE0003733D0

Abstract

The present invention relates to a light absorber (1) which comprises an external material layer (2) of an at least partly transparent material and a space (5) through which a first gaseous medium is arranged to be circulated during heating by the light radiation which passes htrough the external material layer (2). The light absorber 81) comprises an internal material layer (4) arranged at distance from the external material layer (2), which internal material layer (4) comprises a material with radiation absorbing properties and constitutes at least one delimiting surface of said space (5), and means which is arranged to allow a natural circulation of a gaseous first medium, which advantageously is air, through said space (5).

Description

20 25 30 35 517 375 Solfångarna placeras vanligtvis på taket hos en byggnad. De har ofta en konstruktion och form som avviker markant från byggna- dens. Solfångarna blir därför onödigt iögonfallande. 20 25 30 35 517 375 The solar panels are usually placed on the roof of a building. They often have a construction and shape that differs markedly from the building. The solar panels therefore become unnecessarily conspicuous.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla upp- värmning eller kylning medelst en ljusabsorbator som är billig att införskaffa och installera samtidigt som den kan drivas utan till- försel av elenergi. Ett annat syfte är att ge ljusabsorbatorn en sådan konstruktion så att den smälter väl in mot en omgivande miljö.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide heating or cooling by means of a light absorber which is inexpensive to obtain and install at the same time as it can be operated without a supply of electrical energy. Another purpose is to give the light absorber such a construction so that it blends well into a surrounding environment.

Detta syfte uppnås med ljusabsorbatorn av det inledningsvis nämnda slaget, vilken kännetecknas av att den innefattar ett på avstånd från det yttre skiktet anordnat inre materialskikt som in- nefattar ett material med strålningsabsorberande egenskaper och vilket inre materialskikt utgör åtminstone en begränsnings- yta hos nämnda utrymme och medel som är inrättade att medge en självcirkulation av ett gasformigt första medium genom nämnda utrymme. l samband med infallande solstrålning kan ett sådant strålningsabsorberande inre materialskikt erhålla en hög temperatur. Det gasformiga första mediet, som med fördel är luft, erhåller när det kommer i kontakt med det inre material- skiktet i utrymmet en förhöjd temperatur. Denna uppvärmda luft tillförs med fördel en lokal eller en plats som har ett uppvärm- ningsbehov. Luften erhåller här en direkt uppvärmning och ett rörsystem med ett värmetransporterande vätskeformigt medium kan uteslutas. Därmed elimineras även risken för vätskeläckage.This object is achieved with the light absorber of the kind mentioned in the introduction, which is characterized in that it comprises an inner material layer arranged at a distance from the outer layer which comprises a material with radiation-absorbing properties and which inner material layer constitutes at least one limiting surface of said space and means arranged to allow a self-circulation of a gaseous first medium through said space. In connection with incident solar radiation, such a radiation-absorbing inner material layer can obtain a high temperature. The gaseous first medium, which is advantageously air, acquires an elevated temperature when it comes into contact with the inner material layer in the space. This heated air is advantageously supplied to a room or a place that has a heating need. The air here receives a direct heating and a pipe system with a heat-transporting liquid medium can be excluded. This also eliminates the risk of liquid leakage.

Genom att ljusabsorbatorn innefattar medel för självcirkulation av det gasformiga mediet behövs således inte heller någon me- dietransportör såsom en fläkt eller pump. Driftkostnaderna för ljusabsorbatorn blir därmed obefintliga. Då inga rörledningar be- höver anordnas i utrymmet kan ljusabsorbatorn göras tämligen tunn. Det gör att den kan lättare kan anpassas till den omgivan- 10 15 20 25 30 35 517 373 de miljön. Ljusabsorbatorns yta kan förse med ett dekorativt ut- seende och/eller en struktur för att påminna om en traditionell fasad.Because the light absorber comprises means for self-circulation of the gaseous medium, no media conveyor such as a fan or pump is thus needed either. The operating costs for the light absorber thus become non-existent. As no pipelines need to be arranged in the space, the light absorber can be made rather thin. This means that it can be more easily adapted to the surrounding environment. The surface of the light absorber can have a decorative appearance and / or structure to resemble a traditional façade.

Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar nämnda medel ett element som är inrättat att avdela utrymmet i åtminstone ett första delutrymme som innefattar en första öppning och ett andra delutrymme som innefattar en andra öppningen så att passage av det gasformiga mediet mel- lan nämnda första och andra delutrymmen endast kan ske på en lägre nivà i utrymmet än de båda första och andra öppningarnas nivåer. Det befintliga gasformiga mediet i utrymmet värms upp, av den infallande solstrålningen genom det första materialskik- tet, till en högre temperatur än den luften som är anordnad i den lokal eller dylikt som avses att värmas upp. Den infallande sol- strålningen ger ofrånkomligt en inte exakt lika hög lufttemperatur i de det första och andra delutrymmena. Den värmda luften i re- spektive första och andra delutrymme erhåller i och med upp- värmningen en lägre densitet och luften i respektive delutrymme strävar efter att stiga uppåt. I det delutrymme som uppvisar den högre lufttemperaturen erhålls ett luftflöde uppåt. Denna upp- värmda luft leds ut genom den i delutrymmet anordnade öpp- ningen. Härigenom erhålls ett undertryck i utrymmets nedre parti och luft sugs från delutrymmet med den något lägre lufttempe- raturen över till delutrymmet med den något högre temperatu- ren. Härigenom sugs luft med en lägre temperatur in genom öppningen i delutrymme med den något lägre lufttemperaturen.According to a preferred embodiment of the present invention, said means comprise an element arranged to divide the space into at least a first sub-space comprising a first opening and a second sub-space comprising a second opening so that passage of the gaseous medium between said first and other sub-spaces can only take place at a lower level in the space than the levels of the first two and the second openings. The existing gaseous medium in the space is heated, by the incident solar radiation through the first layer of material, to a higher temperature than the air which is arranged in the room or the like which is intended to be heated. The incident solar radiation inevitably gives a not exactly as high air temperature in the first and second sub-spaces. The heated air in the first and second subspaces, respectively, acquires a lower density with the heating and the air in each subspace tends to rise upwards. In the sub-space which exhibits the higher air temperature, an upward air flow is obtained. This heated air is led out through the opening arranged in the subspace. As a result, a negative pressure is obtained in the lower part of the space and air is sucked from the subspace with the slightly lower air temperature over to the subspace with the slightly higher temperature. As a result, air with a lower temperature is sucked in through the opening in the subspace with the slightly lower air temperature.

Denna skillnad i lufttemperatur mellan delutrymmena ökar i sin tur självdraget. Med fördel är de första och andra öppningarna är anordnade på en väsentligen högsta höjdnivå i respektive första och andra delutrymme. Därmed kan den luft som har den högsta temperaturen i det delutrymmet som har den högsta lufttemperaturen ledas ut genom öppningen för att användas i uppvärmningssyfte. Med en sådan placering av öppningarna förhindras att den luft som har den högsta temperaturen blir stillastående i respektive delutrymmes högst belägna parti. Den 10 15 20 25 30 35 517 373 här beskrivna självcirkulationen startar således automatisk när luften i utrymmet värms upp av infallande solstrålar och den av- stannar automatiskt när ingen solstrålning tillförs.This difference in air temperature between the subspaces in turn increases naturally. Advantageously, the first and second openings are arranged at a substantially highest height level in the first and second subspaces, respectively. Thus, the air having the highest temperature in the sub-space having the highest air temperature can be led out through the opening for use in heating purposes. With such a location of the openings, the air with the highest temperature is prevented from becoming stationary in the highest part of each sub-space. The self-circulation described here thus starts automatically when the air in the space is heated by incident sun rays and it stops automatically when no solar radiation is applied.

Enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande upp- finning är nämnda yttre och inre materialskikt väsentligen pa- rallellt anordnade. Därmed kan ljusabsorbatorn göras tämligen' tunn. Enligt en första utföringsform begränsas nämnda utrymme av en yta hos det inre materialskiktet som är vänd mot det första materialskiktet. Det cirkulerande gasformiga mediet cirkuleras här i ett utrymme mellan det yttre materialskiktet och det inre materialskiktet. Ljusabsorbatorn kan här göras mycket tunn. En- ligt en andra utföringsform begränsas nämnda utrymme av en yta hos det inre materialskiktet som är vänd från det första ma- terialskiktet. Det cirkulerande gasformiga mediet cirkuleras här i ett utrymme som är beläget bakom det inre materialskiktet. Det andra utrymmet som här bildas mellan det yttre materialskiktet och det inre materialskiktet innefattar med fördel luft eller vacu- um. Ett sådant andra utrymme utgör en isolering mellan det vid drift av ljusabsorbatorn kalla yttre materialskiktet och det varma inre materialskiktet. En annan fördel med denna utföringsform är att det cirkulerande gasformiga mediet inte kommer i kontakt med det yttre materialskiktet. En sådan kontakt medför i regel en nedsmutsning av det transparenta yttre materialskiktets inre yta. En sådan nedsmutsning förhindrar solstrålarna att passera genom det yttre materialskiktets och därmed även ljusabsorba- torns kapacitet. Den inre ytan hos det yttre materialskiktet behö- ver således här endast i undantagsfall rengöras.According to another preferred embodiment of the present invention, said outer and inner material layers are arranged substantially parallel. Thus, the light absorber can be made rather thin. According to a first embodiment, said space is limited by a surface of the inner material layer facing the first material layer. The circulating gaseous medium is circulated here in a space between the outer material layer and the inner material layer. The light absorber can be made very thin here. According to a second embodiment, said space is limited by a surface of the inner material layer facing away from the first material layer. The circulating gaseous medium is circulated here in a space located behind the inner material layer. The second space formed here between the outer material layer and the inner material layer advantageously comprises air or vacuum. Such a second space constitutes an insulation between the outer material layer cold during operation of the light absorber and the warm inner material layer. Another advantage of this embodiment is that the circulating gaseous medium does not come into contact with the outer material layer. Such a contact usually results in soiling of the inner surface of the transparent outer material layer. Such soiling prevents the sun's rays from passing through the capacity of the outer material layer and thus also the light absorber. The inner surface of the outer material layer thus only needs to be cleaned here in exceptional cases.

Enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande upp- finning innefattar ljusabsorbatorn organ för att medge reglering av det gasformiga medieflödet genom åtminstone en av nämnda första och andra öppningar. För att medge reglering av luftflödet genom nämnda utrymme i ljusabsorbatorn är det lämpligt att ett organ, exempelvis, i form av ett luftspjäll anordnas i en kanal eller dylikt som leder till en av nämnda öppningar. Tillförseln av 10 15 20 25 30 35 517 373 varmluft kan därmed regleras eller helt stoppas då inget upp- värmningsbehov föreligger. Ett sådant spjäll kan även regleras automatiskt i beroende av lufttemperatur i, exempelvis, den lokal som ska värmas. En ljusmätare kan användas för att styra nämnda organs öppningsgrad för att medge styrning av medie- strömmen genom ljusabsorbatorn. Ett rörformigt anslutningsdon kan vara anordnat för tillförsel av uppvärmd luft till en lokal som har ett uppvärmningsbehov. Ett sådant anslutningsdon är före- trädesvis krökt, exempelvis, 90° uppåt så att en ”skorstenseffekt” erhålls med ett ökande självdrag som följd.According to another preferred embodiment of the present invention, the light absorber comprises means for allowing control of the gaseous media flow through at least one of said first and second openings. In order to allow regulation of the air flow through said space in the light absorber, it is suitable that a means, for example, in the form of an air damper, is arranged in a duct or the like which leads to one of said openings. The supply of 10 15 20 25 30 35 517 373 hot air can thus be regulated or completely stopped when there is no need for heating. Such a damper can also be regulated automatically depending on the air temperature in, for example, the room to be heated. A light meter can be used to control the degree of opening of said means to allow control of the media flow through the light absorber. A tubular connector may be provided for supplying heated air to a room which has a heating need. Such a connector is preferably curved, for example, 90 ° upwards so that a “chimney effect” is obtained with an increasing natural draft as a result.

Enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande upp- finning innefattar nämnda andra skikt en metallplåt med en svart yta. metallplåtar erhåller i regel en hög temperatur när de ut- sätts för solljus. Sådana strålningsabsorberande plåtar har såle- des en hög strålningsabsorptionsförmåga och en låg värme- emissionsförmåga. För ett metallmaterial med en svartfärgad yta blir dessa egenskaper optimala. Eventuell kan andra färgade ytor användas hos det inre materialskiktet och även andra mate- rial än metaller kan användas.According to another preferred embodiment of the present invention, said second layer comprises a metal plate with a black surface. metal sheets generally receive a high temperature when exposed to sunlight. Such radiation-absorbing plates thus have a high radiation-absorbing capacity and a low heat-emitting capacity. For a metal material with a black surface, these properties are optimal. Optionally, other colored surfaces can be used with the inner material layer and also materials other than metals can be used.

Enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande upp- finning innefattar nämnda andra skikt invändiga kanaler som är inrättade att genomströmmas av ett andra medium. Varma dagar när en uppvärmning av luften i en lokal inte är önskvärd kan ett sådant modifierat andra materialskikt utnyttjas för att värma upp ett andra medium. Ett sådant andra medium kan vara vatten som är inrättat att värmas och användas som tappvarmvatten.According to another preferred embodiment of the present invention, said second layer comprises internal channels which are arranged to be flowed through by a second medium. Hot days when heating the air in a room is not desirable, such a modified second layer of material can be used to heat a second medium. Such a second medium may be water which is arranged to be heated and used as domestic hot water.

Ett vätskeformigt medium behöver nödvändigtvis inte en kon- ventionell pump för att cirkuleras utan kan förses med en trans- portanordning som ger en självcirkulation av mediet. Alternativt kan ett sådant andra medium även vara inrättat att cirkuleras i ett område under markytan så att det kyls och attmediet avger denna kyla i det andra materialskikt. Genom att leda det andra mediet ned i, exempelvis, ett borrhål i marken erhåller det en relativt låg temperatur. Denna låga medietemperatur överförs till 10 15 20 25 30 35 517 375 det andra materialskiktet som kyler den luft som självcirkulerar i Ijusabsorbatorns utrymme. Varma sommardagar kan därför en komfortkylning av luften erhållas i samma lokal som annars värms upp av ljusabsorbatorn. Samtidigt erhålls lagring av vär- me i ett sådant borrhàl som kan utnyttjas som värmekälla för en värmepump. Med fördel innefattar det gasformiga mediet luft och nämnda utrymme innefattar åtminstone en öppning som medger kommunikation med luft utanför ljusabsorbatorn. Här uppstår möjligheten att ljusabsorbatorn genom den uppkomna självcirkulationen av luft kan utnyttjas som en frånluftsanord- ning. I detta fall skapas ett för huset nyttigt undertryck. Alterna- tivt kan ljusabsorbatorn användas som en tilluftsanordning, vil- ket kan skapa en renare luftmiljö, exempelvis, i hus med höga radonhalter.A liquid medium does not necessarily need a conventional pump to be circulated but can be provided with a transport device which provides a self-circulation of the medium. Alternatively, such a second medium may also be arranged to be circulated in an area below the ground surface so that it cools and the medium emits this cooling in the second layer of material. By leading the second medium down into, for example, a borehole in the ground, it obtains a relatively low temperature. This low medium temperature is transferred to the second layer of material which cools the air which self-circulates in the space of the light absorber. On hot summer days, a comfort cooling of the air can therefore be obtained in the same room that is otherwise heated by the light absorber. At the same time, storage of heat is obtained in such a borehole that can be used as a heat source for a heat pump. Advantageously, the gaseous medium comprises air and said space comprises at least one opening which allows communication with air outside the light absorber. Here arises the possibility that the light absorber through the resulting self-circulation of air can be used as an exhaust air device. In this case, a negative pressure is created for the house. Alternatively, the light absorber can be used as a supply air device, which can create a cleaner air environment, for example, in houses with high radon levels.

Enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande upp- finning är ljusabsorbatorn inrättad att appliceras på en utvändig yta hos en byggnad. Här kan luften i byggnaden medelst korta luftkanaler ledas till och från ljusabsorbatorn. Genom sin tunna konstruktion kan Ijusabsorbator anordnas så att dess yttre mate- rialskikt hamnar på en motsvarande nivå som byggnadens yttre materialskikt. Härigenom kan ljusabsorbatorn med lämplig to- ning av det yttre eller inre materialskiktet fås att smälta in vä- sentligen helt mot byggnadens yttre yta och färg. Ljusabsorba- torn kan vara applicerbar på en väggyta hos byggnaden. En så- dan väggyta är med fördel vänd mot söder. Med en lämplig kon- struktion av ljusabsorbatorn kan den påminna om en fönsterkon- struktion eller en del av väggfasaden. Alternativt kan ljusabsor- batorn vara applicerbar på en takyta hos byggnaden. l detta fall kan Ijusabsorbatorns anordnas så att det yttre materialskikt lig- ger i höjd med det yttre takmaterialet. Ljusabsorbatorns yttre materialskiktet kan här innefatta en form som motsvarar formen hos takpannor. Enligt ett ytterligare alternativ kan ljusabsorba- torn innefattas i en ytterdörr hos byggnaden. Ljusabsorbatorn erhåller därmed en relativt enkel montering. 10 15 20 25 30 35 517 373 Enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande upp- finning innefattar det inre materialskiktet åtminstone ett element som är inrättat att alstra elektrisk energi. Sådana element kan vara solceller. Solcellerna erhåller här en önskad kylning genom det självcirkulerande gasformiga första mediet.According to another preferred embodiment of the present invention, the light absorber is arranged to be applied to an external surface of a building. Here, the air in the building can be led to and from the light absorber by means of short air ducts. Due to its thin construction, a light absorber can be arranged so that its outer material layer ends up at a corresponding level as the building's outer material layer. In this way, the light absorber with a suitable tinting of the outer or inner material layer can be made to blend in completely completely against the outer surface and color of the building. The light absorber can be applicable to a wall surface of the building. Such a wall surface is advantageously facing south. With a suitable construction of the light absorber, it can resemble a window construction or part of the wall facade. Alternatively, the light absorber may be applicable to a roof surface of the building. In this case, the light absorber can be arranged so that the outer material layer is flush with the outer roof material. The outer material layer of the light absorber may here comprise a shape which corresponds to the shape of roof tiles. According to a further alternative, the light absorber can be included in an exterior door of the building. The light absorber thus obtains a relatively simple installation. According to another preferred embodiment of the present invention, the inner material layer comprises at least one element which is arranged to generate electrical energy. Such elements may be solar cells. The solar cells here obtain a desired cooling through the self-circulating gaseous first medium.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA l det följande beskrivs såsom exempel föredragna utföringsfor- mer av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig 1 visar en ljusabsorbator enligt en första utföringsform, Fig 2 visar ljusabsorbatorn i Fig 1 sedd från sidan, Fig 3 visar en ljusabsorbator enligt en andra utföringsform, Fig 4 visar ljusabsorbator i Fig 3 sedd från sidan och, Fig 5 visar ett inre materialskikt enligt en andra utföringsform.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the following, exemplary preferred embodiments of the invention are described with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a light absorber according to a first embodiment, Fig. 2 shows the light absorber in Fig. 1 seen from the side, Fig. 3 shows a light absorber according to a second embodiment, Fig. 4 shows a light absorber in Fig. 3 seen from the side and, Fig. 5 shows an inner material layer according to a second embodiment.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMER AV FÖRELIGGANDE UPPFINNING I Fig 1 och 2 visas en ljusabsorbator 1 enligt en första utfö- ringsform av föreliggande uppfinning. Ljusabsorbatorn 1 inne- fattar ett yttre materialskikt av ett ljusgenomsläppligt material här exemplifierad som en glasskiva 2. Glasskivan 2 är fäst i en ramkonstruktion 3 som sträcker sig runt glasskivans kanter.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE PRESENT INVENTION Figures 1 and 2 show a light absorber 1 according to a first embodiment of the present invention. The light absorber 1 comprises an outer material layer of a light-transmissive material here exemplified as a glass sheet 2. The glass sheet 2 is fixed in a frame construction 3 which extends around the edges of the glass sheet.

Ramkonstruktionen 3 ger ljusabsorbatorn en ládliknande form.The frame construction 3 gives the light absorber a sound-like shape.

Ljusabsorbatorn 1 innefattar här ett inre materialskikt i form av en den strålningsabsorberande plåt 4 med en svart yta. En så- dan svart strålningsabsorberande plåt 4 har goda strålningsab- sorberande egenskaper och den erhåller därför en hög tempe- ratur när den utsätts för solstrålning. 4. Det inre materialskiktet Glasskivan 2 och den strålningsabsorberande plåten 4 är vä- sentligen parallellt anordnade. Mellan glasskivan 2 och den 10 15 20 25 30 35 517 573 strålningsabsorberande plåten 4 bildas ett väsentligen slutet ut- rymme 5. I utrymmet är ett långsträckt element 6 anordnat som är inrättat att avdela utrymmet 5 i ett första delutrymme 7 och ett andra delutrymme 8. Det långsträckta elementet 6 har en sträckning mellan en övre ände 6a som anligget tätt mot en övre kantyta hos utrymmet 5 och en nedre ände 6b som är belägen på ett avstånd från en nedre kantyta 6b hos det långsträckta elementet 6. Det långsträckta elementet 6 har även en sträck- ning mellan glasskivan 2 och den strålningsabsorberande plåten 4 så att luft endast kan passera mellan det första 7 och andra 8 delutrymmet nedanför det långsträckta elementets 6 nedre ände.The light absorber 1 here comprises an inner material layer in the form of a radiation-absorbing plate 4 with a black surface. Such a black radiation-absorbing plate 4 has good radiation-absorbing properties and it therefore obtains a high temperature when it is exposed to solar radiation. 4. The inner material layer The glass plate 2 and the radiation-absorbing plate 4 are arranged substantially in parallel. Between the glass sheet 2 and the radiation-absorbing plate 4 a substantially closed space 5 is formed. In the space an elongate element 6 is arranged which is arranged to divide the space 5 into a first sub-space 7 and a second sub-space 8. The elongate member 6 has a stretch between an upper end 6a which abuts closely against an upper edge surface of the space 5 and a lower end 6b which is located at a distance from a lower edge surface 6b of the elongate member 6. The elongate member 6 has also a stretch between the glass sheet 2 and the radiation-absorbing plate 4 so that air can only pass between the first 7 and second 8 sub-spaces below the lower end of the elongate element 6.

Det första delutrymmet 7 innefattar en första öppning 9 vid ett övre parti och det andra delutrymme 8 innefattar en andra öpp- ningen 10 vid ett övre parti. Ljusabsorbatorn 1 är här fäst mot en vägg 11 hos en byggnad. Ljusabsorbatorn 1 appliceras så att de första 9 och andra 10 öppningarna blir belägna på samma höjd- nivå. Genom väggen sträcker sig två passager 12 som mynnar i respektive första och andra öppning 9, 10 , av vilka en visas i Fig 2. Passagerna 12 medger passage av luft mellan byggnaden och utrymmet 5. Ett organ i form av ett luftspjäll 13 är anordnat för att medge reglering av luftflödet genom åtminstone en av nämnda passager 12. En smal luftpassage 14 är anordnad vid ett nedre parti hos ljusabsorbatorn 1 för att utjämna tryckskillna- der mellan luften i utrymmet 5 och omgivande luft. Ljusabsor- batorns utrymme 5 innefattar även tre öppningar som medger förbindelse med omgivande luft utvändigt ljusabsorbatorn 1. En ventil 15, 16 och 17 är anordnad för respektive öppning så att det är möjligt att reglera öppningarna mellan ett öppet och ett stängt läge.The first sub-space 7 comprises a first opening 9 at an upper portion and the second sub-space 8 comprises a second opening 10 at an upper portion. The light absorber 1 is here attached to a wall 11 of a building. The light absorber 1 is applied so that the first 9 and second 10 openings are located at the same height level. Extending through the wall are two passages 12 which open into respective first and second openings 9, 10, one of which is shown in Fig. 2. The passages 12 allow the passage of air between the building and the space 5. A means in the form of an air damper 13 is provided for to allow control of the air flow through at least one of said passages 12. A narrow air passage 14 is arranged at a lower portion of the light absorber 1 to equalize pressure differences between the air in the space 5 and ambient air. The space 5 of the light absorber also comprises three openings which allow connection with ambient air outside the light absorber 1. A valve 15, 16 and 17 is arranged for each opening so that it is possible to regulate the openings between an open and a closed position.

Då solen belyser ljusabsorbatorn 1 passerar solstrålningen ge- nom den transparenta glasskivan 2 och den strålningsabsorbe- rande plåten 4 värms upp. Den strålningsabsorberande plåten 4 värmer i sin tur upp den anliggande luften i utrymmet 5. I något av det första 7 eller andra 8 delutrymmet erhåller luften ovillkor- ligen en något högre Iufttemperatur. När luften i utrymmet 5 er- 10 15 20 25 30 35 517 375 håller en högre temperatur än i byggnaden strömmar den värm- da luften från det delutrymme 7, 8, som har den något högre lufttemperaturen, uppåt och ut genom delutrymmets 7, 8 öpp- ning 9, 10. Genom förekomsten av den smala luftpassagen 14 förhindras att ett alltför högt lufttryck erhålls i utrymmet 5 innan självcirkulationen av luft genom utrymmet 5 startar. Om, exem- pelvis, lufttemperaturen inledningsvis är något högre i det andra delutrymmet 8 än i det första delutrymmet 7 stiger den upp- värmda luften i det andra delutrymmet 8 uppåt och ut genom öppningen 10. Detta luftflöde leder till att luften i det första del- utrymmet 7 sugs nedåt. Luften från det först delutrymmet 7 sugs, via passagen mellan det långsträckta elementets nedre ände 6b och utrymmets nedre kantyta, till det andra delutrymmet 8. Genom att luften i det första utrymmet 7 sugs nedåt sugs samtidigt luft in genom öppningen 9 från byggnaden. Eftersom den insugna luften från byggnaden har en lägre temperatur än luften i det andra delutrymmet 8 uppstår en temperaturskillnad mellan luften i det första och andra delutrymmena 7, 8. Denna temperaturskillnad leder till en självcirkulation av luften genom utrymmet 5 mellan öppningarna 9, 10 när ljusabsorbatorn utsätts för solstrålning. Varma dagar när ingen uppvärmning önskas av luften i byggnaden kan ventilen 15 öppnas samtidigt som luft- spjället 13 stängs för öppningen 10 i det andra delutrymmet 8.When the sun illuminates the light absorber 1, the solar radiation passes through the transparent glass sheet 2 and the radiation-absorbing plate 4 is heated. The radiation-absorbing plate 4 in turn heats the adjacent air in the space 5. In one of the first 7 or second 8 sub-spaces, the air necessarily obtains a slightly higher air temperature. When the air in the space 5 reaches a higher temperature than in the building, the heated air flows from the sub-space 7, 8, which has the slightly higher air temperature, upwards and out through the sub-space 7, 8. opening 9, 10. Due to the presence of the narrow air passage 14 it is prevented that an excessive air pressure is obtained in the space 5 before the self-circulation of air through the space 5 starts. If, for example, the air temperature is initially slightly higher in the second subspace 8 than in the first subspace 7, the heated air in the second subspace 8 rises upwards and out through the opening 10. This air flow leads to the air in the first part the space 7 is sucked downwards. The air from the first sub-space 7 is sucked, via the passage between the lower end 6b of the elongate element and the lower edge surface of the space, to the second sub-space 8. By sucking the air in the first space 7 downwards, air is sucked in through the opening 9 from the building. Since the intake air from the building has a lower temperature than the air in the second subspace 8, a temperature difference arises between the air in the first and second subspaces 7, 8. This temperature difference leads to a self-circulation of the air through the space 5 between the openings 9, 10 when the light absorber exposed to solar radiation. On hot days when no heating of the air in the building is desired, the valve 15 can be opened at the same time as the air damper 13 is closed for the opening 10 in the second sub-space 8.

Härigenom erhålls ett luftflöde från byggnaden, via luftkanalen 12, den första öppningen 9, det första delutrymmet 7 och det andra delutrymmet 8, innan den värmda luften leds ut genom den öppna ventilen 15 i ljusabsorbatorn 1. I detta fall utnyttjas ljusabsorbatorn 1 för att ge ett frånluftsflöde. En alternativ ven- tilation kan erhållas genom ljusabsorbatorn 1 om ventilerna 16 och 17 istället öppnas och ventilen 15 stängs. Då infallande sol- strålning värmer luften i utrymmet 5 stiger luften i utrymmet uppåt och ut genom öppningarna 9, 10 och till byggnaden. Luft sugs härvid in utifrån via ventilerna 16, 17 till utrymmet 5. Hår utnyttjas ljusabsorbatorn 1 för att ge ett tilluftsflöde till byggna- den. Då solstrålningen upphör sjunker även lufttemperaturen i utrymmet 5. Skillnaden i temperatur mellan luften i utrymmet 5 10 15 20 25 30 35 517 373 10 och luften i byggnaden minskar. Det leder till att temperaturskill- naden mellan luften i de första 7 och andra 8 delutrymmena minskar tills självcirkulationen av luft i ljusabsorbatorns utrymme 5 upphör. Luftspjället 13 bör då stängas för att säkerställa så att ingen luft cirkuleras genom utrymmet 5. l Fig 3 till 5 visas en ljusabsorbator enligt en andra utförings- form. Denna utföringsform skiljer sig från den ovan visade ge- nom att utrymmet 5 för cirkulation av luft här är beläget bakom den strålningsabsorberande plåten 4. Den cirkulerande luften kommer här således i kontakt med den yta hos den strålnings- absorberande plåten 4, vilken är vänd från glasskivan 2. Ett andra utrymme 18 bildas här mellan glasskivan 2 och den strål- ningsabsorberande plåten 4. Det andra utrymmet 18 tjänar här som ett värmeisolerande skikt mellan glasskivan 2 och den strålningsabsorberande plåten 4. Det andra utrymmet 18 inne- håller företrädesvis luft men det kan även innehålla någon an- nan typ av gas eller ett vacuum. Ljusabsorbatorn innefattar en smal luftpassage 14. Med en sådan luftpassage 14 erhålls en tryckutjämning mellan luften i utrymmet 18 och omgivande luft.As a result, an air flow is obtained from the building, via the air duct 12, the first opening 9, the first subspace 7 and the second subspace 8, before the heated air is led out through the open valve 15 in the light absorber 1. In this case the light absorber 1 is used to provide an exhaust air flow. An alternative ventilation can be obtained through the light absorber 1 if the valves 16 and 17 are instead opened and the valve 15 closed. When incident solar radiation heats the air in the space 5, the air in the space rises upwards and out through the openings 9, 10 and to the building. In this case, air is sucked in from the outside via the valves 16, 17 to the space 5. The light absorber 1 is used to provide a supply air flow to the building. When the solar radiation ceases, the air temperature in the room 5 also drops. The difference in temperature between the air in the room 5 10 15 20 25 30 35 517 373 10 and the air in the building decreases. As a result, the temperature difference between the air in the first 7 and second 8 sub-spaces decreases until the self-circulation of air in the space 5 of the light absorber ceases. The air damper 13 should then be closed to ensure that no air is circulated through the space 5. Figures 3 to 5 show a light absorber according to a second embodiment. This embodiment differs from the one shown above in that the space 5 for circulating air here is located behind the radiation-absorbing plate 4. The circulating air here thus comes into contact with the surface of the radiation-absorbing plate 4, which is turned from the glass sheet 2. A second space 18 is formed here between the glass sheet 2 and the radiation-absorbing plate 4. The second space 18 here serves as a heat-insulating layer between the glass sheet 2 and the radiation-absorbing plate 4. The second space 18 preferably contains air, but the may also contain another type of gas or a vacuum. The light absorber comprises a narrow air passage 14. With such an air passage 14 a pressure equalization is obtained between the air in the space 18 and the ambient air.

En fördel med att anordna utrymmet 5 för luftcirkulation innanför den strålningsabsorberande plåten 4 är att den cirkulerande luften här inte kommer i kontakt med glasskivan 2. Därmed för- hindras nedsmutsning av glasskivans 2 inre yta. En sådan ned- smutsning skulle innebära att glasskivan 2 måste rengöras in- vändigt regelbundet eftersom en smutsbeläggning nedsätter glasskivans 2 transparenta egenskaper och därmed ljusabsor- batorns 1 kapacitet. Ljusabsorbatorns 1 strålningsabsorberande plåt 2 innefattar i denna utföringsform även invändiga kanaler 19, se härvid Fig 5, som visar ett parti av en sådan strålnings- absorberande plåt 2. Dessa kanaler 19 är inrättade att leda ett andra medium som kan vara en vätska eller en gas. I denna ut- föringsform är en tredje öppning 20 anordnad vid ett nedre parti i utrymmet 5. En luftkanal 21 som mynnar i öppningen 20 sträcker sig genom väggen 11. Luftkanalen 21 medge ett luftflö- 10 15 20 25 30 35 517 373 11 de mellan utrymmet 5 och byggnaden. Ett luftspjäll 22 är anord- nat för att öppna och stänga Iuftkanalen 21.An advantage of arranging the space 5 for air circulation inside the radiation-absorbing plate 4 is that the circulating air here does not come into contact with the glass sheet 2. Thus, soiling of the inner surface of the glass sheet 2 is prevented. Such soiling would mean that the glass plate 2 must be cleaned internally regularly, since a dirt coating reduces the transparent properties of the glass plate 2 and thus the capacity of the light absorber 1. The radiation absorbing plate 2 of the light absorber 1 in this embodiment also comprises internal channels 19, see here Fig. 5, which shows a portion of such a radiation absorbing plate 2. These channels 19 are arranged to conduct a second medium which may be a liquid or a gas. . In this embodiment, a third opening 20 is provided at a lower portion of the space 5. An air duct 21 opening into the opening 20 extends through the wall 11. The air duct 21 allows an air flow between the spaces. space 5 and the building. An air damper 22 is provided for opening and closing the air duct 21.

Den i Fig 3 till 5 visade andra utföringsformen fungerar på sam- ma sätt som den i Fig 1 och 2 visade första utföringsformen av- seende ett basutförande med en självcirkulation av luften genom utrymmet 5 och uppvärmningen av luften i byggnaden. När ett uppvärmningsbehov inte föreligger i byggnaden stängs luft- spjället 13 och ett andra medium i form av, exempelvis, vatten kan cirkuleras genom kanalerna 19 i den strålningsabsorberan- de plåten 4. Den strålningsabsorberande plåten 4 värmer upp det cirkulerande vattnet i kanalerna 19 till en temperatur så att vattnet kan användas som tappvarmvatten. Alternativt kan det andra mediet som cirkuleras i den strålningsabsorberande plå- tens 4 kanaler 19 vara inrättat att varma dagar tillföra komfort- kyla till luften i byggnaden. Ett sådant andra medium kan vara inrättat att cirkuleras mellan den strålningsabsorberande skiktet 4 och ett borrhål beläget i markytan. Det andra mediet kyls ned under cirkulationen i borrhålet varefter det kylda mediet kyler den strålningsabsorberande plåten 4 som i sin tur kyler luften som självcirkulerar i utrymmet 5. Den tredje öppningen 20 är i detta fall öppen. Luften i utrymmet 5 kyls i kontakt med den strålningsabsorberande plåten 4. Den kylda luften sjunker nedåt i utrymmet 5 och leds via den tredje öppningen 20 och Iuftkana- len 21 till byggnaden. Samtidigt sugs ny luft in i utrymmet 5 från byggnaden via öppningarna 9, 10. Med en sådan konstruktion kan kylning av luften i byggnaden erhållas varma dagar. l sam- band med en sådan process laddas värme ned i borrhålet. Den- na värme i borrhålet kan tillvaratas, medelst en värmepump, när ett uppvärmningsbehov av byggnaden föreligger.The second embodiment shown in Figs. 3 to 5 functions in the same way as the first embodiment shown in Figs. 1 and 2 regarding a basic embodiment with a self-circulation of the air through the space 5 and the heating of the air in the building. When there is no need for heating in the building, the air damper 13 and a second medium in the form of, for example, water can be circulated through the channels 19 in the radiation-absorbing plate 4. The radiation-absorbing plate 4 heats the circulating water in the channels 19 to a temperature so that the water can be used as hot water. Alternatively, the second medium circulated in the channels 19 of the radiation absorbing plate 4 may be arranged to supply comfort cooling to the air in the building on hot days. Such a second medium may be arranged to be circulated between the radiation-absorbing layer 4 and a borehole located in the ground surface. The second medium is cooled down during the circulation in the borehole, after which the cooled medium cools the radiation-absorbing plate 4, which in turn cools the air which circulates itself in the space 5. The third opening 20 is in this case open. The air in the space 5 is cooled in contact with the radiation-absorbing plate 4. The cooled air sinks downwards in the space 5 and is led via the third opening 20 and the air duct 21 to the building. At the same time, new air is sucked into the space 5 from the building via the openings 9, 10. With such a construction, cooling of the air in the building can be obtained on hot days. In connection with such a process, heat is charged into the borehole. This heat in the borehole can be utilized, by means of a heat pump, when there is a need for heating of the building.

Det yttre materialskiktet 2 innefattar med fördel en form som överensstämmer med byggnadens yttre materialskikt. Genom att sänka ned ljusabsorbatorn i ett tak eller i en vägg hos en bygg- nad kan ljusabsorbatorns yttre materialskikt anordnas på vä- sentligen samma nivå som tak eller väggmaterialets yttre yta. 10 15 517 375 12 Härigenom kan ljusabsorbatorn 1 fås att smälta in nästan helt mot byggnaden. Det yttre materialskiktet 2 kan , exempelvis, förses med texturerat glas som liknar traditionella fasad eller takkonstruktioner. Takmonterade ljusabsorbatorer kan förses med en transparent yta utformad som taktegel eller annan tak- beläggning. Härmed kan hela tak och fasader användas som lju- sabsorbatorer. Ljusabsorbatorn kan även anordnas i en ytter- dörr. Ljusabsorbatorn erhåller därmed en mycket enkel monte- ring på en befintlig byggnad.The outer material layer 2 advantageously comprises a shape which corresponds to the outer material layer of the building. By immersing the light absorber in a roof or in a wall of a building, the outer material layer of the light absorber can be arranged at substantially the same level as the roof or the outer surface of the wall material. 10 15 517 375 12 In this way, the light absorber 1 can be made to blend in almost completely against the building. The outer material layer 2 can, for example, be provided with textured glass that resembles traditional facades or roof constructions. Ceiling-mounted light absorbers can be provided with a transparent surface designed as a roof tile or other roofing. With this, entire roofs and facades can be used as light absorbers. The light absorber can also be arranged in an exterior door. The light absorber thus obtains a very simple installation on an existing building.

Föreliggande uppfinning är på intet sätt begränsad till de ovan på ritningarna beskrivna utföringsformerna utan kan modifieras fritt inom patentkravens ramar. Exempelvis så kan den ljusab- sorbator som visas i Fig 1 och 2 även förses med kanaler 19 i den strålningsabsorberande plåten 4. Eventuellt kan flera lju- sabsorbatorer användas och den alstrade uppvärmda luften kan, exempelvis, samlas i ett centralt utrymme för att användas när ett uppvärmningsbehov föreligger.The present invention is in no way limited to the embodiments described above in the drawings but can be freely modified within the scope of the claims. For example, the light absorber shown in Figs. 1 and 2 may also be provided with channels 19 in the radiation absorbing plate 4. Optionally, several light absorbers may be used and the generated heated air may, for example, be collected in a central space for use when there is a need for heating.

Claims

10 15 20 25 30 35 517 373 13 Patent claims

A light absorber (1) comprising an outer material layer (2) of an at least partially transparent material, a space (5) through which a first medium is arranged to be circulated while heating light radiation passing through the outer material layer (2), an inner material layer (4) arranged at a distance from the outer material layer (2), which comprises a material with radiation-absorbing properties and which inner material layer (4) constitutes at least one limiting surface of said space (5) and means which are arranged to allow a self-circulation of a gaseous first medium through said space (5), characterized in that said means comprises an element (6) arranged to divide the space (5) into at least a first sub-space (7) which comprises a first opening (9) and a second sub-space (8) which comprises a second opening (10) so that passage of the gaseous medium between said first (7) and second (8) sub-spaces can only take place on a lower n level in the space (5) than the levels of the first two (9) and second (10) openings.

Light absorber according to claim 1, characterized in that said element (6) has a stretch between an upper end (6a) which abuts against an upper edge surface of the space (5) and a lower end (6b) which is located on a distance from a lower edge surface of the space (5).

Light absorber according to Claim 1 or 2, characterized in that the first and second openings (9, 10) are arranged at a substantially highest level in the respective first (7) and second (8) subdivisions.

Light absorber according to any one of the preceding claims, characterized in that said outer (2) and inner material layers (4) are arranged substantially parallel. 10 15 20 25 30 35 517 373 14

Light absorber according to claim 4, characterized in that said space (5) is delimited by a surface of the inner material layer (4) which faces the outer material layer (2).

Light absorber according to claim 4, characterized in that said space (5) is limited by a surface of the inner material layer (4) facing away from the outer material layer (2).

Light absorber according to any one of the preceding claims, characterized in that the light absorber comprises means (13) for allowing control of the gaseous media flow through at least one of said first and second openings (9, 10).

Light absorber according to any one of the preceding claims, characterized in that said inner material layer (4) comprises a metal plate with a radiation-absorbing surface.

Light absorber according to any one of the preceding claims, characterized in that said inner material layer (4) comprises internal channels which are arranged to be flowed through by a second medium.

Light absorber according to claim 9, characterized in that said second medium is water which is arranged to be heated and used as domestic hot water.

Light absorber according to claim 9, characterized in that said second medium is arranged to also circulate in an area below the ground surface for cooling and that the medium is arranged to cool the inner material layer (4) and thus the gaseous medium in the space (5) -

Light absorber according to any one of the preceding claims, characterized in that said gaseous medium comprises air and that the space (5) comprises at least one opening (15, 16, 17) which allows communication with air located outside the light absorber (1) - 10 15 20 25 517 375 15

Light absorber according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed to be applied to an external surface of a building.

Light absorber according to claim 13, characterized in that the outer material layer (2) is arranged to at least partially form the outer material layer of the building.

Light absorber according to Claim 13 or 14, characterized in that the light absorber (1) is included in a wall surface of the building.

Light absorber according to 13 or 14, characterized in that the light absorber (1) is included in a roof surface of the building.

Light absorber according to Claim 16, characterized in that the outer material layer (2) of the light absorber (1) comprises an outer shape which corresponds to the shape of an outer roof layer of roof tiles or other roofing.

Light absorber according to 13 or 14, characterized in that the light absorber (1) is included in an exterior door of the building.

Light absorber according to one of the preceding claims, characterized in that the inner material layer (4) comprises at least one element which is arranged to generate electrical energy.