WO1996018858A1 - Wärmeschutz mit passiver solarenergienutzung - Google Patents

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WO1996018858A1
WO1996018858A1 PCT/DE1995/001749 DE9501749W WO9618858A1 WO 1996018858 A1 WO1996018858 A1 WO 1996018858A1 DE 9501749 W DE9501749 W DE 9501749W WO 9618858 A1 WO9618858 A1 WO 9618858A1
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wall
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Gerd Hugo
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    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
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    • E06B9/26—Lamellar or like blinds, e.g. venetian blinds
    • E06B9/38—Other details
    • E06B9/386—Details of lamellae
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
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    • F24S50/80—Arrangements for controlling solar heat collectors for controlling collection or absorption of solar radiation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Definitions

  • the invention relates to thermal protection with passive use of solar energy.
  • Thermal insulation with passive use of solar energy is known as so-called "transparent thermal insulation”.
  • acrylic glass foam or capillary glass mats or glass fiber fleeces are glued as the last layer instead of a plaster on the outer wall of a house and protected from the ingress of rainwater by a visually transparent film.
  • the effect of these mats is as follows.
  • the solar radiation can penetrate through the visually largely transparent material to the actual house wall and is only largely absorbed there and converted into heat.
  • a dark coloring of the wall is particularly advantageous here, so that as large a portion of the solar radiation as possible can be absorbed.
  • Another prerequisite for good efficiency is that a wall should have a relatively good thermal conductivity so that the heat can penetrate, and a high heat capacity so that the largest possible amount of heat can be absorbed.
  • Such a wall will slowly heat up in direct sunlight and slowly release its stored heat inside, even overnight. This means that in the winter months, solar radiation can be converted via the wall into heating that would otherwise have to be applied, for example, by an oil heater in the house.
  • the disadvantage of these systems is the high degree of reflection of the rapillar glass layer or the acrylic foam or the glass fiber fleece. As a result, only a part of the solar energy can penetrate to the actual wall in order to be absorbed there. Part of the solar radiation is reflected by the upper layers.
  • the materials used i.e. capillary glass, acrylic foam and glass fiber fleece, have strong absorption bands in the area of heat radiation from 3 to 200 ⁇ m, and absorb some of the sunlight in the visually transparent insulating material, according to the Kirchhoff rule, the absorbed portion of the material must also be seen can be radiated directly in the form of heat. This part of the solar energy does not reach the wall of the house and cannot contribute to its heating.
  • the object of the invention is to prevent heat losses in construction and at the same time to use existing solar radiation for heating a building without the disadvantages of overheating the building in the transition months and in summer having to be taken up.
  • the invention in the hot summer months a contribution is made to cooling the building, ie to less heating. In the cooler seasons, however, the building can be heated.
  • the invention is also applicable to hollow bodies, such as containers, ships, motor vehicles, in particular with a body.
  • Fig. 1 is a plan view of the front of a
  • FIG. 2 is a partial sectional view of a thermal protection, according to a second embodiment according to the invention.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of a plate which is provided on the front side with a first coating and on the rear side with a second coating
  • Fig. 4 is a cross-sectional view of another plate, which is provided on the front with a first and on the back with a second coating, and
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of an additional plate which is provided with a coating on one side
  • FIG. 6 is a partial sectional view of a thermal protection, according to a further embodiment according to the invention.
  • a plate 1 is shown, which, as shown, is preferably composed of smaller elongated individual plates or lamellae 2 is, which are arranged in a rectangular frame 3 parallel to each other and rotatably mounted about their longitudinal axes.
  • the frame 3 is mounted in front of a house wall 6 so that the slats 2 extend substantially vertically and the frame 3 is at a certain distance from the house wall 6.
  • a horizontal arrangement of the slats 2 is also possible.
  • the distance mentioned is chosen so that the slats 2 can be pivoted about their longitudinal axes by at least 10 degrees, so that the surfaces of the slats 2 facing the house wall 6 can be interchanged. If the axes of rotation run centrally to the slats 2 and these have the same width dimension, then the distance should be slightly larger than half the width dimension of the slats in order to avoid contact with the house wall.
  • the lamellae 2 are coupled to one another via a connecting mechanism, which is only indicated schematically at 17, so that they can be pivoted together.
  • a connecting mechanism which is only indicated schematically at 17, so that they can be pivoted together.
  • either the front 4 or the rear 5 of the slats 2 can either face the wall 6.
  • a drive device such as an electric motor 1B can be provided to actuate the connecting mechanism for pivoting the slats 2 so that the slats are rotated together in the desired direction.
  • the motor 18 can always be controlled via a sensor 19 when the illuminance by the sun has reached a certain value or has exceeded or exceeded it. This makes it possible to have the front side 4 facing outwards during the day and towards the wall 6 at night.
  • a timer 20 can be used, which triggers a swiveling of the slats after sunset and a swiveling back to sunrise at a fixed time.
  • the frame 3 can extend on its four sides up to the house wall. It is also possible to use the side areas to cover between the frame 3 and the house wall 6 with, for example, a plate or board or cover made of a suitable material, such as wood, plastic, a material web, etc.
  • the lamellae have different absorption properties with respect to the spectrum of solar radiation on their first and second main surface.
  • the front side 4 of the slats 2 faces outwards, that is to say away from the house wall, then sunlight falling on the front side 4 of the slats 2 becomes sunlight in accordance with the degree of absorption of the front side 4 of the slat 2 in the area of the solar radiation spectrum from 0.3 to 2.5 ⁇ m is absorbed and converted into heat in the surface of the lamellae 2. With a degree of absorption of 0.85, a typical value for a dark color, 85 / i of the incident sunlight is converted into heat.
  • the lower and the upper spacing area between the frame 3 and the house wall 6 each form a lower and an upper opening 7 and 8, respectively, which are made by means of, for example, a lower and an upper plate 7 '8' or panel are optionally lockable.
  • a lower and an upper plate 7 '8' or panel are optionally lockable.
  • a wind protection plate 13 is attached at a distance of 5 cm in front of the front 4.
  • the wind protection plate 13 is designed as an acrylic glass pane with high transparency in the range of visible light and is exposed to the sun.
  • the side of the acrylic glass plate facing the front side 4 of the plate 1 was provided with a surface coating 14 made of indium tin oxide (FIG.
  • the electrical surface resistance of this indium tin oxide surface coating was 75 ⁇ . A large part of the heat radiation emitted from the front side 4 could therefore be reflected back onto the plate 1.
  • the space between the acrylic glass plate and the plate 1, as well as the space between the plate 1 and the concrete wall 6 were largely protected from wind influences.
  • a metallic bright aluminum plate 1 which was not divided into lamellae and had a thickness dimension of 1 mm, was used. Bare metal surfaces can only radiate heat to a small extent. The emissivity of bright metallic aluminum is less than 0.1.
  • the plate 1 was clamped in a frame 3 and held at a distance of 5 cm from a 20 cm thick concrete wall 6.
  • a dark blue color 12 transparent to infrared radiation was applied to the front side 4 of the bare metal aluminum plate.
  • the emissivity in the range of thermal radiation from 3 to 200 ⁇ m was 0.2 for the front side 4 of the aluminum plate 1 coated with color 12 that is permeable to infrared radiation. Therefore, only 20% of the heat converted from sunlight could be radiated to the outside.
  • the rear side 5 facing the concrete wall 6, as the second main surface, of the aluminum plate 1 was provided with a layer of a white paint 11, whose emissivity in the range of thermal radiation from 3 to 200 ⁇ m was 0.95 and its degree of absorption in the range of solar radiation was below 0.3. Since aluminum is a good heat conductor and the thickness dimension of the plate was only small, the energy absorbed on the front side 4 was radiated to 95 / S on the rear side 5 of the aluminum plate 1 towards the concrete wall.
  • the concrete wall 6 itself was painted with a commercially available white wall paint, the degree of absorption for heat radiation was 0.95. The heat radiated from the back of the aluminum plate could be absorbed on the wall to 95 / i and dissipated in the wall via heat conduction into the room behind.
  • plastic lamellae 2 with a thickness dimension of 2 mm and the side dimensions of 10 cm ⁇ 200 cm were fastened in a frame 3 which extended over a height of essentially 2.0 m.
  • the slats 2 were rotatably mounted in the frame and coupled to one another via a connecting mechanism so that they could be pivoted together.
  • a drive device was provided which was connected to the connecting mechanism in such a way that it rotated the slats together in the desired direction.
  • the front of the plastic slats was painted with a paint 10 which emits low in the wavelength range of the thermal radiation.
  • the emissivity of this color was in the range of thermal radiation from 3 to 200 ⁇ m at 0.25.
  • the low-emitting effect of the color was based on embedded metal pigments in the form of plates. In principle, these have the same effect as a uniform, bare metal surface.
  • the degree of absorption of the color in the range of the solar radiation spectrum from 0.3 ⁇ m to 2.5 ⁇ m was 0.75.
  • the back 5 of the lamellae was coated with a highly emissive white paint 11, as in Example 1.
  • the slats 2 were placed next to each other, rotatable about their longitudinal central axes, in a frame 3 attached to the concrete wall 6, which had an edge height of 10 cm, in such a way that they were a good 5 cm in front of the concrete wall 6 lying behind them. Due to the lower thermal conductivity of the plastic fins compared to aluminum, the energy gains from the conversion of solar radiation into heat were somewhat smaller than in the previously described test example 1 with the aluminum plate. In the dam mode at night, the front side 4, which emits low in the area of the heat radiation, was turned towards the wall 6. The dam values at night for this construction were slightly better than in the case of the aluminum plate.
  • the side of the acrylic glass plate facing the front side 4 of the slats was provided with a surface coating 14 made of indium tin oxide.
  • the electrical surface resistance of the indium tin oxide layer was 75 ⁇ . A large part of the heat radiation emitted by the front side 4 of the slats could therefore be reflected back onto these.
  • the space between the acrylic glass and the lamellas, as well as the space between the lamellas and the concrete wall, were largely protected from the elements.
  • this space of the 2.0 m high arrangement was divided every 50 cm by horizontal blocking elements. With solar radiation of 500 W / m 2 at an outside air temperature of 5 ° C and an average wind speed of 1 m / s, a heat flow density of 193 W / m ⁇ was established from the outside in.
  • the air passage openings were designed so that heated air from the space between the structure between the surface of the slats and the wall could be passed through the upper opening 15 directly into the interior of the building. Colder air was passed out of the building through the lower air passage opening and flowed out of it and upwards, heating it in the space.
  • the test setup described last according to Example 4 was expanded in such a way that the connecting mechanism was moved by a motor 18, which was always controlled by a sensor 19 when the illuminance by the sun had fallen below a certain value.
  • the sensor can also be executed by a timer 20, which triggers a swiveling of the slats after sunset at a fixed time.
  • a further increase in the thermally insulating properties of the structure could be achieved by introducing a polyethylene honeycomb structure (not shown) which essentially filled the space between the lamellae and the wall 6. The heat exchange via convection of the air between the slats and the wall has been reduced by 30%.
  • the test set-up with the 2 m high and 1 m wide slat arrangement was used for summer operation.
  • the concrete wall 6 was painted with a dark red color 10, the degree of absorption of which was 0.85 in the area of solar radiation. Its emissivity was 0.25 in the wavelength range of thermal radiation.
  • the wall was set down from the sun. With the following environmental conditions, namely solar radiation 500 W / m 2 , wind speed 1 m / s, air temperature outside 10 ° C, air temperature of 20 ° C in the space behind the concrete wall 6, a heat flux density of 145 W / m 2 for the outside was built up heat flow flowing inside. After sunset, a plastic blind was lowered in front of the concrete wall. The rear surface of the blind facing the concrete wall was coated with a silver paint, the emissivity of which was 0.15 in the area of heat radiation.
  • the front of the blind facing away from the wall was painted with a color 11 high gloss white with an absorption rate in the area of solar radiation that was less than 0.3.
  • the emissivity in the area of thermal radiation was over 0.9.
  • the outside temperature dropped to 0oC.
  • a heat flow density of 17 W / m 2 from the inside to the outside was established. Without the structure of the low-emitting wall surface and the blind designed as a radiation barrier, the heat losses were 63 W / m 2 under the same conditions.
  • the heat input into the concrete wall could be reduced to a third compared to a normal concrete wall.
  • clay bricks were pre-bricked in front of a concrete wall, the surfaces of which facing away from the concrete wall were provided with a layer of optically transparent indium tin oxide.
  • the characteristic appearance of the red clay tiles was preserved.
  • the degree of absorption in the area of solar radiation was 0.75.
  • the emissivity in the wavelength range of thermal radiation was 0.25.
  • a heat flow density of 125 W / m 2 was established for the heat flow flowing from outside to inside.
  • the plastic blind described in Example 7 was lowered in front of the wall.
  • a steady state heat flux density of 12 W / m 2 was established at night.
  • a frame 3 with the dimensions long x width x depth of 200 ⁇ 100 ⁇ 8 cm was provided with a plate 1 made of 2 mm thick aluminum sheet (FIG. 6), the main surface of which was brightly polished and then provided with a color 12 transparent for infrared radiation has been.
  • the emissivity of the surface made of bare aluminum with the infrared-transparent color 12 was 0.2 in the wavelength range of heat radiation from 3 to 200 ⁇ m. In the visual field, the color was black. Their degree of absorption in the range of solar radiation from 0.3 to 2.5 ⁇ m wavelength was 0.9.
  • the second main surface of the plate 1 was coated with a white paint 11, which strongly emits in the wavelength range of the thermal radiation from 3 to 200 ⁇ m and whose degree of absorption in the area of the solar radiation was 0.3.
  • a wind protection plate 13 which consisted of two acrylic glass plates connected with 1 cm long spacers, so that there was an air gap of 1 cm between the acrylic plates.
  • the structure was attached to a concrete wall 6 so that the main surface of the aluminum plate 1 with the paint 11 was directly on the concrete wall 6.
  • the aluminum plate 1 was protected from heat losses to the outside air by the wind protection plate 13 designed as a web plate and the air gap of 8 cm between the web plate.

Abstract

Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung zum Heizen oder Kühlen eines Gebäudes oder eines Hohlkörpers, gekennzeichnet durch ein flächiges Element (1, 2), dessen erste Hauptoberfläche (4) im Wellenlängenbereich der Wärmestrahlung von 3 bis 200 νm einen Emissionsgrad von weniger als 0,7 und einen Absorptionsgrad im Bereich der solaren Einstrahlung von 0,3 bis 2,5 νm von grösser als 0,6 aufweist und dessen zweite Hauptoberfläche (5) im Wellenlängenbereich der Wärmestrahlung von 3 bis 200 νm einen Emissionsgrad von mehr als 0,6 und einen Absorptionsgrad im Bereich der solaren Einstrahlung von 0,3 bis 2,5 νm von weniger als 0,6 aufweist.

Description

Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung
Die Erfindung betrifft einen Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung.
Wärmedämmung mit passiver Solarenergienutzung ist als sogenannte "transparente Wärmedämmung" bekannt. Hierzu werden Acrylglasschaum oder Kapillarglasmatten oder auch Glasfaservliese anstelle eines Putzes als letzte Schicht auf die Außenwand eines Hauses geklebt und durch eine sichtoptisch transparente Folie vor eindringendem Regenwasser geschützt.
Die Wirkung dieser Matten ist dabei folgende. Die Sonnenstrahlung kann durch das sichtoptisch weitgehend transparente Material bis zur eigentlichen Hauswand eindringen und wird erst an dieser weitgehend absorbiert und in Wärme umgesetzt. Besonders vorteilhaft ist hierbei eine dunkle Emfarbung der Wand, so daß ein möglichst großer Anteil der Sonneneinstrahlung absorbiert werden kann. Eine weitere Voraussetzung für einen guten Wirkungsgrad ist, daß eine Wand eine relativ gute Wärmeleitfähigkeit haben sollte, damit die Wärme eindringen kann, und eine hohe Wärmekapazität, damit eine möglichst große Wärmemenge aufgenommen werden kann .
Bei Sonneneinstrahlung wird sich eine solche Wand langsam aufheizen und ihre gespeicherte Wärme langsam, auch über Nacht, nach innen abgeben. Damit kann in den Wintermonaten Sonneneinstrahlung über die Wand in Heizwarme umgesetzt werden, die sonst durch z.B. eine Ölheizung im Haus hatte aufgebracht werden müssen. Nachteilig ist jedoch bei diesen Systemen der hohe Reflexionsgrad der Rapillarglasschicht oder des Acrylschaumes bzw. des Glasfaservlieses. Dadurch kann nur ein Teil der Sonnenenergie bis zur eigentlichen Wand durchdringen kann, um dort absorbiert zu werden. Ein Teil der Sonneneinstrahlung wird von den oberen Schichten reflektiert.
Da die verwendeten Materialien, also Kapillarglas, Acrylschaum und Glasfaservlies, im Bereich der Wärmestrahlung von 3 bis 200 μm starke Absorptionsbanden haben, und einen Teil des Sonnenlichtes bereits im sichtoptisch transparenten Dämmaterial absorbieren, muß gemäß der Kirchhoff sehen Regel der absorbierte Anteil auch von dem Material direkt in Form von Wärme wieder abgestrahlt werden. Dieser Anteil der Sonnenenergie gelangt also nicht bis zu der Hauswand und kann nicht zur ihrer Erwärmung beitragen.
Nachteilig ist auch, daß eine derart ausgestaltete Wand in den Übergangsmonaten vom Winter zum Sommer und natürlich im Sommer selber, künstlich z.B. durch eine davor installierte Jalousie beschattet werden muß, um in den warmen Monaten des Jahres eine zu starke Aufheizung der Wand zu vermeiden. Die Anordnung bedingt also zwei bauliche Maßnahmen, die eine Dämmung mit passiver Nutzung der solaren Einstrahlung relativ kostenintensiv machen.
Aufgabe der Erfindung ist es, Wärmeverluste bei Baulichkeiten zu verhindern und gleichzeitig vorhandene solare Einstrahlung zur Erwärmung eines Gebäudes zu nutzen, ohne daß die Nachteile einer zu starken Aufheizung des Gebäudes in den Übergangsmonaten und im Sommer in Rauf genommen werden müssen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
In vorteilhafter Weise wird durch die Erfindung erreicht, daß in den heißen Sommermonaten einen Beitrag zur Kühlung des Gebäudes, d.h. zu einer geringeren Erwärmung erbracht wird . In den kühleren Jahreszeiten hingegen läßt sich eine Erwärmung des Gebäudes erreichen. Die Erfindung ist auch auf Hohlkörper anwendbar, wie Container, Schiffe, Kraftfahrzeuge insbesondere mit Aufbau.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Erfindungsgegenstand wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Vorderseite eines
Wärmeschutzes gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Teilschnittdarstellung eines Wärmeschutzes, gemäß einer zweiten Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer Platte, die auf der Vorderseite mit einer ersten und auf der Ruckseite mit einer zweiten Beschichtung versehen ist,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer anderen Platte, die auf der Vorderseite mit einer ersten und auf der Ruckseite mit einer zweiten Beschichtung versehen ist, und
Fig. 5 eine Querschnittsansicht einer Zusatzplatte, die auf einer Seite mit einer Beschichtung versehen ist,
Fig. 6 eine Teilschnittdarstellung eines Wärmeschutzes, gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung,
Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben. In Fig. 1 ist eine Platte 1 dargestellt, die bevorzugt, wie dargestellt, aus kleineren länglichen Einzelplatten oder Lamellen 2 zusammengesetzt ist, die in einem rechteckformigen Rahmen 3 parallel zu einander und um ihre Längsachsen drehbar gelagert angeordnet sind. Der Rahmen 3 ist vor einer Hauswand 6 so angebracht, daß sich die Lammellen 2 im wesentlichen vertikal erstrecken und der Rahmen 3 von der Hauswand 6 einen gewissen Abstand aufweist. Eine horizontale Anordnung der Lamellen 2 ist ebenfalls möglich. Der genannte Abstand wird so gewählt, daß die Lamellen 2 um ihre Längsachsen mindestens um 1B0 Grad verschwenkt werden können, so daß die zu der Hauswand 6 weisenden Oberflächen der Lamellen 2 vertauscht werden können. Wenn die Drehachsen mittig zu den Lamellen 2 verlaufen und diese die gleichen Weitenabmessung haben, dann sollte der Abstand etwas größer als die halbe Weitenabmessung der Lamellen sein, um eine Berührung der Hauswand zu vermeiden.
Gemäß Fig. 1 sind die Lamellen 2 miteinander über einen nur schematisch mit 17 bezeichnten Verbindungsmechanismus, so gekoppelt, daß sie gemeinsam verschwenkt werden können. Dadurch kann wahlweise entweder die Vorderseite 4 oder die Rückseite 5 der Lamellen 2 zu der Wand 6 weisen. Wahlweise kann eine Antriebsvorrichtung, wie ein Elektromotor 1B vorgesehen sein, um den Verbindungsmechanismus zum Verschwenken der Lamellen 2 zu betätigen, so daß die Lamellen gemeinsam in die erwünschte Richtung verdreht werden.
Der Motor 18 kann über einen Sensor 19 immer dann angesteuert werden, wenn die Beleuchtungsstärke durch die Sonne einen bestimmten Wert erreicht odei unrer- bzw. überschritten hat. Dadurch ist es möglich, am Tag die Vorderseite 4 nach außen weisend zu haben, und nachts zur Wand 6 hin. Statt eines Sensors läßt sich eine Schaltuhr 20 verwenden, die ein Umschwenken der Lamellen nach Sonnenuntergang und ein Zurückschwenken zum Sonnenaufgang zu einer festgesetzten Zeit auslößt.
Der Rahmen 3 kann sich auf seinen vier Seiten bis zu der Hauswand erstrecken. Es ist auch möglich die Seitenbereiche zwischen dem Rahmen 3 und der Hauswand 6 mit beispielsweise einer Platte oder Tafel oder Abdeckung aus einem geigneten Material, wie Holz, Kunststoff, einer Materialbahn usw. zu überdecken.
Die Lamellen weisen auf ihrer ersten und ihrer zweiten Hauptoberflache unterschiedliche Absorptionseigenschaften in bezug auf das Spektrum der Sonneneinstrahlung auf.
Wenn die erste Hauptoberflache, im folgenden als Vorderseite 4 bezeichnet, der Lamellen 2 nach außen, das heißt von der Hauswand fort weist, so wird bei Sonneneinstrahlung auf der Vorderseite 4 der Lamellen 2 einfallendes Sonnenlicht entsprechend dem Absorptionsgrad der Vorderseite 4 der Lamelle 2 im Bereich des solaren Strahlungsspektrums von 0,3 bis 2,5 μm absorbiert und in der Oberfläche der Lamellen 2 in Wärme umgesetzt. Bei einem Absorptionsgrad von 0,85, einem typischen Wert für eine dunkle Farbe, werden 85/i des einfallenden Sonnenlichtes in Wärme umgesetzt.
Bei einer zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 2 bilden der untere und der obere Abstandsbereich zwischen dem Rahmen 3 und der Hauswand 6 jeweils eine untere und eine obere Öffnung 7 bzw. 8, die mittels beispielsweise einer unteren bzw. oberen Platte 7' 8' oder Tafel wahlweise verschließbar sind. Durch Öffnen dieser verschließbaren Platten 7', 8' kann in den Zwischenraum zwischen den Lamellen 2 und der Hauswand 6 bei Bedarf Außenluft geleitet werden kann.
Vor der Platte 1 ist eine Windschutzplatte 13 in einem Abstand von 5 cm vor der Vorderseite 4 angebracht. Die Windschutzplatte 13 ist als eine Acrylglasscheibe mit hoher Transparenz im Bereich des sichtbaren Lichtes ausgebildet und der Sonne ausgesetzt. Die der Vorderseite 4 der Platte 1 zugewandte Seite der Acrylglasplattκ war mit einer Oberflächenbeschichtung 14 aus Indiumzinnoxid versehen (Fig. Der elektrische Oberflächenwiderstand dieser Oberflächenbeschichtung aus Indiumzinnoxid lag bei 75 Ω. Ein großer Teil der von der Vorderseite 4 emittierten Wärmestrahlung konnte daher auf die Platte 1 zuruckreflektiert werden. Der Raum zwischen der Acrylglasplatte und der Platte 1, sowie auch der Raum zwischen der Platte 1 und der Betonwand 6 waren so weitgehend auch vor Windeinflussen geschützt.
Um einen Temperaturgradienten von unten nach oben durch aufsteigende, warme Luft im Zwischenraum zwischen der Rückseite 5 der Lamellen und der Betonwand 6 zu vermeiden, wurde dieser Zwischenraum der 2,0 m hohen Anordnung alle 50 cm durch horizontale Sperrelemente 9 unterteilt. Bei einer Sonneneinstrahlung von 500 W/m2, einer Luftaußentemperatur von 5ºC und einer mittleren Windgeschwindigkeit von 1 m/s stellte sich eine Wärmestromdichte von 193 W/m2 von außen nach innen ein.
Im folgenden werden einige Beispiele verschiedener Untersuchungen näher erläutert.
Beispiel 1
Bei einem Versuchsaufbau wurde eine metallisch blanke Aluminiumplatte 1, die nicht in Lamellen aufgeteilt war und eine Dickenabmessαng von 1 mm hatte verwendet. Blanke Metalloberflächen können Wärme nur zu einem geringen Teil abstrahlen. Der Emissionsgrad von metallisch blankem Aluminium liegt unter 0,1. Die Platte 1 war in einen Rahmen 3 eingespannt und in einem Abstand von 5 cm von einer 20 cm dicken Betonwand 6 gehalten.
Auf die Vorderseite 4 der metallisch blanken Alummiumplatte wurde eine dunkelblaue für Infrarotstrahlung transparente Farbe 12 aufgebracht . Der Emissionsgrad im Bereich der Wärmestrahlung von 3 bis 200 μm lag bei der mit für Infrarotstrahlung durchlässiger Farbe 12 beschichteter Vorderseite 4 der Aluminiumplatte 1 bei 0,2. Es konnten daher also nur 20% der aus dem Sonnenlicht umgesetzten Wärme nach außen abgestrahlt werden.
Die zu der Betonwand 6 weisende Ruckseite 5, als die zweite Hauptoberfläche, der Aluminiumplatte 1 war mit einer Schicht aus einer weißen Farbe 11 versehen, deren Emissionsgrad im Bereich der Wärmestrahlung von 3 bis 200 μm bei 0,95 lag und deren Absorptionsgrad im Bereich der solaren Einstrahlung unter 0,3 war. Da Aluminium ein guter Wärmeleiter ist und die Dickenabmessung der Platte nur gering war, wurde die auf der Vorderseite 4 absorbierte Energie zu 95/S auf der Rückseite 5 der Aluminiumplatte 1 zur Betonwand hin abgestrahlt. Die Betonwand 6 selber war mit einer handelsüblichen weißen Wandfarbe gestrichen, deren Absorptionsgrad für Wärmestrahlung bei 0,95 lag. Die von der Rückseite der Aluminumplatte abgestrahlte Wärme konnte so an der Wand zu 95/i absorbiert werden und in der Wand über Wärmeleitung in den dahinter liegenden Raum abgeführt werden.
Bei einer Sonneneinstrahlung von 500 W/m2 auf die Vorderseite 4 der AIuminiumplatte 1 und bei einer Außenlufttemperatur von 10ºC sowie einer Windgeschwindigkeit von 1 m/s und einer Raumtemperatur von 20ºC des zu heizenden, hinter der Betonwand liegenden Raumes stellte sich eine Wärmestromdichte von außen nach innen von 130 W/m2 ein. Durch die hohe Wärmekapazität der Betonwand 6 und auch die Wärmekapazität der Innenwände des Raumes, kann auch nach Sonnenuntergang der Raum aus diesen Wärmequellen über Nacht geheizt werden.
In der Nacht sank die Außentemperatur auf Werte von etwa 0ºC. Es stellte sich ein Wärmefluß von innen nach außen ein. Dieser Wärmefluß in die äußere Umgebung könnt geringgehalten werden. Besonders vorteilhaft erwies sich hierbei, daß durch den im Bereich der Wärmestrahlung niedrigen Emissionsgrad der Oberfläche der von der Betonwand 6 fortweisenden Oberfläche der Platte 1, also der Vorderseite 4 des Wärmeschutzes mit passiver Solarenergienutzung die tagsüber von der Betonwand aufgenommene Wärmeenergie nachts nur zu 20% nach außen abgestrahlt wurde. Wenn die Platte 1 umgedreht wird, so daß die niedrig emittierende Vorderseite 4 zur Betonwand 6 weist, konnte die warmedammende Wirkung noch um 40% gesteigert werden.
Beispiel 2
Bei einem weiteren Versuch wurden Kunststofflamellen 2 mit einer Dickenabmessung von 2 mm und den Seitenabmessungen von 10 cm × 200 cm in einem Rahmen 3 befestigt, der sich über eine Hohe von im wesentlichen 2,0 m erstreckte. Die Lamellen 2 waren in dem Rahmen drehbar angebracht und miteinander über einen Verbindungsmechanismus so gekoppelt, daß sie gemeinsam verschwenkt werden konnten. Dadurch konnte wahlweise entweder die Ruckseite oder die Vorderseite der Lamellen 2 zu der Wand 6 weisen. Es wurde eine Antriebsvorrichtung vorgesehen, die mit dem Verbindungsmechanismus so verbunden war, daß sie die Lamellen gemeinsam in die erwünschte Richtung verdrehte.
Die Vorderseite der Kunststofflamellen wurde mit einer im Wellenlangenbereich der Wärmestrahlung niedrig emittierenden Farbe 10 gestrichen. Der Emissionsgrad dieser Farbe lag im Bereich der Wärmestrahlung von 3 bis 200 μm bei 0,25. Die niedrig emittierende Wirkung der Farbe beruhte auf eingelagerten Metallpigmenten in Plattchenform. Diese wirken grundsatzlich ebenso, wie eine gleichförmige, blanke Metalloberflache. Der Absorptionsgrad der Farbe im Bereich des solaren Strahlungsspektrums von 0,3 μm bis 2,5 μm lag bei 0,75. Die Ruckseite 5 der Lamellen war ebenso wie bei dem Beispiel 1 mit einer hoch emittierenden weißen Farbe 11 gestrichen. Die Lamellen 2 wurden nebeneinander, um ihre Langsmittelachsen drehbar in einem an der Betonwand 6 angebrachten Rahmen 3, der eine Kantenhohe von 10 cm hatte, so gelagert, daß sie sich gut 5 cm vor der dahinterllegenden Betonwand 6 befanden. Durch die verglichen mit Aluminium geringere Wärmeleitfähigkeit der Kunststofflamellen waren die Energiegewinne aus der Umsetzung solarer Strahlung in Wärme etwas kleiner als bei dem bereits beschriebenen Versuchsbeispiel 1 mit der AIuminiumplatte. Im Dammbetrieb bei Nacht wurde die im Bereich der Wärmestrahllung niedrig emittierende Vorderseite 4 zur Wand 6 gedreht. Die sich für diesen Aufbau ergebenden Dammwerte bei Nacht waren geringfügig besser, als im Fall der Aluminiumplatte.
Beispiel 3
Bei der in Fig. 2 gezeigten und bereits beschriebenen Ausführungsform war die der Vorderseite 4 der Lamellen zugewandte Seite der Acrylglasplatte mit einer Oberflachenbeschichtung 14 aus Indiumzinnoxid versehen. Der elektrische Oberflachenwiderstand der Indiumzinnoxidschicht lag bei 75 Ω. Ein großer Teil der von der Vorderseite 4 der Lamellen emittierten Wärmestrahlung konnte daher auf diese zuruckreflektiert werden. Der Raum zwischen dem Acrylglas und den Lamellen, sowie auch der Raum zwischen den Lamellen und der Betonwand waren so weitgehend auch vor Wmdeinflussen geschützt. Um einen Temperaturgradienten von unten nach oben durch aufsteigende, warme Luft im Zwischenraum zwischen der Ruckseite der Lamellen und der Betonwand zu vermeiden, wurde dieser Zwischenraum der 2,0 m hohen Anordnung alle 50 cm durch horizontale Sperrelemente unterteilt. Bei einer Sonneneinstrahlung von 500 W/m2 bei einer Luftaußentemperatur von 5°C und einer mittleren Windgeschwindigkeit von 1 m/s stellte sich eine Wärmestromdichte von 193 W/m^ von außen nach innen ein.
Beispiel 4
Mit einem weiteren Versuch sollte untersucht werden, ob eine schnellere Aufheizung des Innenraumes eines Gebäudes oder Hohlkörpers mit dem Aufbau ebenfalls möglich ist. Hierzu wurde ein 2 m hoher und 1 m breiter Rahmen 3 mit Lamellen, ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2, jedoch ohne die horizontalen Sperrelemente in dem Zwischenraum zwischen der Oberfläche der Lamellen und der Betonwand, an einer Wand befestigt, die im unteren und oberen Bereich des Rahmens Luftdurchtrittsöffnungen 15, 16 hatte.
Die Luftdurchtrittsöffnungen waren so ausgelegt, daß erwärmte Luft aus dem Zwischenraum des Aufbaus zwischen der Oberfläche der Lamellen und der Wand durch die obere Öffnung 15 hindurch direkt in den Innenraum des Gebäudes geleitet werden konnte. Kältere Luft wurde aus dem Gebäude heraus durch die untere Luftdurchtrittsöffnung geleitet und strömte aus dieser heraus und nach oben, wobei sie in dem Zwischenraum erwärmt wurde.
Der Innenraum des Gebäudes konnte auf diese Weise schneller erwärmt werden, als dies beim ausschließlichen Wärmetransport durch die Wärmeleitung der Wand möglich war. Diese Wirkung konnte durch den Einsatz eines regelbaren Ventilators in der oberen oder unteren Öffnung noch verstärkt werden, da dadurch die Luftströmungsmenge pro Zeiteinheit vergrößert werden kann .
Beispiel 5
Der zuletzt beschriebene Versuchsaufbau gemäß Beispiel 4 wurde dahingehend erweitert, daß der Verbindungsmechanismus über einen Motor 18 bewegt wurde, der über einen Sensor 19 immer dann angesteuert wurde, wenn die Beleuchtungsstärke durch die Sonne einen bestimmetm Wert unterschritten hatte. Im einfachsten Fall läßt sich der Sensor auch durch eine Schaltuhr 20 ausführen, die ein Umschwenken der Lamellen nach Sonnenuntergang zu einer festgesetzten Zeit auslößt. Eine weitere Steigerung der wärmedä.ηmenden Eigenschaften des Aufbaues konnte durch Einbringen einer Polyäthylen-Wabenstruktur (nicht gezeigt), die den Zwischenraum zwischen den Lamellen und der Wand 6 im wesentlichen ausfüllte, erreicht werden. Der Wärmeaustausch über eine Konvektion der Luft zwischen den Lamellen und der Wand wurde um 30% verringert.
Beispiel 6
Für den Sommerbetrieb wurde der bereits beschriebene Versuchsaufbau mit der 2 m hohen und 1 m breiten Lamellenanordnung eingesetzt. Die im Bereich der Wärmestrahlung von 3 bis 200 μm niedrig emittierende Vorderseite 4 wies zur Wand 6. Die im Bereich der Wärmestrahlung hoch emittierende und im Bereich der solaren Einstrahlung von 0,3 bis 2,5 μm stark reflektierende, weiße Rückseite 5 wurde der Sonne ausgesetzt .
Die von der Sonne absorbierte und in Wärme umgesetzte Strahlung, wie auch die Wärmestrahlung der Umgebung wurden zum größten Teil nach vorne, d.h. von der Wand fortweisend abgestrahlt. Durch die niedrige Emission der Vorderseite, die nunmehr zu der Wand wies, wurden nur 25% der Wärme über Strahlung an die Wand 6 abgegeben.
Da bei diesem Beispiel keine Sperrelemente vorgesehen waren, setzte eine Luftströmung zwischen der Wand 6 und den Lamellen 2 ein, die die Oberflächentemperatur der Wand 6 auf dem Temperatutniveau der Luft hielt.
Im Vergleich zu einer freien Betonwand, die mit einer Farbschicht 11 überzogen war, wurde nur ein Drittel der solaren Energie in die Wand 6 mit der vor ihr angebrachten Anordnung eingebracht. Beispiel 7
Bei einem weiteren Versuch wurde die Betonwand 6 mit einer dunkelroten Farbe 10 gestrichen, deren Absorptionsgrad im Bereich der solaren Einstrahlung bei 0,85 lag. Ihr Emssionsgrad lag im Wellenlängenbereich der Wärmestrahlung bei 0,25. Die Wand wurde der Sonne abgesetzt. Bei folgenden Umgebungsbedingungen, nämlich solare Einstrahlung 500 W/m2, Windgeschwindigkeit 1 m/s, Lufttemperatur außen 10ºC, Lufttemperatur von 20 ºC in dem Raum hinter der Betonwand 6, steinte sich eine Wärmestromdichte von 145 W/m2 für den von außen nach innen fließenden Wärmestrom ein. Nach Sonnenuntergang wurde vor der Betonwand eine Kunststoffjalousie heruntergelassen. Die der Betonwand zugewandte rückwärtige Oberfläche der Jalousie war mit einer silbernen Farbe beschichtet, deren Emissionsgrad im Bereich der Wärmestrahlung bei 0,15 lag. Die von der Wand fortweisende Vorderseite der Jalousie war mit einer Farbe 11 hochglänzend weiß lackiert mit einem Absorptionsgrad im Bereich der solaren Einstrahlung, der unter 0,3 lag. Der Emissiongrad im Bereich der Wärmestrahlung lag über 0,9. Nachts sank die Außentemperatur auf 0 ºC. Es stellte sich im stationären Zustand eine Wärmestromdichte von innen nach außen von 17 W/m2 ein. Ohne den Aufbau aus der niedrig emittierenden Wandoberfläche und der als Strahlungsperre ausgebi ldeten Jalousie lagen die Wärmeverluste unter gleichen Bedingungen bei 63 W/m2. Im Sommer konnte bei einer Außenlufttemperatur von 30 °C und einer Sonneneinstrahlung von 500 W/m2 mit diesem Aufbau der Wärmeeintrag in die Betonwand auf ein Drittel gegenüber einer normalen Betonwand gesenkt werden.
Beispiel 8
In einem weiteren Versuch wurden vor eine Betonwand Tonziegel vorgemauert, deren von der Betonwand wegweisende Oberflächen mit einer Schicht aus optisch transparentem Indiumzinnoxid versehen waren. Das charakteristische Aussehen der roten Tonziegel blieb dabei erhalten. Der Absorptionsgrβd im Bereich der solaren Einstrahlung lag bei 0.75. Der Emissionsgrad im Wellenlangenbereich der Wärmestrahlung lag bei 0.25. Bei vergleichbaren Umweltbedigungen wie in Beispiel 7 beschrieben, stellte sich eine Wärmestromdichte von 125 W/m2 für den von außen nach innen fließenden Wärmestrom ein. In der Nacht wurde die in Beispiel 7 beschriebene Kunststoffjalousie vor der Wand heruntergelassen. Bei einer Außentemperatur von 0ºC stellte sich nachts im stationären Zustand eine Wärmestromdichte von innen nach außen von 12 W/m2 ein.
Beispiel 9
Ein Rahmen 3 mit den Abmessungen Lange X Breite X Tiefe von 200 × 100 × 8 cm wurde mit einer Pltitte 1 aus 2 mm dickem Aluminiumblech versehen (Fig. 6), dessen eine Hauptoberflache blankpoliert war und anschließend mit einer für Infrarotstrahlung transparenten Farbe 12 versehen wurde. Der Emissionsgrad der Oberflache aus blankem Aluminium mit der infrarottransparenten Farbe 12 lag im Wellenlangenbereich der Wärmestrahlung von 3 bis 200 μm bei 0.2. Im sichtoptischen Bereich war die Farbe schwarz. Ihr Absorptionsgrad im Bereich der solaren Einstrahlung von 0.3 bis 2.5 μm Wellenlange lag bei 0.9. Die zweite Hauptoberflache der Platte 1 wurde mit einer im Wellenlangenbereich der Wärmestrahlung von 3 bis 200 μm stark emittierenden, weißen Farbe 11 gestrichen, deren Absorptionsgrad im Bereich der solaren Einstrahlung bei 0.3 lag. Auf die andere Seite des Rahmens wurde eine Windschutzplatte 13, die aus zwei mit 1 cm langen Abstandsstegen verbundenen Acrylglasplatten bestand, so daß sich zwischen den Acrylplatten ein Luftspalt von 1 cm ergab, montiert. Der Aufbau wurde so auf einer Betonwand 6 befestigt, daß die Hauptoberflache der Aluminiumplatte 1 mit der Farbe 11 direkt auf der Betonwand 6 auflag. Durch die als Stegplatte ausgeführte Windschutzplatte 13 und den Luftspalt von 8 cm zwischen der Stegplatte war die Aluminiumplatte 1 vor Wärmeverlusten an die Außenluft geschützt. Bei einer Außenlufttemperatur von 5ºC und einer solaren Einstrahlung im Wellenlangenbereich von 0.3 bis 2.5 μm von 500 W/m2 stellte sich eine Wärmestromdichte von außen nach innen von 225 W/m2 ein . Im Sommer wurde der Aufbau auf der Betonwand umgedreht, so daß die als Stegplatte ausgeführte Windschutzplatte 13 auf der Betonwand 6 zu liegen kam. Nun war die Hauptoberflache der Aluminiumplatte 1, die mit der weißen Farbe 11 beschichtet war, der Sonneneinstrahlung ausgesetzt. Bei einer Außenlufttemperatur von 30'C und einer Sonneneinstrahlung von 500 W/m2 stellte sich eine Warmestromdichte von 4 W/m2 in die Betonwand ein. Ohne den Aufbau vor der Betonwand betrug die Wärmestromdichte in die Wand 32 W/m2. Durch einfaches Umdrehen des Aufbaus auf der Betonwand konnte so mit dem gleichen Aufbau im Winter geheizt und im Sommer gekühlt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung zum Heizen oder Kühlen eines Gebäudes oder eines Hohlkörpers gekennzeichnet, durch
ein flächiges Element (1; 2), dessen erste Hauptoberfläche (4) im Wellenlangenbereich der Wärmestrahlung von 3 bis 200 μm einen Emissiongrad von weniger als 0,7 und einen Absorptionsgrad im Bereich der solaren Einstrahlung von 0,3 bis 2,5 μm von größer als 0,6 aufweist und dessen zweite Hauptoberflache (5) im Wellenlangenbereich der Wärmestrahlung von 3 bis 200 μm einen Emissiongrad von mehr als 0,6 und einen Absorptionsgrad im Bereich der solaren Einstrahlung von 0,3 bis 2,5 μm von weniger als 0,6 aufweist.
2. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Emissionsgrad im Bereich der Wärmestrahlung von 3 bis 200 μm der ersten Hauptoberflache unter 0,5, vorzugsweise unter 0,3 liegt.
3. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorptionsgrad der ersten Hauptoberfläche im Bereich der solaren Einstrahlung von 0,4 bis 2,0 μm, bevorzugt jedoch im Bereich von 0,3 bis 2,5 μm größer als 0,7, bevorzugt großer als 0,8 ist.
4. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzt*lehnet, daß die zweite
Hauptoberfläche einen Emissionsgrad im Bereich der Wärmestrahlung besonders bevorzugt von 3 bis 200 μm, bevorzugt von 5 bis 100 μm, mindestens jedoch von 6 bis 50 μm hat, der möglichst größer als 0,8 und bevorzugt großer als 0,9 ist.
5. Wärmeschutz mit passiver Sola-enorgienutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorptionsgrad der zweiten Hauptoberfläche im Bereich der solaren Einstrahlung von 0,4 bis 2,0 μm, bevorzugt jedoch im Bereich von 0,3 bis 2,5 μm kleiner als 0,6, vorzugsweise kleiner als 0,4, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 ist.
6. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Element in der Form einer Platte (1) oder von nebeneinander angeordneten Lamellen (2) ausgebildet ist.
7. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseite (4) der Platte (1) bzw. Lamellen (2) eine blanke Metallfläche ist, die eine Beschichtung mit einer infrarottransparenten Farbe (12) aufweist.
8. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich mit Abstand vor dem flächigen Element bzw. der Platte (1) bzw. den Lamellen (2) ein für solare Einstrahlung im Bereich 0,4 bis 2,0 μm, vorzugsweise von 0,3 bis 2,5 μm transparentes, flächiges Erganzungselement (13) aus Glas oder einem Kunststoff befindet.
9. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Erganzungselement (13) elastisch ist und zumindest teilweise den Zwischenraum zwischen sich selbst und dem flächigen Element bzw. der Platte (1) bzw. den Lamellen (2) entlang dem Rand überdeckt, wodurch Luft in dem genannten Zwischenraum in der Form eines Kissens haltbar ist.
10. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Erganzungselement (13) auf der dem flächigen Element bzw. der Platte (1) bzw. den Lamellen (2) zugewandten Seite mit einer sichtoptisch weitgehend transparenten und warmestrahlungsmäßig reflektierenden Oberflachenbeschichtung (14) versehen ist, durch die von der Vorderseite des flacxiigt-α Elements emittierte Wärmestrahlung zuruckreflektierbar ist.
11. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Oberflachenbeschichtung (14) elektrisch leitend ist und einen Oberflachenwiderstand kleiner 300 Ω /Quadrat hat.
12. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Erganzungselement (13) aus einem Material besteht, das sowohl im Bereich der solaren Einstrahlung von 0,4 bis 2,0 μm, insbesondere von 0,3 bis 2,5 μm transparent ist, wie auch im Bereich der Wärmestrahlung von besonders bevorzugt 3 bis 200 μm, bevorzugt 5 bis 100 μm, mindestens jedoch von 6 bis 50 μm eine hohe Transparenz von mindestens 20%, insbesondere größer als 30% und besonders bevorzugt großer als 50 % aufweist.
13. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des flächigen Erganzungselements (13) ein Material aus der Gruppe der Polvolefine wie z.B. Polyäthylen, Polypropylen oder Teflon, oder ein infrarottransparentes Glas aus der Gruppe der Glaser handelt, die sowohl im Bereich der solaren Einstrahlung wie auch im Infrarotbereich transparent sind wie z.B. Zinkksulfid, Kalziumfluorid und Zinkselenid.
14. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Erganzungselement (13) blasenformige und/oder kapillare Lufteinschlusse aufweist oder aus zwei Platten bestehen kann, die mit Stegen beabstandet sind.
15. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Erganzungselement (13) direkt auf dem flachigen Element bzw. der Platte (1) aufliegt und eine Dickenabmessung von 1 bis 20 cm hat.
16. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flachige Element (1; 2) mit Abstand vor einer Wand (6) angebracht ist, und daß zumindest im oberen Bereich des flächigen Elementes (1;2) oder oberhalb desselben in der Wand (6) eine Durchgangsoffnung (15) vorgesehen ist, durch die in dem Zwischenraum zwischen dem flächigen Element (1; 2) und der Wand (6) erwärmte Luft einbringbar ist.
17. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zusatzlich im unteren Bereich des flachigen Elementes (1;2) oder unterhalb desselben in der Wand (6) eine Durchgangsoffnung (16) vorgesehen ist, durch die hindurch Luft in dem Zwischenraum zwischen dem flachigen Element (1; 2) und der Wand (6) zur Erwärmung einbringbar ist.
18. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flachige Element bzw. die Platte (1) oder die Lamellen (2) um im wesentlichen um 180 Grad verschwenkbar mit Abstand von einer Wand (6) angebracht sind .
19. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der Platte (1) und der Wand (6) eine Kapillar- oder Wabenstruktur aus einem Material mit hoher Transparenz im Bereich der Wärmestrahlung von mindestens 6 bis 50 μm, bevorzugt von 5 bis 100 μm und besonders bevorzugt von 3 bis 200 μm befindet, die einen Strahlungsaustausch zwischen dem flächigen Element (1; 2) und der Wand (6) zuläßt, durch die aber der Wärmeaustausch über freie Konvektion der Luft einschränkbar ist.
20. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu dem flächigen Element weisende Oberfläche der Wand (6) mit einer im Bereich der Wärmestrahlung niedrig emittierenden Farbe (10) oder einer sichtoptisch transparenten, aber im Bereich der Wärmestrahlung niedrig emittierenden Schicht (14) beschichtet ist wobei der Emissionsgrad im Wellenlängenbereich unter 0,6 vorzugsweise unter 0,5 liegt und daß das sich vor der Wand
(6) befindende flächige Element als Jalousie ausgebildet ist, deren zu der Wand (6) weisende Oberfläche metallisch blank ist und mit einer infrarottransparenten Farbe (12) versehen ist, oder mit einer im Bereich der Wärmestrahlung niedrig emittierenden Farbe (10) beschichtet ist, wobei der sich ergebende Emissionsgrad unter 0,6 vorzugsweise unter 0,5 liegt und die von der Wand (6) fortweisende Oberfläche der Jalousie mit einer Farbe (11) beschichtet ist, die im Wellenlängenbereich der Wärmestrahlung eine hohe Emission größer 0,6 und im Bereich der solaren Einstrahlung eine geringe Absorption kleiner 0,6 hat.
21. Wärmeschutz mit passiver Solarenergienutzung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Jalousie aus einem Material mit schlechter Wärmeleitung gebildet ist.
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