WO2011042192A2 - Niedrigenergiegebäude, insbesondere autarkes nullenergiehaus - Google Patents

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    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Definitions

  • the invention relates to a low-energy house, in particular to a self-sufficient zero energy house, which is completely independent of external energy supply
  • German Patent Application DE 2980495 AI and DE 102005034970 known.
  • Edmond D. Krecke developed a system comprising pipe-in-pipe pipes, which are laid by a geothermal heat storage and cooling accumulator. Via a multi-way valve, the direction of the air flow can be reversed in order to charge the geothermal heat storage in summer and discharge in winter and to use the energy for space heating.
  • CONFIRMATION COPY Lead fluid lines By means of these core zones, temperatures that are below room temperature can be used to build a building on a desired
  • this air conditioning system a uniform
  • the invention relates to a building with a ventilation system, which has at least one conduit which comprises a first tube which is arranged in a second tube, so that supply and exhaust air in
  • the invention thus relates to the pipe-in-pipe system already developed by the inventor, in which the exhaust air is deprived of heat and / or cold.
  • the line preferably without being passed through a directional control valve, both in a first Area under the building, as well as in the second area in the ground next to the building.
  • climate zone can be dispensed with.
  • Temperature for example between 9 and 16 ° C and under the building a zone with higher temperature
  • a release of energy from the supply air to the ground can take place in the summer.
  • the supply air can be preheated by absorbing energy from the ground.
  • earth energy can be a multiple
  • the system requires no large exhausters due to its high efficiency.
  • the building has walls with a temperature barrier
  • water-bearing PP pipes are laid in the walls, over which in the cold season the
  • Temperature inside the wall relative to the outside temperature can be raised.
  • Heat pump or fossil fuel heating is not necessary, but it is enough already the low temperature of the geothermal energy storage in the first and / or second zone.
  • a solar absorber for example designed as solar absorber tubes arranged under the roof skin, is provided, via which the first or second region can be heated.
  • the first area arranged under the house can be brought to temperatures above the solar absorber which are above the normal air temperatures in the summer.
  • Heat exchanger is the solar absorber with more
  • Coupled fluid lines extending through the core zone in the walls of the building and through the geothermal storage.
  • a liquid containing antifreeze must so can only be used for the relatively small circuit of the solar absorber, whereas in the area of the
  • Geothermal storage and the walls which never reach a temperature below 0 ° C, can be dispensed with the use of antifreeze. Rather, pure water is enough.
  • a tube-in-tube heat exchanger is preferably used.
  • high performance can be achieved in a very simple manner with a tube-in-tube stainless steel heat exchanger.
  • At least one low-temperature latent heat storage for example with sodium hydrogen phosphate as
  • the direction of the air flow over a fan / Exhauster is reversible. In summer, when the temperatures are above room temperature, the fresh air can first flow through the area under the building and already generate energy
  • the fresh air then flows through the second area next to the building and is directed into the building at a temperature below room temperature.
  • the exhaust air is first passed through the second area in the ground and then through the first area under the building.
  • the building comprises fluid lines for fresh air supply, wherein the Fluid lines for fresh air supply at least partially by a geothermal storage (cooling or hot storage) are performed.
  • the building is equipped to have fluid conduits which pass as a temperature barrier through a core zone of the walls and which are filled with a liquid.
  • the geothermal storage can be heated via the fluid lines. In winter, this heat can be used to bring the building to a sufficient temperature.
  • Interior temperature of the building can reduce so that it is unpleasantly cold over a period of several hours.
  • This problem can be solved according to the invention in that the fresh air via fluid lines, which are guided in sections through the memory, is supplied.
  • stainless steel pipes are used, via which the fresh air required for the building is sucked.
  • the geothermal heat storage can be used in summer to control the air fed into the building
  • the invention further relates to a building, in the wall and / or roof with a temperature barrier equipped core zone is equipped. Through the core zone run fluid lines, "which are preferably filled with a liquid. In accordance with the invention can be connected to a heat pump for extreme loads the fluid lines.
  • Such a heat pump is used especially in times of great cold rapid heating of the building, if
  • the fluid lines are also with a
  • Geothermal storage hot and / or cold storage
  • the invention further relates to a building
  • the fluid lines are assigned to individual rooms of the building in segments. It is therefore provided according to the invention to lay several separate fluid circuits, which are each associated with a single room. So it is possible the individual rooms over
  • the invention relates to a building with a pipe-in-pipe countercurrent system, wherein the line via a
  • Heat storage in particular a geothermal storage is performed.
  • a geothermal storage is understood in the simplest case, a pipe-in-pipe system, which is laid in the ground and so a temperature exchange between the guided in the pipe-in-pipe system air and the earth
  • the system comprises a first
  • Compressor for conveying air into the building and a second compressor for conveying air from the building.
  • the compressors are preferably as
  • the inventor has found that through a
  • Moisture as well as bad smells and smoke can be used. For example, during normal operation Aspirate the air with about 40% (volume / time) done and supply the air with 60%. Thus, in the
  • the building comprises an alarm system with an air pressure sensor. So can
  • the vacant building be placed under pressure or negative pressure. As soon as a door or window is opened by a burglar, it sinks
  • Air pressure immediately and an alarm signal can be triggered.
  • the air pressure sensor is preferably with a
  • Control unit connected, which is also part of a
  • Air conditioning system is. So can one
  • Air conditioning system can be provided in a particularly simple manner with an additional alarm function.
  • the invention relates to a building which is connected to a geothermal heat store, which comprises arranged in the ground fluid lines. According to the invention, the soil adjacent to the fluid conduits
  • the invention further relates to a building with a pipe-in-pipe system, one in the line
  • arranged region for water condensation comprises.
  • this area is designed for water condensation as a cross-sectional enlargement.
  • the moist exhaust air flows through the pipe-in-pipe system and is thereby cooled.
  • the flow velocity decreases and it becomes so
  • the water condensate can, for example, for
  • Water supply of the building can be used.
  • it is preferably connected via a line to the water system of the building.
  • this is suitable
  • the line is preferably made of stainless steel.
  • Stainless steel can be processed in particular as a wound tube. Furthermore, no aluminum ions are released into the water through the use of stainless steel.
  • the invention further relates to a heat accumulator for a building, which comprises a substantially cylindrical concrete body, wherein in the concrete body at least two nested tubes are arranged.
  • a vertical hole can be placed in the ground.
  • the outer tube is pushed into the hole and the adjacent room is filled with concrete. Then it will
  • Inner tube inserted.
  • the inner tube is not placed on the floor of the concrete body, so the air
  • the holes can be inserted to a high depth, for example, to a depth of over 50 m. In this case, an additional geothermal effect can be used.
  • Heat storage in the building passed.
  • the air cools down to 16 to 18 ° C and ensures that the building does not get too warm.
  • cold air even at temperatures far below 0 ° C, can be conducted through this reservoir and can also warm to a temperature between 16 and 18 ° C.
  • the possibly required residual heat for heating the building can be obtained with a heat pump, depending on the climatic zone.
  • the building can also be one
  • the building preferably has a photovoltaic system.
  • a hydrogen battery can also be used to power the house.
  • the building may include a wastewater treatment, in which thin and viscous / solid
  • viscous / solid component of a toilet system is used pelleted as a fertilizer. Dehydrated components can directly drain the roots of the roots via a drainage system
  • the invention further relates to an improved
  • Directional valve for the inflow and outflow of a building which comprises a first and a second floor and wherein a Umlenkklappe is arranged both in the first and in the second floor, which has a single
  • Mechanisms are actuated. About such a flapper with two floors can be reversed in a flow of supply and flow of exhaust air, for example, at lower
  • the directional control valve is switchable by means of a thermostat.
  • a complex control can be dispensed with in many cases, it is often sufficient even purely mechanical solutions.
  • the invention further relates to a directional control valve for the supply and exhaust air of a building, which comprises an inner tube made of plastic, in an outer tube
  • Plastic is arranged and wherein the inner and the outer tube each have at least three ports for supply and exhaust air and wherein in the inner tube a
  • tubular injection molded parts such as polyethylene
  • the invention furthermore relates to a building which has a pipe-in-pipe operating on the countercurrent principle.
  • the building comprises a second one
  • Directional valve by means of which air from the hot zone, air from the cold zone and / or supply air are miscible.
  • the temperatures in the warm zone of the geothermal storage tank and the cold zone are so high in midsummer that the building can no longer be adequately cooled by the air conditioning system without resorting to air conditioning units.
  • the invention further relates to a building which has a pipe-in-pipe system operating according to the counterflow principle for the supply and exhaust air and wherein the supply air is admixed with an aerosol.
  • Disinfectants are added to the supply air.
  • the supply air can be disinfected by means of UV light. It is special
  • the invention relates to a building with a
  • Temperature, heat and / or cold barrier in particular for or in a device for the air conditioning of
  • the absorbed energy is not fed to another positive use.
  • Another object of the invention to provide a temperature, heat and / or cold barrier, which at
  • the invention comprises a temperature, heat and / or cold barrier, in particular a temperature or
  • Thermal barrier with an at least partially transparent disc or foil and one, preferably at least partially transparent, substantially flat
  • Fluid guide a carrier medium for thermal energy, in particular a heat transfer medium is arranged, which is adapted to absorb radiation, in particular heat radiation, and wherein the carrier medium for thermal energy by convection and / or moved externally relative to the disc and the fluid guide is movable.
  • the fluid guide is thus arranged on the inside, typically parallel to the disc, so that between the
  • Washer and the fluid guide of the intermediate space is formed.
  • the temperature, heat and / or cold barrier is
  • the gap Used as a thermal barrier, the gap is brought to a temperature which is at least higher than the outside temperature. Under the supply of cold is understood in the context of the invention, the removal of heat.
  • a building
  • a preferred embodiment of the invention is a disk, preferably a transparent disk.
  • one or more, in particular transparent or translucent, curtains can be used as a flat fluid guide.
  • Such curtains are usually part of the interior anyway.
  • a curtain can also be easily retrofitted to existing buildings. Also, the cleaning of the outer pane by simple
  • the planar fluid guide is at least partially made substantially transparent.
  • the temperature, heat and / or cold barrier can be used as a window.
  • the two-dimensional fluid guide is at least partially substantially reflective of light and / or heat radiation. According to the invention, both in a partial region of the
  • At least one further planar fluid guide is provided.
  • the at least one further planar fluid guide is removable and / or at least partially movable away from the disc.
  • different fluid guides may alternatively be used. In the summer one can
  • a substantially transparent fluid guide can be used to let much light into the room and increase the energy input directly into the room.
  • a curtain provided with an outside reflection layer is provided as a reflective planar fluid guide.
  • the fluid guides can by means of a guide on a building wall or the ceiling
  • Facade elements for example glass facades
  • the preferably made of glass designed disk preferably has a thickness between 1 and 20 mm, preferably between 5 and 13 mm, and more preferably between 8 and 9 mm.
  • the disc can be off
  • the at least one planar fluid guide is spaced between 2 and 50 cm, preferably between 3 and 25 cm, particularly preferably between 5 and 15 cm from the disk.
  • the distance can be varied depending on the application. If air is used as the carrier medium for thermal energies, a distance of about 10 cm has proven to be particularly suitable.
  • the invention comprises a device for receiving and / or emitting energy, in particular radiation or thermal energy, in particular on or in buildings, and an air conditioning system having such a temperature, heat and / or cold barrier and a building, which with one of the above provided facilities is provided.
  • the carrier medium for thermal energy comprises a fluid, since this is arranged circulating both in a fluid circuit and when using appropriate, described in more detail below components in its
  • Heat absorption and -abgabe assets can be optimized.
  • the carrier medium for thermal energies is gaseous
  • Venetian blinds are used.
  • the second pane is preferably a Venetian blind, in particular, this may comprise a metallic Venetian blind.
  • the thermal energy carrier medium for increasing the absorption may advantageously contain C0 2 , nitrogen, and / or an infrared absorbing (IR absorbing) gas, which preferably also in one
  • the fluid comprises water in liquid form, in droplet form or as water vapor.
  • the carrier medium for thermal energy at least one IR-absorbing dye and / or other dyes acting in the visible spectral range dissolved or comprise particulate. Furthermore, it is for the heat absorption of radiation or
  • the carrier medium for thermal energy has a phase transition, which takes place at a defined first temperature and is suitable to absorb heat and preferably the
  • Phase transition includes the absorption of heat of evaporation.
  • the thermal energy carrier medium is supplied to liquid nozzles, which are arranged in front of or in the vicinity of the first and / or second disc and atomized by these nozzles and takes this in the transition to the gaseous state, in particular at a lower pressure as in the liquid state, heat intensifies.
  • Embodiment is used in the summer time.
  • the gaseous carrier medium for thermal energy can then be supplied to a heat accumulator at, in or at which it can condense, preferably at elevated pressure, and release heat therefrom.
  • the carrier medium for thermal energy Freon R and / or a CFC-free refrigerant may comprise or form a mixture with this and be moved by a fluid pump, in particular by supply of positive and / or negative pressure.
  • the tube for discharging the fluid is arranged substantially in the upper region of the temperature, heat and / or cold barrier, whereas a
  • Cold barrier is arranged. Thus, a bottom-up running uniform fluid flow can be adjusted.
  • the tube preferably extends in the
  • first and / or the second disc have at least one coating.
  • the second disc is coated with at least one IR reflectance-increasing layer, the absorption by the reflected radiation component can be further increased.
  • the second pane comprises at least one IR-absorbing dye, since these in
  • IR-absorbing or infrared-absorbing includes everything that is higher at longer wavelengths of light than 600 nm Has absorption behavior as in the visible spectral range.
  • the second pane comprises at least one frosted glass and / or an opaque area, for example
  • the second slice is phototropic or comprises a photochromic substance
  • the absorptivity be enhanced by the coloring, but also self-regulating systems can be provided which, if too high in brightness, keep them within a desired range, for example in a commercial environment for VDU workstations brings great benefits.
  • the first, second and / or third disc or foil may comprise glass or plastic. It is very advantageous, in particular for cleaning, repair or maintenance, when the first and / or second disc, a curtain or a part of the first and / or second disc is movably or removably arranged.
  • the planar fluid guide is formed as a curtain, which is movable over at least one roller. This makes it easy to open or close the curtain, in particular via electrical actuation.
  • the roller for guiding and / or moving the curtain is preferably outside of the
  • substantially transparent solar cells preferably formed from amorphous
  • discs with a layer of amorphous silicon can be used, which provides for a tint of the discs and at the same time is used as a solar cell for power generation.
  • a layer of amorphous silicon can be used, which provides for a tint of the discs and at the same time is used as a solar cell for power generation.
  • transparent fluid guide can be arranged.
  • the solar cells are preferably contacted via substantially transparent electrical conductors.
  • the two-dimensional fluid guide is movable and guided by substantially peripherally arranged magnets and / or in
  • planar fluid guide can also be fastened by means of a magnetic holder.
  • the flat fluid guides are fastened to at least one terminal strip.
  • the thermal energy carrier medium is preferably formed by a further temperature
  • Heat and / or cold barrier or a collector system especially in the wall or in the roof of a building out and can give off heat won there.
  • Temperature, heat and / or cold barrier part of a transparent building roof or even part of an inner wall of a building are temperatures, heat and / or cold barrier part of a transparent building roof or even part of an inner wall of a building.
  • Temperature-heated carrier medium for thermal energy flows through and used as air conditioning.
  • Estrichs also makes it possible to retrofit existing buildings with the temperature and thermal barriers according to the invention.
  • such an air conditioning system further comprises a heat storage, in particular a Erd Grande, and a fluid guide system like this in the
  • the cold barrier may advantageously be arranged over the entire surface in front of the window as well as in front of wall sections in front of the building.
  • An alternative embodiment of the invention relates to a temperature, heat and / or cold barrier
  • a carrier medium for thermal energy is feasible along.
  • the carrier medium for thermal energy is by convection or moved externally relative to the disc movable.
  • means for discharging and feeding the carrier medium for thermal energy are arranged in the lower region or below the disc and in the upper region or above the disc.
  • the carrier medium for thermal energy can be guided from bottom to top or from top to bottom along the disk.
  • the temperature, heat and / or cold barrier is such
  • At least one heat storage which is fed at warm temperatures. In cold
  • Outdoor temperatures can be the air conditioning system
  • the heat energy is now taken from the store and warm air is passed from bottom to top along the pane.
  • at least two reservoirs with different temperature ranges are provided for the temperature control.
  • the carrier medium for thermal energy is preferably via tubes with at least one recess and
  • the tubes themselves can have an almost arbitrary shape.
  • the tubes have slots for discharging and flowing in the thermal energy carrier medium.
  • These slots preferably extend in the direction of flow and may further comprise flow-influencing attachments.
  • the disc is part of a window which can be opened. Especially in the summer, even when the window is open, a cooling fluid curtain can be formed.
  • the invention further relates to a building, the at least one heat storage, in particular a
  • Geothermal storage includes.
  • In the heat storage can over
  • Temperature, heat and / or cold barrier recovered heat can be stored. Especially in areas with high
  • the building preferably still comprises solar absorber pipes and / or heat exchangers, which in a special
  • Embodiment of the invention are at least partially fed through the temperature, heat and / or cold barrier.
  • the invention comprises a roof window comprising a temperature, heat and / or cold barrier according to the invention and a modular roof.
  • a roof can be easily retrofitted, especially in the context of renovations.
  • the invention further relates to a runway
  • a runway which as a start or
  • Runway is designed for aircraft. According to the
  • Runway arranged geothermal storage are connected.
  • the system according to the invention is relatively small, at least when a new airport is being built.
  • Fluid lines coupled to an adjacent building in particular an airport building.
  • an airport building which comprises walls which are equipped with a core zone having fluid lines.
  • energy can be dissipated away from the building, which means that air conditioning of the building via refrigeration compressors can generally be dispensed with.
  • the energy gains taken in the summer can be used in winter to keep the runway ice-free.
  • the invention is also for sports fields
  • Climatic zones are air conditioned by the invention in a very economical manner.
  • Runway a road or a walkway cooled by the fluid lines and the dissipation of heat and thus the resulting high temperature wear
  • Fig. 1 shows schematically an under and beside the
  • Fig. La shows schematically an embodiment of a
  • Fig. Lb and Fig. Lc show schematically a tarmac and an airport with a tarmac, which is equipped with fluid lines and a geothermal storage,
  • Fig. 3 shows schematically a heat storage, which manages with little space
  • FIGS. 4a to 4h schematically show different ones
  • FIGS. 5a to 5d schematically show a
  • Embodiment of the invention in which via a directional control valve, the hot zone of a
  • Fig. 6 shows a wall with two temperature barriers, or a temperature barrier and a Solar absorber.
  • Fig. 7 shows a roof surface with two
  • Temperature barriers resp. a temperature barrier and a solar absorber
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a detail of a building in which a first embodiment of the invention has been implemented in which the temperature, heat and / or
  • Cold barrier is part of a building exterior wall
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a detail of a building in which a second embodiment of the invention has been implemented, in which the temperature, heat and / or cold barrier is part of a building exterior wall, and the second pane has a coating,
  • Fig. 13 is a cross-sectional view of a detail of a building in which a third embodiment of the invention has been implemented in which the temperature, heat and / or cold barrier is part of a building exterior wall, and a fluid absorbent thermal energy carrier medium is used
  • Fig. 14 is a cross-sectional view of a detail of a building in which a fourth embodiment of the invention has been implemented in which the temperature, heat and / or Cold barrier is part of a building exterior wall, and a fluid absorbent support medium is used for thermal energy, which by a lattice or sponge-like
  • Fig. 15 is a cross-sectional view of a detail of a building, in which a third embodiment of the invention has been implemented, in which the temperature, heat and / or
  • Cold barrier is part of a building exterior wall, and a fluid carrier medium for thermal
  • Energy is used, which can be atomized and has a phase transition to the gaseous state
  • 16 is a schematic representation of the fluid circuits through a heat storage, in particular a geothermal storage,
  • 17 is a cross-sectional view of a detail of a building with a part of its bottom, in which a further embodiment of the invention has been implemented in which the temperature, heat and / or cold barrier is part of a building exterior wall, and a thick glass on ice,
  • Fig. 18 is a cross-sectional view of a detail of a building with a part of its bottom, in which a still further embodiment of the invention has been implemented, in which the temperature, heat and / or cold barrier part a building exterior wall, and has a double glass,
  • Fig. 19 is a cross-sectional view of a detail of a building with a part of its bottom, in which an embodiment of the invention has been implemented, in which the temperature, heat and / or cold barrier is part of a building exterior wall, and supply and discharge lines in the screed a housing bottom are laid,
  • Fig. 21 is a cross-sectional view of a section of a building with a part of its bottom, in which an embodiment of the invention has been implemented, in which the second
  • Disc is at least partially removable or open
  • Heat and / or cold barrier is part of a building exterior wall and in which the second and the first disc at least partially can be removed or opened,
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of a detail of a building in which an embodiment of the invention has been implemented in which the temperature, heat and / or cold barrier is part of a building exterior wall, and curtains are provided as planar fluid guides,
  • FIG. 25 is a cross-sectional view of a detail of a building in which an embodiment of the invention has been implemented, in which the temperature, heat and / or cold barrier is part of a building exterior wall, and a coated curtain is provided as a planar fluid guide
  • Fig. 26 3 shows a cross-sectional view of a detail of a building in which an embodiment of the invention has been implemented in which the temperature, heat and / or cold barrier is part of a building exterior wall, and a coated second pane is provided,
  • 27 is a cross-sectional view of a detail of a building in which an embodiment of the invention has been implemented in which the temperature, heat and / or cold barrier is part of a building exterior wall, a second disc is provided, and for introducing and discharging the fluid slotted tubes are provided
  • 28 is a cross-sectional view of a detail of a building in which an embodiment of the invention has been implemented in which the temperature, heat and / or cold barrier is part of a building exterior wall, a second disc is provided and provided for passing the fluid
  • a ventilation system Fig. 29 shows a cross-sectional view of a
  • Embodiment of the invention has been implemented, in which two curtains are provided as a planar fluid guide,
  • Fig. 30 shows a cross-sectional view of a
  • Embodiment of the invention has been realized, in which a fluid guide is provided with an amorphous solar cell layer,
  • FIG. 31 is a cross-sectional view of a detail of a building in which an embodiment of the invention has been implemented, in which the temperature, heat and / or cold barrier is part of a building exterior wall, and another temperature, heat and / or cold barrier
  • FIG. 32 shows a cross-sectional view of a detail of a building in which an embodiment of the invention has been implemented in which the temperature, heat and / or cold barrier is embodied as being in the roof area of the building Substantial roller blind-like curtain is formed.
  • Figs. 33 and 34 show in a cross-sectional view
  • Fig. 35 shows in an approximately horizontal
  • Fig. 1 shows schematically a pipe-in-pipe system, which manages without a directional control valve.
  • the tube-in-tube system comprises a tube-in-tube conduit 2, which in this schematic view is shown as one strand only.
  • the line 2 is arranged both below the building 1 and next to the building.
  • fresh air indicated by the arrows 3
  • Run indicated by the arrows 4
  • Fresh air 3 and exhaust air 4 are in the
  • Fig. 2 shows schematically a building, which a
  • Geothermal storage 33 includes under the building, which is enveloped by a layer of insulation 33 and thus is designed as a warm zone.
  • the house has a pipe-in-pipe system, via which exhaust air is withdrawn from the house in countercurrent flow and supply air is supplied.
  • the warm air is first passed through the warm zone of the geothermal heat storage 33, where it gives off some of its heat, then passes through the air next to the
  • Building 1 cold zone 37 to then be passed into the building 1.
  • the hot air is thus deprived of heat, which can be used in the winter for temperature control of the house, at the same time the building 1 can be cooled.
  • the cold air is led over the opposite route into the house. The air is first in the
  • Preheated cold zone 37 in the warm zone 33 usually becomes comfortable and then passed into the house.
  • the control can take place, for example, via the directional control valve 20 shown schematically.
  • the directional control valve 20 is substantially cylindrical
  • the supply air passes through two filters 37.
  • the filters 37 is a thermostat-controlled
  • Umlenkklappe 26 arranged over which can be switched between winter and summer operation. Furthermore, the building 1 comprises a solar absorber 34, which is arranged on the roof of the building 1.
  • the walls of the building 1 comprise a fluid-carrying
  • Core zone 38 which serves as a temperature barrier.
  • Water pipes in the core zone 38 lead to the hot zone 33 and / or the cold zone 37.
  • the existing in the areas of geothermal storage relatively low temperatures for temperature control of the building can be used. With appropriate insulation on the
  • the solar absorber 34 is connected via a tube-in-tube
  • Heat exchanger 35 coupled to the water-carrying lines of the core zone 38. Because in the core zone and in the
  • Hot water supply of the building 1 can be ensured.
  • an energy self-sufficient house can be provided.
  • the fluid-carrying lines for the supply of the geothermal heat storage only next to the
  • Reversible effect can be taken from the geothermal storage energy for a short time, because the underlying heat rises and a temperature of up to 20 ° Celsius and more is maintained throughout the winter.
  • Fig. Lb shows schematically a runway 70, which
  • the fluid lines 71 are connected to a geothermal reservoir
  • the runway include temperature sensors (not shown), via which the distribution station 72 detects when there is a risk of frost and then retrieves energy from the arranged under the tarmac 70 geothermal storage energy to supply the fluid lines 71 with heat and the runway 70 ice-free hold.
  • the distribution station 72 detects when there is a risk of frost and then retrieves energy from the arranged under the tarmac 70 geothermal storage energy to supply the fluid lines 71 with heat and the runway 70 ice-free hold.
  • Distribution station 72 via the temperature sensors (not shown) recognize when the temperature in the
  • Geothermal storage is and then warm up the geothermal heat storage.
  • Fig. Lc The system for ice clearance of a runway can, as shown schematically in Fig. Lc, with a system for
  • Embodiment is the distribution station 72 of
  • Runway 70 connected to an airport building 73, which walls with fluid-carrying lines (not
  • geothermal storage to be supplied. It is understood that also under or next to the airport building 73 another geothermal storage can be arranged.
  • both the runway 70 is kept free of ice, as well as the airport building 73 air conditioned. It is only minor
  • the pipe-in-pipe system consists of an inner pipe 5 and an outer pipe 6.
  • Humid air which flows into the inner tube, has enough time, due to the smaller flow velocity due to the larger cross-section, for the water to condense.
  • Fig. 3 shows schematically a heat storage 10, which can be accommodated even on small areas.
  • the heat storage consists of a concrete cylinder 11. In the concrete cylinder 11, an outer tube 13 and an inner tube 12 is inserted.
  • a more than 10 meters long, preferably more than 50 meters long hole in the soil 14 is first set. Then, the outer tube 13 is inserted and the
  • suitable spacers prevents the inner tube 12 from resting on the bottom of the heat accumulator 10. Air can thus, for example, by the
  • FIG. 4 a shows a double-decker directional control valve 20 which comprises a lower floor 21 and an upper floor 22.
  • the supply air is fed via the port 23, which is connected to the outer tube of a tube-in-tube countercurrent system, in the directional control valve 20.
  • the flow direction of the exhaust air is over the lower
  • Controlled chamber 21 the exhaust air leaves via the port 24 which is coupled to the inner tube of a pipe-in-pipe system, the directional control valve 20 and, after it has passed through previously hot zone 16 and cold zone 15, led back to the outside.
  • the directional control valve 20 may for example be made of stainless steel or aluminum and allows a particularly simple reversal of the air flow, both the supply and the exhaust air.
  • Fig. 4b shows schematically an alternative embodiment of a directional valve in which polyethylene injection molded parts are used.
  • the directional control valve 20 consists of an outer plastic tube 29, in which an inner plastic tube (not
  • the directional control valve 20 is closed by a cover 30. On four sides of the directional control valve lines 2 can be connected, the inner 27 and a
  • outer tube 28 include.
  • one of the lines leads into the adjacent soil 39.
  • the directional control valve 20 should preferably be installed at a depth of about 2 to 3 meters.
  • Fig. 4c shows an alternative embodiment of a
  • Directional valve 20 in which an internal rotary valve is present. Also, this directional control valve preferably has at least two floors, whereby also as in the directional control valve in Fig. 4a, the flow direction of the supply and exhaust air can be reversed simultaneously.
  • Fig. 4d shows a further embodiment of a
  • Directional valve 20 To see here is arranged in the directional control valve 20 ümlenkklappe 26, on which summer and Winter operation can be adjusted.
  • the deflecting flap 26 bears against the sealing lips 31.
  • 4e shows a double-decker directional control valve 20 with lower level 21 and upper level 22 in a side view.
  • connection of the upper floor 22 is slightly smaller, since this serves for the inner tube of a tube-in-tube system, whereas at the connection of the lower floor 21, the outer tube is connected.
  • fresh air can also be supplied via a directional control valve.
  • the deflecting flap 26 can also assume intermediate positions in which the air can be mixed.
  • Fig. 4g shows a further embodiment of a
  • the directional control valve 20 has a cover 30, via which the outside air can flow into the directional control valve 20.
  • a filter 32 here consisting of three filter layers, arranged to filter the air which is supplied to the building.
  • Fig. 4h shows schematically a directional control valve
  • the directional control valve 20 comprises two deflection flaps 26a and 26b, via which the air flow in the hot and cold circulation is reversible.
  • Fig. 5a shows schematically an air conditioning system in summer mode.
  • the air In countercurrent flow, the air first flows through a cold zone 16, then passes to the directional control valve 20a. If the air is at a temperature below the temperature of the
  • Warm zone 15 this can be performed, for example, directly into the building.
  • the warm zone 15 consists of
  • the hot zone 15 can also be installed next to an existing building.
  • the warm zone is completely insulated
  • the cold zone 16 is preferably opposite the hot zone 15 isolated next to the building.
  • the cold zone 16 consists of serpentine or meandering laid lines (not shown).
  • a second directional valve 20b which is designed as a directional control valve with two floors, for example, outside air be supplied to the directional control valve 20a and mixed in the directional valve 20a with preheated air.
  • FIG. 5c schematically shows an alternative embodiment in which the second directional control valve is dispensed with. Shown is the summer mode, in which the outside air first, the hot zone 15 and then the cold zone 16 of
  • Fig. 5d the winter operation is shown, in which the Umlenkklappen the directional control valve 20a are switched such that outside air is first preheated in the cold zone 16, then passes through the directional control valve 26a, the hot zone 15 under the house and then via the directional control valve 20a into the building is directed.
  • Fig. 6 shows an embodiment of the invention with two temperature barriers.
  • the wall has an inner
  • Insulation 51 on. In addition, one extends
  • Temperature barrier layer 52 which comprises a concrete layer provided with fluid lines 53.
  • This embodiment also has a second temperature barrier 54, which is likewise equipped with fluid lines and designed as an absorber layer, and preferably with
  • Capillary 55 is provided. About the second
  • Temperature barrier 54 is the exterior plaster 56, it It is understood that, depending on the climatic zone, there may also be insulation on the outside to protect the second temperature barrier from frost.
  • the fluid passages can also be used, for example, as a plastic tube or as capillary tube mats
  • the tubes or mats of the second temperature barrier have the function of a solar collector. Additional absorber circuits (not shown) store energy in summer.
  • Insulation of the outer wall can be reduced to 2 to 5 cm insulation material and with an additional insulation
  • a thin but highly effective wall can be provided between the temperature barrier layer and the solar absorber layer.
  • FIG. 7 schematically shows a roof surface 60. Under the rafters 61 are OSB boards (not shown).
  • a temperature barrier layer 52 is potted in a shell material.
  • formed second temperature barrier 54 includes laid between the rafters fluid lines 62 or
  • Roof cover 63 are protected from the weather, they need not be embedded in potting compound, but can be laid loose.
  • the roof construction with a Absof ' ber für (not shown) is particularly
  • a rafter roof below the rafters is provided with paperable wood fiber boards.
  • the distance between the rafters is one meter, so that between the rafters polystyrene insulation panels can be inserted without cutting. So are placed on the OSB boards about 5 cm thick polystyrene plates, possibly foamed and attached.
  • a temperature barrier made of plastic lines is then placed meandering across the rafters, led to the ridge to then be coupled via bleeder valves to a loop.
  • the space between the rafters is then potted with a potting compound and applied another 5cm thick polystyrene insulation layer.
  • This polystyrene insulation layer then combines with the still fresh potting compound.
  • On the second polystyrene layer are then as
  • Absorber layer further plastic lines designed and connected meandering. These solar absorber pipes do not necessarily have to be encapsulated because they are protected by the overlying roofing from environmental influences. With extremely slim roof insulation, the technology can be optimally effective in terms of energy efficiency
  • Embodiments in Figures 11 to 15 and 17 to 19, while at least temporarily partially open systems in the embodiments of Figures 20 to 22 are shown.
  • closed systems there is essentially no communication of the heat transfer medium with the interior, this means no entry of the heat transfer medium in the interior, instead.
  • Fluid circuits are present, as described in WO 97/10474 and it can be the temperature and
  • Thermal barrier part of the circuit described there be, for example, with water as the heat transfer medium, which heats a geothermal heat storage in summer or on hot days and this heat in winter or on cold days
  • Heating purposes takes. It may also partially closed circuits of the
  • Heat transfer medium are present, for example, when air is used as a carrier medium for thermal energies in which the carrier medium for thermal energy in
  • the invention comprises partially open systems, preferably with air as the heat transfer medium, in which the moving air can both supply conditioned air and exhaust air and this can be set for the discharge of a desired negative pressure for the corresponding openings between the interior and the fluid circuit and can for supplying a desired overpressure for the corresponding openings between the interior and the fluid circuit, in each case based on the air pressure in the interior, can be adjusted.
  • This positive and / or negative pressure can be set defined via fluid pumps, in particular fans and / or exhausters, so that it is always possible to set an optimum climate for the user. This can be a
  • fluid pump is intended to include fans, exhausters, fluid pumps or pumps which are suitable for conveying gaseous and liquid components.
  • the temperature, heat and / or cold barrier 200 comprises a first at least partially transparent pane 400 and a second, preferably at least partially
  • the first at least partially transparent pane 400 is held in a fluid-tight manner in the housing wall 300 by means of seals schematically indicated in FIG. 11.
  • the second, preferably at least partially transparent, disc 500 is arranged behind the first disc 400, likewise held fluid-tight by means of schematically indicated seals.
  • the thermal energy carrier medium 600 is adapted to absorb radiation, particularly heat radiation, and is moved by convection and / or externally moved relative to the first and second disks 400, 500, whereby heat transport of absorbed radiation or absorbed heat away from the system Temperature, heat and / or cold barrier 200 to a heat storage, in particular a geothermal heat storage 1700 takes place, which will be described in more detail later with reference to FIG. 16.
  • This transport includes the carrier medium for
  • thermal energy is a fluid that can be moved by convection or by fluid pumping.
  • the thermal energy carrying medium 600 is gaseous and includes air, C0 2 , nitrogen, and / or another IR absorbing gas as desired.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a section of a
  • the temperature, heat and / or cold barrier is part of a building exterior wall, and at least the second disc 500 has a coating 700.
  • the second disk 500 is at least one of IR reflectance enhancing in this embodiment
  • Layer coated and may further comprise at least one IR-absorbing dye.
  • the second disc 500 may be a frosted glass
  • the second slice may be phototropic or comprise a photochromic substance.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a section of a
  • the temperature, heat and / or cold barrier 200 is also part of a building exterior wall 300, and a liquid, in particular Water-containing thermal energy carrier medium 600 having an absorption-enhancing dye is used.
  • the carrier medium comprises thermal
  • this embodiment of the temperature, heat and / or cold barrier 200 can be integrated into the fluid circuit of a building energy system according to WO 97/10474.
  • Fig. 14 shows a cross-sectional view of a
  • Section of a building 100 in which a fourth embodiment of the invention has been implemented, in which the temperature, heat and / or cold barrier 2 is part of a building exterior wall 300, and a fluid absorbent support medium for thermal energy
  • Structure 900 is provided with an at least IR-absorbing ink on its surface or in its solid material and thus substantially increases the absorption of the light passing through the first pane and releases it in the form of heat to the thermal energy medium 600 passing therethrough.
  • the structure 900 may be a solid grid of metal or plastic, or alternatively metallic blinds which may be preferably motor-opened or closed and motor-driven between the first and second discs 400, or away from them, in a manner known to those skilled in the art.
  • Fig. 15 shows a cross-sectional view of a
  • Section of a building 100 in which a third embodiment of the invention has been implemented, in which the temperature, heat and / or cold barrier 200 is part of a building exterior wall 300, and a fluid
  • Thermal energy carrier medium 600 is used, which can be atomized and has a phase transition to the gaseous state.
  • the thermal energy carrier fluid may comprise liquid, droplet, or even water vapor, depending on the location within the fluid circuit 1000.
  • the thermal energy carrier medium 600 may be Freon R and / or a CFC free refrigerant include or consist of.
  • the thermal energy carrier medium 600 has a phase transition which takes place at a defined first temperature and is suitable for absorbing heat, and the phase transition comprises the absorption of
  • the carrier medium for thermal energy 6 in the supply line 1100 of the fluid circuit 1000 is liquid and supplied with overpressure only schematically illustrated nozzles 1200 and from this atomized. This will be a finely divided
  • Droplet-containing mist 1300 is produced in which the total surface area of the droplets is many times higher than the surface area of the liquid in the supply line 1100, which greatly promotes the evaporation of the heat transfer medium and the removal of heat of vaporization.
  • a negative pressure can additionally be generated, which again strongly promotes the evaporation.
  • the thermal energy carrier medium 600 absorbs considerable heat.
  • the carrier medium for thermal energy 600 is in this case by one or more fluid pumps, in particular by supply of positive and / or negative pressure along the discharge line 14 of the fluid circuit 1000 moves so that it is guided to the heat accumulator 1700 and in this
  • Condensation heat is supplied. After this condensation, the carrier medium for thermal energy 600 is again liquid and can be supplied to the nozzles 1200 again accordingly.
  • FIG. 16 shows a schematic representation of the fluid circuits through a heat accumulator 1700, in particular a geothermal heat storage, which of the first fluid circuit 1000th
  • Fluid circuit 1500 is traversed and which at least one more Fluid circuit 1500 includes, to which this heat release or from which this heat can absorb.
  • both the temperature, heat and / or cold barrier 200 and the temperature, heat and / or cold barrier 1600 are heated to an elevated temperature relative to an interior space
  • Carrier medium for thermal energy flowed through and also usable as a heater is also usable as a heater.
  • heat may be absorbed in all fluid circuits when the outside temperatures are higher, and heat may be applied to the temperature or thermal barriers 200, 1500 with all fluid circuits for air conditioning purposes.
  • more than two separate and separately controllable and controllable fluid circuits and more than one heat storage can be used.
  • supply and / or discharge lines 1100 laid in a building floor 1800 or in a screed 1900 are advantageous. 1400 of the heat transfer medium 600 to and / or from the
  • Temperature, heat and / or cold barrier 200, 2000 as shown for example in Figures 18 to 22.
  • FIG. 17 shows a cross-sectional view of a section of a building 100 with a part of its bottom 1800, in which the first pane 400 of FIG
  • Temperature, heat and / or cold barrier 200, 2000 part of a building exterior wall 300, and a thick glass 2100 has.
  • Supply and exhaust pipes preferably run through the floor and / or ceilings of the building. Depending on the time of year, an energy delivery or absorption takes place in the supply or exhaust pipe with respect to the floor or ceiling, this effect is also referred to as "concrete activation”.
  • Fig. 18 shows a cross-sectional view of a
  • Fig. 19 shows a cross-sectional view of a
  • the temperature, heat and / or cold barrier is part of a building exterior wall, and laid in and outlets in the screed 1900 of a housing base 1800 are.
  • 1600, 2000 may include the first and / or second disc 400, 500 glass or plastic or consist of this material.
  • the first and / or second disc or a part of the first or second disc is movably or removably arranged.
  • the discs can be arranged so removable that they are removed as a whole,
  • Fig. 20 shows a cross-sectional view of a
  • Venetian blind 2300, 2400 has. These blinds 2300, 2400 can be moved up and down relative to the first disc 400, as shown by the roller 2500 and the arrows near the blinds 2300, 2400, as exemplarily shown in FIG. 20, whereby a partial view is obtained when the blinds 2300, 2400 are lowered open fluid circuit 2500, 2600 results.
  • the partially open fluid circuit 2500, 2600 is
  • the partially open fluid circuit 2500, 2600 also allows, by selecting the overpressure, for example in the supply line 1100, more or less supply air, in particular air-conditioned supply air, to be supplied to the interior 2800 of the building 100 by way of example.
  • the first disc 400 for example designed removable, can with
  • Passage outside for example, to be created on a balcony or on a terrace.
  • Fig. 21 shows a cross-sectional view of a
  • a bracket 3900 designed here as einbetonbarer Halfen rail, arranged to receive glass elements of the facade.
  • Fig. 22 shows a cross-sectional view of a
  • Section of a building 100 with a part of its bottom 18, in which the first and the second disc 400, 500 are at least partially in a range 2900 or 3000 can be removed or opened.
  • FIGS. 23 and 24 show a cross-sectional view of a detail of a building 100 in which a
  • Embodiment of the invention has been implemented, in which the temperature, heat and / or cold barrier is part of a building outer wall, and as a flat
  • Fluid guides curtains 3100, 3200 are provided.
  • an inner curtain 3100 and an outer curtain 3200 are provided.
  • the outer curtain 3100 is provided with a reflective coating and is preferably drawn in the summer in high incidence of light.
  • the inner curtain 3200 is transparent.
  • the processes can be moved over pulleys 3300 and pulled to the side wall.
  • the outer curtain 3100 is opened in the illustration in Fig. 23 in the upper area.
  • FIG. 24 shows how both curtains 3100, 3200 are closed in the summer.
  • Fig. 25 shows a cross-sectional view of a
  • Section of a building 100 in which the temperature, heat and / or cold barrier is part of a building outer wall and as a flat fluid guide a coated curtain 34 is provided. It is one
  • Reflection layer which is located only on the outside of the curtain 3400 and thus allows the
  • the coated curtain 3400 is attached to the building 100 via magnetic rails 4000.
  • Fig. 26 shows a cross-sectional view of a
  • Section of a building 100 in which the temperature, heat and / or cold barrier is part of a building outer wall and instead of a coated curtain a
  • Fig. 27 shows a cross-sectional view of a
  • Section of a building 100 in which a
  • Embodiment of the invention has been implemented, in which the temperature, heat and / or cold barrier is part of a building outer wall, a second disc is provided and slotted tubes 3600, 3700 are provided for introducing and discharging the fluid.
  • the slotted tubes 3600, 3700 are substantially in the lower and upper
  • Fig. 28 shows a cross-sectional view of a
  • a second disc is provided and is provided for passing the fluid, a ventilation system.
  • fans 3800 arranged between the first disk 400 and the second disk 500, a fluid flow is generated.
  • Building facade are arranged as climate barrier, in which case the supply and discharge lines 1100, 1400 preferably behind less or non-transparent areas of the discs 500, 400 are arranged and the heat storage 1700 can be located in front of the building 100.
  • the supply and discharge lines 1100, 1400 preferably behind less or non-transparent areas of the discs 500, 400 are arranged and the heat storage 1700 can be located in front of the building 100.
  • Thermal and thermal barrier according to the invention alternatively also over the entire surface both before window and before
  • Wall sections to be arranged in front of the building.
  • the temperature, heat and / or cold barrier can also be part of a transparent building roof or even part of an inner wall.
  • Fluid circulation can be maintained though
  • the temperature, heat and / or cold barrier according to the invention both less transparent and in the
  • Fig. 29 shows a cross-sectional view of a
  • Curtain 4100 can be controlled by a pulley 3300
  • the upper curtain is 4100 coated with a reflective layer and can be lowered in strong sunlight.
  • a lower curtain 4200 is made transparent. As shown here, the two curtains can be partially lowered or raised, so that only in the upper area, the fluid guide surface
  • FIG. 30 substantially corresponds to FIG. 29.
  • the upper curtain 4100 is designed as a roller blind and has a solar cell layer instead of a reflection layer
  • the upper process 4100 is used in solar radiation of the production of electrical
  • Fig. 31 shows a cross-sectional view of a
  • Building exterior wall is, and another temperature, thermal and / or cold barrier extends through the roof portion 4500 of the building 100.
  • hoses 4600 are arranged, which serve as solar absorber pipes. When exposed to sunlight, heated air is conducted from the facade into the roof area, where the heat can be dissipated via the hoses in addition to the heat introduced via the roof covering and can thus be supplied to a heat accumulator (not shown).
  • Fig. 32 shows a cross-sectional view of a
  • Substantially blind-like shutter 2400 is formed, which is guided along side guide channels 4800.
  • the lateral guide channels include magnets 4700 which provide a substantially fluid-tight installation of the blind.
  • 33 and 34 show a cross-sectional view of a section of a building 100, in which a
  • Embodiment of the invention has been implemented, in which the temperature, heat and / or cold barrier does not have a fluid guide, but the
  • the disk is formed as a window 4900 in this embodiment.
  • Fig. 33 shows an example of winter operation.
  • Windows 4900 are closed. Slotted tubes 3600 arranged in the lower region of the window 4900 become warm air from a heat accumulator (not shown)
  • the outflow openings (not shown) of the slotted tubes 3600 are aerodynamically designed so that the air flow is directed upwards.
  • the hot air is removed via slotted tubes 3700 arranged in the upper area. So it creates a kind of curtain of warm air, which forms a thermal barrier.
  • Fig. 34 shows the operation in the summer.
  • the windows 4900 are open for fresh air supply.
  • the flow direction is now reversed: Cool air is introduced via the upper slotted tubes 37 and discharged via lower slotted tubes.
  • the air warms up.
  • a heat exchanger (not shown), the heat energy thus obtained a heat storage (not shown) supplied.
  • Fig. 35 shows in an approximately horizontal
  • Cross-sectional view of a section of a building in which an embodiment of the invention has been implemented which comprises an outer curtain 3100 and an inner curtain 3200, which are arranged behind a arranged between the outer walls 300 disc 4900.
  • Curtain 3100 is made of a substantially transparent plastic and is stretched over arranged in the ceiling and in the ground magnetic rails (not shown). So one gets through the curtain one in the
  • the inner process 3200 which is provided on the outwardly facing side with a printed photovoltaic layer, serves in particular as light protection.
  • Venetian blind in particular a metallic Venetian blind

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System, mit welchem Gebäude und andere dem Menschen dienen Nutzflächen völlig autark klimatisiert werden können.

Description

Niedrigenergiegebäude ,
insbesondere autarkes Nullenergiehaus
Beschreibung
Gebiet der Erfindung Die Erfindung bezieht sich auf ein Niedrigenergiehaus, insbesondere auf ein autarkes Nullenergiehaus, welches völlig unabhängig von externer Energieversorgung
ausgebildet sein kann. Niedrig- oder Nullenergiehäuser, insbesondere mit
Fluiddurchführung in den Gebäudewandungen sind
beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 2980495 AI sowie aus der DE 102005034970 bekannt. Das vom Erfinder Dipl.-Ing. Phys . Edmond D. Krecke entwickelte System umfasst dabei unter anderem Rohr-inRohr-Leitungen, welche durch einen Erdwärmespeicher und Kühlspeicher verlegt werden. Über ein Mehrwegeventil kann die Richtung der Luftströmung umgekehrt werden, um im Sommer den Erdwärmespeicher aufladen und im Winter entladen zu können und die Energie zur Raumbeheizung zu nutzen .
Weiter umfasst das von Dipl.-Ing. Phys. Edmond D. Krecke entwickelte System Kernzonen in den Außenwänden, in denen
BESTÄTIGUNGSKOPIE Fluidleitungen führen. Mittels dieser Kernzonen können Temperaturen, welche unterhalb der Raumtemperatur liegen, genutzt werden, um ein Gebäude auf einer gewünschten
Solltemperatur zu halten. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass dieses Klimatisierungssystem eine gleichmäßige
Temperatur sowohl im Sommer als auch im Winter
gewährleistet .
Aufgabe der Erfindung
Gegenüber den vorstehend beschriebenen Ansätzen ist es Aufgabe der Erfindung, die Bereitstellung eines
Niedrigenergiegebäudes, insbesondere eines
Nullenergiegebäudes weiter zu vereinfachen. Weiter soll mittels eines weiteren Aspektes der Erfindung die
Verwendung der von Herrn Dipl.-Ing. Phys . Edmond D. Krecke entwickelten Wärme-, Kälte- und Temperaturbarriere auch in dicht bebauten Gebieten leichter möglich werden. Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung betrifft zum Einen ein Gebäude mit einer Be- und Entlüftungsanlage, welche zumindest eine Leitung aufweist, welche ein erstes Rohr umfasst, das in einem zweiten Rohr angeordnet ist, so dass Zu- und Abluft im
Gegenstrom durch die Leitung führbar sind. Die Erfindung bezieht sich also auf das vom Erfinder bereits entwickelte Rohr-in-Rohr-System, bei welchem der Abluft die Wärme und/oder Kälte entzogen wird.
Gemäß der Erfindung ist die Leitung, vorzugsweise ohne über ein Wegeventil geführt zu werden, sowohl in einem ersten Bereich unter dem Gebäude, als auch im zweiten Bereich im Erdreich neben dem Gebäude angeordnet.
Der Erfinder hat herausgefunden, dass bei geeigneter
Dimensionierung des Rohr-in-Rohr-Systems auf eine Umkehrung der Luftströmung zum Sommer-Winter-Betrieb je nach
Klimazone verzichtet werden kann.
Dabei sind vorzugsweise jeweils 30 bis 60 % der Länge der Leitung im ersten und im zweiten Bereich angeordnet.
Es hat sich herausgestellt, dass in Kaltzonen es günstig ist, den größeren Teil der Länge, insbesondere etwa 60 % der Rohrlänge, unter dem Gebäude anzuordnen, wohingegen in Warmzonen die Verteilung umgekehrt ist.
So kann neben dem Gebäude eine Zone mit niedrigerer
Temperatur, beispielsweise zwischen 9 und 16°C und unter dem Gebäude eine Zone mit höherer Temperatur,
beispielsweise 17 bis 22°C und mehr ausgebildet werden.
Grundsätzlich kann im Sommer eine Abgabe von Energie der Zuluft an das Erdreich erfolgen. Im Winter kann die Zuluft dagegen durch Energieaufnahme aus dem Erdreich vorgewärmt werden. Durch Erdenergie kann ein Vielfaches an
Energiezugewinn erreicht werden.
Für das System sind aufgrund der hohen Effizienz keine größeren Exhaustoren erforderlich.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist das Gebäude Wände mit einer als Temperaturbarriere ausgebildeten
Kernzone auf, durch welche Fluidleitungen verlaufen, über die ein Wärmeaustausch mit dem ersten und/oder zweiten Bereich stattfinden kann.
Vorzugsweise werden wasserführende PP-Leitungen in den Wänden verlegt, über welche in der kalten Jahreszeit die
Temperatur innerhalb der Wand gegenüber der Außentemperatur angehoben werden kann.
So können bereits geringe Temperaturen von 20°C und
gegebenenfalls auch weniger genutzt werden, um auch im Winter das Gebäude auf Raumtemperatur zu halten. Eine
Wärmepumpe oder die Beheizung mit fossilen Brennstoffen ist dabei nicht nötig, es genügt vielmehr bereits die niedrige Temperatur des Erdwärmespeichers im Bereich der ersten und/oder zweiten Zone.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Solarabsorber, beispielsweise als unter der Dachhaut angeordnete Solarabsorberrohre ausgebildet, vorgesehen, über welchen der erste oder zweite Bereich erwärmbar ist.
Über den Solarabsorber kann insbesondere der unter dem Haus angeordnete erste Bereich auf Temperaturen gebracht werden, welche oberhalb der normalen Lufttemperaturen im Sommer liegen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst der
Solarabsorber Fluidleitungen, die mit einer Frostschutz enthaltenden Flüssigkeit gefüllt sind. Uber einen
Wärmeaustauscher ist der Solarabsorber mit weiteren
Fluidleitungen gekoppelt, die sich durch die Kernzone in den Wänden des Gebäudes und durch den Erdwärmespeicher erstrecken. Eine Frostschutz enthaltende Flüssigkeit muss so nur für den relativ kleinen Kreislauf des Solarabsorbers verwendet werden, wohingegen im Bereich des
Erdwärmespeichers sowie den Wänden, welche zu keiner Zeit eine Temperatur unter 0°C erreichen, auf die Verwendung von Frostschutzmittel verzichtet werden kann. Vielmehr genügt reines Wasser.
Als Wärmeaustauscher wird vorzugsweise ein Rohr-in-Rohr Wärmetauscher verwendet. Insbesondere können mit einem Rohr-in-Rohr-Edelstahl-Wärmetauscher auf sehr einfache Weise hohe Leistungen erreicht werden.
Zur Erhöhung der Speicherleistungen können unter dem
Gebäude ein Wärmespeicher und außerhalb des Gebäudes ein Kühlspeicher vorgesehen sein. Weiter ist vorgesehen zumindest einen Niedertemperatur-Latentwärmespeicher, beispielsweise mit Natriumhydrogenphosphat als
Speichermedium, in das System einzubinden.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Richtung der Luftströmung über einen Ventilator/Exhauster umkehrbar. Im Sommer, wenn die Temperaturen oberhalb der Raumtemperatur liegen, kann die Frischluft so zunächst den Bereich unter dem Gebäude durchströmen und bereits Energie zur
Speicherung abgeben und dabei etwas abgekühlt werden.
Sodann strömt die Frischluft durch den zweiten Bereich neben dem Gebäude und wird mit einer Temperatur unterhalb der Raumtemperatur in das Gebäude geleitet. Im
Gegenstromprinzip wird die Abluft zunächst durch den zweiten Bereich im Erdreich und sodann durch den ersten Bereich unter dem Gebäude geleitet.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Gebäude Fluidleitungen zur Frischluftzufuhr, wobei die Fluidleitungen zur Frischluftzufuhr zumindest abschnittsweise durch einen Erdwärmespeicher (Kühl- oder Warmspeicher) geführt sind. Vorzugsweise ist das Gebäude derart ausgestattet, dass es Fluidleitungen hat, welche als Temperaturbarriere durch eine Kernzone der Wände verlaufen und welche mit einer Flüssigkeit gefüllt sind. Im Sommer kann über die Fluidleitungen der Erdwärmespeicher erwärmt werden. Im Winter kann diese Wärme genutzt werden, um das Gebäude auf eine hinreichende Temperatur zu bringen.
Es hat sich dabei herausgestellt, dass, je nach Klimazone, beispielsweise plötzliches Stoßlüften die
Innenraumtemperatur des Gebäudes derart herabsetzen kann, dass es über einen Zeitraum von mehreren Stunden unangenehm kalt ist. Dieses Problem kann gemäß der Erfindung dadurch behoben werden, dass die Frischluft über Fluidleitungen, welche abschnittsweise durch die Speicher geführt sind, zugeführt wird.
Insbesondere werden Edelstahlleitungen verwendet, über welche die für das Gebäude benötigte Frischluft angesaugt wird. Während im Winter so die in das Gebäude geführte Luft erwärmt werden kann, kann der Erdwärmespeicher im Sommer genutzt werden, um die in das Gebäude geführte Luft
vorzukühlen. Es ist dabei denkbar, dass im Sommer- und Winterbetrieb die Luft durch verschiedene Zonen der beiden Speicher, d.h. Warm- und Kaltspeicher, geführt wird.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Gebäude, bei dem Wand und/oder Dach mit einer als Temperaturbarriere ausgebildeten Kernzone ausgestattet ist. Durch die Kernzone verlaufen Fluidleitungen, " welche vorzugsweise mit einer Flüssigkeit gefüllt sind. Gemäß der Erfindung können für Extrembelastungen die Fluidleitungen mit einer Wärmepumpe verbunden werden.
Eine derartige Wärmepumpe dient vor allem in Zeiten großer Kälte einer schnellen Erwärmung des Gebäudes, wenn
beispielsweise die Bewohner nach einer Urlaubszeit
zurückkehren, in der die Innenraumtemperatur des Gebäudes herabgesetzt wurde. Durch die Wärmepumpe ist
sichergestellt, dass das Gebäude in sehr kurzer Zeit auf eine gewünschte Innenraumtemperatur gebracht werden kann. Vorzugsweise sind die Fluidleitungen auch mit einem
Erdwärmespeicher (Warm- und/oder Kaltspeicher) verbunden. So ist gewährleistet, dass auch bei sehr niedriger
Außentemperatur der Wärmepumpe ein Fluid mit hinreichender Temperatur zugeführt werden kann, so dass diese mit einem guten Wirkungsgrad arbeitet.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Gebäude,
insbesondere ein vorstehend beschriebenes Gebäude, welches Wände oder ein Dach mit einer als Temperaturbarriere ausgebildeten Kernzone aufweist, durch welche
Fluidleitungen verlaufen.
Gemäß der Erfindung sind die Fluidleitungen segmentweise einzelnen Räumen des Gebäudes zugeordnet. Es ist also gemäß der Erfindung vorgesehen, mehrere separate Fluidkreise zu verlegen, welche jeweils einem einzelnen Raum zugeordnet sind. So ist es möglich, die einzelnen Räume über
Raumthermostate unabhängig von einander auf verschiedene Temperatur zu bringen. Es ist dabei durchaus denkbar, dass sich innerhalb eines Erdwärmespeichers (Warm- oder
Kaltspeicher) die Fluidleitungen der einzelnen Räume überschneiden, so dass im Erdwärmespeicher eine im
Wesentlichen gleiche Temperatur herrscht. Über raumweise getrennte Regelungen kann in jedem Raum unabhängig von einander Energie abgerufen werden. Die segmentweise
Bereitstellung einzelner Kreisläufe ermöglicht im
Unterschied zu einer beispielsweise internen
Gebäudeverteilung mittels Regelventilen eine wesentlich einfachere Ausgestaltung. So brauchen beispielsweise die einzelnen Fluidkreisläufe nur geöffnet oder geschlossen zu werden .
Weiter betrifft die Erfindung ein Gebäude mit einer Rohr- in-Rohr-Gegenstromanlage, wobei die Leitung über einen
Wärmespeicher, insbesondere einen Erdwärmespeicher geführt ist. Unter einem Erdwärmespeicher wird im einfachsten Falle ein Rohr-in-Rohr-System verstanden, was im Erdreich verlegt ist und so einen Temperaturaustausch zwischen der in dem Rohr-in-Rohr-System geführten Luft und der Erde
stattfindet .
Gemäß der Erfindung umfasst das System einen ersten
Verdichter zum Fördern von Luft in das Gebäude und einen zweiten Verdichter zum Fördern von Luft aus dem Gebäude. Die Verdichter sind vorzugsweise als
Ventilatoren/Exhaustoren ausgebildet .
Der Erfinder hat herausgefunden, dass durch eine
Kombination von regelbarer Absaugung und regelbarer
Luftzufuhr das System sowohl zum Abtransport von
Feuchtigkeit als auch schlechter Gerüche und Rauch genutzt werden kann. So kann beispielsweise im Normalbetrieb ein Absaugen der Luft mit etwa 40 % (Volumen/Zeit) erfolgen und ein Zuführen der Luft mit 60 % erfolgen. Somit ist im
Gebäude ein geringer Überdruck vorhanden. Wenn nun die im Gebäude vorhandene Luft beispielsweise durch Raucher, eine Kochstelle etc. verschlechtert wird, kann das System umgestellt werden, so dass mit 80 % abgesaugt und nur noch mit 20 % zugeführt wird. Unter anderem durch den vorher vorhandenen Überdruck kommt es so zu einem sehr schnellen Austausch der im Gebäude vorhandenen Luft.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Gebäude ein Alarmsystem mit einem Luftdrucksensor. So kann
beispielsweise das leerstehende Gebäude unter Überdruck oder Unterdruck gesetzt werden. Sobald eine Tür oder ein Fenster von einem Einbrecher geöffnet wird, sinkt der
Luftdruck sofort ab und es kann ein Alarmsignal ausgelöst werden .
Der Luftdrucksensor ist vorzugsweise mit einer
Steuereinheit verbunden, die zugleich Teil eines
Klimatisierungssystems ist. So kann ein
Klimatisierungssystem auf besonders einfache Weise mit einer zusätzlichen Alarmfunktion versehen werden.
Letztendlich ist dabei nur ein Sensor zur Messung des Luftdrucks, welcher allerdings auch zugleich zur Steuerung des Klimatisierungssystems mitverwendet werden kann, und eine kleine Zusatzelektronik nötig.
Weiter betrifft die Erfindung ein Gebäude, welches mit einem Erdwärmespeicher verbunden ist, der im Erdreich angeordnete Fluidleitungen umfasst. Gemäß der Erfindung sind dem den Fluidleitungen angrenzenden Erdreich
Substanzen zur Verbesserung des Wärmeübergangs zugesetzt. Durch diese Erfindung kann die Effizienz eines Erdwärmespeichers erheblich verbessert werden. Beispielsweise können hydrophile Chemikalien oder
wasserspeichernde Stoffe verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ können auch Metallspäne oder Salze verwendet werden . Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Gebäude mit einem Rohr-in-Rohr-System, welches einen in der Leitung
angeordneten Bereich zur Wasserkondensation umfasst.
Vorzugsweise ist dieser Bereich zur Wasserkondensation als Querschnittsvergrößerung ausgebildet.
Beispielsweise strömt die feuchte Abluft durch das Rohr-inRohr-System und wird dabei abgekühlt. In einem Bereich mit vergrößertem Querschnitt verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit und es wird so die
Kondensation verbessert. Vorzugsweise sind dazu des
Weiteren in dem Bereich Kühlrippen oder Kühlbleche
angeordnet .
Das Wasserkondensat kann beispielsweise zur
Wasserversorgung des Gebäudes verwendet werden. Es ist hierzu vorzugsweise über eine Leitung mit dem Wassersystem des Gebäudes verbunden. Insbesondere eignet sich das
Kondensat in besonderem Maße zum Betrieb von Wasch- und Spülmaschinen, da das Kondensat in der Regel allenfalls einen geringen Anteil an Mineralien, insbesondere Kalk, umfasst . Die Leitung besteht vorzugsweise aus Edelstahl. Edelstahl lässt sich insbesondere als gewickeltes Rohr verarbeiten. Des Weiteren werden durch die Verwendung von Edelstahl keine Aluminiumionen an das Wasser abgegeben.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Wärmespeicher für ein Gebäude, welche einen im Wesentlichen zylinderförmigen Betonkörper umfasst, wobei in dem Betonkörper zumindest zwei ineinander geschobene Rohre angeordnet sind.
Der Erfinder hat herausgefunden, dass sich auch in dicht bebauten Gebieten auf kleinem Raum hocheffektive
Erdwärmespeicher realisieren lassen.
Dazu kann eine vertikale Bohrung ins Erdreich gesetzt werden. In die Bohrung wird das Außenrohr geschoben und der angrenzende Raum mit Beton verfüllt. Sodann wird das
Innenrohr eingeschoben. Das Innenrohr wird nicht auf den Boden des Betonkörpers aufgesetzt, so dass die Luft
beispielsweise vom Innenrohr nach unten in den Körper einströmen und zwischen Innenr'ohr und Außenrohr wieder ausströmen kann. Die Bohrungen können bis in eine hohe Tiefe, beispielsweise bis in eine Tiefe von über 50 m eingebracht werden. Dabei kann ein zusätzlicher Geothermie-Effekt genutzt werden.
In der Sommerzeit wird nun warme Luft durch den
Wärmespeicher in das Gebäude geleitet. Die Luft kühlt sich dabei auf 16 bis 18°C ab und sorgt dafür, dass das Gebäude nicht zu warm wird. Im Winter kann Kaltluft, selbst mit Temperaturen weit unter 0°C durch diesen Speicher geleitet werden und kann sich dabei ebenfalls auf eine Temperatur zwischen 16 und 18°C erwärmen .
Die eventuell erforderliche Restwärme zur Beheizung des Gebäudes kann je nach Klimazone mit einer Wärmepumpe gewonnen werden. Weiter kann auch das Gebäude einen
Solarkollektor umfassen, mit dem der zusätzliche
Wärmebedarf des Gebäudes gedeckt wird.
Zur Stromversorgung besitzt das Gebäude vorzugsweise eine Fotovoltaik-Anlage . Zusätzlich kann auch eine Wasserstoff- Batterie der Stromversorgung des Hauses dienen.
Weiter kann das Gebäude eine Abwasseraufbereitung umfassen, bei welcher dünnflüssige und dickflüssige/feste
Bestandteile des Abwassers getrennt werden und so einer separaten Weiternutzung zugeführt werden. Der
dickflüssige/feste Bestandteil einer Toilettenanlage wird pelletiert als Dünger verwendet. Dünnflüssige Bestandteile können über eine Drainage direkt den Bodenwurzeln von
Pflanzen zugeführt werden. Vorzugsweise erfolgt die
Zuführung der dünnflüssigen Bestandteile über den Boden, ohne an die Oberfläche zu treten.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein verbessertes
Wegeventil für die Zu- und Ablauft eines Gebäudes, welches eine erste und eine zweite Etage umfasst und wobei eine Umlenkklappe sowohl in der ersten als auch in der zweiten Etage angeordnet ist, welche über einen einzigen
Mechanismus betätigbar sind. Über eine derartige Umlenkklappe mit zwei Etagen kann in einem die Strömung der Zu- und die Strömung der Abluft umgekehrt werden, um beispielsweise bei niedriger
Temperatur die Zuluft zunächst über eine Kaltzone des
Erdwärmespeichers und sodann über eine Warmzone und
anschließend in das Gebäude zu führen, wohingegen die
Abluft im Gegenstromprinzip den umgekehrten Weg macht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Wegeventil mittels eines Thermostats schaltbar. Auf eine aufwändige Steuerung kann in vielen Fällen verzichtet werden, es genügen oft sogar rein mechanische Lösungen.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Wegeventil für die Zu- und Abluft eines Gebäudes, welches ein inneres Rohr aus Kunststoff umfasst, das in einem äußeren Rohr aus
Kunststoff angeordnet ist und wobei das innere und das äußere Rohr jeweils zumindest drei Anschlüsse für Zu- und Abluft aufweisen und wobei in dem inneren Rohr eine
Umlenkklappe angeordnet ist.
Der Erfinder hat herausgefunden, dass sich mit rohrförmigen Spritzgussteilen, beispielsweise aus Polyethylen, sehr preiswerte und gut funktionierende Wegeventile
bereitstellen lassen, welche im Rahmen der Erfindung zum Regeln der Zu- und Abluft des Gebäudes genutzt werden können .
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Gebäude, welches ein nach dem Gegenstromprinzip arbeitendes Rohr-in-Rohr-
System für die Zu- und Abluft aufweist, wobei die Rohr-inRohr-Leitung zumindest abschnittsweise durch einen
Erdwärmespeicher mit einer Warm- und Kaltzone geführt ist. Über ein Wegeventil sind die Luftströmungen in der Warmund Kaltzone umkehrbar. Gemäß der Erfindung umfasst das Gebäude ein zweites
Wegeventil, mittels dessen Luft aus der Warmzone, Luft aus der Kaltzone und/oder Zuluft mischbar sind.
So kann beispielsweise im Sommer kühle Nachtluft dem
Kreislauf beigemischt werden, da ansonsten im Hochsommer die Temperaturen in der Warmzone des Erdwärmespeichers und der Kaltzone derart hoch sind, dass das Gebäude über das Klimatisierungssystem nicht mehr hinreichend gekühlt werden kann, ohne auf Klimageräte zurückzugreifen.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Gebäude, welches eine nach dem Gegenstromprinzip arbeitende Rohr-in-Rohr- Anlage für die Zu- und Abluft aufweist und wobei der Zuluft ein Aerosol zumischbar ist.
Insbesondere ist vorgesehen, einen Aromastoff, ein
Kühlmittel oder ein Desinfektionsmittel zuzuführen. So kann beispielsweise bei sehr hohen Temperaturen die Zuluft weiter abgekühlt werden. In Zeiten von Seuchengefahr, insbesondere bei Grippeepidemien kann ein
Desinfektionsmittel der Zuluft zugesetzt werden.
Dabei ist es besonders von Vorteil, wenn die Zuluft mittels UV-Licht desinfizierbar ist. Es ist insbesondere
vorgesehen, ein System zum Reinigen der Luft
bereitzustellen, bei welchem zunächst ein oxidativ
wirkendes Aerosol versprüht wird und sodann eine UV-Behandlung vorgenommen wird. Dabei bilden sich Radikale, die im besonderen Maße keimtötend wirken, ohne dass von dem Aerosol eine gesundheitsgefährdende Menge zugesetzt werden muss .
Es lässt sich somit ein autarkes Nullenergiegebäude
bereitstellen .
Weiter betrifft die Erfindung ein Gebäude mit einer
Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere, insbesondere für oder in einer Vorrichtung zur Klimatisierung von
Gebäuden sowie damit versehene Gebäude und Gebäudeteile.
Bei der Erstellung moderner Gebäude, insbesondere auch gewerblich - oder industriell genutzter Gebäude, werden vermehrt Glasfassaden oder Glasfronten eingesetzt, welche sowohl architektonisch reizvoll und interessant gestaltbar sind, als auch dem Bewohner oder Nutzer ein angenehmes Raumgefühl verschaffen können. Diese Vorteile gehen in der Regel jedoch mit Nachteilen einher, wie beispielsweise der durch die hindurchtretende Strahlung bedingten Erwärmung der zugehörigen Innenräume sowie möglichen bei der Beheizung der Gebäude auftretenden Energieverlusten durch erhöhten Wärmeaustrag an den
transparenten Flächen oder Gebäudefronten.
Es existieren zwar Verbundglasscheiben mit zwei oder mehreren hintereinander angeordneten Glasscheiben, welche derartigen Nachteile mindern sollen, jedoch vermindern diese lediglich den Energieein- und -austrag, können die absorbierte Energie aber nicht weiter nutzen. Ferner existieren Verdunkelungseinrichtungen wie Rolläden, Jalousien oder Markisen, welche einen erhöhten
Energieeintrag vermeiden sollen, jedoch wird auch hierbei insbesondere bei großen Fenster-, Tür- oder Fassadenflächen die absorbierte Energie nicht einer weiteren positiven Nutzung zugeführt.
Weiter ist Aufgabe der Erfindung, eine Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere bereitzustellen, welche bei
bestehenden Gebäuden, insbesondere bei Gebäudefassaden leicht nachgerüstet werden kann.
Die Erfindung umfasst eine Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere, insbesondere eine Temperatur- oder
Wärmebarriere mit einer zumindest teilweise transparenten Scheibe oder Folie sowie einer, vorzugsweise zumindest teilweise transparenten, im Wesentlichen flächigen
Fluidführung, wobei zwischen der Scheibe und der
Fluidführung ein Trägermedium für thermische Energien, insbesondere ein Wärmeträgermedium angeordnet ist, das geeignet ist, Strahlung, insbesondere Wärmestrahlung zu absorbieren, und wobei das Trägermedium für thermische Energien durch Konvektion und/oder fremdbewegt relativ der Scheibe und der Fluidführung bewegbar ist.
Unter einer flächigen Fluidführung wird im Sinne der
Erfindung eine Einrichtung verstanden, welche es
ermöglicht, hinter der Scheibe einen Zwischenraum
auszubilden, um ein Fluid durch den Zwischenraum zu führen. Die Fluidführung ist also innenseitig, typischerweise parallel zur Scheibe angeordnet, so dass zwischen der
Scheibe und der Fluidführung der Zwischenraum ausgebildet ist . Die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere ist
insbesondere zum Temperieren von Gebäuden sowie zur
Energiegewinnung vorgesehen. Als Wärmebarriere eingesetzt wird der Zwischenraum auf eine Temperatur gebracht, die zumindest höher als die Außentemperatur ist. Unter Zufuhr von Kälte wird im Sinne der Erfindung die Abfuhr von Wärme verstanden. So kann gemäß der Erfindung ein Gebäude
klimatisiert werden, also Wärme abgeführt oder Kälte zugeführt werden.
Bei der flächigen Fluidführung handelt es sich bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung um eine Scheibe, vorzugsweise um eine transparente Scheibe.
Alternativ können als flächigen Fluidführung ein oder mehrere, insbesondere transparente oder transluzente, Vorhänge verwendet werden. Derartige Vorhänge sind ohnehin meist Bestandteil der Inneneinrichtung. Ein Vorhang lässt sich bei bestehenden Gebäuden zudem leicht nachrüsten. Auch wird die Reinigung der Außenscheibe durch einfaches
Zurückziehen des Vorhangs bzw. der Vorhänge ermöglicht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die flächige Fluidführung zumindest teilweise im Wesentlichen transparent ausgestaltet. So kann die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere als Fenster genutzt werden.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die flächige Fluidführung zumindest teilweise im Wesentlichen Licht- und/oder Wärmestrahlung reflektierend ausgebildet. Gemäß der Erfindung sind sowohl in einem Teilbereich des
Spektrums, etwa Infrarot-Bereich reflektierende Fluidführungen vorgesehen, als auch Fluidführungen, die nicht transparent sind und auch einen Großteil des
sichtbaren Lichts nach außen reflektieren. Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist zumindest eine weitere flächige Fluidführung vorgesehen.
Bevorzugterweise ist die zumindest eine weitere flächige Fluidführung entfern- und/oder zumindest teilweise von der Scheibe wegbewegbar. So können verschiedene Fluidführungen alternativ verwendet werden. Im Sommer kann eine
Fluidführung verwendet werden, die sichtbares Licht überwiegend reflektiert und so eine Aufheizung des Raumes vermindert. Im Winter dagegen kann eine im Wesentlichen transparente Fluidführung verwendet werden, um viel Licht in den Raum zu lassen und den Energieeintrag direkt in den Raum zu erhöhen.
Als reflektierende flächige Fluidführung ist insbesondere ein mit einer außenseitigen Reflexionsschicht versehener Vorhang vorgesehen.
Als Vorhang ausgestaltet können die Fluidführungen mittels einer Führung an einer Gebäudewand oder der Decke
angebracht werden, so dass sie beweglich aufhängbar sind.
Gemäß der Erfindung können in der Decke Halteelemente wie zum Beispiel Halfenschienen zum Befestigen von
Fassadenelementen, beispielsweise Glasfassaden,
einbetoniert werden.
Die vorzugsweise aus Glas ausgestaltete Scheibe hat bevorzugt eine Dicke zwischen 1 und 20 mm, bevorzugt zwischen 5 und 13 mm und besonders bevorzugt zwischen 8 und 9 mm.
Zur Erhöhung der Sicherheit kann die Scheibe aus
Sicherheitsglas ausgebildet sein.
Gemäß der Erfindung ist durch die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere bereits eine Scheibe aus
Einscheibenglas ausreichend. Auf teuere Isolierverglasung kann also verzichtet werden. Bei Nachrüstung von
entsprechenden Temperaturbarrieren können die alten Fenster eingebaut bleiben. Insbesondere bei unter Denkmalschutz stehenden Gebäuden muss kaum in die sichtbare Bausubstanz eingegriffen werden.
Die zumindest eine flächige Fluidführung ist zwischen 2 und 50 cm, bevorzugt zwischen 3 und 25 cm, besonders bevorzugt zwischen 5 und 15 cm von der Scheibe beabstandet. Der Abstand kann je nach Anwendungszweck variiert werden. Wird als Trägermedium für thermische Energien Luft verwendet, hat sich ein Abstand von etwa 10 cm als besonders geeignet herausgestellt .
Ferner umfasst die Erfindung eine Einrichtung zur Aufnahme und/oder Abgabe von Energie, insbesondere von Strahlungsoder Wärmeenergie, insbesondere an oder in Gebäuden, sowie ein Klimatisierungssystem mit einer solchen Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere und ein Gebäude, welches mit einer der vorstehend erwähnten Einrichtungen versehen ist.
Vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Trägermedium für thermische Energien ein Fluid umfasst, da dieses sowohl in einem Fluidkreislauf zirkulierend angeordnet ist als auch bei Verwendung entsprechender, nachfolgend noch detaillierter beschriebener Bestandteile in dessen
Wärmeaufnahme- und -abgabevermögen optimiert werden kann. In vielen Fällen ist es dabei sehr vorteilhaft, wenn das Trägermedium für thermische Energien gasförmig ist,
insbesondere bei Verwendung von Luft als Wärmeträgermedium, da hierbei auch nicht vollständig abgeschlossene Kreisläufe gebildet werden können, welche zu einem bestimmten Teil mit der Raumluft in Austausch stehen können. Hierdurch kann ebenfalls bei entsprechender Führung des teilweise offenen Kreislaufs definiert Frischluft zugeführt werden oder es kann durch Beeinflussung des Feuchtegehalts der Luft auch das Raumklima äußerst vorteilhaft eingestellt werden.
Für derartige teilweise geöffnete Kreisläufe können
vorteilhaft transparente oder auch nicht transparente
Jalousien verwendet werden. Hierbei ist bevorzugt die zweite Scheibe eine Jalousie, insbesondere kann diese eine metallische Jalousie umfassen.
Ferner kann das Trägermedium für thermische Energien zur Erhöhung der Absorption vorteilhaft C02, Stickstoff, und/oder ein Infrarot-absorbierendes (IR-absorbierendes) Gas enthalten, welches bevorzugt auch in einem
geschlossenen Fluidkreislauf geführt sein kann.
In geschlossenen Fluidkreisläufen kann es ferner auch vorteilhaft sein, wenn das Fluid Wasser in flüssiger Form, in Tröpfchenform oder als Wasserdampf umfasst.
Zur Verbesserung der Absorption oder auch zur gezielten Farbgebung kann das Trägermedium für thermische Energien zumindest einen IR-absorbierenden Farbstoff und/oder auch andere im sichtbaren Spektralbereich wirkende Farbstoffe gelöst oder partikulär umfassen. Ferner ist es für die Wärmeabsorption aus Strahlung oder
Wärme der Umgebung sehr vorteilhaft, wenn das Trägermedium für thermische Energien einen Phasenübergang aufweist, der bei einer definierten ersten Temperatur stattfindet und geeignet ist, Wärme aufzunehmen und bevorzugt der
Phasenübergang die Aufnahme von Verdunstungswärme umfasst.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das Trägermedium für thermische Energien flüssig Düsen zugeführt, welche vor oder in der Nähe der ersten und/oder zweiten Scheibe angeordnet sind und durch diese Düsen zerstäubt und nimmt dieses beim Übergang in den gasförmigen Zustand, insbesondere bei einem niedrigerem Druck als im flüssigen Zustand, verstärkt Wärme auf. Diese
Ausführungsform findet in der Sommerzeit Anwendung.
Das gasförmige Trägermedium für thermische Energien kann dann einem Wärmespeicher zugeführt werden, bei, in oder an welchem es, vorzugsweise unter erhöhtem kondensieren und an diesen Wärme abgeben kann.
Hierzu kann das Trägermedium für thermische Energien FreonR und/oder ein FCKW-freies Kältemittel umfassen oder mit diesem ein Gemisch bilden und durch eine Fluidpumpe, insbesondere durch Zufuhr von Über- und/oder Unterdruck fremdbewegt werden.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist zur Abführung des Fluids zwischen der Scheibe und der flächigen Fluidführung zumindest ein Rohr mit Aussparungen, insbesondere ein geschlitztes Rohr angeordnet. Über ein solches Rohr lässt sich eine gezielte Fluidströmung einstellen. Bevorzugterweise ist das Rohr zur Abführung des Fluids im Wesentlichen im oberen Bereich der Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere angeordnet, wogegen ein
entsprechendes Rohr zum Zuführen von Fluid im Wesentlichen im unteren Bereich der Temperatur-, Wärme- und/oder
Kältebarriere angeordnet ist. So kann eine von unten nach oben verlaufende gleichmäßige Fluidströmung eingestellt werden .
Dazu erstreckt sich das Rohr bevorzugterweise im
Wesentlichen über die gesamte Breite der Temperatur- oder Wärmebarriere .
Vorteilhaft ist es auch, wenn die erste und/oder die zweite Scheibe zumindest eine Beschichtung aufweisen.
Wenn die zweite Scheibe mit zumindest einer das IR- Reflexionsvermögen erhöhenden Schicht beschichtet ist, kann die Absorption durch den reflektierten Strahlungsanteil nochmals gesteigert werden.
Dies gelingt auch, wenn die zweite Scheibe zumindest einen IR-absorbierenden Farbstoff umfasst, da diese in
unmittelbarem Kontakt mit dem Trägermedium für thermische Energien steht und an diese Wärme oder Kälte abgeben kann.
Im erfindungsgemäßen Sinne umfasst dabei der Begriff IR- absorbierend oder Infrarot-absorbierend alles, was bei längeren Lichtwellenlängen als 600 nm ein höheres Absorptionsverhalten als im sichtbaren Spektralbereich aufweist .
Architektonisch kann es vorteilhaft sein, wenn die zweite Scheibe zumindest einen Milchglas umfassenden und/oder einen opaken Bereich umfasst, beispielsweise aus
Designgründen oder etwa auch in medizinischen oder
Sanitärbereichen zum Schutz der Privatsphäre. Wenn die zweite Scheibe phototrop ist oder eine phototrope Substanz umfasst, kann nicht nur das Absorptionsvermögen durch die Farbgebung gesteigert werden sondern es können auch selbstregulierende Systeme geschaffen werden, die bei zu großer Helligkeit diese in einem gewünschten Bereich halten, welches beispielsweise in gewerblicher Umgebung für Bildschirmarbeitsplätze große Vorteile mit sich bringt.
Zur Verwirklichung der Erfindung können die erste, zweite und/oder dritte Scheibe oder Folie Glas oder Kunststoff umfassen. Sehr vorteilhaft, insbesondere für Reinigung, Reparatur oder Instandhaltung ist es, wenn die erste und/oder zweite Scheibe, ein Vorhang oder ein Teil der ersten und/oder zweiten Scheibe beweglich oder entfernbar angeordnet ist.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die flächige Fluidführung als Vorhang ausgebildet, der über zumindest eine Rolle bewegbar ist. So lässt sich insbesondere über eine elektrische Betätigung der Vorhang leicht öffnen oder schließen. Die Rolle zur Führung und/oder Bewegung des Vorhangs befindet sich vorzugsweise außerhalb des
Scheibenbereiches im oberen und/oder unteren Bereich der Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere. Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind auf der Scheibe und/oder der flächigen Fluidführung zumindest
abschnittsweise Solarzellen angeordnet, insbesondere aufgedruckt. Insbesondere sind im Wesentlichen transparente Solarzellen, vorzugsweise ausgebildet aus amorphem
Silizium, vorgesehen. So können Scheiben mit einer Schicht aus amorphen Silizium verwendet werden, das für eine Tönung der Scheiben sorgt und gleichzeitig als Solarzelle zur Stromgewinnung verwendet wird. Alternativ oder in
Kombination können Solarzellen auch auf einer nicht
transparenten Fluidführung angeordnet werden.
Die Solarzellen sind vorzugsweise über im Wesentlichen transparente elektrische Leiter kontaktiert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die flächige Fluidführung bewegbar und durch im Wesentlichen randseitig angeordnete Magnete geführt und/oder im
Wesentlichen fluiddicht gehalten. So wird verhindert, dass das Fluid in größeren Mengen in den Raum strömt.
Gleichzeitig kann die flächige Fluidführung auch mittels einer Magnethalterung befestigt werden. Alternativ ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die flächigen Fluidführungen an zumindest einer Klemmleiste befestigter sind.
Gemäß der Erfindung wird das Trägermedium für thermische Energien vorzugsweise durch eine weitere Temperatur-,
Wärme- und/oder Kältebarriere oder ein Kollektorsystem, insbesondere in der Wand oder im Dach eines Gebäudes geführt und kann dort gewonnene Wärme abgeben. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die
Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil eines transparenten Gebäudedachs oder auch Teil einer Innenwand eines Gebäudes sein.
In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil eines
Fensters oder einer Tür sein, welches durch flexible Zu- und Ableitungen an den Fluidkreislauf angeschlossen ist und somit sowohl im Sommer zur Kühlung als auch im Winter zur Beheizung beitragen kann. Hierdurch können sowohl im Winter Kältebrücken als auch im Sommer "Wärmebrücken" vermieden werden .
Insbesondere im Winter oder bei kälteren Außentemperaturen kann dazu die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere mit einem relativ zu einem Innenraum auf eine erhöhte
Temperatur erwärmten Trägermedium für thermische Energien durchströmt und als Klimatisierung verwendet werden.
Mit in einem Gebäudeboden, insbesondere im Estrich
verlegten Zu- und/oder Ableitungen des Wärmeträgermediums zu und/oder von der Temperatur-, Wärme- und/oder
Kältebarriere können diese auch als Klimatisierung,
insbesondere Boden- und Wandklimatisierung verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist dann der Durchfluss mittels an der Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere und an den im Boden oder Estrich verlegen Leitungen
vorbeiführenden Bypassleitungen sowie zugeordneten Ventilen getrennt Steuer- und/oder regelbar, wodurch ein sowohl gezieltes partielles Kühlen als auch Klimatisieren
ermöglicht ist. Die Verlegung der Zu- und Ableitungen innerhalb eines
Estrichs ermöglicht auch vorteilhaft die Nachrüstung bestehender Gebäude mit den erfindungsgemäßen Temperatur- und Wärmebarrieren.
Vorteilhaft umfasst ein derartiges Klimatisierungssystem ferner einen Wärmespeicher, insbesondere einen Erdspeicher, sowie ein Fluidführungssystem wie diese in dem
Klimatisierungssystem bzw. der Energieanlage für Gebäude der WO 97/10474 beschrieben sind, welche durch Bezugnahme vollumfänglich auch zum Gegenstand der vorliegenden
Offenbarung sowie der vorliegenden Erfindung gemacht wird. Ferner kann die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere auch vor der Gebäudefassade eines bereits bestehenden
Gebäudes als Klimabarriere angeordnet sein, welche sowohl die Energiebilanz des Gebäudes bei dessen Klimatisierung verbessert als auch dessen Belüftung verbrauchsoptimieren kann.
Zu diesem Zweck kann die Temperatur-, Wärme- und/oder
Kältebarriere bei einer Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft vollflächig sowohl vor Fenster- als auch vor Wandabschnitten vor dem Gebäude angeordnet sein.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere mit
zumindest einer teilweise transparenten Scheibe, wobei an der Innen- oder Außenseite, vorzugsweise der Innenseite der Scheibe ein Trägermedium für thermische Energien entlang führbar ist. Das Trägermedium für thermische Energien ist durch Konvektion oder fremdbewegt relativ zu der Scheibe bewegbar .
Gemäß dieser Ausführungsform ist keine zweite Fluidführung vorgesehen, sondern das Trägermedium für thermische
Energien wird als Vorhang, der eine Temperaturbarriere bildet, an der Scheibe entlang geführt.
Mit dieser Ausführungsform der Erfindung können
insbesondere ältere Gebäude ohne großen Aufwand und
Eingriff in die Bausubstanz nachgerüstet werden.
Vorzugsweise sind im unteren Bereich beziehungsweise unterhalb der Scheibe und im oberen Bereich beziehungsweise oberhalb der Scheibe Mittel zur Abführung und Zuführung des Trägermediums für thermische Energien angeordnet. So kann das Trägermedium für thermische Energien von unten nach oben oder von oben nach unten entlang der Scheibe geführt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere derart
ausgestaltet, dass im Sommer kalte Luft von oben nach unten entlang der Scheibe geführt wird und im Winter warme Luft von unten nach oben geführt wird.
So kann das Gebäude klimatisiert werden. Dazu ist
vorzugsweise zumindest ein Wärmespeicher vorgesehen, der bei warmen Temperaturen gespeist wird. Bei kalten
Außentemperaturen kann das Klimatisierungssytem
umgeschaltet werden. Die Wärmeenergie wird nun dem Speicher entnommen und warme Luft von unten nach oben entlang der Scheibe geführt. Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind zur Temperierung zumindest zwei Speicher mit unterschiedlichen Temperaturbereichen vorgesehen.
Das Trägermedium für thermische Energien wird vorzugsweise über Rohre mit zumindest einer Aussparung zu- und
abgeführt. Die Rohre selbst können dabei eine nahezu beliebige Form aufweisen. Vorzugsweise haben die Rohre Schlitze zum Aus- und Einströmen des Trägermediums für thermische Energien.
Diese Schlitze verlaufen vorzugsweise in Strömungsrichtung und können darüber hinaus Strömungsbeeinflussende Aufsätze umfassen.
So kann das Trägermediums für thermische Energien im
Wesentlichen laminar strömen. Es bildet sich auf diese Weise ein Fluidvorhang aus und störender Zug durch Fluid welches in Folge von Turbulenzen in Raum strömt, wird verringert .
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Scheibe Teil eines Fensters, welches geöffnet werden kann. Insbesondere im Sommer kann sogar bei geöffnetem Fenster ein kühlender Fluidvorhang ausgebildet werden.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Gebäude, das zumindest einen Wärmespeicher, insbesondere einen
Erdwärmespeicher umfasst. In dem Wärmespeicher kann über
Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere gewonnene Wärme gespeichert werden. Besonders in Gebieten mit hohen
Durchschnittstemperaturen ist aber auch denkbar, in der Nacht den Wärmespeicher runter zu kühlen und tagsüber das Gebäude über die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere zu kühlen. Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind hierfür zwei Wärmespeicher vorgesehen, die auf unterschiedlichen
Temperaturniveaus gehalten werden. So dient ein
Wärmespeicher zum Kühlen und der andere zum Heizen. Das Gebäude umfasst vorzugsweise noch Solarabsorberrohre und/oder Wärmetauscher, die bei einer besonderen
Ausführungsform der Erfindung zumindest teilweise über die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere gespeist werden. Weiter umfasst die Erfindung ein Dachfenster umfassend eine erfindungsgemäße Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere sowie ein modular aufgebautes Dach. Ein derartiges Dach lässt sich insbesondere im Rahmen von Renovierungsarbeiten leicht nachrüsten.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Rollfeld,
insbesondere ein Rollfeld, welches als Start- oder
Landebahn für Flugzeuge ausgebildet ist. Gemäß der
Erfindung sind unter dem Rollfeld Fluidleitungen
vorgesehen, welche mit einem vorzugsweise unter dem
Rollfeld angeordneten Erdwärmespeicher verbunden sind.
Der Erfinder hat herausgefunden, dass vorstehend
beschriebene Aspekte, welches sich auf die Temperierung von Gebäuden beziehen, auch geeignet sind, um ein Rollfeld im Winter eisfrei zu halten. So kann im Sommer über die unter dem Rollfeld angeordneten Fluidleitungen Wärme einem
Erdwärmespeicher zugeführt werden. Im Winter wird diese Energie abgerufen, um das Rollfeld zu beheizen und es kann in den meisten Klimazonen auf die äußerst aufwendige
Eisfreihaltung des Rollfeldes durch Räumfahrzeuge und das Aufbringen von umweltschädlichen Enteisungsmitteln
verzichtet werden. Der Herstellungsaufwand für das
erfindungsgemäße System ist dagegen zumindest bei einem Neubau eines Flughafens relativ gering.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind die
Fluidleitungen mit einem angrenzenden Gebäude, insbesondere einem Flughafengebäude, gekoppelt. Es ist insbesondere ein Flughafengebäude vorgesehen, welches Wände umfasst, die mit einer Fluidleitungen aufweisenden Kernzone ausgestattet sind. In der Sommerzeit kann so Energie von dem Gebäude weggeführt werden, wodurch auf eine Klimatisierung des Gebäudes über Kältekompressoren in der Regel verzichtet werden kann. Die im Sommer eingefahrenen Energiegewinne können im Winter genutzt werden, um das Rollfeld eisfrei zu halten .
Entsprechend ist die Erfindung auch für Sportplätze,
Freizeitanlagen, Stadtparks, Straße und Brücken anwendbar. Auch Ackerflächen und Treibhäuser können in kälteren
Klimazonen durch die Erfindung auf sehr wirtschaftliche Weise klimatisiert werden.
Bei hoher Außentemperatur wird der Asphalt eines
Rollfeldes, einer Straße oder eines Gehweges durch die Fluidleitungen und das Abführen der Hitze gekühlt und so der bei hoher Temperatur entstehende Verschleiß,
insbesondere durch schwere Fahrzeuge, vermieden. Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter
Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen detaillierter beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 zeigt schematisch eine unter und neben dem
Gebäude angeordnete Rohr-in-Rohr-Anlage, Fig. la zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines
Niedrigenergiegebäudes,
Fig. lb und Fig. lc zeigen schematisch ein Rollfeld sowie einen Flughafen mit einem Rollfeld, welches mit Fluidleitungen und mit einem Erdwärmespeicher ausgestattet ist,
Fig. 2 zeigt schematisch eine Rohr-in-Rohr-Anlage mit einem Bereich zur Wasserkondensation,
Fig. 3 zeigt schematisch einen Wärmespeicher, welcher mit geringem Raum auskommt
Fig. 4a bis Fig. 4h zeigen schematisch verschiedene
Ausführungsbeispiele von Wegeventilen,
Fig. 5a bis Fig. 5d zeigen schematisch eine
Ausführungsform der Erfindung, bei welcher über ein Wegeventil die Warmzone eines
Erdwärmespeichers angesteuert wird,
Fig. 6 zeigt eine Wand mit zwei Temperaturbarrieren, bzw. eine Temperaturbarriere und ein Solarabsorber .
Fig. 7 zeigt eine Dachfläche mit zwei
Temperaturbarrieren, bzw . eine Temperaturbarriere und ein Solarabsorber,
Fig. 11 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine erste Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder
Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist,
Fig. 12 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine zweite Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist, und die zweite Scheibe eine Beschichtung aufweist,
Fig. 13 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine dritte Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist, und ein fluides absorbierendes Trägermedium für thermische Energien verwendet wird, welches eine absorptionserhöhenden Farbstoff aufweist, Fig. 14 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine vierte Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist, und ein fluides absorbierendes Trägermedium für thermische Energien verwendet wird, welches durch eine gitter- oder schwammartige
wärmeabsorbierende Struktur hindurch tritt,
Fig. 15 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine dritte Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder
Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist, und ein fluides Trägermedium für thermische
Energien verwendet wird, welches zerstäubt werden kann und einen Phasenübergang in den gasförmigen Zustand aufweist,
Fig. 16 eine schematische Darstellung der Fluidkreisläufe durch einen Wärmespeicher, insbesondere einen ErdwärmeSpeicher,
Fig. 17 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes mit einem Teil von dessen Boden, bei welchem eine weitere Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist, und ein Dickglas auf eist,
Fig. 18 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes mit einem Teil von dessen Boden, bei welchem eine nochmals weitere Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist, und ein Doppelglas aufweist,
Fig. 19 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes mit einem Teil von dessen Boden, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist, und Zu- und Ableitungen im Estrich eines Gehäusebodens verlegt sind,
Fig. 20 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes mit einem Teil von dessen Boden, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-,
Wärme- und/oder Kältebarriere als zweite Scheibe eine Jalousie, insbesondere eine metallische Jalousie aufweist, Fig. 21 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes mit einem Teil von dessen Boden, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die zweite
Scheibe zumindest teilweise entnehmbar oder zu öffnen ist,
Fig. 22 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes mit einem Teil von dessen Boden, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-,
Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist und bei welcher die zweite und die erste Scheibe zumindest teilweise entnehmbar oder zu öffnen ist,
Fig. 23 und
Fig. 24
in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist, und als flächige Fluidführungen Vorhänge vorgesehen sind,
Fig. 25 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist, und als flächige Fluidführung ein beschichteter Vorhang vorgesehen ist, Fig. 26 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist, und eine beschichtete zweite Scheibe vorgesehen ist,
Fig. 27 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist, eine zweite Scheibe vorgesehen ist, und zum Einbringen und Abführen des Fluids geschlitzte Rohre vorgesehen sind, Fig. 28 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist, eine zweite Scheibe vorgesehen ist und zum Durchleiten des Fluids ein Ventilationssystem vorgesehen ist, Fig. 29 zeigt in einer Querschnittsdarstellung einen
Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine
Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher zwei Vorhänge als flächige Fluidführung vorgesehen sind,
Fig. 30 zeigt in einer Querschnittsdarstellung einen
Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine
Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher eine Fluidführung mit einer amorphen Solarzellenschicht versehen ist,
Fig. 31 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist, und sich eine weitere Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere durch den Dachbereich des Gebäudes erstreckt, Fig. 32 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere als im Wesentlichen Rollo-artiger Vorhang ausgebildet ist.
Fig. 33 und 34 zeigen in einer Querschnittsdarstellung
einen Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine alternative Ausführungsform der Erfindung
verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere nicht über eine Fluidführung verfügt, sondern das Trägermedium für thermische Energien direkt an einer Scheibe entlang geführt wird.
Fig. 35 zeigt in einer in etwa horizontalen
Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes bei der eine Ausführungsform der
Erfindung verwirklicht wurde.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Rohr-in-Rohr-System, welches ohne Wegeventil auskommt. Das Rohr-in-Rohr-System umfasst eine Rohr-in-Rohr-Leitung 2, welche in dieser schematischen Ansicht nur als ein Strang dargestellt ist.
Die Leitung 2 ist sowohl unter dem Gebäude 1 als auch neben dem Gebäude angeordnet. Im Winterbetrieb wird Frischluft, angedeutet durch die Pfeile 3, in das Gebäude geführt und Ablauft, angedeutet durch die Pfeile 4, aus dem Gebäude geleitet. Frischluft 3 und Abluft 4 werden dabei im
Gegenstromprinzip aneinander geführt.
Unter dem Gebäude befindet sich durch die Leitung 2 ein Erdwärmespeicher. Die Temperatur des Wärmespeichers ist unter dem Gebäude höher als neben dem Gebäude. Die Abluft 4 gibt ihre Wärme nach und nach ab und wird schließlich aus dem Gebäude geführt.
Fig. 2 zeigt schematisch ein Gebäude, welches einen
Erdwärmespeicher 33 unter dem Gebäude umfasst, der von einer Schicht Dämmung 33 umhüllt ist und somit als Warmzone ausgebildet ist.
Das Haus verfügt über ein Rohr-in-Rohr-System, über das im Gegenstromprinzip Abluft dem Haus entzogen wird und Zuluft zugeführt wird.
Im Sommer wird die warme Luft zunächst durch die Warmzone des Erdwärmespeichers 33 geführt, wo sie einen Teil ihrer Wärme abgibt, sodann durchläuft die Luft eine neben dem
Gebäude 1 angeordnete Kaltzone 37, um sodann in das Gebäude 1 geleitet zu werden. Der heißen Luft wird so zum einen Wärme entzogen, die im Winter zur Temperierung des Hauses genutzt werden kann, zugleich kann das Gebäude 1 gekühlt werden. Im Winter wird die kalte Luft über den umgekehrten Weg ins Haus geführt. Die Luft wird zunächst in der
Kaltzone 37 vorgewärmt, in der Warmzone 33 weitererwärmt und sodann ins Haus geleitet. Die Steuerung kann beispielsweise über das schematisch dargestellte Wegeventil 20 erfolgen.
Das Wegeventil 20 ist im Wesentlichen zylindrisch
ausgebildet und umfasst einen Deckel 30, über welchen die Zuluft in das Wegeventil 20 strömt.
Sodann passiert die Zuluft zwei Filter 37. Unter den Filtern 37 ist eine Thermostat-gesteuerte
Umlenkklappe 26 angeordnet, über die zwischen Winter- und Sommerbetrieb umgeschaltet werden kann. Weiter umfasst das Gebäude 1 einen Solarabsorber 34, welcher auf dem Dach des Gebäudes 1 angeordnet ist.
Die Wände des Gebäudes 1 umfassen eine fluidführende
Kernzone 38, welche als Temperaturbarriere dient.
Wasserleitungen in der Kernzone 38 führen zur Warmzone 33 und/oder zur Kaltzone 37. Über die Kernzone 38 können die in den Bereichen des Erdwärmespeichers vorhandenen relativ niedrigen Temperaturen zur Temperierung des Gebäudes genutzt werden. Bei entsprechender Dämmung auf der
Innenseite der Kernzone 38 genügen dabei Temperaturen unterhalb der Raumtemperatur, um den Innenraum des Gebäudes 1 selbst auf Raumtemperatur zu halten. Der Solarabsorber 34 ist über einen Rohr-in-Rohr-
Wärmetauscher 35 mit den wasserführenden Leitungen der Kernzone 38 gekoppelt. Da in der Kernzone und im
Erdwärmespeicher die Temperatur stets mehr als 0 °C
beträgt, braucht durch die Verwendung des Wärmetauschers nur der Wasserkreislauf des Solarabsorbers 34 mit einem Frostschutzmittel versetzt zu sein.
Über den Solarabsorber 37 kann auch die
Warmwasserversorgung des Gebäudes 1 sichergestellt werden.
Ist zusätzlich noch eine Fotovoltaikanlage (nicht
dargestellt) vorhanden, kann ein energieautarkes Haus bereitgestellt werden. Bei einer alternativen Bauweise, welche nicht dargestellt ist, ist vorgesehen, dass die fluidführenden Leitungen zur Versorgung des Erdwärmespeichers lediglich neben dem
Gebäude angeordnet sind.
Insbesondere bei größeren Mehrfamiliengebäuden hat es sich als besonders geeignet erwiesen, lediglich um das Gebäude herum einen zumindest zwei, insbesondere einen etwa drei Meter tiefen Graben zu ziehen und in diesem Graben ein wärmeisolierendes Material, wie beispielsweise Styrodur, vertikal als Dämmung einzubringen. Auf der dem Gebäude zugewandten Seite dieser so ausgebildeten Isolationsschicht werden fluidführende Leitungen verlegt, welche mit der in den Wänden des Gebäudes vorhandenen Temperaturbarriere verbunden sind. Es hat sich herausgestellt, dass sich so unter dem Gebäude ein großer Erdwärmespeicher bildet, der im Sommer auf eine Temperatur von 23° bis 27° Celsius und mehr gebracht werden kann. Die Wärme dringt in tiefere und kühlere Schichten vor, so dass selbst im Winter im
Umkehreffekt kurzzeitig dem Erdwärmespeicher viel Energie entnommen werden kann, da die darunter liegende Wärme aufsteigt und eine Temperatur von bis zu 20° Celsius und mehr während des ganzen Winters erhalten bleibt.
Fig. lb zeigt schematisch ein Rollfeld 70, welches
insbesondere als Start- und Landebahn ausgebildet ist.
Unter dem Rollfeld 70 sind schlangenförmig Fluidleitungen 71 verlegt, über welche das Rollfeld eisfrei gehalten werden kann.
Die Fluidleitungen 71 sind mit einem Erdwärmespeicher
(nicht dargestellt) verbunden, welcher beispielsweise unter dem Rollfeld angeordnet sein kann. Bei der Erstellung eines derartigen Rollfeldes ist es in der Regel ohnehin nötig, das Erdreich relativ tief auszuheben, um eine hinreichend stabile Unterkonstruktion für den Oberflächenbelag des Rollfeldes bereitzustellen. Unterhalb des Aufbaus können nunmehr fluidführende Leitungen verlegt werden, welche zusammen mit dem umgebenden Erdreich einen Erdwärmespeicher ausbilden. Über die Verteilerstation 72 wird das System geregelt. So kann das Rollfeld Temperatursensoren (nicht dargestellt) umfassen, über die die Verteilerstation 72 erkennt, wann eine Frostgefahr besteht und so dann aus dem unter dem Rollfeld 70 angeordneten Erdwärmespeicher Energie abruft, um die Fluidleitungen 71 mit Wärme zu versorgen und das Rollfeld 70 eisfrei zu halten. Im Sommer kann die
Verteilerstation 72 über die Temperatursensoren (nicht dargestellt) erkennen, wann die Temperatur in den
Fluidleitungen 71 oberhalb der Temperatur des
Erdwärmespeichers liegt und so dann den Erdwärmespeicher aufwärmen .
Insbesondere mit Asphalt bedeckte Rollfelder, wie
beispielsweise auch Straßen, Gehwege und Brücken, haben eine sehr hohe Solarenergie pro Fläche. Das System zur Eisfreihaltung eines Rollfeldes kann, wie in Fig. lc schematisch dargestellt, mit einem System zur
Temperierung eines Gebäudes, insbesondere eines
Flughafengebäudes 73, gekoppelt werden. In diesem
Ausführungsbeispiel ist die Verteilerstation 72 des
Rollfeldes 70 mit einem Flughafengebäude 73 verbunden, welches Wände mit fluidführenden Leitungen (nicht
dargestellt) zur Ausbildung einer Temperaturbarriere umfasst. Insbesondere in Sommermonaten kann über die Temperaturbarriere dem Flughafengebäude 73 Wärmeenergie entzogen werden und einem unter dem Rollfeld 70
angeordneten Erdwärmespeicher zugeführt werden. Es versteht sich, dass auch unter oder neben dem Flughafengebäude 73 ein weiterer Erdwärmespeicher angeordnet sein kann.
Durch das hier dargestellte System wird sowohl das Rollfeld 70 eisfrei gehalten, als auch das Flughafengebäude 73 klimatisiert. Es ist dabei lediglich geringfügige
elektrische Energie zum Betrieb der Steuerung sowie zum Betrieb der Pumpen, welche das Fluid umwälzen, notwenig. Diese Energie kann beispielsweise über Solarzellen gewonnen werden. Der gesamte Flughafenkomplex lässt sich so
klimaneutral mit Energie versorgen, einschließlich einer Eisfreihaltung des Rollfeldes.
Fig. 2 zeigt schematisch ein Rohr-in-Rohr-System mit einem Bereich zur Wasserkondensation 7. Das Rohr-in-Rohr-System besteht aus einem Innenrohr 5 und einem Außenrohr 6.
Im Bereich zur Wasserkondensation 7 ist der Querschnitt beider Rohre vergrößert.
Feuchte Luft, welche in das Innenrohr strömt, hat durch die aufgrund des größeren Querschnitts vorhandene geringere Strömungsgeschwindigkeit genug Zeit, dass das Wasser kondensieren kann.
Über einen Wasserablauf 8 wird das Wasser der
Wasserversorgung des Gebäudes zugeführt. Zur besseren Kondensation sind zusätzlich Kühlrippen 9 in der Zone zur Wasserkondensation angeordnet.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Wärmespeicher 10, welcher sich auch auf kleinen Flächen unterbringen lässt.
Der Wärmespeicher besteht aus einem Betonzylinder 11. In den Betonzylinder 11 ist ein Außenrohr 13 und ein Innenrohr 12 eingeschoben.
Bei der Herstellung des Wärmespeichers 10 wird zunächst eine mehr als 10 Meter lange, vorzugsweise mehr als 50 Meter lange Bohrung ins Erdreich 14 gesetzt. Sodann wird das Außenrohr 13 eingeschoben und der
Zwischenraum zwischen Außenrohr 13 und Erdreich 14 mit Beton verfüllt.
Anschließend wird das Innenrohr 12 eingesetzt. Über
geeignete Abstandshalter (nicht darstellt) wird verhindert, dass das Innenrohr 12 auf dem Boden des Wärmespeichers 10 aufsetzt. Luft kann somit beispielsweise durch das
Innenrohr von oben nach unten in den Wärmespeicher
einströmen, am Boden des Wärmespeichers 10 die
Strömungsrichtung wechseln und nach oben ausströmen. Im oberen Rohrbereich befindet sich vorzugsweise eine
Rundumdämmung (nicht dargestellt) .
Es versteht sich, dass der Wärmespeicher oben einen Deckel mit Anschlüssen zum Anschluss an ein Klimatisierungssystem eines Gebäudes umfasst. Fig. 4a bis 4h zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele von Wegeventilen, welche im Rahmen der Erfindung Verwendung finden können. Fig. 4a zeigt ein doppelstöckiges Wegeventil 20, welches eine untere Etage 21 und eine obere Etage 22 umfasst.
In beiden Etagen 21, 22 ist eine Umlenkklappe 26
vorgesehen, mit welcher simultan in beiden Etagen 21, 22 die Luftströmung umgekehrt werden kann.
In dieser Darstellung ist das Wegeventil 20 auf
Sommerbetrieb geschaltet. Die Zuluft wird über den Anschluss 23, welcher mit dem äußeren Rohr einer Rohr-in-Rohr-Gegenstromanlage verbunden ist, in das Wegeventil 20 geführt.
Über die Kammer 25 strömt die Luft in die obere Etage 22 und wird über die Umlenkklappe 26 über einen weiteren
Anschluss zunächst in die Warmzone 15 geleitet, durchläuft sodann die neben dem Gebäude angeordnete Kaltzone 16, strömt auf der anderen Seite der oberen Kammer 22 wieder ein und wird in das Gebäude geleitet.
Die Strömungsrichtung der Abluft wird über die untere
Kammer 21 gesteuert, die Abluft verlässt über den Anschluss 24, welcher mit dem inneren Rohr eines Rohr-in-Rohr-Systems gekoppelt ist, das Wegeventil 20 und wird, nachdem diese zuvor Warmzone 16 und Kaltzone 15 durchlaufen hat, wieder ins Freie geführt. Das Wegeventil 20 kann beispielsweise aus Edelstahl oder Aluminium ausgebildet sein und ermöglicht eine besonders einfache Umkehrung der Luftströmung, sowohl der Zu- als auch der Abluft.
Fig. 4b zeigt schematisch eine alternative Ausführungsform eines Wegeventils, bei welchem Polyethylen-Spritzgussteile verwendet werden. Das Wegeventil 20 besteht aus einem äußeren Kunststoffrohr 29, in welchem ein inneres Kunststoffrohr (nicht
dargestellt) eingelassen ist. Das Wegeventil 20 ist mit einem Deckel 30 verschlossen. An vier Seiten des Wegeventils können jeweils Leitungen 2 angeschlossen werden, die ein inneres 27 und ein
äußeres 28 Rohr umfassen. In dieser Darstellung führt eine der Leitungen in das angrenzende Erdreich 39. Das Wegeventil 20 soll vorzugsweise in etwa 2 bis 3 m Tiefe installiert werden.
Fig. 4c zeigt eine alternative Ausführungsform eines
Wegeventils 20, bei welchem ein interner Drehschieber vorhanden ist. Auch dieses Wegeventil verfügt vorzugsweise über mindestens zwei Etagen, wodurch ebenfalls wie bei dem Wegeventil in Fig. 4a die Strömungsrichtung von Zu- und Abluft gleichzeitig umgekehrt werden kann. Fig. 4d zeigt eine weitere Ausführungsform eines
Wegeventils 20. Zu sehen ist hier die in dem Wegeventil 20 angeordnete ümlenkklappe 26, über welche Sommer- und Winterbetrieb eingestellt werden kann. Die Umlenkklappe 26 liegt dabei an den Dichtlippen 31 an.
Fig. 4e zeigt ein doppelstöckiges Wegeventil 20 mit unterer Etage 21 und oberer Etage 22 in einer Seitenansicht.
Der Anschluss der oberen Etage 22 ist dabei etwas kleiner, da dieser für das Innenrohr eines Rohr-in-Rohr-Systems dient, wohingegen am Anschluss der unteren Etage 21 das äußere Rohr angeschlossen wird.
Bezugnehmend auf Fig. 4f ist dargestellt, dass über ein Wegeventil gleichzeitig auch Frischluft zugeführt werden kann. Dazu kann die Umlenkklappe 26 auch Zwischenstellungen einnehmen, in denen die Luft gemischt werden kann.
Fig. 4g zeigt eine weitere Ausführungsform eines
Wegeventils 20, welches zugleich als Lufteinlass
ausgebildet ist.
Das Wegeventil 20 verfügt über einen Deckel 30, über den die Außenluft in das Wegeventil 20 strömen kann.
Unterhalb des Deckels 30 ist ein Filter 32, hier bestehend aus drei Filterschichten, angeordnet, um die Luft, welche dem Gebäude zugeführt wird, zu filtern.
Unterhalb des Filters 32 ist eine Umlenkklappe 26
vorgesehen, um zwischen Sommer- und Winterbetrieb
umschalten zu können.
Fig. 4h zeigt schematisch ein Wegeventil, welches
insbesondere für Großgebäude vorgesehen ist. Das Wegeventil 20 umfasst zwei Umlenkklappen 26a und 26b, über welche die Luftströmung im Warm- und Kaltkreislauf umkehrbar ist.
Weiter sind Sperrklappen 40 vorgesehen.
Fig. 5a zeigt schematisch ein Klimatisierungssystem im Sommerbetrieb .
Im Gegenstromprinzip strömt die Luft zunächst durch eine Kaltzone 16, gelangt sodann zu dem Wegeventil 20a. Sofern die Luft eine Temperatur unterhalb der Temperatur der
Warmzone 15 aufweist, kann diese beispielsweise direkt ins Gebäude geführt werden. Die Warmzone 15 besteht aus
schlangenförmig verlegten Leitungen, welche vorzugsweise unter dem Gebäude verlegt sind. Beim energetischen
Thermomodernisieren von Bestandsbauten kann die Warmzone 15 auch neben einem bestehenden Gebäude verlegt werden.
Vorzugsweise ist die Warmzone rundum isoliert,
beispielsweise mit Styrodur. Neben einer längeren
Speicherung hoher Temperaturen wird so auch verhindert, dass das Gebäude im Sommer durch die unter dem Gebäude liegende Warmzone 15 stärker als beabsichtigt erwärmt wird.
Die Kaltzone 16 liegt vorzugsweise gegenüber der Warmzone 15 isoliert neben dem Gebäude. Vorzugsweise besteht auch die Kaltzone 16 aus schlangen- bzw. mäanderförmig verlegten Leitungen (nicht dargestellt) .
Über ein zweites Wegeventil 20b, welches als Wegeventil mit zwei Etagen ausgebildet ist, kann beispielsweise Außenluft dem Wegeventil 20a zugeführt werden und im Wegeventil 20a mit vorgewärmter Luft gemischt werden.
In der Darstellung Fig. 5b wird über das Wegeventil 20b Außenluft der Raumluft zudosiert.
Fig. 5c zeigt schematisch eine alternative Ausführungsform, bei welcher auf das zweite Wegeventil verzichtet wird. Gezeigt ist der Sommerbetrieb, bei welchem die Außenluft zunächst die Warmzone 15 und dann die Kaltzone 16 des
Erdspeichers passiert und über das Wegeventil 26a in den Innenraum des Gebäudes geleitet wird. Die Luft, welche eine Temperatur oberhalb der Raumtemperatur hat, hat sich dabei abgekühlt.
In Fig. 5d ist der Winterbetrieb gezeigt, bei welchem die Umlenkklappen des Wegeventils 20a derart geschaltet sind, dass Außenluft zunächst in der Kaltzone 16 vorgewärmt wird, sodann über das Wegeventil 26a die Warmzone 15 unter dem Haus durchläuft und sodann über das Wegeventil 20a ins Gebäude geleitet wird.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit zwei Temperaturbarrieren. Hier weist die Wand eine innere
Isolierung 51 auf. Daneben erstreckt sich eine
Temperaturbarriereschicht 52, die eine mit Fluidleitungen 53 versehene Betonschicht umfasst. Diese Ausführungsform weist darüber hinaus eine ebenfalls mit Fluidleitungen ausgestattete und als Absorberschicht ausgebildete zweite Temperaturbarriere 54 auf, die vorzugsweise mit
Kapillarleitungen 55 versehen ist. Über der zweiten
Temperaturbarriere 54 befindet sich der Außenputz 56, es versteht sich, dass sich, je nach Klimazone, auch noch eine Isolierung auf der Außenseite befinden kann, um die zweite Temperaturbarriere vor Frost zu schützen. Die Fluiddurchführungen können beispielsweise auch als Kunststoffröhre oder auch als Kapillarrohrmatten
ausgestaltet sein. Dabei haben die Rohre beziehungsweise Matten der zweiten Temperaturbarriere die Funktion eines Solarkollektors. Über zusätzliche Absorberkreisläufe (nicht dargestellt) wird im Sommer Energie gespeichert. Die
Dämmung der Außenwand kann bis auf 2 bis 5 cm Dämmstoff reduziert werden und mit einer zusätzlichen Dämmung
zwischen der Temperaturbarriereschicht und Solar - Absorberschicht kann eine dünne, aber hocheffektive Wand bereitgestellt werden.
Fig. 7 zeigt schematisch eine Dachfläche 60. Unter den Dachsparren 61 sind OSB-Platten (nicht dargestellt)
befestigt. Eine Temperaturbarriereschicht 52 ist in einem Hüllmaterial vergossen. Die als Absorberschicht
ausgebildete zweite Temperaturbarriere 54 umfasst zwischen den Dachsparren verlegte Fluidleitungen 62 oder
Kapillarmatten. Da die Fluidleitungen 62 der zweiten
Temperaturbarriere 54 durch eine darüber gelegte
Dachdeckung 63 vor Witterungseinflüssen geschützt sind, brauchen sie nicht in Vergussmasse eingebettet zu werden, sondern können lose verlegt werden.
Gemäß der Erfindung ist insbesondere der Dachaufbau mit einer Absof'berschicht (nicht dargestellt) besonders
einfach. Dabei wird ein Sparrendach unterhalb der Sparren mit tapezierfähigen Holzfaserplatten versehen. Idealerweise beträgt der Abstand zwischen den Sparren ein Meter, so dass zwischen den Sparren Styropordämmplatten ohne Zuschneidung eingelegt werden können. So werden auf die OSB-Platten etwa 5 cm starke Styroporplatten gelegt, eventuell verschäumt und befestigt. Auf die Styroporplatten wird sodann eine Temperaturbarriere aus Kunststoffleitungen mäanderförmig quer zu den Sparren gelegt, bis zum First geführt um dann über Entlüfterventile an eine Ringleitung gekoppelt zu werden. Alternativ kann statt der mäanderförmig verlegten Kunststoffleitung auch eine Kapillarmattenverlegung
erfolgen. Der Raum zwischen den Sparren wird sodann mit einer Vergussmasse vergossen und eine weitere 5cm starke Styropordämmschicht aufgebracht. Diese Styropordämmschicht verbindet sich dann mit der noch frischen Vergussmasse. Auf die zweite Styropordämmschicht werden sodann als
Absorberschicht weitere Kunststoffleitungen mäanderförmig ausgelegt und angeschlossen. Diese Solar-Absorberleitungen müssen nicht unbedingt vergossen eingebettet werden, da sie durch die darüber liegende Dachdeckung vor Umwelteinflüssen geschützt sind. Bei extrem schlanker Dachdämmung kann so energetisch optimal wirksam die Technik auf einfachste
Weise eingebaut werden und zum Kühlen und Temperieren von Dachgeschossen verwendet werden.
Nachfolgend werden sowohl Ausführungsformen mit
geschlossenen als auch mit zumindest teilweise offenen Fluidkreisläufen beschrieben.
Geschlossene Systeme entsprechen dabei den
Ausführungsformen in den Figuren 11 bis 15 sowie 17 bis 19, während zumindest zeitweise teilweise offene Systeme in den Ausführungsformen der Figuren 20 bis 22 dargestellt sind. Bei geschlossenen Systemen findet im Wesentlichen keine Kommunikation des Wärmeträgermediums mit dem Innenraum, dies bedeutet kein Eintritt des Wärmeträgermediums in den Innenraum, statt.
Hier können beispielsweise vollständig geschlossene
Fluidkreisläufe vorliegen, wie diese in der WO 97/10474 beschrieben sind und es kann die Temperatur- und
Wärmebarriere Teil des dort beschriebenen Kreislaufs sein, beispielsweise mit Wasser als Wärmeträgermedium, welches im Sommer oder an heißen Tagen einen Erdwärmespeicher erwärmt und im Winter oder an kalten Tagen diesem Wärme zu
Heizzwecken entnimmt. Es können ferner teilweise geschlossene Kreisläufe des
Wärmeträgermediums vorliegen, beispielsweise wenn Luft als Trägermedium für thermische Energien verwendet wird, bei welchen das Trägermedium für thermische Energien im
Wesentlichen geschlossen gegenüber dem Innenraum des
Gebäudes geführt ist aber mit dem Außenraum des Gebäudes in Verbindung steht, wie dieses beispielsweise bei einer
Führung der Abluft relativ zur Zuluft im Gegenstromprinzip der Fall ist. Ferner umfasst die Erfindung teilweise offene Systeme, vorzugsweise mit Luft als Wärmeträgermedium, bei welchen die bewegte Luft sowohl klimatisierte Luft zuführen als auch Abluft abführen kann und hierzu für das Abführen ein gewollter Unterdruck für die entsprechenden Öffnungen zwischen dem Innenraum und dem Fluidkreislauf eingestellt werden und kann für das Zuführen ein gewollter Überdruck für die entsprechenden Öffnungen zwischen dem Innenraum und dem Fluidkreislauf, jeweils bezogen auf den Luftdruck im Innenraum, eingestellt werden kann.
Dieser Über- und/oder Unterdruck kann über Fluidpumpen, insbesondere Ventilatoren und/oder Exhaustoren, definiert eingestellt werden, so dass stets ein für den Nutzer optimales Klima einstellbar ist. Hierzu kann eine
entsprechende Be- oder Entfeuchtung der zugeführten
Raumluft vorgenommen werden.
Bei der weiteren Beschreibung soll der Begriff Fluidpumpe Ventilatoren, Exhaustoren, Flüssigkeitspumpen oder Pumpen, welche geeignet sind, gasförmige und flüssige Bestandteile zu fördern, umfassen.
Es sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung viele von deren Ausführungsformen in bestehende Energieanlagen oder Klimatisierungssysteme, insbesondere gemäß der WO 97/10474, integrierbar, so dass Wärme- oder Kältebrücken,
insbesondere im Bereich großer Glasflächen oder von
Fenstern oder Türen nahtlos vermeidbar sind.
Bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung wird zunächst auf Fig. 11 Bezug genommen, welche in einer
Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines allgemein mit dem Bezugszeichen 100 bezeichneten Gebäudes zeigt, bei welchem eine erste Ausführungsform der Erfindung
verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- iind/oder Kältebarriere 200 Teil einer Gebäudeaußenwand 300 ist.
Die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere 200 umfasst eine erste zumindest teilweise transparente Scheibe 400 sowie eine zweite, vorzugsweise zumindest teilweise
transparente, Scheibe 500, wobei zwischen der ersten und der zweite Scheibe ein Trägermedium für thermische Energien 600 angeordnet ist.
Die erste zumindest teilweise transparente Scheibe 400 ist fluiddicht mittels in Fig. 11 schematisch angedeuteter Dichtungen in der Gehäusewand 300 gehalten. Die zweite, vorzugsweise zumindest teilweise transparente, Scheibe 500, ist hinter der ersten Scheibe 400 angeordnet, mittels schematisch angedeuteter Dichtungen ebenfalls fluiddicht gehalten .
Das Trägermedium für thermische Energien 600 ist geeignet, Strahlung, insbesondere Wärmestrahlung zu absorbieren und wird durch Konvektion und/oder fremdbewegt relativ zu der ersten und der zweiten Scheibe 400, 500 bewegt, wodurch mittels dieses Mediums ein Wärmetransport von absorbierter Strahlung oder absorbierter Wärme von der Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere 200 zu einem Wärmespeicher, insbesondere einem Erdwärmespeicher 1700 stattfindet, welcher an späterer Stelle unter Bezugnahme auf Fig. 16 noch detaillierter beschrieben werden wird. Für diesen Transport umfasst das Trägermedium für
thermische Energien ein Fluid, welches durch Konvektion oder durch Fluidpumpen fremdbewegt werden kann. Als
fremdbewegt wird erfindungsgemäß jede durch Unter- oder Überdruck erzeugte Bewegung des Fluids verstanden,
insbesondere mit zu- und/oder abführenden Fluidpumpen, welche geeignet ist, diese Bewegung zu erzeugen. Bei der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Trägermedium für thermische Energien 600 gasförmig und umfasst Luft, C02, Stickstoff, und/oder je nach Wunsch ein weiteres IR-absorbierendes Gas.
Nachfolgend wird auf Fig. 12 Bezug genommen, welche in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines
Gebäudes, bei welchem eine zweite Ausführungsform der
Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist, und zumindest die zweite Scheibe 500 eine Beschichtung 700 aufweist.
Die zweite Scheibe 500 ist bei dieser Ausführungsform mit zumindest einer das IR-Reflexionsvermögen erhöhenden
Schicht beschichtet und kann ferner zumindest einen IR- absorbierenden Farbstoff umfassen.
Ferner kann die zweite Scheibe 500 einen Milchglas
umfassenden und/oder einen opaken Bereich 800 umfassen, welcher sich vollflächig oder nur über Teile der zweiten Scheibe 500 erstrecken kann.
In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung kann die zweite Scheibe phototrop sein oder eine phototrope Substanz umfassen .
Nachfolgend wird auf Fig. 13 Bezug genommen, welche in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines
Gebäudes 1 , bei welchem eine dritte Ausführungsform der
Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere 200 ebenfalls Teil einer Gebäudeaußenwand 300 ist, und ein flüssiges, insbesondere Wasser enthaltendes Trägermedium für thermische Energien 600 verwendet wird, welches einen absorptionserhöhenden Farbstoff aufweist. Vorzugsweise umfasst das Trägermedium für thermische
Energien den zumindest einen IR-absorbierenden Farbstoff dabei gelöst oder in partikulärer Beimengung.
Hierdurch lässt sich diese Ausführungsform der Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere 200 in den Fluidkreislauf einer Energieanlage für Gebäude gemäß der WO 97/10474 integrieren.
Fig. 14 zeigt in einer Querschnittsdarstellung einen
Ausschnitt eines Gebäudes 100, bei welchem eine vierte Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere 2 Teil einer Gebäudeaußenwand 300 ist, und ein fluides absorbierendes Trägermedium für thermische Energien
verwendet wird, welches durch eine gitter- oder
schwammartige wärmeabsorbierende Struktur 900 hindurch tritt.
Die gitter- oder schwammartige wärmeabsorbierende
Struktur 900 ist mit einer zumindest IR-absorbierenden Farbe an deren Oberfläche oder in deren Vollmaterial versehen und erhöht derart die Absorption des durch die erste Scheibe tretenden Lichts erheblich und gibt diese in Form von Wärme an das hindurchströmende Trägermedium für thermische Energien 600 ab.
Die Struktur 900 kann ein festes Gitter aus Metall oder Kunststoff oder auch alternativ metallische Jalousien umfassen, welche in dem Fachmann bekannte Weise vorzugsweise motorisch geöffnet oder geschlossen und motorisch zwischen die erste und zweite Scheibe 400, oder von diesen weg bewegt werden kann.
Fig. 15 zeigt in einer Querschnittsdarstellung einen
Ausschnitt eines Gebäudes 100, bei welchem eine dritte Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere 200 Teil einer Gebäudeaußenwand 300 ist, und ein fluides
Trägermedium für thermische Energien 600 verwendet wird, welches zerstäubt werden kann und einen Phasenübergang in den gasförmigen Zustand aufweist. Bei dieser Ausführungsform kann das Trägermedium für thermische Energien als Fluid Wasser in flüssiger Form, in Tröpfchenform oder auch als Wasserdampf umfassen, je nach Ort innerhalb des Fluidkreislaufs 1000. Alternativ kann das Trägermedium für thermische Energien 600 FreonR und/oder ein FCKW-freies Kältemittel umfassen oder aus diesem bestehen.
Hierbei weist das Trägermedium für thermische Energien 600 einen Phasenübergang auf, der bei einer definierten ersten Temperatur stattfindet und geeignet ist, Wärme aufzunehmen und umfasst der Phasenübergang die Aufnahme von
Verdunstungswärme . Bei der in Fig. 15 dargestellten Ausführungsform wird das Trägermedium für thermische Energien 6 in der Zuleitung 1100 des Fluidkreislaufs 1000 flüssig und mit Überdruck nur schematisch dargestellten Düsen 1200 zugeführt und von diesen zerstäubt. Hierdurch wird ein feinstverteilte
Tröpfchen aufweisender Nebel 1300 erzeugt, bei welchem die gesamte Oberfläche der Tröpfchen um ein Vielfaches höher als die Oberfläche der Flüssigkeit in der Zuleitung 1100 ist, wodurch die Verdampfung des Wärmeträgermediums sowie der Entzug von Verdampfungswärme stark gefördert wird.
Ferner kann mittels der Ableitung 1400 des Fluidkreislaufs 1000 zusätzlich ein Unterdruck erzeugt werden, welche die Verdampfung nochmals stark fördert.
Beim Übergang in den gasförmigen Zustand, insbesondere bei diesem niedrigerem Druck als im flüssigen Zustand, nimmt das Trägermedium für thermische Energien 600 folglich erheblich Wärme auf.
Das Trägermedium für thermische Energien 600 wird hierbei durch eine oder mehrere Fluidpumpen, insbesondere durch Zufuhr von Über- und/oder Unterdruck entlang der Ableitung 14 des Fluidkreislaufs 1000 so bewegt, dass dieses zum Wärmespeicher 1700 geführt wird und in diesem durch
Druckerhöhung, insbesondere mittels einer Fluidpumpe eine Kondensation stattfinden kann wobei diesem
Kondensationswärme zugeführt wird. Nach dieser Kondensation liegt das Trägermedium für thermische Energien 600 wieder flüssig vor und kann den Düsen 1200 wieder entsprechend zugeführt werden.
Nachfolgend wird auf Fig. 16 Bezug genommen, welche eine schematische Darstellung der Fluidkreisläufe durch einen Wärmespeicher 1700, insbesondere einen Erdwärmespeicher, zeigt, welcher von dem ersten Fluidkreislauf 1000
durchzogen ist und welcher zumindest einen weiteren Fluidkreisläuf 1500 umfasst, an welche dieser Wärme abgeben oder aus welchem dieser Wärme aufnehmen kann.
In dem weiteren Fluidkreisläuf 1600 ist beispielsweise eine weitere erfindungsgemäße Temperatur-, Wärme- und/oder
Kältebarriere 1600 angeordnet, welche Wärme dem
Fluidkreisläuf 1500 zuführen oder diesem zu Heizzwecken entnehmen kann. Generell ist hierbei sowohl die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere 200 als auch die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere 1600 mit einem relativ zu einem Innenraum auf eine erhöhte Temperatur erwärmten
Trägermedium für thermische Energien durchströmbar und auch als Heizung verwendbar.
Durch getrennte Fluidkreisläufe 1000 und 1500 ist hierbei die Wärmezu- und Abfuhr der Fluidkreisläufe getrennt steuerbar. So kann gleichzeitig auf einer wärmeren
Gebäudeseite Wärme aufgenommen und an eine kältere
Gebäudeseite abgegeben werden.
Oder es kann in allen Fluidkreisläufen Wärme aufgenommen werden, wenn die Außentemperaturen höher sind, und es kann mit allen Fluidkreisläufen Wärme zu Klimatisierungszwecken an die Temperatur- oder Wärmebarrieren 200, 1500 abgegeben werden .
Erfindungsgemäß können auch mehr als zwei getrennte und getrennt regel- und steuerbare Fluidkreisläufe und kann mehr als ein Wärmespeicher verwendet werden.
Vorteilhaft sind dabei in einem Gebäudeboden 1800 oder in einem Estrich 1900 verlegte Zu- und/oder Ableitungen 1100, 1400 des Wärmeträgermediums 600 zu und/oder von den
Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere 200, 2000, wie diese beispielsweise in den Figuren 18 bis 22 dargestellt sind .
Hierbei sind die Temperatur-, Wärme- und/oder
Kältebarrieren 200, 1600, 2000 sowie die im Boden
angeordneten Zu- und Ableitungen 1100, 1400 mit einem relativ zu einem Innenraum auf eine erhöhte Temperatur erwärmten Trägermedium für thermische Energien 600
durchströmbar und als Heizung, insbesondere als getrennt Steuer- und/oder regelbare Boden- und Wandklimatisierung verwendbar . Fig. 17 zeigt dabei in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes 100 mit einem Teil von dessen Boden 1800, bei welcher die erste Scheibe 400 der
Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere 200, 2000 Teil einer Gebäudeaußenwand 300 ist, und ein Dickglas 2100 aufweist.
Zu- und Abluftrohre verlaufen vorzugsweise durch den Boden und/oder die Decken des Gebäudes. In Anhängigkeit von der Jahreszeit erfolgt bereits im Zu- oder Abluftrohr eine Energieabgabe oder -aufnähme gegenüber Boden oder Decke, dieser Effekt wird auch als „Betonaktivierung" bezeichnet.
Fig. 18 zeigt in einer Querschnittsdarstellung einen
Ausschnitt eines Gebäudes 100 mit einem Teil von dessen Boden 1800, bei welcher die erste Scheibe 400 der
Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere 200, 2000 Teil einer Gebäudeaußenwand 300 ist, und ein Doppelglas 2200 aufweist . Fig. 19 zeigt in einer Querschnittsdarstellung einen
Ausschnitt eines Gebäudes 100 mit einem Teil von dessen Boden 1800, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand ist, und Zu- und Ableitungen im Estrich 1900 eines Gehäusebodens 1800 verlegt sind. Bei den vorstehend Temperatur- oder Wärmebarrieren 200,
1600, 2000 kann die erste und/oder zweite Scheibe 400, 500 Glas oder Kunststoff umfassen oder aus diesem Material bestehen . Vorteilhaft sind dabei die erste und/oder zweite Scheibe oder ein Teil der ersten oder zweiten Scheibe beweglich oder entfernbar angeordnet ist.
Die Scheiben können dabei derart entfernbar angeordnet sein, dass diese auch als ganze entnehmbar sind,
beispielsweise mit davor angeordneten Leiste, die verrast- oder verschraubbar sind und nach deren Montage einen sicheren Sitz der Scheiben 400, 500 gewährleisten. Fig. 20 zeigt in einer Querschnittsdarstellung einen
Ausschnitt eines Gebäudes 100 mit einem Teil von dessen Boden 18, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere 200, 2000 als zweite Scheibe 400 jeweils eine Jalousie, insbesondere eine metallische
Jalousie 2300, 2400 aufweist. Diese Jalousien 2300, 2400 können wie mit der Rolle 2500 sowie den Pfeilen in der Nähe der Jalousien 2300, 2400 beispielhaft in Fig. 20 dargestellt relativ zur ersten Scheibe 400 herab- und herauf bewegt werden, wodurch sich bei herabgelassenen Jalousien 2300, 2400 ein teilweiser offener Fluidkreislauf 2500, 2600 ergibt.
Der teilweise offene Fluidkreislauf 2500, 2600 wird
vorzugsweise mit Luft als Trägermedium für thermische
Energien 600 versehen und gestattet es durch Wahl des
Unterdrucks, beispielsweise in der Ableitung 1400 mehr oder weniger Abluft aus dem Innenraum 2700 des Gebäudes 100 herauszuführen .
Der teilweise offene Fluidkreislauf 2500, 2600 gestattet aber auch, durch Wahl des Überdrucks, beispielsweise in der Zuleitung 1100 mehr oder weniger Zuluft, insbesondere klimatisierte Zuluft beispielhaft dem Innenraum 2800 des Gebäudes 100 zuzuführen.
Werden bei dieser Ausführungsform die erste Scheibe 400, beispielsweise entnehmbar gestaltetet, kann mit
heraufgezogener Jalousie 2400 auch ein vergrößerter
Durchgang nach draußen, beispielsweise auf eine Balkon oder auf eine Terrasse geschaffen werden.
Fig. 21 zeigt in einer Querschnittsdarstellung einen
Ausschnitt eines Gebäudes 100 mit einem Teil von dessen Boden 1800, bei welcher die zweite Scheibe 500 zumindest teilweise in einem Bereich 2900 entnehmbar oder zu öffnen ist. In der Gebäudedecke ist eine Halterung 3900, hier ausgebildet als einbetonierbare Halfenschiene, angeordnet, um Glaselemente der Fassade aufzunehmen. Fig. 22 zeigt in einer Querschnittsdarstellung einen
Ausschnitt eines Gebäudes 100 mit einem Teil von dessen Boden 18, bei welcher die erste und die zweite Scheibe 400, 500 zumindest teilweise in einem Bereich 2900 bzw. 3000 entnehmbar oder zu öffnen sind.
Fig. 23 und Fig. 24 zeigen in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes 100, bei welchem eine
Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaussenwand ist, und als flächige
Fluidführungen Vorhänge 3100, 3200 vorgesehen sind. Als Vorhänge sind ein innerer Vorhang 3100 und ein äußerer Vorhang 3200 vorgesehen. Der äußere Vorhang 3100 ist mit einer reflektierenden Beschichtung versehen und wird bevorzugt im Sommer bei großem Lichteinfalls zugezogen. Der innere Vorhang 3200 ist dagegen transparent ausgebildet. Die Vorgänge lassen sich über Umlenkrollen 3300 bewegen und an die Seitenwand ziehen. Der äußere Vorhang 3100 ist in der Darstellung in Fig. 23 im oberen Bereich geöffnet. In Fig. 24 ist dargestellt, wie im Sommer beide Vorhänge 3100, 3200 geschlossen sind. Fig. 25 zeigt in einer Querschnittsdarstellung einen
Ausschnitt eines Gebäudes 100, bei welchem die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaussenwand ist und als flächige Fluidführung ein beschichteter Vorhang 34 vorgesehen ist. Es handelt sich dabei um eine
Reflexionsschicht, welche sich nur auf der Außenseite des Vorhangs 3400 befindet und so ermöglicht, dass die
Innenseite des beschichteten Vorganges 3400 beliebig ausgestaltet sein kann. Der beschichtete Vorhang 3400 ist über Magnetschienen 4000 am Gebäude 100 befestigt.
Fig. 26 zeigt in einer Querschnittsdarstellung einen
Ausschnitt eines Gebäudes 100, bei welchem die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaussenwand ist und statt eines beschichteten Vorhangs eine
beschichtete zweite Scheibe 3500 vorgesehen ist. Fig. 27 zeigt in einer Querschnittsdarstellung einen
Ausschnitt eines Gebäudes 100, bei welchem eine
Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaussenwand ist, eine zweite Scheibe vorgesehen ist und zum Einbringen und Abführen des Fluids geschlitzte Rohre 3600, 3700 vorgesehen sind. Die geschlitzten Rohre 3600, 3700 sind im Wesentlichen im unteren und oberen
Bereich der Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere angeordnet. Über ein unteres geschlitztes Rohr 3600 wird Fluid zugeführt und über ein oberes geschlitztes Rohr wieder abgeführt. Da die Rohre im Wesentlichen über die gesamte Scheibenbreite verlaufen, lässt sich eine sehr gleichmäßige Luftströmung erreichen. Fig. 28 zeigt in einer Querschnittsdarstellung einen
Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die
Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer
Gebäudeaussenwand ist, eine zweite Scheibe vorgesehen ist und zum Durchleiten des Fluids ein Ventilationssystem vorgesehen ist. Über zwischen der ersten Scheibe 400 und zweiten Scheibe 500 angeordnete Ventilatoren 3800 wird eine Fluidströmung erzeugt. Die vorstehend beschriebenen Temperatur- oder
Wärmebarrieren müssen nicht als Teil des Gebäudes
ausgebildet sein, sondern können auch vor der
Gebäudefassade als Klimabarriere angeordnet werden, wobei dann die Zu- und Ableitungen 1100, 1400 vorzugsweise hinter weniger oder nicht transparenten Bereichen der Scheiben 500, 400 angeordnet sind und der Wärmespeicher 1700 sich vor dem Gebäude 100 befinden kann. Hierbei kann die
erfindungsgemäße Temperatur- und Wärmebarriere alternativ auch vollflächig sowohl vor Fenster- als auch vor
Wandabschnitten vor dem Gebäude angeordnet sein.
Ferner kann die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere auch Teil eines transparenten Gebäudedachs oder auch Teil einer Innenwand sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die
Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil eines
Fensters oder einer Tür sein und sind die Zu- und
Ableitungen flexibel ausgebildet, so dass jeweils ein
Fluidkreislauf aufrecht erhalten werden kann obwohl
bewegliche Elemente im Kreislauf angeordnet sind. Hierzu kann die erfindungsgemäße Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere sowohl weniger transparent als auch im
Wesentlichen vollständig transparent ausgebildet sein.
Fig. 29 zeigt in einer Querschnittsdarstellung einen
Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher zwei Vorhänge als flächige Fluidführung vorgesehen sind. Ein oberer
Vorhang 4100 lässt sich über eine Umlenkrolle 3300
elektrisch nach unten bewegen. Der obere Vorhang 4100 ist mit einer Reflexionsschicht beschichtet und kann bei starker Sonneneinstrahlung heruntergelassen werden. Ein unterer Vorhang 4200 ist dagegen transparent ausgestaltet. Wie hier dargestellt, können die beiden Vorhänge teilweise heruntergelassen beziehungsweise hochgefahren werden, so dass nur im oberen Bereich die Fluidführung flächig
ausgebildet ist.
Fig. 30 entspricht im Wesentlichen der Fig. 29. Der obere Vorhang 4100 ist Rollo-artig ausgebildet und weist statt einer Reflexionsschicht eine Solarzellenschicht aus
amorphem Silizium 4300 auf. So dient der obere Vorgang 4100 bei Sonneneinstrahlung der Gewinnung von elektrischem
Strom.
Fig. 31 zeigt in einer Querschnittsdarstellung einen
Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die
Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer
Gebäudeaussenwand ist, und sich eine weitere Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere durch den Dachbereich 4500 des Gebäudes 100 erstreckt. Unter der Dachdeckung 4400 sind Schläuche 4600 angeordnet, die als Solarabsorberrohre dienen. Bei Sonneneinstrahlung wird aufgeheizte Luft von der Fassade in den Dachbereich geführt, wo die Wärme zusätzlich zu der über die Dachdeckung eingetragenen Wärme über die Schläuche abgeführt und so einem Wärmespeicher zugeführt werden kann (nicht dargestellt) . Fig. 32 zeigt in einer Querschnittsdarstellung einen
Ausschnitt eines Gebäudes, bei welchem eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die
Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere als im Wesentlichen Rollo-artige Jalousie 2400 ausgebildet ist, die entlang seitlicher Führungskanäle 4800 geführt wird. Die seitlichen Führungskanäle umfassen Magnete 4700 die für eine im Wesentlichen fluiddichte Anlage der Jalousie sorgen.
Fig. 33 und 34 zeigen in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes 100, bei welchem eine
Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, bei welcher die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere nicht über eine Fluidführung verfügt, sondern das
Trägermedium für thermische Energien direkt an einer
Scheibe entlang geführt wird. Die Scheibe ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Fenster 4900 ausgebildet.
Fig. 33 zeigt beispielhaft den Betrieb im Winter. Die
Fenster 4900 sind geschlossen. Über im unteren Bereich der Fenster 4900 angeordnete geschlitzte Rohre 3600 wird aus einem Wärmespeicher (nicht dargestellt) warme Luft
eingeleitet. Die Ausströmöffnungen (nicht dargestellt) der geschlitzten Rohre 3600 sind aerodynamisch so gestaltet, dass der Luftstrom nach oben gerichtet ist. Über im oberen Bereich angeordnete geschlitzte Rohre 3700 wird die warme Luft abgeführt. Es entsteht also eine Art Vorhang aus warmer Luft, der eine Wärmebarriere bildet.
Fig. 34 zeigt den Betrieb im Sommer. Die Fenster 4900 sind zur Frischluftzufuhr geöffnet. Die Strömungsrichtung verläuft nun umgekehrt: Über die oberen geschlitzten Rohre 37 wird kühle Luft eingeleitet und über untere geschlitzte Rohre abgeführt. Die Luft wärmt sich dabei auf. Über einen Wärmeaustauscher (nicht dargestellt) wird die so gewonnene Wärmeenergie einem Wärmespeicher (nicht dargestellt) zugeführt .
Fig. 35 zeigt in einer in etwa horizontalen
Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt eines Gebäudes bei der eine Ausführungsform der Erfindung verwirklicht wurde, welche einen äußeren Vorhang 3100 und einen inneren Vorhang 3200 umfasst, die hinter einer zwischen den Außenwänden 300 angeordneten Scheibe 4900 angeordnet sind. Der äußere
Vorhang 3100 ist aus einem im Wesentlichen transparentem Kunststoff ausgestaltet und wird über in der Decke und im Boden angeordnete Magnetschienen (nicht dargestellt) gespannt. So wird eine durch den Vorhang einen im
Wesentliche transparente Scheibe ausbildet. Der innere Vorgang 3200, welcher auf der nach außen gewandten Seite mit einer aufgedruckten photovoltaischen Schicht versehen ist, dient insbesondere als Lichtschutz.
Es versteht sich, dass der Gegenstand der Erfindung nicht auf eine Kombination der Merkmale vorstehend beschriebener Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass der
Fachmann die Merkmale, soweit sinnvoll, beliebig
kombinieren wird.
Bezugszeichenliste
1 Gebäude
2 Leitung
3 Frischluft
4 Abluft
5 Innenrohr
6 Außenrohr
7 Bereich zur Wasserkondensation
8 Wasserablauf
9 Kühlrippen
10 Wärmespeicher
11 Betonzylinder
12 Innenrohr
13 Außenrohr
14 Erdreich
15 Warmzone
16 Kaltzone
20 Wegeventil
21 untere Etage
22 obere Etage
23 Anschluss
24 Anschluss
25 Kammer
26 Umlenkklappe
27 inneres Rohr
28 äußeres Rohr
29 Kunststoffrohr
30 Deckel
31 Dichtlippe
32 Filter
33 ErdwärmeSpeicher
34 Solarabsorber 35 Wärmetauscher
36 Dämmung
37 Kaltzone
38 Kernzone
39 Erdwärmespeicher
40 Sperrventil
50 Wand
51 Isolierung
52 Temperaturbarriere
53 Leitung
54 Temperaturbarriere
55 Kapillarleitung
56 Außenputz
60 Dachfläche
61 Sparren
62 Fluidleitung
63 Dachdeckung
70 Rollfeld
71 Fluidleitung
72 VerteilerStation
73 Flughafengebäude
100 Gebäude
200 Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere
300 Gebäudeaussenwand
400 erste zumindest teilweise transparente Scheibe
500 zweite, vorzugsweise zumindest teilweise transparente
Scheibe
600 Wärmeträgermedium
700 Beschichtung
800 Milchglas und/oder opaker Bereich
900 gitter- oder schwammartige wärmeabsorbierende Struktu
1000 Fluidkreislauf
1100 Zuleitung 1200 Düsen
1300 Nebel
1400 Ableitung
1500 weiterer Fluidkreislauf
1600 weitere Temperatur- oder Wärmebarriere
1700 Wärmespeicher, insbesondere Erdwärmespeicher 1800 Boden
1900 Estrich
2000 Temperatur- oder Wärmebarriere
2100 Dickglas
2200 Doppelglas
2300 Jalousie, insbesondere eine metallische Jalousie
2400 Jalousie, insbesondere eine metallische Jalousie
2500 teilweise offener Fluidkreislauf
2600 teilweise offener Fluidkreislauf
2700 Innenraum
2800 Innenraum
2900 Bereich der Scheibe 5
3000 Bereich der Scheibe
3100 äußerer Vorhang
3200 innerer Vorhang
3300 Umlenkrolle
3400 beschichteter Vorhang
3500 beschichtete Scheibe
3600 unteres geschlitztes Rohr
3700 oberes geschlitztes Rohr
3800 Ventilator
3900 Halterung
4000 Magnetschiene
4100 oberer Vorhang
4200 unterer Vorhang
4300 Schicht aus amorphem Silizium
4400 Dachdeckung 4500 Dachbereich 4600 Schlauch 4700 Magnet
4800 Führungskanal 4900 Fenster

Claims

Ansprüche
Gebäude mit einer Be- und Entlüftungsanlage,
umfassend zumindest eine Leitung, welche ein erstes Rohr umfasst, das in einem zweiten Rohr angeordnet ist, so dass Zu- und Abluft im Gegenstromprinzip durch die Leitung führbar sind, wobei die Leitung, insbesondere ohne über ein Wegeventil geführt zu werden, sowohl in einem ersten Bereich unter dem Gebäude, als auch in einem zweiten Bereich im
Erdreich neben dem Gebäude angeordnet ist.
Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass 30 bis 70 % der Länge der
Leitung im ersten Bereich angeordnet ist.
Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 30 bis 70 % der Länge der Leitung im zweiten Bereich angeordnet ist.
Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebäude Wände und/oder ein Dach mit einer als Temperaturbarriere ausgebildeten Kernzone aufweist, durch welche
Fluidleitungen verlaufen, über die ein Wärmeaustausch mit dem ersten und/oder zweiten Bereich stattfinden kann .
5. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
umfassend einen Solarabsorber, über den der erste und oder zweite Bereich erwärmbar ist. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Solarabsorber über
Fluidleitungen, die mit einer Frostschutz
enthaltenden Flüssigkeit gefüllt sind über einen Wärmeaustauscher mit weiteren Fluidleitungen, insbesondere eines Erdspeichers, gekoppelt ist, die sich durch eine Kernzone in den Wänden und/oder dem Dach des Gebäudes und/oder durch den ersten und/oder zweiten Bereich erstrecken.
Gebäude, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend Fluidleitungen zur
Frischluftzufuhr, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitungen zur Frischluftzufuhr zumindest abschnittsweise durch einen Erdwärmespeicher geführt sind.
Gebäude, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Gebäude Wände und/oder ein Dach mit einer als Temperaturbarriere ausgebildeten
Kernzone aufweist, durch welche Fluidleitungen verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fluidleitungen mit einer Wärmepumpe verbunden sind.
Gebäude, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Gebäude Wände und/oder ein Dach mit einer als Temperaturbarriere ausgebildeten
Kernzone aufweist, durch welche Fluidleitungen verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fluidleitungen segmentweise einzelnen Räumen des Gebäudes zugeordnet sind.
0. Gebäude, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend zumindest eine Leitung, welche ein erstes Rohr umfasst, das in einem zweiten Rohr angeordnet ist, so dass Zu- und Abluft im
Gegenstromprinzip durch die Leitung führbar sind, wobei die Leitung über einen Wärmespeicher,
insbesondere einen Erdwärmespeicher geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebäude einen ersten Verdichter zum Fördern von Luft in das Gebäude und einen zweiten Verdichter zum Fördern von Luft aus dem Gebäude umfasst.
1. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass erster und zweiter Verdichter variabel regelbar ausgebildet sind.
2. Gebäude nach einem der vorstehenden beiden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebäude ein
Alarmsystem mit einem Luftdrucksensor umfasst.
3. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass der Luftdrucksensor mit einer Steuereinheit verbunden ist, die zugleich auch Teil einer Klimatisierungssteuerung ist.
4. Gebäude, insbesondere nach einem der vorstehenden
Ansprüche, wobei das Gebäude einem Erdwärmespeicher verbunden ist, welcher im Erdreich angeordnete
Fluidleitungen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass dem den Fluidleitungen angrenzenden Erdreich
Substanzen zur Verbesserung des Wärmeübergangs zugesetzt sind.
15. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass hydrophile Chemikalien, Wasser speichernde Stoffe, Metallspäne und/oder Salze zugesetzt sind.
16. Gebäude, insbesondere nach einem der vorstehenden
Ansprüche, umfassend zumindest eine Leitung, welche ein erstes Rohr umfasst, das in einem zweiten Rohr angeordnet ist, gekennzeichnet durch einen in der Leitung angeordneten Bereich zur Wasserkondensation.
17. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass die Leitung im Bereich zur
Wasserkondensation gegenüber der restlichen Leitung einen vergrößerten Querschnitt aufweist.
18. Gebäude nach einem der vorstehenden beiden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung im Bereich zur Wasserkondensation mit Kühlrippen verbunden ist.
19. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kühlrippen durch einen
Kühlspeicher kühlbar sind.
20. Gebäude nach einem der vorstehenden vier Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung aus
Edelstahl besteht.
21. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Bereich zur Wasserkondensation mit einer Leitung zur Wasserversorgung des Gebäudes verbunden ist.
22. Wärmespeicher, insbesondere für eine Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend einen im Wesentlichen zylinderförmigen Betonkörper, wobei in dem Betonkörper zumindest zwei ineinander geschobene Rohre angeordnet sind.
23. Wärmespeicher nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher in einer vertikalen Bohrung angeordnet ist.
24. Wärmespeicher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Körper einen Durchmesser von zumindest 0,3,
vorzugsweise von zumindest 0,4 m aufweist.
25. Wärmespeicher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zylinderförmige
Betonkörper eine Länge von zumindest 5, vorzugsweise zumindest 10 und besonders bevorzugt zumindest 20 m aufweist .
26. Gebäude, umfassend einen Wärmespeicher nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Wärmespeicher über Zu- und Abluftleitungen mit dem Gebäude verbunden ist .
27. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass das Gebäude eine Wärmepumpe zum Aufheizen der Zuluft umfasst.
28. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gebäude zur Stromversorgung eines Wasserstoff-Batterie umfasst.
29. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gebäude ein
Abwassersystem mit Mittel zur Trennung fester und flüssiger Bestandteile umfasst.
30. Wegeventil für die Zu- und Abluft eines Gebäudes, insbesondere eines Gebäude nach einem der
vorstehenden Ansprüche, umfassend eine erste und eine zweite Etage, wobei eine Umlenkklappe sowohl in der ersten als auch in der zweiten Etage angeordnet ist und wobei die Umlenkklappe über einen Mechanismus betätigbar ist.
31. Gebäude, umfassend ein Wegeventil nach dem
vorstehenden Ansprüche, wobei die Zu- und Abluft des Gebäudes über ineinandergeführte Rohre zu- und abführbar sind, wobei die Rohre zumindest
abschnittsweise durch einen Erdwärmespeicher geführt sind, welcher eine Warmzone und eine Kaltzone umfasst und wobei über das Wegeventil die Richtung der
Luftströmungen derart umkehrbar ist, dass Zuluft und Abluft entweder zuerst die Warmzone oder zuerst die Kaltzone durchströmen.
32. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass das Wegeventil mittels eines Thermostats schaltbar ist.
33. Wegeventil für die Zu- und Abluft eines Gebäudes, umfassend ein inneres Rohr aus Kunststoff welches in einem äußeren Rohr aus Kunststoff angeordnet ist, wobei das innere und das äußere Rohr jeweils
zumindest drei Anschlüsse für Zu und Abluft aufweisen und wobei zumindest im inneren Rohr eine Umlenkklappe angeordnet ist.
34. Wegeventil nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil aus
Spritzgussteilen zusammengesetzt ist.
35. Gebäude, insbesondere Gebäude nach einem der
vorstehenden Ansprüche, umfassend zumindest eine Leitung, welche ein erstes Rohr umfasst, das in einem zweiten Rohr angeordnet ist, so dass Zu- und Abluft im Gegenstromprinzip durch die Leitung führbar sind, wobei die Leitung zumindest abschnittsweise durch einen Erdwärmespeicher mit einer Warm- und einer Kaltzone geführt ist, wobei über ein erstes
Wegeventil die Luftströmungen in der Warm- und
Kaltzone umkehrbar sind und wobei das Gebäude ein zweites Wegeventil umfasst, mittels dessen Luft aus der Warmzone, Luft aus der Kaltzone und/oder Zuluft mischbar sind.
36. Gebäude, insbesondere Gebäude nach einem der
vorstehenden Ansprüche, umfassend zumindest eine
Leitung, welche ein erstes Rohr umfasst, das in einem zweiten Rohr angeordnet ist, so dass Zu- und Abluft im Gegenstromprinzip durch die Leitung führbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuluft ein Aerosol, insbesondere ein Aromastoff, ein Kühlmittel oder ein
Desinfektionsmittel zuführbar ist.
7. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, umfassend einen Bereich, in welchem die Zuluft mit UV-Licht desinfizierbar ist.
8. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
umfassend eine Temperatur-, Wärme- und/oder
Kältebarriere umfassend eine zumindest teilweise transparente Scheibe sowie zumindest eine erste im Wesentlichen flächige Fluidführung, wobei zwischen der Scheibe und der flächigen Fluidführung ein
Trägermedium für thermische Energien angeordnet ist, das Trägermedium für thermische Energien geeignet ist, Strahlung, insbesondere Wärmestrahlung zu absorbieren, und das Trägermedium für thermische Energien durch Konvektion und/oder fremdbewegt relativ zu der Scheibe und der flächigen Fluidführung bewegbar ist.
9. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass es sich bei der flächigen
Fluidführung um eine Scheibe handelt.
0. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der
flächigen Fluidführung um einen Vorhang handelt.
1. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die flächige
Fluidführung zumindest teilweise im Wesentlichen transparent ausgestaltet ist.
42. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die flächige Fluidführung zumindest teilweise im Wesentlichen Licht- und/oder Wärmestrahlung reflektierend
ausgebildet ist.
3. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine weitere flächige
Fluidführung .
4. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die weitere flächige Fluidführung entfern- und/oder zumindest teilweise von der Scheibe wegbewegbar ist.
5. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine flächige
Fluidführung als mit einer außenseitigen
Reflexionsschicht versehener Vorhang ausgestaltet ist .
6. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine flächige Fluidführung als Vorhang ausgestaltet, der an einer an einer Gebäudewand und/oder Decke anbringbaren Führung bewegbar ist.
7. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere in eine Gebäudewand und/oder Gebäudedecke einbringbare Aufnahmen für
Fassadenelemente, insbesondere für Glasscheiben, insbesondere zumindest eine an die Wand und/oder Decke anbringbare Aufnahme, insbesondere eine einbetonierbare Halfenschiene umfasst.
48. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur- oder Wärmebarriere zumindest zwei als Vorhang ausgestaltet flächige Fluidführungen aufweist, wobei eine flächige Fluidführung im Wesentlichen transparent und eine weitere flächige Fluidführung im Wesentlichen Licht- und/oder Infrarot-Strahlung reflektierend
ausgestaltet ist.
49. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe im
Wesentlichen aus Glas mit einer Dicke zwischen 1 und 20 mm, bevorzugt zwischen 5 und 13 mm und besonders bevorzugt zwischen 8 und 9 mm ausgebildet ist.
50. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe aus
Sicherheitsglas ausgebildet ist.
51. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe aus
Einscheibenglas ausgebildet ist .
52. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine flächige Fluidführung zwischen 2 und 50 cm, bevorzugt zwischen 3 und 25 cm, besonders bevorzugt zwischen 5 und 15 cm von der Scheibe beabstandet ist.
53. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermedium für thermische Energien ein Fluid umfasst.
54. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermedium für thermische Energien gasförmig ist.
55. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass das Trägermedium für thermische Energien Luft, C02, Stickstoff, und/oder ein IR- absorbierendes Gas enthält.
56. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid Wasser in flüssiger Form, in Tröpfchenform oder als Wasserdampf umfasst.
57. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermedium für thermische Energien zumindest einen IR-absorbierenden Farbstoff gelöst oder partikulär umfasst.
58. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermedium für thermische Energien einen Phasenübergang aufweist, der bei einer definierten ersten Temperatur
stattfindet und geeignet ist, Wärme aufzunehmen.
59. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenübergang die Aufnahme von Verdunstungswärme umfasst.
60. Gebäude einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Trägermedium für thermische Energien flüssig durch Düsen zerstäubt und beim Übergang in den gasförmigen Zustand, insbesondere niedrigerem Druck als im flüssigen Zustand, Wärme aufnimmt .
61. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermedium für thermische Energien FreonR, Frigen oder ein FCKW- freies Kältemittel umfasst.
62. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermedium für thermische Energien durch eine Fluidpumpe,
insbesondere durch Zufuhr von Über- und/oder
Unterdruck fremdbewegt ist.
63. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Abführung des Fluid zwischen der Scheibe und der flächigen Fluidführung zumindest ein Rohr mit Aussparungen, insbesondere ei geschlitztes Rohr angeordnet ist.
64. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass das Rohr im Wesentlichen im oberen Bereich der Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere angeordnet ist.
65. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass Rohr sich im Wesentlichen über die gesamte Breite der Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere erstreckt.
66. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zuführen des Fluids zwischen der Scheibe und der flächigen Fluidführung zumindest ein Rohr mit Aussparungen, insbesondere ein geschlitztes Rohr angeordnet ist.
67. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass das Rohr im Wesentlichen im unteren Bereich der Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere angeordnet ist.
68. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass Rohr sich im Wesentlichen über die gesamte Breite der Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere erstreckt.
69. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe und/oder die flächige Fluidführung zumindest eine Beschichtung aufweist.
70. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine flächige Fluidführung mit zumindest einer das IR- Reflexionsvermögen erhöhenden Schicht beschichtet ist .
71. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine flächige Fluidführung zumindest einen IR- absorbierenden Farbstoff umfasst.
72. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine flächige Fluidführung zumindest einen Milchglas umfassenden und/oder einen opaken Bereich umfasst.
73. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine flächige Fluidführung phototrop ist oder eine phototrope Substanz umfasst.
74. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe und oder zumindest die erste flächige Fluidführung Glas oder Kunststoff umfasst.
5. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe oder flächige Fluidführung oder ein Teil der Scheibe ode flächige Fluidführung beweglich oder entfernbar angeordnet ist.
6. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flächige
Fluidführung eine Jalousie, insbesondere eine metallische Jalousie umfasst.
7. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-, Wärme und/oder Kältebarriere Teil einer Gebäudeaußenwand
78. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur- oder Wärmebarriere vor einer Gebäudeaußenwand angeordnet ist .
Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-, Wä und/oder Kältebarriere Teil eines transparenten
Gebäudedachs ist.
80. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil einer Innenwand ist.
81. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere Teil eines Fensters oder einer
Tür ist.
82. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere mit einem relativ zu einem
Innenraum auf eine erhöhte Temperatur erwärmten
Trägermedium für thermische Energien durchströmbar und als Heizung verwendbar ist. 83. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend zumindest einen als flächige Fluidführung ausgebildeten Vorhang, der über zumindest eine Rolle bewegbar ist.
84. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass im oberen und/oder unteren
Bereich der Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere zumindest eine Rolle angeordnet ist.
85. Gebäude nach einem der vorstehenden beiden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorhang elektrisch betätigbar ist.
86. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe und/oder die flächige Fluidführung zumindest abschnittsweise
Solarzellen aufweist.
87. Gebäude nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass es sich bei den Solarzellen um im Wesentliche transparente Solarzellen, vorzugsweise ausgebildet aus amorphem Silizium, handelt.
88. Gebäude nach einem der vorstehenden beiden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen
zumindest teilweise über im Wesentlichen transparente elektrische Leiter kontaktiert sind.
89. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die flächige
Fluidführung bewegbar ist und durch im Wesentlichen randseitig angeordnete Magnete geführt und/oder im
Wesentlichen fluiddicht gehalten wird.
90. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die flächige
Fluidführung mittels zumindest einer Magnethalterung befestigbar ist.
91. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flächige
Fluidführung an zumindest einer Klemmleiste
befestigbar sind.
92. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermedium für thermische Energien durch eine weitere Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere oder
Solarabsorberrohre, insbesondere in der Wand oder im
Dach eines Gebäudes führbar ist.
.Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine zumindest teilweise transparente
Scheibe sowie zumindest eine erste im Wesentlichen flächige Fluidführung, wobei zwischen der Scheibe und der flächigen Fluidführung ein Trägermedium für thermische Energien angeordnet ist und das
Trägermedium für thermische Energien durch Konvektion und/oder fremdbewegt relativ zu der Scheibe und der flächigen Fluidführung bewegbar ist.
.Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine zumindest teilweise transparente
Scheibe, wobei an der Innen- und /oder Außenseite der Scheibe ein Trägermedium für thermische Energien entlang führbar ist, und das Trägermedium für
thermische Energien durch Konvektion und/oder
fremdbewegt relativ zu der Scheibe bewegbar ist.
95. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Bereich und/oder unterhalb der Scheibe und im oberen Bereich und/oder oberhalb der Scheibe Mittel zur Abführung und/oder Zuführung des Trägermediums für thermische Energien angeordnet sind. 96. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Zuführung und/oder Abführung des Trägermediums für thermische Energien Rohre mit zumindest einer Aussparung
umfassen .
97. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass mittels Zuführungen ein Trägermedium für thermische Energien sowohl von unten nach oben als auch von oben nach unten im
Wesentlichen entlang der flächigen Fluidführung führbar ist.
98. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägermedium für thermische Energien, welches eine niedrigere
Temperatur als die Luft auf zumindest einer Seite der Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere hat, von oben nach unten führbar ist. 99. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägermedium, welches eine höhere Temperatur als die Luft auf zumindest einer Seite der Temperatur-, Wärme- und/oder Kältebarriere hat, von unten nach oben führbar ist.
100. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermedium für thermische Energien im Wesentlichen laminar entlang der Scheibe führbar ist.
101. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermedium für thermische Energien über oberhalb und unterhalb der Scheibe angeordnete geschlitzte Rohre zu- und/oder abführbar ist.
102. Gebäude nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe geöffnet werden kann.
103. Rollfeld, insbesondere Start- oder Landebahn für Flugzeuge, umfassend unter dem Rollfeld angeordnete Fluidleitungen, welche mit einem vorzugweise unter dem Rollfeld angeordneten Erdwärmespeicher verbunden sind.
104. Straße, Brücke, Gehweg, Sport- oder
Freizeitfläche oder Agrarfläche, umfassend
unterirdisch angeordnete Fluidleitungen, welche mit einem vorzugsweise unterirdisch angeordneten
Erdwärmespeicher verbunden sind.
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